輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　桿塔課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　學(xué)　　期: </p><p>　　?！　I(yè)：輸 電 線 路 工 程</p><p>　　課程名稱：輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)</p><p>　　班級(jí)學(xué)號(hào)： &l

2、t;/p><p>　　姓　　名： </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p>　　2012 年 12 月 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一﹑桿塔外形的尺寸</b></p&

3、gt;<p>　　1﹑桿塔高度及弧垂………………………………1—3</p><p>　　2﹑導(dǎo)線比載…………………………………………4-6</p><p>　　3﹑檔距計(jì)算…………………………………………6</p><p>　　4﹑間隙及帶電作業(yè)的校驗(yàn)…………………………7—8</p><p>　　5﹑地線支架的高度………………

4、…………………9--11</p><p><b>　　二﹑部分</b></p><p>　　1﹑避雷線的比載計(jì)算………………………………………11</p><p>　　2﹑運(yùn)行情況……………………………………………12—13</p><p><b>　　三﹑配筋計(jì)算</b></p>&

5、lt;p>　　1﹑配給計(jì)算…………………………………14</p><p><b>　　四﹑強(qiáng)度校驗(yàn)</b></p><p>　　1﹑計(jì)算條件…………………………………14</p><p>　　2﹑荷載列表…………………………………15</p><p>　　3﹑裂縫計(jì)算…………………………………16—17</p

6、><p>　　4﹑單吊點(diǎn)起吊計(jì)算…………………………17</p><p>　　5﹑斷線情況內(nèi)力計(jì)算……………………….18</p><p><b>　　五﹑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1﹑抗壓承載力計(jì)算及驗(yàn)算………………………19</p><p>　　2﹑地盤強(qiáng)度計(jì)算……………………………2

7、0</p><p><b>　　六﹑總結(jié)</b></p><p>　　1﹑課程設(shè)計(jì)小結(jié)……………………21</p><p><b>　　設(shè)計(jì)參數(shù)表格 ： </b></p><p>　　第一部分 確定桿塔的尺寸外形</p><p>　?。?）桿塔的呼稱高度</p

8、><p>　?。▍⒖紩┕剑?－1）</p><p>　　施工裕度的確定，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書提供的水平檔距，查表（3－7）為了更加安全?。?.7m</p><p>　　為導(dǎo)線到地面及被跨越物的安全距離，假定此桿塔安裝處取非居民區(qū)，根據(jù)（參考書－）＝6.0m</p><p>　　絕緣子串的長(zhǎng)度：（參考書目五）</p><p>

9、;<b>　　（圖一）</b></p><p><b>　?。ū硪唬?lt;/b></p><p>　　覆冰時(shí)導(dǎo)線的自重：G=n（）</p><p>　　絕緣子串，金具的重量：</p><p>　　絕緣子的最大使用載荷：，K取2.7</p><p>　　由以上結(jié)果可以看出，絕緣子的

10、強(qiáng)度時(shí)肯定足夠的</p><p><b>　　桿塔的最大弧垂</b></p><p>　?、笨赡艹蔀榭刂茪庀髼l件的最低溫，最大風(fēng)，覆冰有風(fēng)和年均溫，（參考書二）整理該典型氣象四區(qū)的相關(guān)參數(shù)如下表二</p><p>　　2 根據(jù)任務(wù)書提供導(dǎo)線LGJ-150/20的參數(shù)，（參考書二）整理后列下表三</p><p>　　（2）

11、 計(jì)算導(dǎo)線的比載</p><p><b>　　A導(dǎo)線的自重比載：</b></p><p><b>　　B冰重比載：</b></p><p><b>　　C 垂直總比載</b></p><p>　　D 無冰風(fēng)壓比載,假設(shè)風(fēng)向垂直于線路方向，可以得出下式：</p>&

12、lt;p>　　外過電壓，安裝有風(fēng)：v=10m/s, =1.0,=1.2</p><p>　　內(nèi)過電壓 v=25m/s, =0.85,=1.2</p><p>　　3) 最大風(fēng)速 v=25m/s,設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，=0.61,=1.2</p><p>　　4）最大風(fēng)速 v=30m/s,計(jì)算風(fēng)偏時(shí)，=0.61,=1.2</p><p>　　E 覆

13、冰風(fēng)壓比載計(jì)算： v=10m/s,計(jì)算強(qiáng)度和強(qiáng)度時(shí)，=1.0,=1.2</p><p><b>　　F 無冰綜合比載</b></p><p>　　1) 外過電壓，安裝有風(fēng)： </p><p>　　2) 內(nèi)過電壓 ： </p><p>　　3) 最大風(fēng)速,設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)：</p><p>　　4）最大風(fēng)

14、速 v=30m/s,計(jì)算風(fēng)偏時(shí)， </p><p><b>　　G 覆冰綜合比載</b></p><p>　　將計(jì)算的結(jié)果匯成下表四（單位：）</p><p>　　3 計(jì)算比值，將計(jì)算的結(jié)果列入下表五：（單位1/m）</p><p>　　4 計(jì)算臨界檔距，利用列表法（表六）</p><p>　　由

15、此得出年均溫為控制氣象條件</p><p>　　5 由任務(wù)書給出最大弧垂發(fā)生在最高溫氣象條件下，需要求出此狀態(tài)的應(yīng)力</p><p><b>　　已知條件：</b></p><p>　　，，t=10°C ,無高差，檔距為L(zhǎng)=265m</p><p><b>　　，t=40°C</b&g

16、t;</p><p>　　通過狀態(tài)方程求解：參考書目二解法：</p><p>　　系數(shù)A＝26.155</p><p>　　系數(shù)B＝229100</p><p><b>　　通過迭代法得出：</b></p><p><b>　　參考書目三：</b></p>&l

17、t;p>　　所以得出桿塔的呼稱高度：＝1.289+5.365+6+0.7=13.354m</p><p>　　（3）單回路兩相導(dǎo)線水平列表間距的確定</p><p>　　根據(jù)參考書目一公式3－3</p><p>　?。?） 間隙圓校驗(yàn).</p><p>　　1) 規(guī)程給出的最小空氣間隙為 </p><p>　　

18、2) 三種氣象情況下絕緣子串風(fēng)偏角</p><p>　?、倩撅L(fēng)壓 </p><p>　?、诮^緣子串所受風(fēng)壓 </p><p><b>　?、蹖?dǎo)線風(fēng)荷載計(jì)算</b></p><p><b>　　④導(dǎo)線自重比載計(jì)算</b></p><p>　?、萁^緣子串風(fēng)偏角

19、，即計(jì)算，即</p><p>　　根據(jù)值，制作好間隙圓校驗(yàn)圖，三種氣象條件下間隙校驗(yàn)合格。</p><p>　?。?）帶電作業(yè)校驗(yàn)。帶電作業(yè)氣象條件剛好和外過電壓氣象條件相同，絕緣字串風(fēng)偏角，人體活動(dòng)范圍0.5m,帶電作業(yè)安全距離。校驗(yàn)結(jié)果：地電位作業(yè)風(fēng)偏人員對(duì)導(dǎo)線作業(yè)時(shí)，作業(yè)人員只能在桿塔順線方向前后作業(yè)，不得在桿塔橫線路方向作業(yè)。否則帶電作業(yè)安全距離不夠。</p><

20、;p>　　（5）桿塔橫擔(dān)和地線水平距離的確定</p><p>　　桿塔塔頭示意圖――（圖二）</p><p>　?。▍⒖紩恳唬┕?－9</p><p><b>　　上圖中</b></p><p><b>　　2）橫擔(dān)長(zhǎng)度：</b></p><p>　　（6）地線支架

21、的高度</p><p>　　(1)防雷保護(hù)角，根據(jù)參考書目四，線路在避雷保護(hù)角取25°其中取a=300mm,c=1289mm,b=2045mm</p><p><b>　　根據(jù)示意圖一：</b></p><p>　　(2)避雷保護(hù)角的驗(yàn)算：</p><p>　　參考書目六，公式8－2－4</p>

22、<p>　　(3)避雷線的相關(guān)參數(shù)，根據(jù)參考書目三和四，任務(wù)書的要求，選地線：</p><p>　　結(jié)構(gòu)形式：1×7，截面積為37.15mm,公稱直徑7.8mm 公稱抗拉強(qiáng)度為1470Mpa,A級(jí)渡鋅層的鋼絞線。標(biāo)記為：1×7-7.8-1470-A-CB 12000-88</p><p>　　地線的相關(guān)的金具表格：</p><p>&l

23、t;b>　?。▓D三）</b></p><p><b>　　（表七）</b></p><p>　　所以圖二中地線支架的高度H1=h+d-c=3742+362-1289=2815mm</p><p>　　由參考書表一3-10.d取3.50m。至此桿塔的結(jié)構(gòu)尺寸基本確定</p><p>　　桿塔總高度H=13

24、354+2815+3500+3000=22670mm</p><p>　　至此桿塔的結(jié)構(gòu)尺寸基本確定</p><p>　　第二部分，桿塔的荷載計(jì)算</p><p><b>　　避雷線的比載計(jì)算</b></p><p>　　已知參數(shù)鋼絞線1×7-7.8-1470-A的彈性系數(shù)E=181400N/mm2,溫度膨脹系

25、數(shù)a=11.5×10-6(1/°C)，截面積為56.30mm,公稱直徑9.6mm，計(jì)算拉斷力71.50KN,還要乘一個(gè)換算系數(shù)0.92，導(dǎo)線的比載已經(jīng)在上一部分計(jì)算過了，不用重復(fù)，避雷線的計(jì)算方法和導(dǎo)線的計(jì)算方法是一樣的。下面圖示四為自己所編的小計(jì)算程序，這里只給出了計(jì)算的結(jié)果：</p><p><b>　　（表八）</b></p><p><

26、;b>　　3</b></p><p><b>　　（圖四）</b></p><p><b>　?。ǘ?運(yùn)行情況一</b></p><p>　　氣象條件：最大設(shè)計(jì)風(fēng)速，無冰，未斷線，其中，v=25m/s,t= —5,b=0</p><p>　　地線重量GB: GB=</p&g

27、t;<p><b>　　地線風(fēng)壓PB：</b></p><p><b>　　導(dǎo)線重量GD:</b></p><p><b>　　導(dǎo)線風(fēng)壓PD:</b></p><p>　　氣象條件：覆冰，相應(yīng)風(fēng)速，v=10m/s,b=－5mm,t=5°</p><p>

28、<b>　　地線重量GB ：</b></p><p>　?。ㄋ模鄬?dǎo)線情況Ⅰ，Ⅱ，斷一根導(dǎo)線的荷載組合情況為：無冰，無風(fēng)</p><p>　?。?）斷地線情況：斷地線的荷載組合情況：無冰，無風(fēng)，導(dǎo)線未斷</p><p>　　至此：桿塔的外力荷載安要求計(jì)算得出</p><p><b>　　第三部分 配筋計(jì)算<

29、;/b></p><p>　　1）初步選用配筋為，C40混泥土</p><p><b>　　斷面外半徑：</b></p><p><b>　　鋼筋的面積：</b></p><p>　　2）設(shè)計(jì)處的剪切力V：</p><p>　　剪力由混泥土承受，環(huán)形截面的螺旋筋僅按配置

30、構(gòu)造。</p><p>　　第四部分 強(qiáng)度校核、校驗(yàn)</p><p>　　(一)計(jì)算條件（整理前面的結(jié)果）</p><p>　　1線路電壓110kv</p><p>　　2導(dǎo)線型號(hào)LGJ-150/20,地線型號(hào)1×7-7.8-1470-A</p><p>　　3 設(shè)計(jì)水平檔距265m,垂直檔距380m<

31、/p><p>　　4 采用固定線夾和固定橫擔(dān)</p><p>　　5 主干采用離心法制造。全長(zhǎng)2267mm,按（11335mm+11335mm）分段,壁厚50mm,主桿采用電焊連接，混泥土采用C40,Ⅱ級(jí)鋼筋.</p><p>　　6 桿塔的呼稱高度13354m</p><p><b>　　(二)計(jì)算荷載列表</b><

32、/p><p>　　1 零力矩點(diǎn)位置的確定（計(jì)算模型圖參考附圖電桿外型圖）</p><p>　　嵌固點(diǎn)的深度為3000/3=1000mm,</p><p>　　參考書目一，等徑桿適合代帶叉梁的門型桿，此處使用等徑桿，取直徑為400mm</p><p>　　2 正常情況主桿彎矩的計(jì)算</p><p><b>　?。?

33、）桿身風(fēng)壓</b></p><p>　　各段風(fēng)壓合力作用點(diǎn)高度：</p><p><b>　?。?）各段彎矩計(jì)算</b></p><p>　　可以看出M2，M3 的彎矩比較接近，叉梁的起作用了</p><p>　　由計(jì)算結(jié)果，可以看出主桿時(shí)足夠安全</p><p>　?。?）單吊點(diǎn)起吊

34、計(jì)算</p><p>　　圖示門型桿為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，半個(gè)橫擔(dān)重為2000N,計(jì)算單桿就行了，叉梁重量小忽略，C點(diǎn)為支撐點(diǎn)。</p><p><b>　　1．求支座反力</b></p><p><b>　　2．計(jì)算各點(diǎn)的彎矩</b></p><p>　　對(duì)比設(shè)計(jì)強(qiáng)度，在起吊時(shí)是安全的。</p>

35、<p>　　(5) 斷導(dǎo)線情況下內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　斷邊導(dǎo)線荷載系數(shù)取0.75,不帶拉線電桿，考慮地線支持力</p><p><b>　　由此得出桿根彎矩：</b></p><p><b>　　橫擔(dān)處主彎矩：</b></p><p>　　由計(jì)算結(jié)果，可以看出主桿時(shí)足夠安全&l

36、t;/p><p><b>　　第五部分 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　此處采用下壓基礎(chǔ)，基礎(chǔ)型號(hào)為DP12-2，適合主徑為400mm的桿，計(jì)算參考圖見附圖，基礎(chǔ)圖，下面進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算</p><p><b>　　抗壓承載力計(jì)算</b></p><p>　　地盤地面壓力：N為垂直下壓力計(jì)算值，其

37、中應(yīng)該加上導(dǎo)線地線在覆冰情況下的重力：</p><p>　　?。ù稚常▍⒖紩槐?1－2）</p><p>　　由于梯形體積計(jì)算復(fù)雜，土的重量計(jì)算采用簡(jiǎn)化計(jì)算的方法進(jìn)行，</p><p>　　2.抗壓承載力驗(yàn)算偏心矩計(jì)算</p><p>　　由于e>0.033a,所以采用下式計(jì)算：</p><p><b&

38、gt;　　3．地盤強(qiáng)度計(jì)算：</b></p><p>　　參考書籍一，公式11－54</p><p><b>　　地盤強(qiáng)度是足夠的</b></p><p><b>　　參考書目</b></p><p>　　東北電力設(shè)計(jì)院，《電力工程高壓送電線路設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版</p>&l

39、t;p>　?。瓺L_T5092-1999(110-500KV架空送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程)</p><p>　　1．陳祥和，《輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)》</p><p>　　2．孟遂民，《架空輸電線路設(shè)計(jì)》</p><p>　　5．懂吉鍔，《電力金具手冊(cè)》2001第二版，中國電力出版社</p><p>　　6，周澤存，《高電壓技術(shù)》第二版，中國電

40、力出版社</p><p><b>　　六﹑課程設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　在沒有做課程設(shè)計(jì)之前只是單純的零散的課本知識(shí)沒有形成一定的體系，對(duì)各部分之間的聯(lián)系也不是很了解。這次課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)使我們對(duì)這門課有了更深入的了解。同時(shí)上一周關(guān)于線路設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)剛好對(duì)應(yīng)了這周的學(xué)習(xí)且為施工設(shè)計(jì)也做了一定的準(zhǔn)備。原來對(duì)專業(yè)各方面的認(rèn)識(shí)也漸漸由模糊變深刻了。</p&

41、gt;<p>　　理論的學(xué)習(xí)應(yīng)該結(jié)合實(shí)際的生活，我們現(xiàn)在學(xué)習(xí)的有些內(nèi)容是不能代替實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的。我們應(yīng)該把課本上的知識(shí)和實(shí)際生活中的知識(shí)相結(jié)合，在平時(shí)有機(jī)會(huì)時(shí)多出去鍛煉鍛煉使理論升華。去工作單位后當(dāng)一個(gè)有心人，在這次學(xué)習(xí)中遇到了一些難題，有的可以問同學(xué)解決，有的則要自己查書查資料。在這近似苦悶的生活中學(xué)的了工具書的用法及自學(xué)的能力。也從學(xué)習(xí)中看到了自己不足的一面，知識(shí)點(diǎn)的漏洞還有沒有形成結(jié)構(gòu)性的體系，這些都是問題。問題發(fā)現(xiàn)了在

42、以后的日子一定應(yīng)該注意將其消滅。</p><p>　　認(rèn)真學(xué)習(xí)。興趣其實(shí)是從汗水中獲得的，一份耕耘一份收獲。到時(shí)能成為一個(gè)上塔能干活下塔能學(xué)習(xí)的輸電人。</p><p>　　最后要感謝我們的指導(dǎo)老師**老師對(duì)我們悉心的指導(dǎo)，感謝老師們給我們的幫助。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)