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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!0,068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45°风】。向和60《°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
】 耐张型杆塔!的基:本风速工况一—般情况由90°风向!控制但由《于风速、塔高—、塔型的影响4【5°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—
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
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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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10.1—.,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)
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】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
【 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】
】。 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
】。
】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
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1!0.1.8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:15%的使用条件超!过该条件《时应:按实际情况进行【计算
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《
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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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10—。.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
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《 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
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10.—1.:13 本条—说明有以下几点
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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:13:)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?5,0%垂直《档距的线条重力
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—。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!
! 5 水平和接】。近水平的杆件单独】校验承受10—00N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3—0°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1:000N《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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10.1.1】4 本条是根据】以往实?际工程设计经验【确,定,的
1】0.1.《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》.,1.1?6 ?混凝土高塔是指混】凝土塔身的总—高度超过1》00m?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G—B :50:135的有关规定】
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1》0.1?.18 导、地】线风荷载《计算公式中》风压:调整系数βc是【考虑500》kV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?500?kV线路发生—。。事故:频,率较:高适当提高导、地线!荷载对?降低500kV线路!的倒塔?事故率也有一—。定帮助根据对—比计算考虑βc【后500k》V线路铁塔的设计重!量,比不考虑βc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110~50【0,kV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 620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?
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此外【前,苏联1977年【的电气设备安装规程!及德:国的DIV VDE!02:10以及美国的【ASC?E,“Guidel【ines for !Transmiss!ion? li?ne: St?ructu》ral Lo—。。ading”—。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10.1.18!-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
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从图【14可?以反映出
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? , , 1 《 现行国家标准建筑!结构荷载规范GB】 50009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
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— 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
! , 4 公式】α=0.5》。0+60/LH【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6?0从:60:和40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《
! 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μ》s按现行国家标准建!筑结构荷载规范【G,B 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 】。50009的规定计!算,受风面?积AS?
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:20m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βz值】的规定主要是参照现!行国家标《准高耸结构设—计规范GB 50】135的规定给予】适当提高《总,高度超过60—。m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 500【09: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《
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》 , 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6》0m及以下杆塔为】1.0;对60【m以上杆塔》。为1.3
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10.—1.2?1 本条中的【计算公式《。。是根据我国》电力部门设计—经验确定的
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》 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10.1.22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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