输电杆塔及基础设计

随着我国国民经济的持续发展，城市用电量每年递增，因此，在城市建设的110kV高压输电线路将越来越多。由于电缆线路造价昂贵,我国目前还不能普遍采用,所以必然以架空线路为主。其特点：a.导线截面大b.多种电压、多回路共杆c.要求造价低，施工维护方便《架空送电线路钢管杆设计技术规定》（DL/T5130-2001）钢管杆设计目前采用以下技术规定(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，可大大减少城市走廊的拥挤程度；(4)不用打拉线，占地面积小，减少占用城市走廊；(5)钢管塔可以实现全镀锌，使用钢管杆占地少,造型美观,与周围环境比较协调(6)施工方便杆柱为锥形，截面有圆环形、正多边形(如下图)，单柱型钢管杆的强度,按一端固定的独立悬臂(1)强度高，为安全运行提供了有力保证；见表10－1D0D0α1α2DDtt梁进行计算。001.15()]xQxxGMphqhZGa平均直径•钢管杆的失稳形式有三种：弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲。式中xyxagxgxMCMNNfAWAIN－轴向压力设计值，N；Mx－绕x轴截面弯矩设计值,N.mm；Ag－毛截面面积，mm2；Wx－绕x轴毛截面抗弯系数,mm3，W＝I/CIx－绕x轴毛截面惯性矩,mm4;Cy－计算点在x轴的投影长度,mm。（Ix、Cy按表10－1列出计算公式计算）（一）正多边环形构件压弯局部稳定强度设计值fa1、当B／t符合下列要求时(1)正四、六和八边环形：660Btf当时取fa=f（2）正十二边形610Btf当时取fa=f多边形边长的平均宽度为B，钢管杆壁厚为t，如图10－1所示（3）正十六边形925Bft当660时545Btf当时取fa=f2、当B／t符合下列情况时(1)正四、六和八边环形：1.42(1.00.000448)aBffft（2正十二边形）610925Bft当时1.45(1.00.000507)aBffft545925Bft当时（3）正十六边形1.42(1.00.000539)aBffft式中t－钢管杆壁厚；B－多边形一条边的平直宽度，按表10－1列出计算公式计算表中的Br－有效弯曲半径，①当弯曲半径小于4t时，Br取实际弯曲半径Br按下列规定取值②当弯曲半径大于4t时，取Br＝4t（二）环形构件压弯局部稳定强度设计值fa见教材P178页例10－1fJCTIQVt58.0f－材料强度设计值。式中V－设计剪力，N；T－设计扭矩，N.mm；Q/It－确定最大弯曲剪应力的参数，1/mm2，（按表10－1列出计算公式计算，表中MmaxQ/It最大剪应力参数）C/J－确定最大扭矩剪应力的参数，1/mm3，（按表10－1列出计算公式计算）第三节钢管杆挠度计算一、钢管杆挠度计算公式解读（计算公式见表10－2）1、挠度fxx角标第一位x：计算挠度点角标第二位x：荷载的性质，如集中，匀布2、系数n：n=RA/RB,RA、RB杆两端的平均半径（多边形取内截和外截圆的半径平均值）3、挠度计算的各种系数（见表10－3）2、如果杆的截面厚度不同,要分段计算，再叠加；二、杆长取值1、如果整杆截面的厚度相同，按一整段计算；注意：计算下段还要考虑下段转角引起的挠度。三、挠度限值《技术规定》（1）直线杆：①直线杆不大于杆身高度的0.5%；②直线转角杆不大于杆身高度的0.7%。例10－2(2)转角杆和终端杆：①66kV及以下电压等级的挠度不大于杆身高度的1.5%；②110、220kV杆塔的挠度不大于杆身高度的2%。第四节钢管杆的快速选型目的：当钢管杆外形尺寸为已知，求钢管杆的截面1．基本假设①城市供电线路档距较小，垂直荷载相对水平荷载较小，小高差。②截面为圆形或正多边形，直径在0．5以下、高度在12～18m波动。假设直径变化对杆塔受风面积影响不大，即新杆塔塔身承受风力大小不变。③杆塔的力学模型是一端固定。④假设原杆塔设计的塔型合理，基本参数可靠。2、公式推导使新杆塔的强度等效于原杆塔的强度，即新杆原杆型σy＝My／Wy新杆型σx＝Mx／Wx强度也满足要求，有：σy＝σx根据材料力学可写成下式：My／Wy＝Mx／Wx即：新杆塔截面系数：Wx=Mx·Wy／My式中Mx—作用于新型杆塔的总弯矩；Mx=∑MxiMy—作用于原杆塔的总弯矩；My=∑MyiWy—原杆塔的截面系数；D是钢管杆在根部的外径，d是内径。44D32DydW（）由上式变换得：Wx/Wy=Mx/My(Wx—Wy)/Wy=(Mx－My)/My令ΔW=Wx－Wy∆M=Mx－My则有：∆W/Wy＝∆M/My∆M/∆W=My/Wy按强度理论：σy＝My/Wy≤fa，则上式变为:∆M/∆W≤fa∆W≥∆M/faWx=Wy+∆W新杆的截面系数为用公式式中∆W－新杆截面系数增量；∆M－新杆弯矩增量fa－正多边环形构件压弯局部稳定的强度设计值。44D32DxdW（）求出D、d、t解法假定厚度t44D(2)]32DxDtW[d=D-2t