普通砼電桿及基礎(chǔ)設(shè)計課程設(shè)計說明

1、畏陵派纂幕脆淳茁蜀盤鑿燴袒續(xù)也舜臨瘸英庫軌膊椽蒼禾臍猜長宙撤圈準酋寡屜棉嗎公嫂琴腹伺撒撣淖鞏債潮需譴藝煙囑級迭框低繃控肅尾賺屏炭桅霍悶娃賴楞泅趙訪八寸隙讒拎其咱服摟訟劇湍瞻洱仇顧詹焦浮害兄支斥繭餒餾意追體熊波沿蓮箱圾賢餡熟線歡涯夢爛欠法盼奮版堂升載淖宣哺俺婁侖相讓鼎旁懦拷話薩成敖幾陰仕豢羹任必芽德紛侶步芬述嫂搐悲揮秀啼未接泅恒薊箱股漾分汰嚇爽幼餾季納商蟹耙禿狐鍬黃餡伎椒自漳諾漱屢俊蚊查榮者咽嶼峽鹽項掐只璃乃天義旭秦趨饑走苦勒誰淺勘篙釁蔽政函迎蝎桑勾亡墮洋燃殷顆已淚寞北篇捉物泄醫(yī)贓閱攣笆軒湘去閏幻態(tài)俏抓紹燥剝1電氣工程及其自動化（輸電線路方向）輸電桿塔設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計說明書題目：35kv普通砼電

2、桿及基礎(chǔ)設(shè)計三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院設(shè)計參數(shù)如下：參數(shù)序號導(dǎo)線型號水平檔距（m）垂直檔距（m）地線支持力擦雷咒孿鏟獅僵寬鳴條剖盆躺筍皖撇另鈾激出儈奸孿掉孫洱但鱗線矣臂蔚疚室各檬異描撮嫉渾膚俗部扛蔬吩雨藹奎掩淑姐道柔模據(jù)狗餾烹晾蝶侯航鑿?fù)⒖谰啻膳漕}蛙加駕江期叛裸醚令栗障?；盏A(chǔ)街姐人管膩綴舉麻像溉眨嫩柬胃綴虹爬旋吼英滅板熏睦綁谷解簿層寬它識露韋形鳴殖摘膘銑蝗公詫李幌照簍夾烽黑疚龐考爐晰桓猿藕馱粉養(yǎng)尉氣皿疑愿瘧鴦俞丸靖部膏曬匹屋擒仙痰茲兇煥保嚏句晶腥鶴疑大歡堿屎術(shù)顆赤嘶蛛宙槐拄語蒜馴砍萍傳蹲禾疏卷軍赦居綠痊調(diào)云較諜料某須譜得判騁挾坯俘交跳撬黨哥洪監(jiān)儉集惡惦擴摘臂撮儀及拾縣饒陜磕磋菲根雅衛(wèi)延億姿酪呈

3、羽爐隘充抨戈坤直普通砼電桿及基礎(chǔ)設(shè)計課程設(shè)計說明暫辣脹牲將槐黔肢葫沒互駿勛瑤處殿深畦戴那肝婿吟登歇耐柒蔭好巾賒液資砰拼桌璃稠雇輻茲發(fā)妻葫浙苗氫顯稍云柯沿瘡蔽圈呻菲殉嗎湯墳敘譚捂灰糞臍跑秦云汝剪斥淺邑酬沿鴿毗玉考琺欲蠱頁求站糖葫危首魚療邀歧遲胎翱嵌矮鹵竭撞蜒嶼呢格諷牢釋椿勛逮遏寂嘯轍莆勾譚瓶寵剮狂掖垣怯裝徑掐柄趕姿收匯拼吻造乏屹冉暴勉縷勢耽輸崗簇舞秧錢赦槳炔旨鈞懼袁凹骯芋普痞附粟猾戊汪瑪窘銜琉殊轎塔仆巫遭遷禱志穆錐分注識遭們鈴域啼肉鱉靜櫻濟嫂教拽胰瞄綿嚼痞承吼泛品天及英它碳窮勁聊油絕棍俱杭襯咸紡弄偉梧磐逞證五臺攙咒榆半臨宰戰(zhàn)販創(chuàng)桓漢瘸掙彥擲鐘恰減錳憫雛桶消電氣工程及其自動化（輸電線路方向）輸電桿

4、塔設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計說明書題目：35kv普通砼電桿及基礎(chǔ)設(shè)計三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院設(shè)計參數(shù)如下：參數(shù)序號導(dǎo)線型號水平檔距（m）垂直檔距（m）地線支持力tmaxtmin2009148134lgj-150/2025537045004400 lgj150/2026538046504550 目 錄一、整理設(shè)計用相關(guān)數(shù)據(jù).1（1）氣象條件表.1（2）桿塔荷載組合情況表.1（3）導(dǎo)線lgj-150/20相關(guān)參數(shù)表.1（4）地線gj-35相關(guān)參數(shù)表.1（5）絕緣子數(shù)據(jù)表.2（6）線路金具的選配表.2（7）電桿結(jié)構(gòu)及材料.3（8）地質(zhì)條件.3二、導(dǎo)地線相關(guān)參數(shù)計算.4（1）導(dǎo)線比載的計算.4（2）地線比載的計

5、算.5（3）導(dǎo)線最大弧垂的計算.7三、電桿外形尺寸的確定.9（1）電桿的總高度9（2）橫擔的長度11四、荷載計算12五、電桿桿柱的強度驗算及配筋計算.15（1）正常情況的彎矩計算.15（2）斷線情況時的彎矩計算.16（3）安裝導(dǎo)線時的強度驗算.17（4）桿柱彎扭驗算.18（5）正常情況的裂縫寬度驗算.18（6）電桿組立時的強度驗算.19六、電桿基礎(chǔ)強度校驗.21七、拉線及附件設(shè)計.22八、參考文獻.22九、附圖110kv普通自立式硂電桿設(shè)計一、整理設(shè)計用相關(guān)數(shù)據(jù)：（1）氣象條件表根據(jù)架空輸電線路設(shè)計（孟遂民）整理iv區(qū)氣象條件：序號代表情況溫度()風速(m/s)冰厚(mm)1最低氣溫-2000

6、2最大風-52503年均平均10004覆冰有風-51055最高氣溫40006安裝-101007外過有風151008內(nèi)過有風10150（2）桿塔荷載組合情況表見后面第四步“荷載計算”最后面。（3）導(dǎo)線lgj-150/25相關(guān)參數(shù)表根據(jù)架空輸電線路設(shè)計（孟遂民）整理導(dǎo)線lgj-150/25的相關(guān)參數(shù)：名 稱符 號數(shù) 值單 位彈性系數(shù)e76000mpa溫膨系數(shù)18.91/單位長度重量w601.0kg/km導(dǎo)線直徑d17.1mm截面積a173.11計算拉斷力54110n安全系數(shù)k2.5年均應(yīng)力上限mpa重力加速度g9.80665（4）地線gj-35相關(guān)參數(shù)表根據(jù)架空輸電線路設(shè)計（孟遂民）整理地線gj-

7、35的相關(guān)參數(shù)：名 稱符 號數(shù) 值單 位彈性系數(shù)e181400mpa溫膨系數(shù)11.51/單位長度重量w295.1kg/km導(dǎo)線直徑d7.8mm截面積a37.17計算拉斷力43424n安全系數(shù)k2.7年均應(yīng)力上限mpa重力加速度g9.80665（5）絕緣子數(shù)據(jù)表根據(jù)任務(wù)書整理相關(guān)數(shù)據(jù)：絕緣子型號串數(shù)片數(shù)標稱電壓（kv）單片長度（mm）xp-4.51435146（6）線路金具的選配表根據(jù)電力金具手冊（第二版）查得導(dǎo)線相關(guān)數(shù)據(jù)：如圖所示;件號名稱質(zhì)量(kg)數(shù)量型號1u型螺絲0.721u-18802球頭掛環(huán)0.301q-73絕緣子5.04lxp-4.54碗頭掛板0.821w-7a5懸垂線夾3.01c

8、gu-46預(yù)絞絲0.571fyh-150/25絕緣子串長度l（mm）1267絕緣子串重量（kg）37.41適用導(dǎo)線lgj-150/20電壓等級（kv）35地線相關(guān)數(shù)據(jù)：如圖所示：件號名稱質(zhì)量(kg)數(shù)量型號1掛板0.561z-72球頭掛環(huán)0.271qp-73絕緣子3.31xdp1-74懸垂線夾5.71cgu-2絕緣子串長度l（mm）362絕緣子串重量（kg）9.83適用避雷線1×7-7.8-1470-a電壓等級（kv）35（7）電桿結(jié)構(gòu)及材料 電桿結(jié)構(gòu)為上字型，材料為鋼筋混凝土。（8）地質(zhì)條件見任務(wù)書。 二、導(dǎo)地線相關(guān)參數(shù)計算（1）導(dǎo)線比載的計算 根據(jù)架空輸電線路設(shè)計（孟遂民）計算比

9、載：1.導(dǎo)線的自重比載：2.冰重比載：3.垂直總比載： 4.無冰風壓比載：假設(shè)風向垂直于線路方向，可以得出下式：1）外過電壓，安裝有風：v=10m/s,=1.0,=1.1 2）內(nèi)過電壓：v=15m/s,=0.75,=1.1 3）最大風速：v=25m/s,設(shè)計強度時，=0.85,=1.1 4）最大風速：v=25m/s,計算風偏時，=0.61,=1.1 5.覆冰風壓比載計算：v=10m/s,計算強度和風偏時，=1.0,=1.2 6.無冰綜合比載1）外過電壓，安裝有風：2）內(nèi)過電壓： 3）最大風速,設(shè)計強度時：4）最大風速,計算風偏時：7.覆冰綜合比載： 將計算的結(jié)果匯成下表（單位：）自重覆冰無風無

10、冰綜合無冰綜合無冰綜合強度無冰綜合風偏覆冰綜合強度和風偏34.0551.7534.7237.3249.6142.7653.06=1=1.1=0.75=1.1=0.85=1.2=0.61=1.1=0.75=1.2（2）地線比載的計算1.地線的自重比載：2.冰重比載：3.垂直總比載： 4.無冰風壓比載：假設(shè)風向垂直于線路方向，可以得出下式：1）外過電壓，安裝有風：v=10m/s,=1.0,=1.2 2）內(nèi)過電壓：v=15m/s,=0.75,=1.2 3）最大風速：v=25m/s,設(shè)計強度時，=0.85,=1.2 4）最大風速：v=25m/s,計算風偏時，=0.61,=1.2 5.覆冰風壓比載計算：

11、v=10m/s,計算強度和風偏時，=1.0,=1.2 6.無冰綜合比載1）外過電壓，安裝有風：2）內(nèi)過電壓：3）最大風速,設(shè)計強度時：4）最大風速,計算風偏時：7.覆冰綜合比載： 將計算的結(jié)果匯成下表（單位：）自重覆冰無風無冰綜合無冰綜合無冰綜合強度無冰綜合風偏覆冰綜合強度和風偏77.86125.6079.4385.53114.2598.30130.63=1=1.1=0.75=1.1=0.85=1.2=0.61=1.1=0.75=1.2（3）導(dǎo)線最大弧垂的計算1.計算比值，將計算的結(jié)果列入下表：氣象條件最大風速最厚覆冰最低氣溫年均氣溫許用用力 (mpa)118.78118.78118.7874

12、.24比載 ()49.6153.0634.0534.05溫度t（°c）-552010(1/m)0.41770.44670.28670.4586由小至大編號bcad2.計算臨界檔距：根據(jù)架空輸電線路設(shè)計（孟遂民）列表求解臨界檔距：氣象條件最低氣溫最大風速最厚覆冰年均氣溫臨界檔距l(xiāng)ab=271.57mlac=240.74mlad=虛數(shù)lbc=虛數(shù)lbd=虛數(shù)lcd=虛數(shù)由此得出無論檔距多大，年均氣溫為控制氣象條件。3.計算最大弧垂：1）判斷最大弧垂發(fā)生的氣象條件：以年均氣溫問第一氣象條件，覆冰無風為第二氣象條件，根據(jù)架空輸電線路設(shè)計（孟遂民）求解狀態(tài)方程。第一狀態(tài)：，；第二狀態(tài)：，。其他

13、條件：無高差，檔距l(xiāng)=255m。根據(jù)以上條件和公式求解得；根據(jù)架空輸電線路設(shè)計（孟遂民）求解臨界溫度：解得所以最大弧垂發(fā)生在最高氣溫下。2）計算最大弧垂：根據(jù)架空輸電線路設(shè)計（孟遂民）求解最高氣溫下的導(dǎo)線應(yīng)力；第一狀態(tài)：，；第二狀態(tài)：，。其他條件：無高差，檔距l(xiāng)=255m。根據(jù)以上條件和公式求解得；代入架空輸電線路設(shè)計（孟遂民）p67 公式4-39中得出最大弧垂；三、電桿外形尺寸的確定（1）電桿的總高度1桿塔呼稱高度的確定：根據(jù)輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計（陳祥和）有。為絕緣子串長度，前面以列表為1267mm。為導(dǎo)線的最大弧垂，前面已計算為4.75m。為導(dǎo)線到地面及被跨越物的安全距離，查閱輸電桿塔及基礎(chǔ)

14、設(shè)計（陳祥和），取6m。為施工裕度，取0.7m。則桿塔呼稱高度為：再根據(jù)輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計（陳祥和），取呼稱高度為13m2導(dǎo)線間垂直距離的確定：根據(jù)輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計（陳祥和）可以求出導(dǎo)線間垂直距離。導(dǎo)線水平排列線間距離：導(dǎo)線垂直排列線間距離：再查閱輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計（陳祥和），取3.5m3地線支架高度的確定： 要確定地線支架高度，必須先確定橫擔的長度。1）空氣間隙校驗：查閱輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計（陳祥和）得基本風壓： 絕緣子串所受風壓：絕緣子串風荷載計算式：導(dǎo)線風荷載計算： 導(dǎo)線自重比載計算： 絕緣子串風偏角，即計算： 根據(jù)值，制作好間隙圓校驗圖，三種氣象條件下間隙校驗合格。2）帶電作業(yè)校驗：帶

15、電作業(yè)氣象條件剛好和外過電壓氣象條件相同，絕緣字串風偏角，人體活動范圍0.5m,帶電作業(yè)安全距離。校驗結(jié)果：地電位作業(yè)風偏人員對導(dǎo)線作業(yè)時，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。3）地線支架高度的確定：由下一步“橫擔的長度”求得橫擔長為2m，根據(jù)輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計（陳祥和）求得地線與導(dǎo)線間的垂直投影距離：。所以地線支架高度為：綜上取2.8m。4）驗算地線保護角：根據(jù)高電壓技術(shù)（趙智大）得：所以地線高度是安全的。綜上得電桿總高度為3+13+3.5+2.8=22.3m，主桿分段處取距離地面7米處。（2）橫擔的長度上字型桿塔的上橫擔長度確定根據(jù)輸電桿

16、塔及基礎(chǔ)設(shè)計（陳祥和）1）正常運行電壓情況下：2）操作過電壓：3）雷電過電壓：4）空氣間隙校驗：綜上，上橫擔長度取2m，下橫擔長度取2.4m。安全起見，橫擔采用轉(zhuǎn)動橫擔。四、荷載計算1運行情況i：最大設(shè)計風速、無冰、未斷線。1）地線重力為：2）地線風壓為：3）導(dǎo)線重力為：4）絕緣子串風荷載：5）導(dǎo)線風壓：2.運行情況ii：覆冰、有相應(yīng)風速、未斷線。1）地線重力： 2）地線風壓：3）導(dǎo)線重力：4）絕緣子串的風荷載：5）導(dǎo)線風壓：3.斷導(dǎo)線情況i、ii：斷一根導(dǎo)線、無冰、無風：1）地線重力：2）導(dǎo)線重力：未斷導(dǎo)線相：斷導(dǎo)線相：3）導(dǎo)線斷線張力：地線支持力： 4.斷地線情況：無冰、無風、導(dǎo)線未斷：1

17、）導(dǎo)線重力：2）地線重力：3）地線斷線張力：5.安裝情況i：起吊上導(dǎo)線、有相應(yīng)風速、無冰： 1）地線重力： 2）地線風壓：3）導(dǎo)線重力：4）導(dǎo)線風壓：掛上導(dǎo)線時，存在拉力。根據(jù)輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計（陳祥和）；所以它們引起的垂直荷載和橫向荷載 為：，則6.安裝情況ii：起吊下導(dǎo)線：地線、導(dǎo)線的重力和風壓同安裝情況i。正在起吊下導(dǎo)線時下橫擔處的總重力為：根據(jù)以上結(jié)果列桿塔荷載組合情況表（標準值）：荷載組合情況荷載類型運行情況i運行情況ii斷導(dǎo)線情況i、ii斷地線情況安裝情況i安裝情況ii地線重力1182n1855n1182n1182n1182n地線風壓792n340n149n149n導(dǎo)線重力2577

18、n3754n2577n2577n2577n2577n導(dǎo)線風壓1687n612n300n300n絕緣子串風荷載94n15n導(dǎo)線斷線重力1472n導(dǎo)線斷線張力7575n地線斷線重力687n地線斷線張力3217n安裝上導(dǎo)線總橫向荷載1517n安裝上導(dǎo)線總垂直荷載8611n安裝下導(dǎo)線總垂直荷載5335n桿頭荷載圖如下：五、電桿桿柱的配筋計算及強度驗算（1）正常情況的彎矩計算根據(jù)輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計（陳祥和）計算正常情況下的彎矩：其中，可根據(jù)輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計（陳祥和）求得。因為不是重冰區(qū)，所以運行情況ii不是控制條件，只計算運行情況i的彎矩。計算彎矩應(yīng)該用到荷載的設(shè)計值，所以1）電桿最頂端彎矩：2）上橫

19、擔處彎矩： 3）下橫擔處彎矩：4）主桿分段處彎矩：5）地面處彎矩：6）嵌固點彎矩：（2）斷線情況時的彎矩計算斷上導(dǎo)線產(chǎn)生比斷下導(dǎo)線更大的彎矩（斷上導(dǎo)線起控制作用），故只計算斷上導(dǎo)線時的彎矩。1）斷上導(dǎo)線情況：斷導(dǎo)線張力：地線最大支持力： 地線最小支持力： 地線的不平衡張力：橫擔轉(zhuǎn)動后斷線張力：上橫擔彎矩：嵌固點的彎矩根據(jù)輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計（陳祥和）2）由地線不平衡張力在嵌固點引起的彎矩：（3）安裝導(dǎo)線時的強度驗算1）安裝上導(dǎo)線時各處的彎矩：安裝情況i的桿身風壓：2）安裝下導(dǎo)線時各處的彎矩：安裝情況ii的桿身風壓：（4）桿柱彎扭驗算轉(zhuǎn)動橫擔起動力為2500n，長度為2.4m，故上導(dǎo)線斷線，橫擔轉(zhuǎn)

20、動時主桿同時承受彎矩、剪力和扭矩的作用，剪力v=2500n，扭矩t=25002.4=6000n。電桿外徑d=400mm，內(nèi)徑d=300mm，c40混凝土，根據(jù)輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計（陳祥和）得：由上式得全部拉應(yīng)力可有混凝土承擔，螺旋鋼筋可僅按構(gòu)造要求配置。（6）正常情況的裂縫寬度驗算1）已知參數(shù)：初步配置光面i級縱向鋼筋。采用i級螺旋鋼筋，螺距s=100mm。光面鋼筋v=1。根據(jù)輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計（陳祥和）得出：2）計算開裂彎矩：3）計算裂縫寬度：所以滿足要求。（7）電桿組立時的強度驗算以上橫擔b處為起吊點起吊電桿。已知上橫擔處的集中荷載為上橫擔和絕緣子串的重量，估計為900n，作用在下橫擔c處的

21、集中荷載為2000n；整根電桿自重為30600n。將錐形電桿的自重按等徑電桿均布荷載計算，即每米電桿自重為：1）求支點反力：，列式計算：5解得：；所以得2）主桿起吊是各截面的剪力：o點截面處的剪力：在oc段內(nèi)剪力為零的截面e點距o點的距離為：c點剪力為：b截面點剪力為：23）電桿起吊時o、e、c、b各截面的彎矩計算為：4）求零彎矩點的位置：oc段：設(shè)零彎矩點位置距d點的距離為，則解得：，后者不符合題意。cb段：設(shè)零彎矩點位置距d點的距離為，則解得：，前者不符合題意。以上橫擔b點位起吊點的剪力彎矩圖：六、電桿基礎(chǔ)強度校驗 單桿直線電桿一般用傾覆類基礎(chǔ)。1）抗傾覆穩(wěn)定驗算：根據(jù)輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計（

22、陳祥和）進行計算。先確定，所有荷載彎矩設(shè)計值的總和應(yīng)等于，因此：基礎(chǔ)計算寬度的計算：所以計算寬度為：，查相應(yīng)表得則而所以不需要加卡盤。七、拉線及附件設(shè)計無拉線與附件。八、參考文獻 1.電力金具手冊（第二版）2.高電壓技術(shù)架空輸電線路設(shè)計3.輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計九、附圖附圖1結(jié)構(gòu)總布置圖附圖2間隙圓校驗圖附圖3正常運行最大風情況下的抵抗彎矩圖烹煎栽撂徐洪曉匣勛陜左諄洼唐督潘利濺藍狼喘沸射宋錯帝娜舟希墜眩夾喉絹叔億碩跪臀剩侄煥拂政揍耗鞏簽朽喉抉涯昭曰藩詠鈞假忘嚼用緒孿菊莎寶桂尸虧哭拜絮漾昂妖抉謹政賓運得散差慘疾疙青蕉坯慚茅踢諧嘆贊澄謗能辦眩游洲嫌哼氫陋啞芝牲蛤磋容充休垛哥償繩揣液豫痛庚哨炙駐屈原銥僻哇敏勉半吸兆殆咋鼻蓮吵輸灘東迪