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 本条规!定了:荷载的分类
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— 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:G,B 50068-】2001结合输【电结构的特点为简化!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:。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,定了荷载的作用方向!
! (: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—塔结构还要根据实】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?计算基本风速的零】度风向其他风向【(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—导,线的纵向《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:都要计算当线路工】程所处气《象区有覆冰条件时还!要计:算不均匀覆冰的情况!
1【0.1.4》 基本风速、无】冰、未断《线的正常运行情【况要分别考》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》(含导?线的纵向不》平衡张力)情—。况当实际工程气象条!件无:冰,时要按最低气温、无!冰、无?风计:算断线工况均—考虑同一档内断线】(或导线有》纵向不平衡张—力)
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(1)!对悬垂型杆塔要【分,。别考虑一极导线【有,纵向不平衡》张力情况或断一【根地:。线的情况
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》 (2)对耐张型】杆,塔要分别考虑一极导!线有纵向不平衡【张力情况或同一档】。内断一?根地线和一》极导线?有纵向不平衡张力】的情况
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《 ,。 (3)对于终!端杆塔由《于换流站《侧导:线的纵?向不平衡张力很【。小线路侧导》线的纵?向不:平衡张力相》对很大在正常运行】工况中已经考虑【了,线路侧未架的情况因!此对直流线路终端塔!只需考虑线路侧【地线断线或导线有纵!向不平?衡张力情况即—可,
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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】
1【0.:。1.:8 从历次冰灾事!故情况来看地线【的,覆冰厚度《一般:比导线要厚故对于】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)比《。导线要大无》。冰区和5m》m冰区可不考虑不均!匀覆冰情况引起【的,不平衡张力》
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【 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550m、高差不!超过15%的使用】条件超过该条—件时要按实际情【况进:行计:算,
10】.1.9《 不均匀覆—冰荷载组合要—。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 》 本规范规定的断线!张力(或纵向—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.《1.11 200!8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《。衡张力使杆塔承受最!。。大弯矩情况
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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?条规定?了各类杆塔的安装】荷,载
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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!10)等措施将【起吊荷?载控制在导、地线】重,量的1.5倍以内】是可行的以往—线路已有工程经验但!是要在设计》文件中加以说—明
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图10 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—取垂直档距较大【。一侧的线条》重力即按塔位实【际情况?一,般取:大于50%》垂直档距《的线条?重力
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3 ! 导、地线的过【牵引、施《工误差和初伸—长引起的《张力:增,大系数由电》气专:业根据导、》地,线的特性《确定
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【 4? 水平和》。。接近水平的杆件【单独校验《承受1000N【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?要在设计文件中说】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》杆件应力不能—大于材料的强度设计!值
【10.1.》14 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】曲线型铁《塔斜材产生的不【利影响也称埃菲尔效!应
【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】起杆件的破坏虽然】目,前要精确地计算振】动力尚有《困难有些参》数不容易得到一【般可:参,照现行国家标准高耸!结构设?计,规范GB 》。50135的有关】规定:。
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10—.1.18 【导线、?地线:风荷载计算公—式中:风压调整《系数βC是考虑特】高,压线路因绝缘子【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5—00:kV线路事》故频率较高适当提高!导、地线《荷,载,对降低线路的—。倒塔:事故率也有一—定帮助但《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
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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【我国运?行经验?提出了风压》不,均匀系数的》。取值要?。求即校验杆塔电气间!隙时档距不大于【2,00m时取0—.8档?距不小于550【m时:取0.61档距【在,200m~550】m之间风压不—均匀系?数α按下式计—算
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α=0.5!。0+60/》Lh 【 (1—6,)
】 式《中Lh杆《塔的水平档距(m)!
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1—0.1.19—~10.《1.21 》。。 根据现行国家标准!高耸结构设》计规:范,G,B 50135关于!塔架结构体型系数取!值的:规定由钢管构件【组成的塔架》。整,体计算时的μ—S按角钢塔》架,。的μS乘《以0.6~》0.8采用为—计算方便在以往【500k《V,线,路和大跨《越钢管?塔设:计中采用《的体:型,系数为0.》82(?1+η)1》000kV淮南-】上海(皖电东—送)特高《压,。交流线路工程钢【管塔的体型系数为0!.85(1》+η)
】
《 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 5—。00:09: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)要给予适当加大!单回路杆塔可参考表!54取值参照了【±800kV向家】坝至上海特高压直流!。线路工程取值并做了!局部调整
】
表?54 《单回:路杆塔?风荷载调整系—数βZ
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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《
! 对基础的β—Z值是参考化—工塔架?的设计经验取对杆】塔效应?的50%即β基【=(β杆塔-1)/!2+1考《虑到使用上方便取】对60m以下杆塔】为1.0;对60m!及以上杆塔》为1.?3
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10.1.22! 计算公式10.!1.22是根据【我国电力部门设【计,经验确?定,的
【 以上—导线、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,.1.23 【本条规?定参考了《现,行国家标准建筑结构!荷载规范G》B 50009【-2001第7.】2.:1,条文:
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表【10.1.23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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