第九章钢筋混凝土杆塔承载力计算！.doc

第章 钢筋混凝土杆塔承载力计算 钢筋混凝土杆塔广泛应用在110kV及以下的输电线路中，电杆的外径受制造、运输、安装等条件限制，使之在承载力和稳定性方面也受到限制。为了保证杆塔有足够的承载力和稳定性，杆塔总高一般不超过20m。因此，在计算杆塔在特定计算情况各计算点的荷载设计值时，一般不需考虑高度的影响。 输电线路大部分为直线杆。耐张、转角及终端等电杆，通称为耐张型或特种杆。特种杆应当能够承受断线荷载，以限制事故波及范围。在导线紧线时，还用特种杆做锚杆并承受较大的安装荷载。所有特种杆都安装拉线，以承受外部荷载。 第一节 不打拉线直线拔梢单杆 不打拉线的直线拔梢单杆(以下简称拔梢单杆) ，具有结构简单、施工方便、运行维护简单、占地面积小、对机耕影响不大等优点，被广泛应用在110kV及以下的输电线路中。拔梢单杆的主要缺点是电杆的抗扭性能差，荷载较大时杆顶容易倾斜，故一般用于LGJ-150以下的导线及平地或丘陵地带较为适宜，荷载较大的重冰区不宜采用。 正常运行情况的计算 拔梢单杆的锥度为1/75，由于不打拉线，故采用深埋式基础，以保证电杆基础的稳定可靠。这种杆型的主杆属于一端固定，另一端为自由的变截面压弯构件。电杆正常运行情况的受力，可按纯弯构件计算。由于杆顶挠度，考虑增加12%~15%的弯矩，如图-1所示，主杆任意截面处的弯矩Mx，可按下式计算： （-1） 式中 Mx—主杆截面处的弯矩，N.m； P1—地线风压荷载设计值，N； P2—导线风压荷载设计值，N； P—计算截面以上的杆身风压对截面处产生的弯矩，N.m； m—由于杆顶挠度和垂直荷载产生的附加弯矩系数，一般取0.12~0.15。 计算截面以上主杆档风面积为一等腰梯形，杆身风压为 （-2） 截面以上杆身风压合力作用点，距截面处的高度为 故计算截面的杆身（按锥度为1/75）风压弯矩为 （-3） 为简化计算，杆身风压P的作用点，可考虑距截面的高度为h/2，则杆身风压弯矩可变为下式： （-4） 式中 μz—风压高度变化系数，按地面粗糙度类别离地面或水面的高度(m)用指数公式计算：A类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区，μz=0.794h0.241.00≤μzμz≤3.12； B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的镇和城市郊区，μz=0. 470.32，1.00≤μz≤3.12； C类指有密集建筑群的城市市区，μz=0.24Z0.44，0.74≤μz≤3.12；类指有密集建筑群的城市市区，μz=0.0.60，0.62≤μz≤3.12。 μs—构件的体型系数，环形截面电杆取0.7 B—覆冰时βz —杆塔风荷载调整系数，对杆塔本身，当杆塔全高不超过60m时应按照表对全高采用一个系 数，当杆塔全高超过60m时应按现行国家规范GB建筑结构荷载规范的规定采用由下到上逐段增大的数值，但其加权平均值不应小于1.6；对单柱拉线杆塔不应小于1.基 础当杆塔全高不超过0m时应取1.0全高超过0m时应采用由下到上逐段增大的数值， 但其加权平均值不应小于1.6取1.3； 表 杆塔风荷载调整系数β (用于杆塔本身) 杆塔全高H(m) 20 30 40 50 60 β 单柱拉线杆塔 1.0 1.4 1.6 1.7 1.8 其他杆塔 1.0 1.25 1.35 1.5 1.6 注1 中间值按入法计算 2 对自立式铁塔表中数值适用于高度与根开之比为4~6 D0—杆顶外径，m； Dx—主杆处的外径，m； v—计算风速，m/s； P—计算截面以上主杆杆身风压，N； —计算截面以上主杆高度，m。 电杆在正常运行情况下，各截面除了受弯矩作用以外，还受剪力和主拉应力的作用。 截面所受剪力Vx为 Vx=P+P1+3P2 （-5） 式中符号意义同前。 构件截面处的最大主拉应力为： （-6） 式中Vx和Dx分别为计算截面的剪力和外径。 在实际计算杆身弯矩时，一般应分别计算主杆的A点、B点和C点的弯矩，还应计算主杆分段和杆内抽钢筋处的弯矩。以便选配钢筋和杆段。 二、断导线情况的计算 由于电杆不打