《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 ?50068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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1?0.1.2 — 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
】 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
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】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4?。5°)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
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)
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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
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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10?0%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550m、—。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
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
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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
】 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《。
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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!
— 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1—0,0,0N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1》0,00N?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
1】0.1.14— 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10《0m: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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10.1.1【7 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【 50135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【。500kV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500k】V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β】c即取βc=—1.:0
【 , 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 620】第1:0.2?.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 V【DE0210以及美!国的:ASCE“Gu【。i,deli《nes for T!ransmiss】io:n, li?ne St》ructu》ra:。l Loadi【ng”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1:4 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
】 1 —现行:国家标准建》筑结构荷载》规范GB 500】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《
【 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6!0从:6,0和40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》
【 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 5000【9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 500【09:。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20m及以下!杆塔的自振周期较小!(一般?在0.25》s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 5《0135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 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
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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5!0,%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
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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
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? : ,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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