杆塔荷载确定及荷载图

杆塔荷载确定及荷载图

  
1.垂直荷载的计算
   (1)

  式中 G—导线或避雷线的垂直荷载,N;

     g—导线或避雷线的垂直比载(g
1或g3),N/m·mm2;  
     S—导线或避雷线截面,mm2; 
     —垂直档距,m;
     Gj—绝缘子串总重量,N。
  无论是安装情况或断线情况,一般需有工作人员在杆塔上作业,因此在计算安装情况及断线情况荷载时,应考虑工作人员在杆塔上作业的附加荷载。此外,还应考虑提升导线时冲击系数1.1-1.2。
  2.水平荷载
  (1)杆塔风压荷载。当风向与线路方向垂直时,杆塔风压荷载按下式计算
   (2)
  式中Pp—风向与线路方向垂直时的杆或塔身风压,N;
    v—设计风速,m/s;
    C—风载体形系数,对环形截面电杆取0.6,矩形截面杆取1.4,角钢铁塔取1.4(1+η),圆钢铁塔取1.2(1+η);  
    F—风压方向杆、塔身侧面构件的投影面积m2
    η—空间桁架背面的风压荷载降低系数。
  同理,导线、避雷线风压荷载的计算风速也按其悬挂平均高度进行修正。
  (2)导线、避雷线的风压荷载为:
   (2)
   式中 P—导线或避雷线的风压荷载,N,
      θ—线路转角(°);
      g—导线或避雷线的风压比载,N/m·mm2
      —水平档距(断线时,断线相计算水平档距取/2),m;
      —绝缘子串风压(工程计算中常忽略),N。
  3.杆塔荷载及倒拔校验
  (1)杆塔荷载校验 荷载校验可用下列三种方法。
  1) 铁塔荷载图校验
  计算出杆塔实际承受的荷载与所选杆塔的设计荷载图相比较,不超出杆塔允许荷载即为合格。在计算实际荷载时有时可不全部计算,而只计算起控制作用的水平风荷载和垂直荷载。
  铁塔荷载图如图1所示。
  
  2) 钢筋混泥土杆塔最大弯矩校验
  有的钢筋混泥土电杆给出允许最大弯矩。可计算出杆塔实际承受最大弯矩,不超过允许值并略有裕度即校验合格。
  3)水平档距、垂直档距校验
  有的杆塔给出杆塔使用导线截面、气象条件和设计杆塔时所用的设计水平档距及垂直档距。这时,如果所设计线路与杆塔使用条件相符,只要实际水平档距、垂直档距相应小于设计水平档距、设计垂直档距,即校验合格。
  水平档距可根据定位以后的平断面图中量出或算出。
  从平断面图上量出的垂直档距是最大垂直弧垂时的垂直档距,而不一定是校验条件的垂直档距。当在平断面图上量得垂直档距明显小于设计垂直档距时,也可认为合格。当两者相差很小时,应根据垂直档距计算式直接计算出校验条件下的垂直档距,再做比较。
  (2)杆塔倒拔校验
  当垂直档距为负值时,导线对杆塔产生倒拔力。一般用最低温度作为杆塔倒拔的校验条件。在该条件下杆塔不倒拔,便不会有倒拔现象。
  1)用“冷板”校验
  同绘制最大垂直弧垂模板的方法一样,绘制出最低温度状态的悬垂曲线模板,俗称冷板。
  具体过程是,把冷板曲线在纵断面图上放正(使其纵轴保持为铅垂位置),使冷板曲线恰恰通过被校验杆塔两侧相邻杆塔上导线的悬挂点,被校验杆塔的导线悬挂点落在冷板曲线上方,杆塔不倒拔;反之,则倒拔。见图2所示。
    
  图2 冷板曲线校验倒拔
  2)调整措施
  当杆塔倒拔时,应采取措施予以调整。调整措施有:调整杆塔塔位,加高倒拔的杆塔,加重锤,直线杆塔改用轻型耐张杆塔等。
  对非绝缘的避雷线,可以降低要求,只要在年最低平均气温时不倒拔即可。
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1.垂直荷载的计算
   (1)

  式中 G—导线或避雷线的垂直荷载,N;

     g—导线或避雷线的垂直比载(g
1或g3),N/m·mm2;  
     S—导线或避雷线截面,mm2; 
     —垂直档距,m;
     Gj—绝缘子串总重量,N。
  无论是安装情况或断线情况,一般需有工作人员在杆塔上作业,因此在计算安装情况及断线情况荷载时,应考虑工作人员在杆塔上作业的附加荷载。此外,还应考虑提升导线时冲击系数1.1-1.2。
  2.水平荷载
  (1)杆塔风压荷载。当风向与线路方向垂直时,杆塔风压荷载按下式计算
   (2)
  式中Pp—风向与线路方向垂直时的杆或塔身风压,N;
    v—设计风速,m/s;
    C—风载体形系数,对环形截面电杆取0.6,矩形截面杆取1.4,角钢铁塔取1.4(1+η),圆钢铁塔取1.2(1+η);  
    F—风压方向杆、塔身侧面构件的投影面积m2
    η—空间桁架背面的风压荷载降低系数。
  同理,导线、避雷线风压荷载的计算风速也按其悬挂平均高度进行修正。
  (2)导线、避雷线的风压荷载为:
   (2)
   式中 P—导线或避雷线的风压荷载,N,
      θ—线路转角(°);
      g—导线或避雷线的风压比载,N/m·mm2
      —水平档距(断线时,断线相计算水平档距取/2),m;
      —绝缘子串风压(工程计算中常忽略),N。
  3.杆塔荷载及倒拔校验
  (1)杆塔荷载校验 荷载校验可用下列三种方法。
  1) 铁塔荷载图校验
  计算出杆塔实际承受的荷载与所选杆塔的设计荷载图相比较,不超出杆塔允许荷载即为合格。在计算实际荷载时有时可不全部计算,而只计算起控制作用的水平风荷载和垂直荷载。
  铁塔荷载图如图1所示。
  
  2) 钢筋混泥土杆塔最大弯矩校验
  有的钢筋混泥土电杆给出允许最大弯矩。可计算出杆塔实际承受最大弯矩,不超过允许值并略有裕度即校验合格。
  3)水平档距、垂直档距校验
  有的杆塔给出杆塔使用导线截面、气象条件和设计杆塔时所用的设计水平档距及垂直档距。这时,如果所设计线路与杆塔使用条件相符,只要实际水平档距、垂直档距相应小于设计水平档距、设计垂直档距,即校验合格。
  水平档距可根据定位以后的平断面图中量出或算出。
  从平断面图上量出的垂直档距是最大垂直弧垂时的垂直档距,而不一定是校验条件的垂直档距。当在平断面图上量得垂直档距明显小于设计垂直档距时,也可认为合格。当两者相差很小时,应根据垂直档距计算式直接计算出校验条件下的垂直档距,再做比较。
  (2)杆塔倒拔校验
  当垂直档距为负值时,导线对杆塔产生倒拔力。一般用最低温度作为杆塔倒拔的校验条件。在该条件下杆塔不倒拔,便不会有倒拔现象。
  1)用“冷板”校验
  同绘制最大垂直弧垂模板的方法一样,绘制出最低温度状态的悬垂曲线模板,俗称冷板。
  具体过程是,把冷板曲线在纵断面图上放正(使其纵轴保持为铅垂位置),使冷板曲线恰恰通过被校验杆塔两侧相邻杆塔上导线的悬挂点,被校验杆塔的导线悬挂点落在冷板曲线上方,杆塔不倒拔;反之,则倒拔。见图2所示。
    
  图2 冷板曲线校验倒拔
  2)调整措施
  当杆塔倒拔时,应采取措施予以调整。调整措施有:调整杆塔塔位,加高倒拔的杆塔,加重锤,直线杆塔改用轻型耐张杆塔等。
  对非绝缘的避雷线,可以降低要求,只要在年最低平均气温时不倒拔即可。

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