剪切横担计算.doc

转动横担强度计算 许荣生 一般拔稍直线单杆的横担多采用转动横担，转动横担的作用在于断线时横担的剪切螺栓剪断，横担绕电杆旋转90°，从而减小对电杆的扭力，修复时只要换掉被剪切的螺栓就可以了，比较容易，同时采用转动横担有明显的经济效果，因此使用比较广泛。 下图是35kV单回路的上横担，导线型号LGJ-240/30，导线重量9.043.7N/m,垂直档距250m, 设转动横担启动力：3000；悬式绝缘子串垂重量： 85.5N;悬式绝缘子串长度0.959m,槽钢横担自重=140N。试选择剪切螺栓，固定螺栓，横担截面。 1. 剪切螺栓的截面计算： 1.1剪切螺栓的切力的设计值计算：当横担转动时，剪切螺栓承受切力的计算式为 =..——⑴ ⑴式中=1，二级结构重要性系数； =0.75，直线型杆塔断线情况，可变荷载组合系数；（见GB 50061-2010《66kV及以下架空电力线路设计规范》9.0.2条规定。 =1.4，可变荷载的分项系数； =3000，转动横担启动力; =1300-205-90=1005mm——导线悬挂点至剪切螺栓的距离; 90mm，固定螺栓与剪切螺栓的距离。 代入⑴式中得剪切螺栓的切力的设计值： =..=1×0.75×1.4=1.05×36500=38325。 1.2剪切螺栓的截面计算的计算式为 =——⑵ ⑵式中==380——4.8级螺栓的单剪破坏强度值； =38325——剪切螺栓的切力的设计值。代入⑵式中得剪切螺栓的截面面积： ===100.85526mm， 转换剪切螺栓的直径=2=2=11.332mm。根据GB 50061-2010《66kV及以下架空电力线路设计规范》第10.2.3的构造要求：螺栓直径不宜小于12mm,取剪切螺栓的直径=12mm。 2.固定螺栓的截面计算： 2.1固定螺栓的因断线引起的切力的设计值计算： 已知剪切螺栓选用=12mm，其截面积为S===113.1；M12剪切螺栓实际承受的剪力为：=.=380×113.1=42977，按此M12剪切螺栓实际承受的剪力42977，反推算其实际的启动力。根据力矩平衡原理：.（+）=.， ===3532。 以剪切螺栓为支点，根据力矩平衡原理，.=.，当启动力=3532，计算固定螺栓的切力：===39441， 2.2固定螺栓的因横担、导线及绝缘子串的垂直荷载引起的切力的设计值按下列⑶ 式计算： =..(+).——⑶ ⑶式中的=1，二级结构重要性系数； =1.2——永久荷载分项系数（垂直荷载为永久荷载）； =+——导线重量与绝缘子串重量之和； =9.043.7N/m×250m=2261N,——导线重量； =85.5N——绝缘子串垂重量 =+=2261N+85.5N=2347N——导线重量与绝缘子串重量之和； =140N, ——横担自重; =130cm,——导线悬挂点与杆塔中心的距离； =60cm——吊杆高度； 代入⑶得=..(+).=1×1.2 (2347+)=6284 N； 将横担方向的固定螺栓切力=6284 N，及垂直横担方向的固定螺栓切力=39441代入固定螺栓的总切力== =39938 N 已知4.8级螺栓的抗剪设计强度为170，求固定螺栓的截面积===235 其直径=2=2=17.29mm.近似取M20螺栓。 3.上横担强度计算 上横担强度按下式⑷计算 =————⑷ ⑷式中的=6284 N，因横担、导线及绝缘子串的垂直荷载作用产生的横担轴向压力设计值； ⑷式中的——断导线启动力产生的弯矩设计值：=.... =1.0×0.75×1.4×3000×1005=3165750.mm=316.575 8号槽钢的截面积A=10.24，抗弯截面矩=25.3，回转半径=1.27，横担计算长度cm,构件的长细比==78.74，查表得=0.795。 式中——压杆稳定强度折减系数，槽钢在此取1.0； ——受弯构件稳定强度折减系数，槽钢在此取1.0。 按受压同时受弯的局部稳定计算：===0.772+12.51=13.282/ =132.82＜钢材Q235抗压和抗弯的强度设计值215。结论：横担采用8#普通槽钢安全。 4