输电杆塔及基础设计:表11-1 基础附加分项系数
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:
电气设计需要系数利用系数功率因数等系数参照表---1-11
项目
需要系数〔Kd)
cosφ值
全馆总负荷
0:4~
全馆总电力
~
全馆总照明
~
冷冻机房
锅炉房
水泵房
通风机
电梯
DC AC
厨房
~
洗衣机房
~
窗式空调器
~
客房
餐厅
会议室
办公室
车库
1
生活水泵、污水泵.
建设部《小康住宅设计导则》推荐的住宅用电负荷需要系数表
表3-11建设部《小康住宅设计导则》推荐的住宅用电负荷需要系数表
户数
3
6
10
14
18
22
25
101
200
备注
需要系数(kd)
1
住宅的公用照 明及公用电力负 荷需要系数,一般可按一1选 仅,Kd指接在同 一相上的户数
6.照明用电需要系数表(见表3-12)
表3-12 照明用电需要系数
处所
需要系数(Kd)
处所
需要系数(Kd)
生产厂房(有天然采光)
科研楼
生产厂房(无天然采光)
卷烟机械:切丝机,抽筋机,卷 烟,包装机
弧焊变压器
保养机床类
电热设备,化验设备
电梯,起重机
吊轨传动装置,输送带
注: 同一性质的用电设备数量在3台以上者可以使用上述系数。
13.各种用电设备组需要系数(Kd)及平均功率因数(cosφ)(见表3-19)
表3-19各种用电设备组需要系数及平均功率因数
用电设备组名称
宿舍
商店、锅炉房
仓库
办公楼、展览馆
医院
设计室、食堂
110~750kV架空输电线路设计规范
110~750kV架空输电线路设计规范1 总则1.0.1 为了在交流 110~750kV 架空输电线路的设计中贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策,做到安全可靠、先进适用、经济合理、资源节约、环境友好,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于交流 110~750kV 架空输电线路的设计,其中交流110kV~550kV使用单回、同塔双回及同塔多回输电线路设计,交流750kV适用于单回输电线路设计。
1.0.3 架空输电线路设计,应从实际出发,结合地区特点,积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料,推广采用节能、降耗、环保的先进技术和产品。
1.0.4 对重要线路和特殊区段线路宜采取适当加强措施,提高线路安全水平。
1.0.5 本规范规定了110kV~750kV架空输电线路设计的基本要求,当本规范与国家法律、行政法规的规定相抵触时,应按国家法律、行政法规的规定执行。
1.0.6 架空输电线路设计,除应执行本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语、符号2.1 术语2.1.1 架空输电线路 overhead transmission line用绝缘子和杆塔将导线架设于地面上的电力线路。
2.1.2 弱电线路 telecommunication line指各种电信号通信线路。
2.1.3 大跨越 large crossing线路跨越通航江河、湖泊或海峡等,因档距较大(在1000m以上)或杆塔较高(在100m以上),导线选型或杆塔设计需特殊考虑,且发生故障时严重影响航运或修复特别困难的耐张段。
2.1.4 轻、中、重冰区 light/medium/heavy icing area设计覆冰厚度为10mm及以下的地区为轻冰区,设计覆冰厚度大于10mm小于20mm地区为中冰区,设计冰厚为20mm及以上的地区为重冰区。
2.1.5 基本风速 reference wind speed按当地空旷平坦地面上10m高度处10min时距,平均的年最大风速观测数据,经概率统计得出50(30)年一遇最大值后确定的风速。
输电杆塔设计
1、杆塔的各种类型、结构特点以及优缺点 和选用原则; 2、杆塔的荷载分析计算
输电杆塔及基础设计 第三页,共31页。
3、杆塔尺寸确定和验算 4、杆塔的强度校核
5、杆塔基础的设计计算和稳定计算
三、先修课程
材料力学 钢结构
钢筋砼
架空输电线路设计
土力学
四、成绩评定?
平时成绩30分. 考试成绩70分.
产生纵向不平衡张力,或者承受因施工、检修时用
以锚固导线和避雷线引起的荷载的杆塔)称耐张型
杆塔。
特点: (1)除具有直线型杆塔承受荷载能力外,还要承受纵向 水平荷载。 (2)采用耐张绝缘子串
输电杆塔及基础设计 第二十七页,共31页。
(3)在发生事故断线时,导线悬挂点不产生位移。以 限制事故断线影响范围(见图1)。
输电杆塔及基础设计 第三十页,共31页。
4.终端杆塔 用于发电厂及变电所的第一座杆塔。终端杆塔用来承 受杆塔一侧的导线拉力。终端杆塔必须是耐张型杆塔。
输电杆塔及基础设计 第三十一页,共31页。
(2)可以设计较高的杆塔,以满足跨越人行道、树木的要求; (3)易实现多回路,从而大大减少城市走廊的拥挤对输电 线路的限制; (4)不用打拉线,占地面积小,减少占用城市走廊; (5)钢管杆可以实现全镀锌,使用寿命长;
(6)造型美观,利于城镇规划和建设,美化环境;
(7)多边形截面钢管杆采用套接方式,安装方便。
输电杆塔及基础设计 第六页,共31页。
缺点:自重大,运输不方便 又可分为:
(1)普通钢筋混凝土电杆 (2)预应力混凝土电杆:预应力混凝土电杆具有节约钢 材、自重轻、抗裂性好等优点,它将取代普通钢筋混凝土电 杆。
(3)薄壁钢管混凝土电杆(简称钢管混凝土电杆)
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。
某220kv输电线路杆塔基础施工设计
目录一.概述 (2)1.1工程概况 (2)1.2编写依据 (3)二.施工准备 (5)2.1接桩 (5)2.2材料点(施工驻点)选择 (7)2.3施工测量(复测) (7)2.4工地运输 (7)三.基础施工 (10)3.1混凝土杆基础施工 (10)3.2铁塔基础施工 (12)3.3基础作业工艺流程图 (20)3.4混凝土配合比计算 (21)四.铁塔基础施工工艺及技术措施 (23)五.质量标准及检验要求 (36)六.安全措施及文明施工 (39)七.组织措施 (41)八.结束语 (42)一.概述1.1工程概况本工程为220kV架空输电线路全长61.5公里,全线路杆塔总共167基,其中混凝土杆82基,铁塔85基。
导线采用2×LGJQ-300分裂导线,地线采用两根GJ-50避雷线。
本工程根据地质水文资料,沿线主要地层为黄土状亚粘土,呈浅黄色、褐黄色,中密稍湿,地下水位均在8米以下。
本工程地势起伏变化较大,除电厂出口地形平坦外,其它地段地形变化大,台地多,冲沟多,部分冲沟宽而深,全线路越山河、河流、水库等较多,跨距大可供大车运输的道路很少,所以运输比较困难,大部分杆塔需人共搬运。
1.1.1工程技术特性:气象条件:最大设计风速30m/s;最大覆冰厚度10mm;电压等级:220千伏;建设性质:新建架空输电线路;导线:2×LGJ-300;地线:一根为GJ-50地线;1.1.2地形、地貌及地质情况根据岩土工程勘察报告,本线路沿线主要地层为黄土状亚粘土,呈浅黄色、褐黄色,中密稍湿,地下水位均在8米以下。
基坑开挖后若发现不良地质情况应及时通知项目部解决。
1.1.3交通状况本工程地势起伏变化较大,除电厂出口地形平坦外,其它地段地形变化大,台地多,冲沟多,部分冲沟宽而深,全线路越山河、河流、水库等较多,跨距大可供大车运输的道路很少,所以运输比较困难,大部分杆塔需人共搬运。
1.1.4线路方向1.2编写依据1.2.1《110 - 500KV架空电力线施工及验收规范》(GB50233-2005)1.2.2《110-500KV架空电力线路工程施工质量及评定规程》(DL/T5168-2002)1.2.3《国家电网公司输变电工程质量通病防治工作要求及技术措施》(基建质量〔2010〕19号)1.2.4《输变电工程建设标准强制性条文实施管理规程》(Q/GDW248-2008)1.2.5《钢筋焊接及验收规程》(JGJ 18-2003)1.2.6《混凝土拌合用水标准》(JGJ 63-2006)1.2.7《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ 52-2006)1.2.8《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2011)1.2.9《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ 55-2011)1.2.10《混凝土强度检验评定标准》(GB50107-2010)二.施工准备根据审定后的施工图纸及现场情况,在开工前应做好充分准备工作,其主要工作内容包括:现场调查,工程指挥部、材料站、施工驻点的选择,器材准备,施工机具准备、检修、障碍物处理及协议,占地赔偿,编制施工组织设计和施工计划及施工技术设计,进行技术培训、新技术科研试验,施工图技术交底等。
【输电杆塔设计培训】06、第六章 铁塔材料及其构件的计算
mN A mMW 式中符号与受、受弯相同。
第三节 铁塔节点连接计算
铁塔节点连接一般采用焊接连接或螺栓连接。 一、焊接连接 1、焊缝的分类 焊接连接的连接件是焊缝。
焊缝分两种:对接焊缝,如图a
角焊缝,如图b
(a)
(b)
图6-4
角焊缝按受力方向分为:
正面角焊缝(端缝):焊缝长度方向与力方向垂直 侧面角焊缝(侧缝):焊缝长度方向与力的方向平
d—螺栓直径,当剪切 面在螺纹处时,则取 螺栓的有效直径,mm; nv=2
图6-5
fvb—螺栓连接的抗剪强度设计值,N/mm2;
∑t—取同一受力方向承压构件厚度和的 最小厚度和,mm;
fcb—螺栓连接的承压强度设计值,N/mm2。
(2) 受剪螺栓群的计算 ①螺栓数目的计算
当螺栓数目较多时,在节点上可采用多排布置
式中 K1、K2-为分配系数,按表6-5取值。
N-轴心拉力、压力
二、螺栓连接
1、螺栓型及分类
(1)按螺栓强度分分两种:
① 普通螺栓连接(铁塔多采用) ② 和高强度螺栓连接。 (2)普通螺栓分为三种: ① A级螺栓 ② B级螺栓 ③ C级螺栓
A级、B级螺栓加工和安装精度较高,在铁塔 中很少采用。
C级螺栓是采用Q235圆钢辊压而成,表面较粗 糙尺寸精度不高,对螺孔的要求也较低,容易装拆, 被广泛应用于钢结构连接中。
x0
图1
i-回转半径(绕x-x、y0-y0、x0-x0轴)
Z0-重心距离
3、长细比λ
l0 计算长度
等边角钢力学参数见附表11
第二节 铁塔构件计算
一、轴心受力构件的强度计算
以截面屈服极限应力为极限状态建立计算公式为
《输电线路杆塔设计》第一章
核心问题:导线(带电体)的安装位置和各 种气象条件下及受力条件下导线变化位置 都必须满足导线与导线之间、导线与大地 及交叉跨越物、邻近地面障碍物之间、导 线与地线之间、地线与地线之间电气绝缘 的要求和工频电磁场的限制要求,导线的 防雷保护角要求;
《输电线路杆塔设计》第一章
(2)采用耐张绝缘子串 (3)在发生事故断线时,导线悬挂点不产生
位移。以限制事故断线影响范围。
《输电线路杆塔设计》第一章
干字型
(部分)铁塔耐杆塔实景图例
羊角型
《输电线路杆塔设计》第一章
《输电线路杆塔设计》第一章
(3)、按用途不同分类
①、转角杆塔: 支承导、地线张力,改变线路走向 ;导、地
要求:各杆件的轴线应汇交于节点形成的节点中心,杆件轴线应是型 钢的形心轴线。
《输电线路杆塔设计》第一章
塔头
塔头
塔身
座板
斜材
主材 靴板
基础
塔腿
塔身
横隔材
横隔斜材 A
A-A 斜材
座板
A 主材
靴板 基础
塔腿
《输电线路杆塔设计》第一章
3.铁塔结构选择 (1).宽基与窄基铁塔 按铁塔根开b与高度h之比,分为宽基与窄基铁塔
对需带电作业的杆塔,还应考虑带电作业的安全空气间隙。
《输电线路杆塔设计》第一章
(3).杆塔塔头结构、尺寸需满足规定风速下悬 垂绝缘子串或跳线风偏后,在工频电压、操 作过电压、雷电过电压作用下带电体与塔构 的空气间隙距离要求; (4).地线对导线的防雷保护角要求; (5).对500kV及以上电压等级输电线路,导线 对地距离除需考虑正常的绝缘水平外,还需 考虑工频电磁场的影响。
三、铁塔结构型式与选用原则 1.铁塔的组成 塔头:下横担的下弦或者塔架截面急剧变化处
输电杆塔及基础设计
受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反
力。
冲切承载力应满足以下公式:
Vc 0.7np ftbmh0
式中
np -受冲切承载力截面高度影响系数,
当h≤800mm时,取1.0; 当h≥2000mm时,取0.9,其间按线性内插法取用;
ft -混凝土抗拉强度设计值;
bm-冲切破坏锥体最不利一侧计算边长, 用下式计算
Asy
H xh1 nyex f y
②当有纵向水平力Hy作用时,与x轴平行的 单根钢筋截面面积为:
Asx
H yh1 nxey f y
③当有Hx与Hy同时作用时,四个角落处单 根钢筋截面为
Asy
1 ( Hxh1 H yh1 ) f y nyex nxey
(2)底板的配筋
当为刚性基础时,底板不需配筋
式中 A—带阴影线的梯形面积,
a1—梯形短边长,一般 和电杆腿直径相近, 即按电杆直径折算
A
1 4
(a2
a12 )
a1
D2
4
e—梯形面积形心点至计算截面Ⅰ-Ⅰ的距离
e 1 (a a1)(2a a1)
6
a a1
2.作用在在底盘上弯矩
将A 、 q、e代入上式得
M
q 24
b2a 6
(2)下压稳定验算
} P≤fa/γrf
Pmax=σmax≤1.2fa/γrf
同时满足
式中 γrf—地基承载力调整系数,取γrf =0.75。
fa—修正后的地形时
(ex
a) 6
公式略
工程中设计受压基础时,一般不宜出现压应 力呈三角形分布,除非基础底宽受到限制时才采 用。
110~750kV架空输电线路设计规范标准[详]
110~750kV架空输电线路设计规1 总则1.0.1 为了在交流 110~750kV 架空输电线路的设计中贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策,做到安全可靠、先进适用、经济合理、资源节约、环境友好,制定本规。
1.0.2 本规适用于交流 110~750kV 架空输电线路的设计,其流110kV~550kV使用单回、同塔双回及同塔多回输电线路设计,交流750kV适用于单回输电线路设计。
1.0.3 架空输电线路设计,应从实际出发,结合地区特点,积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料,推广采用节能、降耗、环保的先进技术和产品。
1.0.4 对重要线路和特殊区段线路宜采取适当加强措施,提高线路安全水平。
1.0.5 本规规定了110kV~750kV架空输电线路设计的基本要求,当本规与国家法律、行政法规的规定相抵触时,应按国家法律、行政法规的规定执行。
1.0.6 架空输电线路设计,除应执行本规的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语、符号2.1 术语2.1.1 架空输电线路 overhead transmission line用绝缘子和杆塔将导线架设于地面上的电力线路。
2.1.2 弱电线路 telecommunication line指各种电信号通信线路。
2.1.3 大跨越 large crossing线路跨越通航江河、湖泊或海峡等,因档距较大(在1000m以上)或杆塔较高(在100m以上),导线选型或杆塔设计需特殊考虑,且发生故障时严重影响航运或修复特别困难的耐段。
2.1.4 轻、中、重冰区 light/medium/heavy icing area设计覆冰厚度为10mm及以下的地区为轻冰区,设计覆冰厚度大于10mm小于20mm地区为中冰区,设计冰厚为20mm及以上的地区为重冰区。
2.1.5 基本风速 reference wind speed按当地空旷平坦地面上10m高度处10min时距,平均的年最大风速观测数据,经概率统计得出50(30)年一遇最大值后确定的风速。
杆塔+基础设计
杆塔+基础设计第一篇:杆塔+基础设计高压送电线路设计1、初步设计:初步设计书(附图),设备材料清册,施工组织设计,概算书2、施工设计初步设计书及附图1、总论:设计依据,设计规模及范围,建设单位及期限,主要经济及耗材指标2、电力系统3、线路路径4、气象条件5、机电部分6、杆塔和基础设备材料清册1、工程概况2、编制依据3、建设期限和施工单位4、设备材料清册施工组织设计1、技术组织措施2、沿线交通条件及工地运输3、施工综合进度概算书1、编制说明2、编制概算书3、编制大跨越概算书杆塔型式:杆塔型式的选择主要取决于电压等级、线路回数、地形、地质情况及使用条件。
1、钢筋混凝土电杆35~110kV单回路直线杆:ϕ150~190、15m~18m 220~330kV 单回路直线杆:带叉梁双杆或者带拉线八字杆ϕ190~230、27m 35~110kV双回路直线杆:A字型双杆,荷载较大时可设置外拉线35~110kV单回路承力杆:承受荷载大,需设置拉线,A字型、门型220kV单回路承力杆:一般采用双杆ϕ400,交叉拉线或八字型拉线2、铁塔高压送电线路最常用,热轧等肢角钢制造、螺栓组装。
拉线塔:塔头、主柱、拉线。
鸟骨架、上字型、猫头型:导线三角形排列门型、V型:导线水平排列内拉线门型塔:纵向能自立自立式铁塔:鸟骨架、上字型、干字型、猫头型:导线三角形排列门型、酒杯型:导线水平排列自立式双回路铁塔:六角型(鼓型)、倒伞型、正伞型、蝴蝶型(用于大跨越塔)自立式承力塔:酒杯型、干字型(简单经济、常用)3、大跨越塔:高度高、荷载大、结构复杂、耗钢量和投资较高。
大多采用组合构件铁塔(使用比较广泛)、钢管塔(空气动力特性较好、耗钢量少、维护有优势,常用于特大跨越处)、独立式钢筋混凝土塔、拉线塔(经济性显著)。
杆塔设计荷载1、杆塔上的荷载:永久荷载(杆塔自重、电线、绝缘子、金具重力)、可变荷载(风荷载、冰荷载等)、特殊荷载(电线断线引起的荷载、地震荷载)。
【输电杆塔设计培训】11第十一章 杆塔基础设计1(1)
(一)无卡盘倾覆基础 只靠电杆埋入地下部分的被动土压力抵抗倾覆 力;
(a)无卡盘 (b) 带上卡盘 (c) 带上下卡盘 图3 倾蕧基础
1、不带卡盘倾覆基础的稳定条件 γfS0 ≤Sj
γfTE≤A(γK、γS、γC...) 或 γfH0S0≤ Mj 式中 Sj—基础的极限抗倾覆力,kN;
MJ—基础的极限抗倾覆力矩,kN.m; S0—杆塔水平作用力设计值总和,kN; H0—S0作用点至设计地面处的距离,m; γf—基础附加分项系数,按表11-1查取。
图1 装配式基础
图2 现浇基础 (a)刚性基础 (b) (c)柔性基础
③桩基础 在输电线路中,当地基的软弱土层较厚时,采 用常规基础不能满足地基变形、强度要求或采用桩 基础优点明显时,可采用桩基础。桩基础分为爆扩 桩、混凝土灌注桩和钢筋混凝土预制桩。 a .岩石锚桩基础(如图3) b.爆扩桩基础(如图4) c .灌注桩基础(如图5)
省去了地脚螺栓和塔 脚 ,受力性能好。缺点 是施工精度要求高
3、对基础的要求 ⑴根据杆塔作用力的不同。必须保证不上拔、
不下沉、不倾斜
⑵基础本身要有足够强度 ⑶基础的材料、地质条件的要求
二、杆塔基础的设计原则及内容
1.杆塔基础的计算内容 (1)承载力的计算(基础稳定计算) 包括上拔承载能力、下压承载能力、抗倾覆能力
(1)卡盘承受的荷载
以上卡盘为例
承受匀布荷载:q PA lD
(2)内力
图7
弯矩(卡盘应承受双向弯矩):
M
q(l 2
D2) 8
ql0
l0
D 2
剪力: V PA
2
式中
M—设计弯矩; l-卡盘实际长度; D-卡盘位置处电杆的直径。
《输电杆塔及基础设计》第二章 杆塔荷载计算
解 查表
由高度20m,电压110kV,地面粗糙度B类 风压高度变化系数取μZ=1.10 杆塔风荷载调整系数βZ=1.0
环形截面钢筋混凝土电杆
构件体形系数取μS=0.7 P=μZμSβZAfW0=1.10×0.7×1.0×0.5×252/1.6 =236.7N/m
答:作用在杆身上的风荷载标准值为236.7N/m
W0-基本风压, W0=V2/1600,kN/m2 Af—杆塔塔身构件承受风压的投影面积计算值
对电杆杆身:Ac=h(D1+D2)/2 对铁铁身: Ac=h(b1+b2)/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; b1、b2—铁塔塔身计算段内侧面桁架(或正面
无冰时 P=γ4ALPcosα/ 2 N 覆冰时 P=γ5ALPcosα/2 N
式中γ4、γ5分别为无冰、 覆冰风压比载N/m.mm2
A导、地线截面面积,mm2 LP水平档距,m;
图4
α线路转角。
注意:新标准规定重冰还要乘以风载增大系数Bi
(2)风向不垂直于导线的风荷载计算:
Px=Psin2 N 式中 Px垂直导、地线方向风荷载分量 N;
△T=(T1-T2)cos900/2 =(2500-2000) cos 900/2=353.5N
【输电杆塔设计培训】11第十一章 杆塔基础设计1(1)
h0-基础埋置深度,从设计地面起算。
第二节 倾覆基础计算 一、电杆倾覆基础 如图所示,电杆倾覆基础的作用是保证电杆 在水平荷载作用下不倾覆。抵抗倾覆保持电杆稳 定有三种方法: 无卡盘倾覆基础 只靠电杆埋入地下部分的被动土压力抵抗倾 覆力; 带上卡盘倾覆基础 除电杆埋入地下部分的被动土压力抗倾覆外, 在地面以下1/3埋深处加上卡盘抗倾。 带上、下卡盘倾覆基础 当电杆受总的水平荷载过大,致使加装的上卡 盘度较大,卡盘结构不合理时,可加装下卡盘。
第十一章 杆塔基础设计
输电杆塔及基础设计
第一节 概述 一、杆塔基础的分类及其要求 1、杆塔基础的作用:
电杆:保证不下沉、不倾覆; 整体铁塔基础:保证不下沉、不倾覆 分体铁塔基础:保证不上拔、不下沉、不侧移。
2、基础的分类 (1) 按基础抵抗力分
①上拔类基础 承受上拔力,兼受较小的水平力。 ②下压类基础 承受下压力,兼受较小的水平力。
(3)按基坑开挖方式分。 ①大开挖基础
大开挖基础是预先挖好基坑,然后浇筑混凝土并用开挖的 扰动土回填夯实基础。抗上拔能力差。
②掏挖扩底基础(如图6)
掏挖扩底基础用机械或人下工掏挖成形的土胎。取消 了模板及回填土的工序,节省材料和加快施工速度,抗上拔 能力增强
(4)按基础与铁塔连接方式分
①地脚螺栓类基础。 ②插入式基础 (或斜插式基础)
(一)无卡盘倾覆基础 只靠电杆埋入地下部分的被动土压力抵抗倾覆 力;
(a)无卡盘 (b) 带上卡盘 (c) 带上下卡盘 图3 倾蕧基础
1、不带卡盘倾覆基础的稳定条件 γfS0 ≤Sj
γfTE≤A(γK、γS、γC...) 或 γfH0S0≤ Mj 式中 Sj—基础的极限抗倾覆力,kN;
天然地基电力线塔基础计算表
20.00 34.53 4.80 162.80 3.79 计算2Pz 66.64 217.07 Pz+Pcz≤fa/ γ rf满足
20.00 48.26 4.80 162.80 6.05
B+2Ztanθ L<B+2Ztanθ ,考虑相邻基础的附加应力,L≥B+2Ztanθ , 不考虑相邻基础的附加应力 Pz+Pcz fa/γ rf (DL/T 5219-2005)式7.2.4-2 Ⅲ.基础材料: C25混凝土,Ⅱ级钢筋 垫层为C10混凝土 钢筋保护层 50mm fy (N/mm2) ft (N/mm2) fc (N/mm2) Ⅳ.基柱计算: 基柱正截面承载力计算: 基柱底截面纵向拉力TEh=TE-b2h3γ f' (kN) 计算截面面积 Ah=b2 (m2) 塑性影响系数γ 1=1.55(0.7+120/b) 短柱底面弯矩 Ms=HEx(h3+h0) 计算截面抵抗矩 W0=b3/6 (m3) 计算截面强度 σ =TEh/Ah+Ms/γ 1/W0 (kN/m2)(DL/T 52192005)式9.2.1 [σ l]=0.59ft (kN/m2) σ l>[ σ l] 不满足 Ⅴ.基础底板计算: 下压荷载作用时底板受压验算: P0=(tanδ -δ )0.55ft/δ (DL/T 5219-2005)9.4.1条文说明 一变阶处 tanδ 1=h1/(B-B1)/2 δ 1=arctanδ δ 2=arctanδ δ 3=arctanδ
20.00 50.64 4.80 162.80 6.81 计算2Pz 121.30 217.07 Pz+Pcz≤fa/ γ rf满足 计算2Pz
20.00 49.14 4.80 162.80 6.21 计算2Pz 106.64 217.07 Pz+Pcz≤fa/ γ rf满足