10 【 杆塔荷载及—材料
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10.1】 杆?塔荷载
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1《0.1.1 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GB— 5006》8-2001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【
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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°、4》5,°,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—6,0°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
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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
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10.1.4 !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100%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5】mm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,。
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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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10.1.1】。。0 ?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
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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5》0%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】力不能?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
【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
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1:0.: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 50【135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500kV!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
】
? ?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200m时】取0.8档距—不小于550m时取!0.61档距在20!0m~550—m,之间风压不均匀系】数α按下式计算
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α=0.!50+60/L【h 】 (1《。6)
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【 式中《Lh杆塔的水—平档:距,。(m)?
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10.1【.19~10.1】.21 根据现行!国家:标准高?耸结构设计》规范GB 5013!5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50【0kV线路和大跨越!钢管塔设计中采【用的体型系数为0】.82(1+η)】1000kV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)
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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】 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)要给予适【当,加大单回路杆塔可】参考表5《4取值参照》了±8?00kV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5!4 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G】B 50009【的规:。定计算受风面积AS!
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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《=(β?杆塔-1)/2+】1考:虑,到使用上方》便取对60》。m以下杆塔为—1.0;对》60m及以上—。杆塔为1.3
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10.1】.2:2 ?。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?
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10.1.23 ! 本条规定参考了现!行国家标准建筑结构!荷载规范GB 5】0009-2—001第7》.2.?1条文
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》 表10.1.2!3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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