输电杆塔及基础设计：10第十章　钢管杆计算.ppt

输电杆塔及基础设计,,,第十章 钢管杆计算,第一节概述 随着我国国民经济的持续发展，城市用电量每 年递增，因此，在城市建设的110kV高压输电线路 将越来越多由于电缆线路造价昂贵,我国目前还 不能普遍采用,所以必然以架空线路为主 其特点： a. 导线截面大 b. 多种电压、多回路共杆 c. 要求造价低，施工维护方便 一、钢管杆的优点 (1)强度高，为安全运行提供了有力保证； (2)可以设计较高的杆塔，以满足跨越人行道、,树木的要求； (3)易实现多回路，从而大大减少城市走廊的拥挤程度； (4)不用打拉线，占地面积小，减少占用城市走廊； (5)钢管塔可以实现全镀锌，使用钢管杆占地少,造型美观,与周围环境比较协调 (6)施工方便 二、钢管杆杆型及结构特性 杆柱为锥形，截面有圆环形、正多边形，单柱 型钢管杆的强度,按一端固定的独立悬臂梁进行计 算第二节钢管杆强度设计的计算,一、钢管杆截面特性表解读,表101,二、正多边环形构件压弯局部稳定计算,式中,N轴向压力设计值，N；,Mx绕x轴截面弯矩设计值, N.mm；,Ag毛截面面积，mm2；,Wx绕x轴毛截面抗弯系数,mm3;,Ix绕x轴毛截面惯性矩,mm4;,Cy计算点在x轴的投影长度,mm。

一）正多边环形构件压弯局部稳定强度设计值fa,1、当Wt符合下列要求时,(1)正四、六和 八边环形：,取fa=f,（2）正十二边形,取fa=f,三、压弯局部稳定强度设计值fa的取值,多边形边长的平均宽度W见图示,（3）正十六边形,取fa=f,2、当Wt符合下列情况时,(1)正四、六和 八边环形：,（2正十二边形）,（3）正十六边形,式中,t钢管杆壁厚；,W多边形一条边的平直宽度，按表101,取值；,表中的Br有效弯曲半径，,当弯曲半径小于4t时， Br取实际弯曲半径,Br按下列规定取值,当弯曲半径大于4t时， 取Br4t,,（二）环形构件压弯局部稳定强度设计值fa,见教材P155页,例101,,四 、多边形或环形构件的剪切强度计算,第三节钢管杆挠度计算,一、钢管杆挠度计算公式解读 （计算公式见表102）,1、挠度fxx,角标第一位x：计算挠度点,角标第二位x：荷载的性质，如集中，匀布,2、系数n：n=R A/RB, R A、RB杆两端的平均 半径（多边形取内截和外截圆的半径平均值）,二、杆长取值,1、如果整杆截面的厚度相同,按一整段计算,3、挠度计算的各种系数（见表103）,2、如果杆的截面厚度不同,分段计算，再叠加,注意：计算下段还要考虑转角引起的挠度,例102,第四节钢管杆的快速选型 目的：当钢管杆外形尺寸为已知，求钢管杆的截面 1基本假设 城市供电线路档距较小，垂直荷载相对水平荷载较小，小高差。

截面为圆形或正多边形，直径在05以下、高度在 1218 m波动假设直径变化对杆塔受风面积影响不大，即新杆塔塔身承受风力大小不变 杆塔的力学模型是一端固定 假设原杆塔设计的塔型合理，基本参数可靠2、公式推导,使新杆塔的强度等效于原杆塔的强度，即新杆,原杆型 y MyWy,新杆型x MxWx,强度也满足要求，有：,y x,根据材料力学可写成下式：,MyWy MxWx,即：,新杆塔截面系数： Wx=MxWyMy,式中 M x作用于新型杆塔的总弯矩；,Mx=Mxi,M y作用于原杆塔的总弯矩；,My=Myi,Wy原杆塔的截面系数；,D是钢管杆在根部的外径，d是内径由上式变换得：,Wx/Wy= Mx/My,(WxWy)/ Wy =(MxMy)/My,令W=WxWy M = MxMy,则有：W/Wy M/My,M/W = My/ Wy,按强度理论： y My/Wy fa，,则上式变为:,M/Wfa,WM/ fa,Wx= Wy+W,新杆的截面系数为,用公式,,式中,W新杆截面系数增量；,M新杆弯矩增量,fa正多边环形构件压弯局部稳定的强度设 计值求出D、 d、t,解法,假定厚度t,d=D-2t,。