输电杆塔及基础设计：荷载图示意图
架空输电线路杆塔基础的几种形式图文【最新版】
架空输电线路杆塔基础的几种形式图文输电线路杆塔的地面以下部分的总体统称为杆塔基础。
它的作用是用来稳定输电线路的杆塔，防止杆塔因为承受导地线、风、覆冰、断线张力等垂直荷载、水平荷载和其他外力作用而产生的上拔、下压或倾覆。
基础形式可分为以下几种:1.岩石嵌固基础岩石嵌固基础适用于覆盖层较浅或无覆盖层的强风化岩石地基，其特点是底板不配筋，基坑全部掏挖。
上拔稳定，具有较强的抗拔承载能力。
需要时，可将主柱的坡度设置与塔腿主材坡度相同，以减小偏心弯矩，还可省去地脚螺栓。
由于该基型充分利用了岩石本身的抗剪强度，混凝土和钢筋的用量都较小，同时减少了基坑土石方量，浇制混凝土不需要模板，施工费用较低。
岩石嵌固基础分利用了岩石本身的抗剪强度，混凝土和钢筋的用量都较小，同时减少了基坑土石方量，浇制混凝土不需要模板，施工费用较低。
但对勘测深度要求较高，要求逐基鉴定岩石的稳定性、覆盖层厚度、岩石的坚固及风化程度情况，准确落实相关设计参数。
2.岩石锚杆基础岩石锚桩基础适用于中等风化以上的整体性好的硬质岩。
该基础型式是在岩石中直接钻孔、插入锚杆，然后灌浆，使锚杆与岩石紧密粘结，借岩石本身、岩石与砂浆间和锚筋的粘结力来抵抗上部杆塔结构传来的外力, 以保证对杆塔结构的锚固稳定，从而大大降低了基础混凝土和钢材量。
岩石锚桩基础一般宜用于未风化、微风化和中等风化程度的岩石地基, 但随着现在实验和实践经验的积累, 强风化岩石地区亦可做岩石基础。
岩石锚桩基础常用型式有直锚式、斜锚式、承台式、嵌固式、半嵌固式5种类型, 应用较为成功。
直锚式岩石锚桩基础具有工艺简便、灵活性高、适用性强、造价低等优势, 适用于基础作用力较小的直线塔;斜锚式岩石锚桩基础使用于基础作用力较小的直线水泥杆或直线拉线塔等塔型; 而承台式岩石锚桩基础和嵌固式、半嵌固式岩石锚桩基础使用于基础作用力较大的耐张塔等塔型。
3.掏挖基础掏挖基型分全掏挖和半掏挖两种，适用无地下水的硬塑粘性土地基。
输电线路结构设计要点
冰荷载: 轻冰区一般按无冰、5mm、10mm设计，中冰区一般按15mm、20mm
设计，重冰区一般按20mm、30mm、40mm、50mm等设计。 必要时
不均匀覆冰工况
轻冰区
所有导地线同时同向有不平衡张力，使杆塔承受最大弯矩
所有导地线同时同向有不平衡张力，使杆塔承受最大弯矩
中重冰区
所有导地线同时不同向有不平衡张力，使杆塔承受最大扭矩
不平衡张力取值
不平衡张力（最大使用张力的百分数） 冰 区 导 线 悬垂塔 地 线 导 线 耐张塔 地 线
10mm轻冰区
于27m/s。
杆塔风荷载标准值
������ ������ = W0 ∗ μz ∗ μs ∗ ������ ∗ As ∗ βz
导、地线风荷载标准值
2 ������ ������ = α ∗ W0 ∗ μz ∗ μsc ∗ βc ∗ d ∗ Lp ∗ ������ ∗ sin θ
B：覆冰风荷载增大系数，如下表所示。
可变荷载：风和冰（雪）荷载；导线、地线及拉线的张力；安装 检修的各种附加荷载、结构变形引起的次生荷载以及各种振动动
力荷载。
杆塔荷载一般分解为：横向荷载、纵向荷载和垂直荷载。 2.荷载工况
各类杆塔均应计算线路正常运行情况、断线情况、不均匀覆
冰情况、安装情况和验算工况下的荷载组合，必要时尚应验算地 震等稀有情况下的荷载组合。
为优化；
b)、三相导线位于同一水平线，塔重指标最 优；
c)、设计、加工、运行经验丰富。
酒杯型铁塔
优点：
杆塔结构
2．绝缘子串、金具的垂直荷载
无冰时为绝缘子串、金具自重 GJ ， 可查绝
解：绝缘串高度约15m，查表2－4得风压高度变化 系数μZ=1.0
PJD=n1(n2+1)μZ AJW0 =1×(7+1) ×1.0×0.03×252/1.6=94N
例 5．同例 1，已知某输电线路直线杆塔水平档距 为350m，垂直档距为368m，正常情况下最大风、无冰，
导线的垂直比载r1D=35.80×10-3 , 绝缘子串风载PJD=94N, 导线截面积AD=181.62mm2,导线风比载r4D(25) =35.19×
型钢(角钢、槽钢、工字型和方钢) 1.3 由型钢杆件组成的塔架 1.3(1+η)
η－塔架背风面荷载降低系数，按表2-6选用。
物理意义：修正背风面产生的负压
多边形截面μS按表2-7选用。
（3）βZ—杆塔风荷载调整系数(表2-8查取)。 物理意义：风压将随着风速、风向的紊乱变化而不
停的改变，风压产生的波动分量(波动风压)，使结
构在平均侧移附近产生振动效应，致使结构受力增 大。
（4）Af—杆塔塔身构件承受风压的投影面积计算 值
对电杆、钢管杆杆身：Af=h(D1＋D2)/2 h—计算段的高度 m D1、D2—电杆计算风压段的顶径和根径 m， 锥度为1/75的锥形电杆D2= D1+ h/75；
对铁塔铁身： Af=h(b1+b2)/2 b1、b2—铁塔塔身计算段内侧面桁架（或正面 桁 架）的上宽和下宽
输电线路组成(杆塔)
2、电力线路10.5m（杆顶15m）
3、通航河流15m
极距22m
杆塔外形尺寸包含哪些因素？ 杆塔近距离航拍
杆塔一体化吊装
1. 确定杆塔高度 2. 确定导线间距离 3. 确定地线支架高度及地线水平距离 4. 确定杆塔横担尺寸
杆塔高度的确定
杆塔外形尺寸如图，主要包括杆塔呼称高度H、横担长度（即导线间的距离Dm）、上下 横担的垂直距离Dv、地线支架高度hb、双地线的地线挂点之间水平距离、电杆埋深h0、 杆塔总高
同塔并架多回路输电线路
单回输电线路存在的问题：
在经济发达且人口密集的地区，土地资源非常 稀缺，只建设单回输电线路已不能满足电力需 求。
同塔多回线路是提高线路走廊的输送能力的一 种有效手段；既能增加线路单位面积的输送容 量，增加电力输送量，又能降低综合造价。
在德国，政府规定凡新建线路必须同塔架设两 回以上。在高压超高压线路中，为同塔四回为 常规线路，最多六回，德国同塔多回线路已有 70多年的运行经验。在日本，110 kV及以上的 线路多数为同塔四回，500 kV线路除早期2条为 单回路外，其余均为同塔架双回。目前，日本 同塔并架最多回路数为八回。在我国，随着电 网建设速度的加快，同塔多回路应用也比较普 遍，并逐渐成为一项成熟的技术。
1、地线支架高度hB
按下式计算：
hB hDB D B
式中 hDB－地线与导线间的 垂直投影距离；
λD－绝缘子串长度； λB－地线金具长度。
2、防雷保护角
地线与导线形成一夹角α，称防雷保护角《规程》 规定： 1. 对于单回路，330kV及以下线路的保护角不宜
大于15°，500kV～750kV线路的保护角不宜 大于10°； 2. 对于同塔双回或多回路，110kV线路的保护角 不宜大于10°，220kV及以上线路的保护角均 不宜大于0°； 3. 单地线线路不宜大于25°； 4. 对重覆冰线路的保护角可适当加大。
输电线路杆塔结构设计(第二章)
1 间隙圆图
塔度（瓶口）的影响，在 子导线的下导线处增加垂直下偏量和水平偏移量，然后在此基础上 绘制间隙圆。各塔型的垂直下偏量和水平偏移量应根据各塔型的具 体规划条件经计算合理确定。
裕度选取
220-500kV铁塔在外形布置时，结构裕度对应于角钢准线选取，塔 身部位300mm，其余部位200mm；110kV铁塔结构裕度取150mm。 110kV钢管杆在外形布置时，结构裕度对应于钢管杆构件外缘选取， 为150mm。钢管杆结构裕度对塔身取500mm、对横担取300mm。
2 风偏角计算
悬垂绝缘子串摇摆角计算
2）导线风荷载（P）可按规范10.1.18 条（10.1.18-1）和（10.1.18-2） 式计算。 3）杆塔水平档距（LH）的选取；规划塔头间隙圆图时，可根据地形及 拟规划杆塔的档距使用范围，确定相应的水平档距。应该说明，杆塔荷 载规划使用的水平档距，应采用拟规划杆塔水平档距使用范围的上限， 而塔头规划使用的水平档距，则应使其所规划的塔头尺寸能满足该型塔 的水平距适用范围。在a、T等参数一定时，往往选用拟规划杆塔水平档 距使用范围的下限（或接近下限的某一水平档距），否则摇摆角偏小。 因此，杆塔荷载规划用的水平档距与塔头规划用的水平档距往往是不一 致的。
小于15°。
Ⅳ、Ⅴ级落雷密度区域的保护 角相应减少5°。
我国福建和浙江等地区均处于III 级以上落雷密度区域，标准化设计 地线均按双地线设计，220kV的双 回路地线按对导线-5°、跳线0°保 护角设计。福建省单回路也采用负 保护角设计。
4 导地线联塔金具
直线塔导线悬垂串采用I串时，分别按照单挂点和双挂点进行 设计，制图时分别绘制两套挂点详图。采用V串时，采用单挂点 或双挂点。
式中 T +40 —— +40℃时导线张力，N； T ——雷电、操作或工频条件下的导线张力，N； W1、a符号的含义同式（2-1）。
输电线路杆塔
二、杆塔的分类
2．根据杆塔使用材料不同分为： 钢筋混凝土电杆：钢筋混凝土电杆还分为普通离心制作的钢筋
混凝土电杆和预应力钢筋混凝土杆两种。
钢筋混凝土电杆 2020/6/30 等径电杆
预应力锥形砼电杆
二、杆塔的分类 2．根据杆塔使用材料不同分为：
铁塔 其他：主要包括纯钢杆、薄壁离心混凝土钢杆、四管塔、钢管 塔及抢修塔等
2020/6/30
二、杆塔的分类 3．根据杆塔是否带拉线分为：拉线杆塔和自立式杆塔。
2020/6/30
二、杆塔的分类 4．按杆塔架线的回路数分为：单回路杆塔、双回路杆塔和多
回路杆塔。
2020/6/30
三、杆塔的主要技术参数
杆塔主要技术参数有电压等级、导线型号、架空地线型号、最 大使用张力、最大使用应力、设计水平档距、设计垂直档距、代表 档距、最大使用档距、呼称高度、气象条件、杆塔总质量等 。
第一节的字母B表示拔梢杆，D表示等径杆； 第二节的数字表示梢径； 第三节的数字表示长度； 第四节的数字分子表示破坏弯矩；
分母0表示不分段，1表示分段的上段， 2表示中段，3表示下段。 如：B－19－09－7.3/1表示拔梢，梢径190mm，长9m，破坏 弯矩7.3吨米，上段；
2020/6/30
五、铁塔
2020/6/30
五、铁塔 （三）、铁塔结构与识图 2．制图的有关规定及识读图 （2）结构图图面绘法
铁塔结构应分段绘制，以便制造和加工。 分段位置一般在每节塔身和主材接头处，段 别编号由上到下，接腿编号最后进行塔 （二）铁塔的塔型
（a） （b）
（c）
（d）
（e）
（f）
(g)
（a）上字型；（b）三角型；（c）猫头型；（d）酒杯；
输电线路杆塔及基础设计
输电线路杆塔基础课程设计说明书一、设计题目：刚性基础设计（一）任务书（二）目录（三）设计说明书主体设计计算书是设计计算的整理和总结，是图纸设计的理论依据，也是审核设计的技术文件之一，因此编写设计说明书是设计工作的非常重要的一部分。
1、设计资料整理(1)土壤参数（2）基础的材料（3）柱的尺寸（4）基础附加分项系数2、杆塔荷载的计算（1）各种比载的计算（2）荷载计算1）正常大风情况2）覆冰相应风3）断边导线情况要求作出三种情况的塔头荷载图3、基础作用力计算计算三种情况荷载作用下基础的作用力，选择大者作为基础设计的条件。
4、基础设计计算（1）确定基础尺寸1）基础埋深h0确定2）基础结构尺寸确定A、假定阶梯高度H1和刚性角B、求外伸长度b'C、求底边宽度BD、画出尺寸图（2）稳定计算1）上拔稳定计算2）下压稳定计算（3）基础强度计算5、画基础施工图和铁塔单线图用A3纸（按制图标准画图）见参考图6、计算可参考例11－3《输电杆塔及基础设计》课程设计任务书一、设计的目的。
《输电杆塔及基础设计》课是输电线路专业重要的专业课之一，《输电杆塔及基础设计》课程设计是本门课程教学环节中的重要组成部分。
通过课程设计，使学生能系统学习和掌握本门课程中所学的内容，并且能将其它有关先修课程（如材料力学、结构力学、砼结构，线路设计基础、电气技术）等的理论知识在实际的设计工作中得以综合地运用；通过课程设计，能使学生熟悉并掌握如何应用有关资料、手册、规范等，从设计中获得一个工程技术人员设计方面的基本技能；课程设计也是培养和提高学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。
二、设计题目钢筋混凝土刚性基础设计三、设计参数直线型杆塔：Z1－12铁塔（单线图见资料，铁塔总重56816N，铁塔侧面塔头顶宽度为400mm）电压等级：110kV绝缘子： 7片×－4.5地质条件：粘土，塑性指标I L＝0.25，空隙比e＝0.7基础柱的尺寸：600mm×600mm分组参数如下（注：分组参数与点名册顺序对应）参数序列号气象条件导线型号地线型号水平档距（m）垂直档距（m）学生姓名15 ⅢLGJ-240/40 1×7-9-1270-A 500 500 廖继伟四、设计计算内容1．荷载计算（正常情况Ⅰ、Ⅱ，断边导线三种情况）2．计算基础作用力（三种情况）3．基础结构尺寸设计4．计算内容（1）上拔稳定计算（2）下压稳定计算（3）基础强度计算五、设计要求1．计算说明书一份（1万字左右）2．图纸2张（1）铁塔单线图（2）基础加工图1、设计资料整理1)土壤参数地质条件：粘土，液性指标IL＝0.25，空隙比e＝0.7查附表15-6得，此土为硬塑（0＜IL=0.25≤0.25）查表11-2得，土的内摩擦角β=35°，土的上拔角α=25°，土的压力系数m=63kN/m3，土的计算容重γS =17kN/m3 ，土的承载力特征值fa=295kN/m22)基础的材料混凝土采用C20，钢筋采用HPB235，基础型式：为阶梯刚性基础，3)柱的尺寸基础柱子段尺寸为a1＝600×600mm4)基础附加分项系数查表11-1得基础附加分项系数γf=0.92、杆塔荷载标准值的计算2.1 杆塔的相关信息参数直线型杆塔：Z1－12铁塔（铁塔总重56816N，铁塔侧面塔头顶宽度为400mm）；电压等级：110kV ；绝缘子：7片×-4.5；气象条件：Ⅲ；水平档距：500m；垂直档距：500m；导线型号导线外径（mm）导线面积（mm2）计算破断拉力（kN）单位长度质量（kg/km）LGJ-240/40 21.66 277.75 83370 964.3导线型号导线外径（mm）导线面积（mm2）公称抗拉强度（MPa）最小破断拉力（kN）单位长度质量（kg/hm）1X7-9-1270-A 9 49.48 1270 57.80 41.19气象条件的组合风速V（m/s）覆冰厚度b（mm）大气温度t(°C) 最大风速25 0 -5覆冰有风10 5 -5线路断线事故（一般地区）0 0 15假设地线金具重力为90N；绝缘子和金具重力为520N；2.2各种比载的计算(1)其计算过程如下：导线的自重比载γ1D (0，0)；导线的冰重比载γ2B(5，0)；,0(1D γ0,0(1B γ0(4D γ地线的自重比载γ1B(0，0)；地线的冰重比载γ2B(5，0)；导线无冰风比载γ4D (0，25)；导线覆冰风压比载γ5D (5，10)； 地线无冰风比载γ5D(0，25)；地线覆冰风压比载γ5D(5，10)；G B =γ(2)比载总结 比载（MPa/m ） 导线 地线 γ1(0，0) 34.02×10-3 81.58×10-3γ4(0，25)28.48×10-372.47×10-3 γ5(5，10) 8.55×10-328.80×10-32.3杆塔导线地线荷载标准值计算（1）运行情况1，直线杆塔的第一种荷载组合情况为：最大风速。
架空输电线路杆塔基础的几种形式
架空输电线路杆塔基础的几种形式展开全文输电线路杆塔的地面以下部分的总体统称为杆塔基础。
它的作用是用来稳定输电线路的杆塔，防止杆塔因为承受导地线、风、覆冰、断线张力等垂直荷载、水平荷载和其他外力作用而产生的上拔、下压或倾覆。
基础形式可分为以下几种：1．岩石嵌固基础岩石嵌固基础适用于覆盖层较浅或无覆盖层的强风化岩石地基，其特点是底板不配筋，基坑全部掏挖。
上拔稳定，具有较强的抗拔承载能力。
需要时，可将主柱的坡度设置与塔腿主材坡度相同，以减小偏心弯矩，还可省去地脚螺栓。
由于该基型充分利用了岩石本身的抗剪强度，混凝土和钢筋的用量都较小，同时减少了基坑土石方量，浇制混凝土不需要模板，施工费用较低。
岩石嵌固基础分利用了岩石本身的抗剪强度，混凝土和钢筋的用量都较小，同时减少了基坑土石方量，浇制混凝土不需要模板，施工费用较低。
但对勘测深度要求较高，要求逐基鉴定岩石的稳定性、覆盖层厚度、岩石的坚固及风化程度情况，准确落实相关设计参数。
2．岩石锚杆基础岩石锚桩基础适用于中等风化以上的整体性好的硬质岩。
该基础型式是在岩石中直接钻孔、插入锚杆，然后灌浆，使锚杆与岩石紧密粘结，借岩石本身、岩石与砂浆间和锚筋的粘结力来抵抗上部杆塔结构传来的外力, 以保证对杆塔结构的锚固稳定，从而大大降低了基础混凝土和钢材量。
岩石锚桩基础一般宜用于未风化、微风化和中等风化程度的岩石地基, 但随着现在实验和实践经验的积累, 强风化岩石地区亦可做岩石基础。
岩石锚桩基础常用型式有直锚式、斜锚式、承台式、嵌固式、半嵌固式5种类型, 应用较为成功。
直锚式岩石锚桩基础具有工艺简便、灵活性高、适用性强、造价低等优势, 适用于基础作用力较小的直线塔；斜锚式岩石锚桩基础使用于基础作用力较小的直线水泥杆或直线拉线塔等塔型；而承台式岩石锚桩基础和嵌固式、半嵌固式岩石锚桩基础使用于基础作用力较大的耐张塔等塔型。
3．掏挖基础掏挖基型分全掏挖和半掏挖两种，适用无地下水的硬塑粘性土地基。