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福建省10kV配电工程典型设计结构设计二

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福建省10kV配电工程典型设计修编 结构部分设计细则二 福建省电力有限公司营销部 福建闽电电力技术经济咨询有限公司 福建永福顾问工程有限公司 福建永福铁塔技术开发有限公司 陈朝清 二零一一年一月 主要内容 n一、拔梢单杆的计算 n二、简支梁弯矩计算 n三、一端简支一端固定梁弯矩计算 n四、带拉线水泥单杆计算 n五、水泥单杆基础配置计算 §拔稍杆计算 基本参数: 杆高:15m,按9+6(m)分段 埋深:2.3m 上导线至横担高度:0.85m 风速:35m/s 覆冰:5mm 横担长度:0.7m 一、拔梢单杆计算 九、拔梢单杆计算 1、杆身风压计算: Wo ——基准风压标准值 μz ——风压高度变化系数 μs ——构件的体型系数,环形截面钢筋混凝土杆取0.7 Af ——构件承受风压投影面积计算值 βz ——杆塔风荷载调整系数 一、拔梢单杆计算 2、杆身风压合力作用点高度计算: h0 ——任意截面至杆顶的高度 Do ——杆顶环形截面直径 Dx ——任意截面环形截面直径 一、拔梢单杆计算 3、主杆轴力及挠度计算 主杆轴力:杆身重量+横担重量+导线重量+金具重量 如有带拉线,应考虑拉力在垂直方向的分力 挠度计算:杆顶总挠度 ,m y——在水平力作用下的杆顶挠度 ——在水平力作用下由于土壤压缩变形引起的杆身角变位 ——在垂直荷载作用下由于土壤压缩变形引起的杆身角变位 挠度计算的目的主要是用以核算运行情况下的倾斜值,同时计算由于电杆变形而对主杆产生的附加弯矩。 根据经验,杆顶挠度对主杆产生的附加弯矩值相当于在水平力作用下产生弯矩值的15%以内,因此将水平 荷载产生的弯矩值考虑0.15的增大系数,即可满足工程设计的要求。由于垂直荷载产生的 值很小,可 忽略不计。 一、拔梢单杆计算 3、计算弯矩 P1、S1、G1——分别为上导线横向荷载、纵向荷载、垂直荷载 P2、S2、G2 ——左导线线横向荷载、纵向荷载、垂直荷载 P3、S3、G3 ——右导线线横向荷载、纵向荷载、垂直荷载 m ——由挠度产生的附加弯矩系数,取0.15. 对组装锥形杆而言,应对分段处进行计算弯矩。 4、主杆配筋计算 本次设计均采用标准杆,计算出杆身最大弯矩,依据《环形钢筋混凝土电杆》( GB396-1994)规范进行选取杆型。 一、拔梢单杆计算 5、横担主材计算 δ——应力 A——横担主材截面积 N——轴力 M ——弯矩 ——角钢截面模量 水平和接近水平且可能上人的铁塔杆件,应能承受1000N人重荷载设计值,此时 ,不与其他荷载组合,一般可将与水平夹角不大于30度的杆件视为接近水平的杆 件。 一、拔梢单杆计算 二、简支梁弯矩计算 §试求图示简支梁: §1、求支座反力RA、RB §2、求最大弯矩 §3、画出弯矩图 二、简支梁弯矩计算 1、由对B点求弯矩: 由 得: 由Fy=0 得: 二、简支梁弯矩计算 2、求最大弯矩位置 : 设截面距A点距离为x, 任意截面下由q引起的弯矩: 任意截面下由Mo引起的弯矩: 剪力为0处,弯矩最大 求导后得: 二、简支梁弯矩计算 3、弯矩图 :在水平杆件中,当弯矩使杆件下部受拉时,弯矩为正。 三、一端简支一端固定梁弯矩计算 §试求图示简支梁: §1、求支座反力RA、RB §2、求最大弯矩 §3、画出弯矩图 三、一端简支一端固定梁弯矩计算 1、求支座反力RA、RB 方法参考简支梁,略 三、一端简支一端固定梁弯矩计算 2、求最大弯矩位置 : 设截面距A点距离为x, 任意截面下由q引起的弯矩: 任意截面下由Mo引起的弯矩: 剪力为0处,弯矩最大 求导后得: 代入x 三、一端简支一端固定梁弯矩计算 3、画弯矩图 : 四、带拉线水泥单杆计算 §4.1 端头弯矩Mo计算,按纯弯计算 § 计算方法参考拔梢杆 §4.2 杆身弯矩,按压弯计算 § 计算方法参考简支梁/一端简支一端固梁,考虑轴力 引起的挠度。 §4.3 杆段弯矩取端头弯矩和杆身弯矩最大值 四、带拉线水泥单杆计算 4.3、主杆轴力及挠度计算 杆轴力:N=杆身重量+横担重量+导线重量+金具重量+拉线拉力在垂直方向的分力 挠度计算:杆顶总挠度 f0——由制造、安装引起的杆身初挠度 f1——杆身风压产生的挠度 f2——端弯矩产生的挠度 f3 ——杆身横向集中荷载产生的挠度 四、带拉线水泥单杆计算 4.3、主杆轴力及挠度计算 f3 ——杆身横向集中荷载产生的挠度 ——偏心距增大系数 B ——电杆刚度 四、带拉线水泥单杆计算 五、水泥单杆基础配置计算 - 22 - 基础示意图 五、水泥单杆基础配置计算 - 23 - 1.1 适用条件基础埋深与基础实际宽 度之比不小于3的电杆基础。 1.2 电杆基础极限倾覆力 或极限倾覆力矩 的计算,是假定土壤达 到极限平衡状态。土压力的计算公式如下: 1.3 不带卡盘的电杆基础,当基础埋深等确定后,极限颠覆力或极限颠覆 力矩应符合下列公式要求: = 1.4 计算带上下卡盘的电杆基础时,当埋深及上下卡盘位置确定后,应按 式(5.1.4-1)计算卡盘横向压力,按式(5.1.4-2)、按式(5.1.4-3)确 定卡盘长度: (5.1.4-1) 五、水泥单杆基础配置计算 - 24 - (5.1.4-2) (5.1.4-3) 1.5 当采用上、下卡盘时,应分别按式(5.1.5-1)和式(5.1.5-2)确定 上、下卡盘的压力值,按式(5.1.5-3)确定上卡盘长度,按式(5.1.5-3 )、式(5.1.5-4)确定下卡盘长度: (5.1.5-4) (5.1.5-3) (5.1.5-2) (5.1.5-1) 1.6 有台阶基础颠覆稳定计算应符合下列公式要求: 五、水泥单杆基础配置计算 - 25 - 1.7无台阶基础颠覆稳定计算应符合下列公式要求: 谢 谢 !
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