电杆承载力计算.docx

10kV 电杆校验计算说明书一、工程简况本工程为10kV 3回架空电力线路工程，采用单杆直线电杆，电杆高度15m，由上下两节组 成，上面一节长9m,下面一节长为6m,埋深2m,导线采用JKLGYJ-185/1O 型,档距为70m,主杆顶径为D二190mm，底径为D二390mm厘厚为50mm杆柱混凝土为C30级，钢 0H筋采用0 12的I级光圆钢筋二、结构计算依据（1） 《输电杆塔及基础设计》（陈祥和、刘在国）（2） 《架空输电线路设计》（孟遂民、孔伟）（3）《66kV及以下架空电力线路设计规范》（GB50061-2010）三、结构荷载取值1. 导线的计算参数JKLGYJ-185/10型导线的截面面积：210.93mm2，单位质量1016.37kg/km2. 导线无冰风压综合比载：丫二47.2x 10-3MPa/m ；1d3. 导线垂直综合比载：Y二92.47 x 10-3MPa/m ；4d四、结构静力计算分析1、荷载分析（ 1）运行情况：直线杆塔第一种荷载组合情况为最大设计风速、无冰、未断线a、 导线重力：G =y AL 二 47.2 x 10-3 x 210.93 x 70 二 696.9ND 1 D Db、 导线风压：P =y AL 二 92.47 x 10-3 x 210.93 x 70 二 1365.3 ND 4 D D（2） 断线情况：断一根导线的荷载组合情况为无冰、无风。

导线重力：未断导线相： 卩=0.7s断上导线相： G ' = d = 348.45ND2断线张力：JKLGYJ-185/10型导线计算拉断力为 T二45020N,PT 45020故导线最大使用张力为T =津= =18008Nmax K 2.5导线最大使用张力百分比为35％，则T = T - 35% 二 18008 x 0.35 二 6302.8ND max（3）安装情况I：起吊上导线，荷载组合情况为有相应风，无冰导线重力： G二696.9ND导线风压： P =y AL = 8.892 x 10-3 x 210.93 x 70 = 131.3ND(10) 4 D(10) D挂上导线时，导线越过下横担须向外拉开，其拉力T2与水平线的夹角为20°,并假设上 下横担间导线水平拉开1.3mT = T cos 20°09 TJ1.32 + 0.92 1=G + T sin 20°D2T = 1.14T12“32 + 0.92 1 21.58T1 =而 X g + OF = 1223^ + 0-6T2联立上面两式可得 T = 2265.6N, T = 1.14T = 1.14 x 2265.6 = 2582.7N2 1 2T G P1引起的垂直荷载ti和横向荷载T1为：0.9G = 2582.7 x = 1471.2Nt 1 1.581.3P = 2582.7 x = 2125Nt 1 1.58工G = K(G + G ) + G + 200 = 1.1x (696.9+1471.2) + 300+200 = 2884.9ND T 1 F工 P = KP + P = 1.1x 2125+131.3 = 2468.8NT 1 D(10)(4) 安装情况II：起吊下导线。

正在起吊下导线时下横担处的总重力为：工 G = KG + G + 200 = 1.1x 696.9+ 300 + 200 = 1266.6NDF( 5)杆身风压计算根据已知条件：风压高度变化系数取卩=1,构件体形系数取卩=0.7，杆塔风荷载调整系数zs取卩=1z1)正常情况大风时上横担处单位长度杆身风压为：0.231 0.231D = x (D -D ) + D = x (390-190) +190 = 193.1mm1 15 H 0 0 150.19 + 0.193 302 P AW = 1.0 x 0.7 xlx x = 75.4 N / m01 z s z f 0 2 1.6中横担处单位长度杆身风压为：D =11 x (D - D ) + D =11 x (390 -190) +190 = 204.7mm2 15 H 0 0 150.193 + 0.205 302P AW = 1.0 x 0.7 x 1x x = 78.4 N / m02 z s z f 0 2 1.6下横担处单位长度杆身风压为：2.91 2.91D = x (D - D ) + D = x (390-190) +190 = 228.8mm3 15 H 0 0 150.205 + 0.229 302P AW = 1.0 x 0.7 x1.0 x x = 85.4 N / m03 z s z f 0 2 1.6电杆接头处单位长度杆身风压为：99D = — x (D - D ) + D = — x (390 -190) +190 = 310mm4 15 H 0 0 15P =卩卩卩 AW = 1.0 x 0.7 x 1x 0.229 + 0.31 x 302 = 106.1N / m04 z s z f 0 2 1.6地面处单位长度杆身风压为：13 13D = — x (D - D ) + D = — x (390-190) +190 = 363.3mm5 15 H 0 0 150.31 + 0.363 302 P =ppB AW = 1.0 x 0.7 x 1x x = 132.5 N / m05 z s z f 0 2 1.62)安装情况上横担处单位长度杆身风压为：0.19 + 0.193 102P ' = ppB AW = 1.0 x 0.7 x1x x = 8.4 N / m01 z s z f 0 2 1.6中横担处单位长度杆身风压为：0.193 + 0.205 102P '=卩卩 B A W = 1.0x 0.7 x1x x = 8.7N / m02 z s z f 0 2 1.6下横担处单位长度杆身风压为：0.205 + 0.229 102P '=卩卩 B A W = 1.0 x 0.7 x1x x = 9.5N / m03 z s z f 0 2 1.6电杆接头处单位长度杆身风压为：P '=卩卩 B A W = 1.0 x 0.7 x 1x 0.229 + 0.31 x 比=11.8N / m04 z s z f 0 2 1.6地面处单位长度杆身风压为：0.31 + 0.363 102 P '=卩卩 B AW = 1.0 x 0.7 xlx x = 14.7 N / m05 z s z f 0 2 1.62、正常情况下的弯矩计算(1) 运行情况(大风)杆头荷载如下图(a)所示，截面1、2、3、4、5处的弯矩为：M 二 1.15 x 75.4 x 0.45 x 0.232 二 2.06N • m1M = 1.15 x (1365.3x 0.9 x 2 + 78.4 x 0.45 x 1.132)二 2878.0N • m2=10170.7 N • m696.9 x (0.525 - 0.875 - 0.475) + M = 1.15 x 1365.3 x (1.89 x 2 + 0.991 x 4)3+85.4 x 0.45 x 2.122696.9 x (0.525 - 0.875 - 0.475)M = 1.15x4+1365.3 x (8.77 x 2 + 7.87 x 4 + 6.88 x 3) = 98399.2 N • m+106.1 x 0.45 x 92=153759.3N696.9 x (0.525 - 0.875 - 0.475)M = 1.15 x +1365.3 x (12.77 x 2 +11.87 x 4 +10.88 x 3)5+132.5 x 0.45 x 1321398.3N1696.8N大风情况电杆弯矩示意图1398.3N1696.8N1398.fN 1398[3N1398.3N 1398.3N1696.8N1696.8N1696.8N 1696.8N1398.3N 1398.3NJ j 1398.3N1696.8N 1696.8N1696.8N运行情况(a)(2) 断上导线情况 因为断上导线对杆身产生的弯矩比断下导线要大得多(即断上导线起控制作用)，故只 计算断上导线时杆柱的弯矩。

首先计算断导线时的设计荷载，断导线张力为：T 二 1.4 x 6302.8 二 8823.9ND横担转动后断线张力为：AT 二 0.8T 二 0.8 x 8823.9 二 7059.14NDD嵌固点处的弯矩为：M ' = 1.15tpK AT h+ (G '+ G ) a ]4 C D D F 1=1.15 x 1.0.75 x1 x 7059.14 x 8.77 + (348.45+300) x 0.5」= 53769.1N - m据配筋图可知电杆通常布置竖向钢筋12 0 12,电杆采用C30级混凝土,f = 16.5 N / mm2 cmA = n (r 2 一 r2) = 3.14x (1952 一 1452)= 53380mm2c 2 1A = 1357.2mm2 ,r =195mm s2r =145mm, r =170mm, f =210N /mm2,1 s yp f Aa = — = yn f A + 2 f Acm y s=0.196 < 0.3210 X1357.216.5 x 53380 + 2 x 210 x 1357.2sinp =sin(0.196x180°)=0.58所配钢筋能承担的弯矩为：r + r sin p 195 +145 0 58M =(f A T 2 + 2 f Ar ) = (16.5x 53380 x + 2 x 210 xl357.2 x 170) x = 45556.78N • mcm c 2 y s s n 2 3.14故电杆配筋能满足电杆断上导线在嵌固点处产生的弯矩要求,但不能满足大风情况电杆的 弯矩要求。

3) 电杆在安装导线时的强度验算根据导线安装情况时引起的荷载对杆柱进行强度验算，即检查杆柱在安装荷载作用下各处弯矩是否满足配筋的抵抗弯矩，安装导线时杆头设计荷载如图（c）、（d）所示I、安装上导线时各处的弯矩为：M 二（2884.9 x 0.5 - 696.9 x 0.5 + 8.4x 0.5 x 0.232）x 0.9 二 1749.3N • m1M = (5285.3 x0.5 —1398.3x0.5 + 6387.2x0.9 +1696.8x0.9 + P ' x0.5x 1.132)x0.9 = 8301.48N• m2 02M = 〈5285.3 x 0.5 —1398.3 x 0.5 + 6387.2 x 1.89 +1696.8 x (。