課程設(shè)計(jì)輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

1、三峽大學(xué)科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)學(xué)期: 秋 季 專(zhuān)業(yè)：輸 電 線 路 工 程課程名稱(chēng)：輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)班級(jí)學(xué)號(hào)：20084097班2008405134 姓名：劉偉 指導(dǎo)老師：陳祥和2011 年12月 25 日輸電桿塔設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)的目的。輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)課是輸電線路專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)課之一，輸電桿塔及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是本門(mén)課程教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要組成部分。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生能系統(tǒng)學(xué)習(xí)和掌握本門(mén)課程中所學(xué)的內(nèi)容，并且能將其它有關(guān)先修課程（如材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、砼結(jié)構(gòu)，線路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、電氣技術(shù)）等的理論知識(shí)在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中得以綜合地運(yùn)用；通過(guò)課程設(shè)計(jì)，能使學(xué)生熟悉并掌握如何應(yīng)用有關(guān)資料、手

2、冊(cè)、規(guī)范等，從設(shè)計(jì)中獲得一個(gè)工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)方面的基本技能；課程設(shè)計(jì)也是培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。二、設(shè)計(jì)題目 鋼筋混凝土剛性基礎(chǔ)三、設(shè)計(jì)參數(shù)直線型桿塔：z112電壓等級(jí)： 110kv 絕緣子： 7片4.5 地質(zhì)條件：粘土，塑性指標(biāo)il0.25，空隙比e0.7基礎(chǔ)柱的尺寸：600mm600mm分組參數(shù)如下： 參數(shù) 姓名氣象條件導(dǎo)線型號(hào)地線型號(hào)水平檔距（m）垂直檔距（m）劉偉 18lgj-240/5517-9-1370-a360550四、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容1 荷載計(jì)算（正常情況、，斷邊導(dǎo)線三種情況）2 計(jì)算基礎(chǔ)作用力（三種情況）3 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)4 計(jì)算內(nèi)容（1）上拔穩(wěn)定計(jì)算

3、（2）下壓穩(wěn)定計(jì)算（3）基礎(chǔ)強(qiáng)度計(jì)算五、設(shè)計(jì)要求1 計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份（1萬(wàn)字左右）2 圖紙2張（1）鐵塔單線圖（2）基礎(chǔ)加工圖一、 整理設(shè)計(jì)用相關(guān)數(shù)據(jù)1、任務(wù)書(shū)所給參數(shù)： 表 1導(dǎo)線型號(hào)水平檔距(m)垂直檔距(m)地線型號(hào) 最小破拉斷力（kn）lgj-240/5536055017-9-1370-a62.302、 氣象條件列表：表 2氣象條件氣 溫（）風(fēng) 速（m/s）覆 冰（mm）最高溫+4000最低溫-1000覆冰-5105最大風(fēng)-5250安裝-10100外過(guò)電壓+15100內(nèi)過(guò)電壓、年均溫+10150冰的密度0.93、 根據(jù)任務(wù)書(shū)提供導(dǎo)線lgj-240/55的參數(shù)，（參考書(shū)二）整理后列下表：

4、表 3 截面積a(mm2)導(dǎo)線直徑d(mm)彈性系數(shù)e(mpa)溫度膨脹系數(shù)(1/c)計(jì)算拉斷力(n)計(jì)算質(zhì)量(kg/km)抗拉強(qiáng)度mpa安全系數(shù) k許用應(yīng)力 /kmpa年均應(yīng)力上限 0.25 mpa297.5722.408000017.810-61021001108325.952.5130.3881.4874、 計(jì)算導(dǎo)線的比載:（1）導(dǎo)線的自重比載： （2）冰重比載： （3）垂直總比載： （4） 無(wú)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：1)外過(guò)電壓，安裝有風(fēng)：v=10m/s, =1.0,=1.1 2)內(nèi)過(guò)電壓 v=15m/s, =0.75,=1.1 3)最大風(fēng)速 v=25m/s,設(shè)

5、計(jì)強(qiáng)度時(shí)，=0.85,=1.1 4）最大風(fēng)速 v=25m/s,計(jì)算風(fēng)偏時(shí)，=0.61,=1.1 （5）覆冰風(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 （6）無(wú)冰綜合比載1) 外過(guò)電壓，安裝有風(fēng)： 2) 內(nèi)過(guò)電壓 ： 3) 最大風(fēng)速計(jì)算強(qiáng)度時(shí)：4）最大風(fēng)速計(jì)算風(fēng)偏時(shí)：（7）覆冰綜合比載： 將有用比載計(jì)算結(jié)果列表： 表 4 單位：=0.85,=1.1=1.0,=1.236.5112.7649.2727.4938.16645.70349.9424、地線17-9-1370-a相關(guān)參數(shù)列于下表： 表 5 1截面積a(mm2)地線直徑d(mm)彈性系數(shù)e(mpa)溫度膨脹系數(shù)(1

6、/c)計(jì)算拉斷力(n)計(jì)算質(zhì)量(kg/km)抗拉強(qiáng)度mpa安全系數(shù)k許用應(yīng)力mpa年均應(yīng)力上限mpa49.48 9.05900023.010-662300 411.91196.14 3.0398.71299.0355、 地線比載計(jì)算：地線的比載計(jì)算同導(dǎo)線比載計(jì)算，（1）地線的自重比載： （2）冰重比載： （3）垂直總比載： （4） 無(wú)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：1） 外過(guò)電壓，安裝有風(fēng)：v=10m/s, =1.0,=1.2 2） 內(nèi)過(guò)電壓 v=15m/s, =0.75,=1.2 3) 最大風(fēng)速 v=25m/s,設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，=0.85,=1.2 4）最大風(fēng)速 v=25m/s,

7、計(jì)算風(fēng)偏時(shí)，=0.61,=1.2 （5）覆冰風(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 （6）無(wú)冰綜合比載1) 外過(guò)電壓，安裝有風(fēng)： 2) 內(nèi)過(guò)電壓 ： 3) 最大風(fēng)速計(jì)算強(qiáng)度時(shí)：4）最大風(fēng)速計(jì)算風(fēng)偏時(shí)：（7）覆冰綜合比載： 計(jì)算值列于下表：表 6 單位：外過(guò)電壓內(nèi)過(guò)電壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度計(jì)算風(fēng)偏外過(guò)電壓內(nèi)過(guò)電壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度計(jì)算風(fēng)偏81.63639.227120.86313.6423.0272.475228.882.76784.819109.1696.79124.2476、絕緣子串及金具總重:520n （2）地線絕緣子串及金具總重：90n 7、地質(zhì)條件： 土的狀態(tài)s(kn/m3)(

8、)()m(kn/m3)粘性土硬塑17253548二、桿塔荷載計(jì)算(一)、桿塔標(biāo)準(zhǔn)荷載1、運(yùn)行情況：最大設(shè)計(jì)風(fēng)速，無(wú)冰、未斷線。 （1）地線重力為： gb=（2）地線風(fēng)壓：（3）導(dǎo)線重力:（4）絕緣子串風(fēng)壓：=（5）導(dǎo)線風(fēng)壓： 2、運(yùn)行情況：覆冰、相應(yīng)風(fēng)速，未斷線。 級(jí)氣象區(qū)，從規(guī)程中查得：v=10m/s,t=-5,b=5mm。（1） 設(shè)計(jì)冰厚為5mm ,覆冰系數(shù)取k=1.075,則地線重力為 （2）地線風(fēng)壓為 （3）導(dǎo)線重力為 （4）絕緣子串風(fēng)荷載為（5）導(dǎo)線風(fēng)壓為 3、斷導(dǎo)線情況、：斷一根導(dǎo)線荷載組合情況為無(wú)冰無(wú)風(fēng)。（1）地線重力：（2）導(dǎo)線重力： 未斷導(dǎo)線相：斷導(dǎo)線相為： （3）斷線張力：

9、lgj-240/55型導(dǎo)線計(jì)算拉斷力為tp=102100n 導(dǎo)線最大使用張力為 導(dǎo)線最大使用張力百分比為50%，則 （二）桿塔設(shè)計(jì)荷載 1、運(yùn)行情況：最大設(shè)計(jì)風(fēng)速，無(wú)冰、未斷線。 （1）地線重力為： （2）地線風(fēng)壓為：（3）導(dǎo)線重力:（4）導(dǎo)線風(fēng)壓： 2、運(yùn)行情況：覆冰、相應(yīng)風(fēng)速，未斷線。級(jí)氣象區(qū)，從規(guī)程中查得：v=10m/s,t=-5,b=5mm。（1） 設(shè)計(jì)冰厚為5mm ,覆冰系數(shù)取k=1.075,則地線重力為 （2）地線風(fēng)壓為 （3）導(dǎo)線重力為 （4）導(dǎo)線風(fēng)壓為 3、斷導(dǎo)線情況、：斷一根導(dǎo)線荷載組合情況為無(wú)冰無(wú)風(fēng)。（1）地線重力：（2）導(dǎo)線重力： 未斷導(dǎo)線相： 斷導(dǎo)線相為： （3）斷線張

10、力： 三基礎(chǔ)作用力計(jì)算桿塔風(fēng)荷載計(jì)算：地表面的粗糙程度為a類(lèi)，根據(jù)表2-5，2-6，2-8查的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：由風(fēng)作用在于風(fēng)向垂直的結(jié)構(gòu)物表面的風(fēng)荷載計(jì)算公式：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度風(fēng)荷載：n/m/m1.運(yùn)行情況：最大設(shè)計(jì)風(fēng)速v=25m/s，無(wú)冰、未斷線2、運(yùn)行情況：覆冰、相應(yīng)風(fēng)速，未斷線。級(jí)氣象區(qū)，從規(guī)程中查得：v=10m/s,t=-5,b=5mm。3、斷導(dǎo)線情況、：斷一根導(dǎo)線荷載組合情況為無(wú)冰無(wú)風(fēng)。力矩：剪力：水平推力：四.基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1）已知參數(shù)：2）基礎(chǔ)的分項(xiàng)系數(shù)：3所選剛性基礎(chǔ)參考圖如下4）上拔穩(wěn)定計(jì)算l=6312b+2*htan20=3110.3不計(jì)相鄰基礎(chǔ)重復(fù)部分上體積土壤條件為粘土硬塑：按式11-46計(jì)算上拔土體積：基礎(chǔ)體積：基礎(chǔ)重量：即：0.9*134.0=120.60.9*0.8（11.12-2.168）*16+53.7=156.82上拔穩(wěn)定合格5）承載力計(jì)算基礎(chǔ)上方土重和基礎(chǔ)重量：g=(1.8*1.8*1.8-2.28)*16+53.7=110.53kn6）基礎(chǔ)強(qiáng)度計(jì)算1）當(dāng)有橫向水平力作用時(shí)，與y軸平行的單根鋼筋截面面積2）當(dāng)有縱向水平力作用時(shí)，與x軸平行的單根鋼筋截面面積3當(dāng)有橫向水平力和縱向水平力同時(shí)作用，四個(gè)角落處單根鋼筋截面面積由上述計(jì)