1》0, 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【00:68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
! 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
! 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
】 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
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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《
《
:10.1.5、【1,0.1.《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
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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1《00:%最大使用张力【
?。
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5m—m冰:区段可不考虑不均】匀覆冰情况引起【的不平衡《张力
! 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—5,0m、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
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10.1.!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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1?0.1.10—。。 :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《。
! ,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》
1【0.:。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?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50%—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
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《 5 水平和】接近水平的杆件单】独校验承受1000!N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100《0N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
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
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】 50?135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—50:0kV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50—0kV?线路的倒塔事故【率也有一定帮—。助,根据对?比计算考虑β—c后500kV【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1】997年6月—2,5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?。~5:00kV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D》L/T 6》20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:.1.1《8-1?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DIV! VDE《0210《以及美国《的ASCE》“Guidel【ines《。 for Tr【ans?。mis?sio?。n l?ine Str【uctur》al: Loading】”等资料也都—。认为对档距小—于,2,。00m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/L】H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
【
《
图14 【间隙校验风压—。系数不均匀系数【图
】 从《图1:4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 50—009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:.50+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60从60—和4:0中取大值这样【偏大地组《合,在400m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】1,。4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! 50009的【规,定计算?受风:面积A?S
《
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G?B 501》3,5的规定《给予适当《提高总高度超过6】0m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 5《。0009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《60m及以下杆塔】为1.?0;对60m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
【
1?0.1.22— 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
【
》
《 式中Z对地高】度(:m)
《