专家讲义之安装荷载分析
安装情况
施工和维护操作荷载的规定，一方面要保证施工过程的安全。另一方面，应尽量避免不必要的荷载而增加工程投资，这是制订安装荷载的指导思想。因此，《02规定》根据我国的工程实践列入了设计时必须要考虑的各种施工荷载。设计时一般应遵守。如有特殊情况应在设计文件中指明。
1.1直线杆塔(包括直线转角杆塔)应分别计算下列两种安装荷载：
1) 提升导、地线及附件时发生的荷载：
这种荷载在施工和维护时均可能发生。提升重量按2.0倍计算是考虑提升时，一般通过挂点滑轮对挂点产生2倍的重量。如果采用转向滑轮起吊(图5.1)或其他有效措施，将起吊荷载控制在起吊重量的1.5倍以内是可行的。直流线路施工已有工程经验。但是，采用小于2倍起吊的荷载应在设计文件中说明。
图1.1 转向滑轮起吊
2) 锚线作业发生的荷载
锚线作业在220kV～500kV线路上普遍采用。锚线对地夹角是影响锚线垂直分力的主要因素。因此，要求锚线夹角尽量小，一般不大于20°。如果达到这要求，导、地线锚线作业产生的垂直荷重与导、地线2倍起吊荷载接近。根据工程实践，一般地形条件，锚线夹角20°是可以满足的。
直线杆塔锚线作业的荷载可综合如下：
正在锚：
G＝1.2×0.8Gk＋1.4ψ(1.1Lk·sin20°＋g0)
L＝1.1×1.4ψ·Lk (1-cos20°)
T＝1.0×1.4ψ·0.8Tk
已锚好：
G＝1.2×0.8Gk＋1.4ψ(Lk·sin20°)
L＝1.4ψ·Lk (1-cos20°)
T＝1.4ψ·0.8Tk
注：①符号意义同耐张杆塔；
②公式内已包括荷载分项系数。
1.2 耐张杆塔的安装荷载：
线路架线施工时，耐张杆塔可能作为锚塔(尽头塔)，也可能作为紧线塔(操作塔)(图5.2-1)。因此，杆塔强度和变形必须同时满足锚塔和紧线塔的各种荷载组合。
图1.2-1 架线施工中的耐张杆塔
耐张杆塔的荷载由以下四部分组成：
1) 导、地线荷载：
作为锚塔和作为紧线塔需要满足《02规定》第5.4.1条之2的假设条件。这些假设条件主要是根据首先施工的那个耐张段作出的。架设次序一般考虑自上而下左右平衡逐相(根)进行。
2) 临时拉线产生的荷载：
作为锚塔和作为紧线塔均允许设置临时拉线，以平衡一部分导、地线张力，减轻结构的荷载。按施工实践，临地拉线对地夹角不大于45°，设置方向与导、地方向一致时，临时拉线一般可按平衡导、地线张力的30％考虑。但对500kV杆塔，由于导、地线张力较大，只能平衡导线张力的20kN或平衡地线张力的5kN。这里指的是标准值，即不包括可变荷载分项系数1.4。
3) 紧线牵引绳产生的荷载：
紧线牵引绳对地夹角要求一般不大于20°，以使紧线绳下压力尽量小。
4) 安装时的附加荷载见《02规定》
表
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5.4.1。
综上所述，耐张杆塔作锚塔或紧线塔的荷载可综合如下：
(1) 作锚塔(塔上无人)见图5.2-2。
图1.2-2 锚塔的荷载
正在操作：
G＝1.2×0.8Gk＋1.4·ψ·L0
L＝1.4ψ(1.1Lk－L0)cosθ
T＝1.4ψ[(1.1Lk－L0)sinθ＋0.8Tk]
操作完成：
G＝1.2×0.8Gk＋1.4·ψ·L0
L＝1.4ψ·(Lk－L0)cosθ
T＝1.4ψ[(Lk－L0) sinθ＋0.8Tk]
(2)
作紧线塔见图5.2-3
图1.2-3 操作塔的荷载
正在操作：
G＝1.2×0.8Gk＋1.4·ψ(1.1Lksin20°+g0)
L＝1.1×1.4·ψ·Lk (1-cos20°)cosθ
T＝1.4·ψ[1.1Lk (1－cos20°)sinθ＋0.8Tk]
操作完成： (同锚塔)
式中： Gk――导、地线垂直荷载标准值；
Lk――-导、地线张力的标准值(包括施工误差、过牵引和初伸长)；
Tk－－导、地线水平荷载标准值；
g0－－导、地线安装时的附加荷载标准值(见《02规定》表5.4.1)；
ψ－－可变荷载的组合系数0.9；
θ－－线路转角度数的一半；
L0－－临时拉线平衡导、地线纵向力标准值(临时拉线与导、地线方向一致)。
表1.2 临时拉线平衡导、地线的纵向力标准值L0
线条类别
电压等级
地线
导线
对500kV杆塔
5kN
20kN
其它
线条张力的30％
即将出版的《导则》，对500KV及以上杆塔，四分裂导线的临时拉线张力提高到标准值30KN，六分裂及以上导线提高到标准值40KN。以减少由于架线施工荷载对杆塔的影响。
1.3 水平杆件1000N集中荷载抗弯验算：
各类杆塔的水平或接近水平的杆件在任意点考虑1000N人和工具荷重是施工和维护时的需要。此荷重不与其他荷载组合，是参照国外的设计经验，国内不少工程也按此设计，积累了一定的经验。设计实践表明，这种工况一般只对细长的辅助材起控制作用。计算图式可按集中荷载的简支梁进行计算。
根据国外的经验，此荷载产生的应力对应杆件的材料屈服强度。国内一些工程以往也是按此原则设计。考虑到《02规定》的材料强度指标已按我国《钢结构
设计规范
民用建筑抗震设计规范配电网设计规范10kv变电所设计规范220kv变电站通用竖流式沉淀池设计
》统一为材料强度的设计值。为便于设计，将此荷载计算得出的杆件应力也偏安全地对应材料强度设计值。
水平或接近水平的杆件是指安装工人可能站立的杆件，由于人重垂直于地面，计算时可用杆件的投影长度。杆件的水平夹角《02规定》建议按不大于30°视为接近水平的杆件。美国标准和有些招标书按≤45°。
1.4 对终端杆塔和双回路杆塔安装情况的特殊说明：
终端杆塔在变电所侧的导、地线可能后架设。因此，应考虑变电侧导、地线已架设和未架设两种情况的荷载组合。
双回路及多回路杆塔分期架设时，也可能首期架设的导、地线不全部布置在塔中心的一侧。《02规定》要求按实际情况考虑，比较合理，以尽量减少施工对杆塔作用的荷载。
浙公网安备 33021202002483