第十一章杆塔荷载计算

（3）垂直档距 按经验一般取(1. 25-1. 7) Lh,或按水平档距加大（50-100) m （4）代表档距 代表档距与导线张力有关，随电压等级和地形条件而 变化。根据设计经验220kV线路，在平地上代表档距可取 200-350m，山地可取200-600m。另外根据实际工程的统计 分析，约有80%左右的代表档距小于标准杆塔高的标准档 距，且为杆高标准档距的0. 7-0. 9倍左右，另外有10%20%的代表档距大于杆高标准档距，其值为杆高标准档距 的1. 2- 1. 5倍左右。
作用方向
（1）横向水平荷载：顺横担方向作用的 水平荷载，导、地线的风荷载、杆塔身 风荷载和导地线的角度合力。
（2）纵向水平荷载：垂直于横担方向的 水平荷载，导、地线的不平衡张力、断 线张力及杆塔、导线、地线的纵向风荷 载，安装时的紧线张力。
（3）垂直荷载：指垂直于地面方向作用 的荷载，包括导、地线及附件自重、杆 塔、横担自重、覆冰重及拉线下压力、 安装检修时人员、工器具重力。
4、设计档距初值的确定
标准挡距 与杆塔的经济呼称高相应的挡距，称为标准挡距
(2) 水平档距 平原地区线路，可取杆高标准档距Lb的1. 05-1. 1倍。
丘陵和山地线路，水平档距的变动范围较大，一般按地 形分段、分级取值。如110线路一般可将水平档距Lh分 级为450, 600, 750, 900m，按不同级的水平档距设计若干 种高度的杆塔以适应地形复杂地区的需要。
11.1. 3荷载系数
为了采用同一标准进行受力的比较和尺寸选择，用荷载 系数kH来表征各种情况的荷载对杆塔安全可靠性的要求。
11. 2各种挡距的确定
计算杆塔荷载时，常用到三个设计档距:垂直档距,水平 档距和代表档距 1、水平档距：
2、垂直档距
3、代表档距
代表档距用于计算某一耐张段电线的代表应力(平均 应力)。
式中 P导线或避雷风荷载 N；
例11-1 110kV 单回直线杆的呼称高为 13 . 4m , LGJ 一 150 / 20 ， GJ 一 35 ，标准挡距 260m ，水平挡距 300m ,垂直挡距 350m 。气象条件如表11-8，导线避雷线 的参数如表11-9试计算该直线杆的荷载，并画出荷载图。
另外，60米以上的杆塔，考虑的风的振动作用，杆 塔塔身风荷载应乘以风振系数。铁塔的风振系数取1.5， 拉线杆塔的风振系数取1.25.
2.导线避雷线的风压荷载
导线的风压荷载用下式计算
3.导线避雷线的角度荷载 线路转角时，杆塔承受顺横担方向的合力T
11. 3. 3顺线荷载的计算
1.避雷线的不平衡张力、 断线张力 导线的断线张力和不平衡 张力可分别取最大使用张 力的百分数。 不平衡张力 按下式计算：
避雷线风压： PB=g4B(25)ABlh=82.04×10-3×37.15×300=914 N 导线重力：
GD= g1Alv+GJ=32.752×10-3×164.5×350+530=2416 N 导线风压：
PD=g4(25)Alh=39.596×10-3×164.5×300=1954 N
（2）运行情况II （覆冰:v=10m/s, t=-5℃， b=5mm）
解: 避雷线金具无冰时重力 Gjb 和覆冰时重力G’jb
Gjb = 50N G’jb = 70N
绝缘子串无冰时重力 Gj 和覆冰时重力 G’j Gj =530N G’j =600N
忽略金具及绝缘子串的水平风压。
由表11-1，该杆塔需要计算7种荷载。
（1）运行情况I（最大风速，无冰）
避雷线重力： GB=g1ABlv+GJB=83.797×103×37.15×350+50=1142 N
△T=T1COSα1-T2COSα2
T 2 COS α2 T1COS α1
T1
T1
T1
α1
α2
T2
T2
T2
2、顺线风荷载 杆塔、导线、避雷线在顺线路方向的风荷载总和， 可取为导线在垂直线路方向的风荷载的 20 ％一 50 ％。
11.3.4 杆塔安装荷载
杆塔安装荷载计算 架设导线或避雷线时，需要将其从地面提升到杆塔 上，此工作过程所引起的荷载叫吊线荷载。在施工 中常采用双倍吊线或转向滑车吊线两种方式 。
（3）断线情况Ⅲ Ⅳ。断上 下导线时，气象条件为无冰，
无风。
避雷线重力：
GB=1142 N 未断相导线重力 ：
GD= 2416 N 断线相导线重力： G’D=g1Alv/2+GJ=32.752×103×164.5×350/2+530=1473 N 断线张力：
TD=0.35σpA/K=6517N
（4）避雷线张力差V。其气象条件未无冰无风。
导线重力 ： GD= 2416 N
导线风压： PB=g4(10)ABlh=17.453×10-3×164.5×300=368 N
下图为上导线的安装图。导线越过下横担的拉力T2与 水平线的夹角为20°。假设上下横担导线被水平拉出 1.3m.
根据力平衡条件，列平衡方程
ΣX=0 ΣY=0
1.3T1/3.74=T2cos20° T1=2.7 T2 3.5T1/3.74=GD+T2sin20° T1=3.74(2416+0.342T2)/3.5
1、荷载标准值 按照各种荷标准规定计算而 得的荷载叫标准荷载，风载 为基本风压乘挡风面积. 2、荷载设计值 荷载标准值乘分项系数 一般分项系数: 永久荷载取1. 2 可变荷载取1. 4
11.1.2 荷载的计算条件（组合原则）
(1) 各类杆塔正常运行情况的荷载组合 (2) 直线及悬垂转角杆塔断线情况的荷载组合 (3) 耐张及转角杆塔断线情况的荷载组合 (4) 直线及悬垂转角杆塔安装情况的荷载组合 (5) 耐张及转角杆塔安装情况的荷载组合 (6) 地震情况的荷载组合
避雷线重力： GB=g3ABlv+G’JB=131.76×103×37.15×350+70=1785 N
避雷线风压： PB=g5BABlh=35.241×10-3×37.15×300=393 N
导线重力： GD= g3Alv+G’J=51.016×103×164.5×350+600=3537 N
导线风压： PD=g5Alh=11.924×10-3×164.5×300=588 N
GF
滑轮 导线
P G
转向滑轮 GF
滑轮
导线 P
G
至卷扬机
滑轮 至卷扬机
采用双(a) 倍吊线时:
(b)
G＝2KG＋GF 式中 K动力系数，考虑滑动阻力和牵引倾斜等因素，
取K＝1.1；
采用转向滑车吊线时:
垂直荷载 G＝KG+GF N 吊线时，还要考虑相应风荷载引起对导线横向水平荷载
水平荷载 P=KG+P N
第十一章杆塔荷载计算
第十一章 杆塔荷载计算
11. 1 荷载种类及计算条件
在进行杆塔结构设计计算时，对作用在杆塔外部荷 载的分析及选定计算是否合理，直接影响杆塔结构的 安全性和经济性。因此在杆塔设计计算时必须对作用 在杆塔上的荷载认真地进行分析计算。按照《架空输 电线路设计技术规程》规定：各类杆塔进行强度计算 时，均应考虑线路的运行情况，断线情况，安装情况 的荷载。
11. 3荷载确定及荷载图
11.3.1 垂直荷载的计算
在计算安装情况及断线情况荷载时，应考虑工作人 员登杆作业时的附加荷载（工人及工具重力）。
11. 3. 2水平荷载的计算
1.杆塔的风压荷载 当风向与线路方向垂ห้องสมุดไป่ตู้时，杆塔风压
F ― 风压方向杆（塔）身侧面构件的投影面积， m 2 ; C 一风载体形系数，对环形截面电杆取 0 . 6 ，矩形截 面电杆取 1 . 4 ，角钢铁塔取 1 . 4 ( 1 + η ) ，圆钢铁塔 取1.2(1+η ); η ― 空间桁架背风面的风压荷载降低系数，采用表 11一 4 所列的数值。
GD= 2416 N 导线风压：
PB=g4(10)ABlh=17.453×10-3×164.5×300=368 N 正在安装的下导线横担处的总荷载为
ΣG=1.1×2416+1500=4158N
联立求解 T1=2986N T2=1106N
杆头荷载传递至主杆：
GT1=2986×3.5/3.74=2794N
PT1=2986×1.3/3.74=1038N
ΣG=1.1×2794+1500=4573N
（6）安装情况Ⅶ
按起吊下导线。
避雷线重力：
GB =1142 N 避雷线风压
PB=g4B(10)ABlh=15.443×10-3×37.15×300=172 N 导线重力 ：
避雷线重力：
GB=1142 N 导线重力 ：
GD= 2416 N 避雷线张力：
ΔTB =0.2σBOAB=0.2×294.2×37.15=2187 N ( 5) 安装情况Ⅵ。起吊导线的气象条件取无冰，风速
10m/s.
起吊上导线一般按避雷线已安，下导线未安装考虑。
避雷线重力： GB =1142 N
避雷线风压： PB=g4B(10)ABlh=15.443×10-3×37.15×300=172 N