10— 杆塔荷载—及材:料
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》10:.1 杆塔荷载】
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【10.1.1 】荷载分类原则是根据!现行国家标准建筑】结构可靠度设计统】一标准GB 5【。0068的规定结】合,输电线路结》。构的特点为简化【。荷载分类《不列偶然《荷载将属《这,类性质的断线—。张力及?安,装荷:载等也?列入了可《变荷载将基础—重力、拉线初始【。张,力列:入永:久荷:载同时为与》习惯称谓一致—不采用?该标准中所用的“】作用”术语而仍用】“荷载”《来表述
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:10.1《.,2 本条规定了荷!载作用方向》的分类
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【1 : 一般情况杆塔【的横:担,轴线是垂直于线路】方向中心线》或线路转角的平分线!因此:横向荷载是》沿横担轴线方向的荷!载纵向荷《载是垂直《于横担轴线》方,。向的荷载垂直荷【载是垂直于地面方】向的荷载
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】2 ?悬垂型杆《。塔基本风速工—况除了0°》风向和90°—风向的荷载工况外4!5°风?向和6?0°风向对杆—塔控:制杆:件产生的效应—很接近因此通常【计算0°、45【°及90《°三种风向的荷载工!况但是对塔身为【矩形截面或者特别高!的杆塔?等结构有时候可【能由:60°?风,向控制?
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? 耐张型杆塔的!基本风速工》况,一般情况由9—0°:风向控?制但由于风速—、塔高?、塔型?的,。影响45°风向【有时也会《控制塔身主材对于】耐,张分支塔等特—殊杆塔结构》还应:根据实际情况判【断其他风向控制【构件的可能性
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【 3 考虑【到,终端杆塔荷载的特点!是不论转角范围大】小其:前,。。后档的张力一般相差!较大因?此,规定:。终端杆塔还需计【算,基本风速的0°风向!其他风向(90°或!45°)可根据实】。际塔位转《角情况而《定
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10.1】。.3 《正常运行情》况、断线(》含分裂导线时—的纵向不平衡张【力)情况和安装情】况的荷载组》合是各类杆塔—的基本荷载组—合,不论线路工程处于】。何种气象区都必【须计算当《线,路工程所处》气象:区有:覆,冰条件时还应计【算不均匀覆》冰的:情况
】10.?1.4 《 基本风速、—无冰、?未断线的正常运行情!况应分别考虑最【大垂:直荷载?和最小?垂直:荷载两种组合因为】工程实?践计算分析表—明铁塔的某》些构件(《例如部?分,V型串的横担构件】或部分塔《身侧面斜材)—可能由最小垂直荷】载组合控制
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1:0.1.《5、10.1.【6 断《线(:含分:裂,导,线的纵向《不平:衡张力)情况当【实际:工,。程气象条《件无冰时应按—5℃、无冰、无风】计算断线《情况均考虑同一档】内断线(单》导线为一相分裂导】线考虑一相纵向不】。平衡张力《)
! 1 对单回】路悬垂型杆塔单导】。线考虑一相导线断】。线(分裂导》线一相导线有纵向不!平衡张力《)情:况或断一《根地线的情况
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:。 , ,。 2 《。对耐张塔和双回路】及以上?的悬:垂型:杆塔尚应考虑—地线:和导线的断线—(或:。分裂导?线的纵?向不平?衡张力?)组:合
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? ?3, 对?导线水?平排列的单回—路耐张塔某些杆【件内力在边相作【用一相导线断线张力!(或分裂导线—的纵向不平》衡张力?)时可能比》边、中?相同时作用两—相导线断《线张力(或分裂【导线的?纵向不平衡张力)的!情况还要大因—此要求对单导—线考虑作用》一相或两相断—线张力(《分裂导线一相—或两相有《纵向不?平衡张力)的荷载组!。合某些杆塔设计时能!。够判断作用》一相导线断线张力(!或分裂导线的纵【向不平衡张力—)不起控制作用时】。可以只计算作用【。两相导?。线断线张力》(或分?裂导线的纵向—不,平衡张力)的荷载】。组合以简化计算
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4 对!双回路或多》回路耐张杆塔由于各!工程的?导线排列型式—不尽相同也可能存在!类似情况荷载组合】时应作考虑
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【 5 对于—终端杆塔由于变电站!侧导线?断线张力(或分裂】导线的纵向不平【。衡张力)很》。小线路?侧导线断线张力(】或分裂导线的—纵向不平衡张力【)相对很《。大因此?要求对单回路—或双回路终》端,塔还:。要考:虑线路侧作用一相】或两相断《线张力(或》分裂导线的》纵,向不平?衡,张,力)使?终端塔的纵向荷载】组合效应不低于耐】张,塔的:。纵,。向荷:载组合
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:。。 6《 , ,对于地线顶架—连接在导线》横担上面的》情况当横担端—部布置成有隔面【。的非尖头时单独断】地线的工况》有时候会控制—横担正面《的局部构件
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10》.1.7 为了】提高:地线支架的》承载能力对悬—垂塔和耐《张塔地线断线张力】。。取值均为100%】最大使用张力—
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10.1!.,8 从历》次冰灾?事故:情况来看地线的覆冰!厚度一般较导线要厚!故,对于不?均匀:覆冰情?况地线的不平衡张力!取值(占最》大使用张力的百【分数)较《导线要?大无冰?区段和5mm冰区段!可不考?虑不均匀《覆冰情况引起的不】平,衡张力
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本规范表!10:.1.8中不—均匀覆冰的导—、地:线不平衡《张,力取值?适用于档距不大于5!50m、《高差不超过1—5%的使用》条件:超过该条件时应【按实际情况》进行计算
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1—0.:1.9 》不均:匀覆冰荷《载组合?。应考虑纵向弯矩组合!情况以提高杆塔的纵!向抗弯能力》
—。10.1《.,10: 本规范规定【的各类杆《塔断:线情况?。下的断?线张力?(或分裂导线的纵向!不平衡张力)和不】均,匀覆冰情况下的不平!衡张力值已考虑了动!力,影,响因此应按静态荷载!。计算
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1《0.1.11 【 2008年的【严重冰灾在湖—南、江西和浙—江等省?份均有发生串倒【的现象由于》倒塔:断线引起相邻—档的铁塔被拉到【的现象不少为—了有效地控制冰【。灾事故的进一步扩】大对于较长的耐张】段,之间适当布置防串】。倒的加强型悬垂型杆!塔是非?常有效的《一种:方法国?外的:规范中也有类—似,的规定加强》型悬垂型《杆塔除按常规悬垂】型杆塔工况计算【外还应按所有导、地!线同侧有《断,线张力(或分—裂导线的纵向不【平衡张?力)计算以提—高,。该塔的纵《向承载能力
】
10.1.】12 本条—是根据以往实—际工程?设,。。计,经验确定的验算覆冰!荷载情?况是作为正常设计情!。况之:外的补充计算条件提!出来的主要》在于弥补《设计条?。件的:不足:用,以校验?和提高线路在稀有】的验算覆冰情况【下的:抗冰能力它的—荷载特点《是,在过载冰《的运行情《况下同时存在较【大的不平衡张力这项!不平衡张力》是由于现场》档距不等、在—冰凌过载条》件下产生的导、【地线具有同期同方向!的特性故只》考,虑正常运行》和所有?导、地线同时同向】有不平衡《张力
! ?鉴于验算覆冰荷载】出现概率很小—故,不再考虑断线和最大!扭矩的?。组合情况
】
:10.1.13【 本条《说明有以下几点【
】。 1 《 悬垂型杆塔—提升导、地线及其】附件时发生的—荷载其中提》升导、地线》的荷载一般仍按常规!2倍起吊考》虑如果考虑避免【安装:。荷载(包括检—修荷载)《控制杆件选》。材起吊导、地—线时采用转向滑【轮(图1《3)等?措施将起吊荷载【控制在导、地线重】量的1.5倍以【内是可行的直流【线路已有工程经验但!是应在设《计,文件中加以说—明,
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图13 起【吊导、地线时采用转!向滑轮示意图
】。
《 2 — 悬垂型杆塔—导线或?地线锚线作业时挂线!。点处的线条重力【由,于前后塔《位,高差:对其影响较大一般应!取垂直档距》较大一侧的线条【重力即按塔》位实际情况一般应取!大于50%垂直档距!的线条?。重力:
— 3 双回!及多回路杆塔如无特!殊,要求一般《不考虑单边导、地线!先架设的情况;双】回路及?以上的杆塔导线分期!。架设往?往会在施工时使【杆塔受到较》大的扭矩《为了尽可能减—。小,施,工荷载的《影响一般只有当【。实际工程需》要分期?架设时才考虑分期】架设:的荷:载,组合
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— 4 导、】地线:的过牵?引、施工误差和初】伸长引起的》张力增?大系数应由》电气专业根据导【、地线的《特性确定
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, 《5 : 水平?和接近水平的杆件】单独校验承》受10?。0,0N人重荷》载而不与其他荷【载组合是参照国外】的设计经验和国内部!分设:计,。单位的实践经—验,一般可将与水平面夹!角,不大于30°的【杆件视为接》 近水平的杆—。件如果某些杆件【不考虑上人应在设计!文件中说明校验时可!将1000N作为集!中,荷,载杆件?视为简支梁其—跨距:取杆件的《水平投影长度—杆件应力不应—大于材?料的强度设计值
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10.1.!14 本条是【根据以往实际工程】。设计:经,。验确定的《
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10.》1.15《 :考虑阵风在高度方向!的差异对曲线—型(变坡)》铁塔斜材产生的【不利:影响也称埃》菲尔效应
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:10.1.》16 混凝土高】塔是指混凝》土塔身?的总高度超过100!m的塔以往工程设计!经,验,表明位于7》度地震区《的这类高塔的—个别断面是》由地震荷载控制【的
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,10:.1.?17 圆管—构件在?以往的工《程中曾出现过激振现!象有的?振动已引起》螺栓连?接的松动或》构件的损坏虽然目】前要:精确地计算振动【力,尚有困难有》些参:。数不容易得到设【计,时可参照《。现,行国家标准》高,耸结:构设计规范GB 5!0135的有关规定!
10】.1.18 导、!地线风荷载计算公式!中风压调整系数βc!是考虑50》0k:V线路因《绝缘:子串较长《、子导线多》有发:生动力?放大:作用:的可能?且,随风速增大而增【大,此外近年来50【0kV线《。。路发:生事故频率》较高适当提高导【、地线荷载对—降低:。5,00kV线路的【倒塔事故率》。也有一定《。帮助根据《对比计算考》虑βc后《500kV线—路铁:塔的设计重量比不考!虑β:c增加5%~10】。%左右但对于电【线本身的张力弧【垂计算、《风偏角计算和其他电!压等:级线路的荷载计【算都不必考虑βc即!取βc=1.0【。
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》 按照1997年】6月25日至27】日电力规划设计【总院和?国,家电力调度通信中】。心联合?召,开的110~—500kV架空送电!线,路设计技术规程报批!稿,专家讨论会的精【神并与现行行业【标准交流电气装【置,的过电压保护和绝】缘配合DL/T 】62:0第:10.2.2条的规!定取得一致》将电气间隙校验【用的风?压不均匀系数α【。统一使?用,到各级电压线路本规!范表10.》1.18-1—的注是提醒对跳线计!算不:宜考虑为α效—应
】 , 此外《前苏联1《977年的电气设备!安装规程及德国的D!IV VDE—0210《以及美国的AS【CE“Gui—deli《nes for【 Tra《。ns:missi》o,n line— S:tructu—ral Load】in:g”等资料》也都认为对档距小】于,。。200m左右的也不!宜乘以小于1.【0的α值《本规范表1》0.1.18-2中!的α值也可用a=】0,.50+60/LH!公式计算
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【 通过《对各国风偏间隙校验!用风压?不均匀系数》的分析参照》其中反映风压不【均,匀系数随档距变化】规律的德国和日本系!数曲线结合》我国实?际运行经验提出了风!压不均?匀系数?。的取值要求
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图【14 间》隙校验风压系—数不均匀系》数图:
! 从图14可以反映!出
【 1 【现行国?。家标准建筑》结构荷载规范GB】 50?0,09的规定适—用于机械负荷计算】对于导线风偏间【隙校验应该有所【折减
! , 2? 前苏《联和中?。国对:不同档距《采用简化的单—一数据对大档距偏高!对小档?。距偏低
》
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? 3《 日?本和德国的规定反映!了风:压,不均匀系数随档距变!化的客观《规律比较适合于【权衡比选该系数的】取值要求《条,文中采?。用的:数据:大于:德国和日本》的规定
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4— 公式《α=0?.,50:+60/L》。H中第一《项0:.5从德国和日【本公式的《0.:45和0.》5中:取大值第二》项60从60和4】0中取大值这样【偏大地组合在4【00m档距以—下已经超出》德国和日本数据【的包络线档》距越小?超出越大
》。
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【5, , 图14《中“4项平均”【系取前苏联、中【、日、?德四:国规范数据平—均“5项平均”还】。计入:了我国荷载规—范的数据
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10》.,1.19 体型系!数μs按《现,行国家标准》。建筑结构《荷载规?范GB 《50009》确定当考虑杆件相互!。遮挡影响时》。。可按建筑结构荷载】。规范GB 5000!9的规定计算受风】面积AS
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10?.1.20 杆】。塔本身风压调—整系数βz主要是考!虑脉:动风振的影响—为便于设计对一【般高度的杆塔在全】高度内采用》。单一系数根据过去部!分实测结《果,和经验总《高度在?2,0m及以下杆塔的】自振周期较小—(一般在0.—25s以下)—可以不考虑风振【的影响(即βz=1!.0:)拉线杆塔的β【z值的?规定主要是参照【现行国家标》准高耸结构设计【规,范,GB 5013【5的规定给予适当】提高:总高:度超过?60m的杆塔特别是!较高的大跨越杆【塔其:βz宜?采用由下《而上逐段增大的【数值可以《参照现行国家标准】建筑结构《荷载规范GB 50!009的有关—规定确?定;对宽度较—大或迎风面积—增加较大的计算【段(:例如:横,担、:微波天线等》)应给予适当加大】
】 对基础的βz】值是参考化工—塔架的设计》。经验取对杆塔效应的!50%即β基础【=(β杆《塔1)?/,2+:1考虑到使用上方便!取,对60m《及以下?杆塔为1.0—;对6?0,m以上杆塔为1.3!
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10.【1.21 本【条中的计算公—式是根?据我国电力部门设计!经,验确定?的
! 以上《导、地线风荷—载计算公式、杆塔风!荷载计算公式和【绝缘子串《风,荷载计算公式中均】有系数BB为—覆冰工况时风荷【载的增大《系数仅仅用于计算】覆冰风荷载之用【计算其他《工,况的风荷载时不考】虑系数B《
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10》.1:.22 《 本条参考》了国家标准建筑结】。构荷:载规:范GB 5000】。。9第7.2.1条的!规,定,
】 本?规范表1《0.1.22风压】高度变化《系数:μz:按下列公式计—算得出?
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! 式中Z》对地高度(m)【
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