吊線(鋼絞線)強度要求

基本介紹

  • 中文名:吊線(鋼絞線)強度要求
  • 外文名:Suspension (strand) strength requirements
吊線(鋼絞線)強度要求的計算,斜導線強度的計算,風荷載計算,吊線計算案例,

吊線(鋼絞線)強度要求的計算

桿路上的吊線會有各式各樣的使用方式和套用環境,絕大部分的情況是跨越桿的高度不一樣高,跨越吊線呈斜線的方式。

斜導線強度的計算

兩端簡支(例如單桿支撐)斜嚮導線,假定斜導線為小垂度(即垂度與跨度之比,)跨長為,均布荷載為,兩端高差為c,則其導線長度L和導線內力S分別計算如下。
兩端高差較小(~),即時的導線曲線長度L。
導線的內應力S計算如下式
當導線水平放置時(c=0),導線的內力S為:
最大內力在和處,此時Smax為:
式中:
為最大內力(N);
為跨長(m);
為垂度(m)。
q為均布荷載(N/m),應考慮鋼絞線、光纜自重荷載q1及裹冰荷載或施工作業時操作人員和滑車的荷載q2(這兩種荷載不會同時發生,出現裹冰時一般不會進行施工作業,通常在正常天氣條件下施工)和風荷載q3的共同作用的情況,考慮裹冰時,;不考慮裹冰時,。
式中:1.2為分項係數。
圓截面的構件、拉索等每單位長度上的裹冰荷載計算
式中:
為單位長度上的裹冰荷載(kN/m);
為基本裹冰厚度(mm),基本裹冰厚度應根據當地離地10m高度處的觀測資料,取統計50年一遇的最大裹冰厚度為標準。當無觀測資料時,應通過實地調查確定,或按下列經驗數值分析採用:
重裹冰區:大涼山、川東北、川滇、秦嶺、湘黔、閩贛等地區,基本裹冰厚度可取10~30mm;
輕裹冰區:東北(部分)、華北(部分)、淮河流域等地區,基本裹冰厚度可取5~10mm。
註:裹冰還會受地形和局地氣候的影響,因此輕裹冰區內可能出現個別地點的重裹冰或無裹凍的情況;同樣,重裹冰區內也可能出現個別地點的輕裹冰或超裹凍的情況。
d為圓截面構件、拉索的直徑(mm);
為與構件直徑有關的裹冰厚度修正係數;
為裹冰厚度的高度變化係數;
為裹冰重度,一般取9kN/m3。

風荷載計算

式中:
為風荷載(kN/m)。
為基本風壓(kN/m2),勘察時應了解當地氣象情況取得數據,當得知風速時,也可換算成風壓,其換算式為:,V為風速(m/s)。
為風荷載體型係數,取1.2。
A為裹冰後等效截面寬度(m),根據光纜在吊線上安裝所採用不同方法(採用電纜掛鈎或採用螺旋線綁紮)確定截面寬度,採用電纜掛鈎時,等效截面寬度為吊線裹冰後直徑與光纜裹冰後直徑之和,採用螺旋線綁紮時,等效截面寬度為吊線直徑與光纜直徑之和加2倍的裹冰厚度。
為風振係數,根據鋼絞線距離地面的高度在1.0~1.2取定,高度較高時,可取值大一些,高度較低時,可取值小一些。
常數1.4是考慮安全適度增加的分項係數。
為風壓高度變化係數。

吊線計算案例

初步選定採用7/3.0mm吊線,其直徑為9.0mm,吊線自重400kg/km;架掛光纜的直徑為15mm,光纜重量為300kg/km,採用螺旋線綁紮的方式將光纜架掛在吊線上,光纜桿檔距離300m,吊線距地面高度為100m,安裝地區為丘陵地帶,根據氣象調查該地帶冬天有冰凌,冰凌厚度不大於10mm,結冰凌時溫度為−5℃,架掛光纜後的垂度要求為不大於10m,結冰凌時最大風速為10m/s,當地最大風速20m/s,核算所選用的吊線是否滿足要求。
第1步:計算鋼絞線、光纜自重荷載q1及裹冰荷載。
鋼絞線和光纜自重的單位荷載為=(0.4kg/m+0.3kg/m)´9.8=6.86N/m
如果採用電纜掛鈎時,分別計算裹冰,再計算總裹冰荷載。
吊線裹冰荷載
=3.14´10´1.0´2.0´(9+10´1.0´2.0)´9kN/m3´10−6
=0.0164kN/m=16.4N/m
光纜裹冰荷載
=3.14´10´1.0´2.0´(15+10´1.0´2.0)´9kN/m3´10−6
=0.0198kN/m=19.8N/m
吊線和光纜總裹冰荷載:=16.4+19.8=36.2N/m
當採用螺旋線綁紮時,吊線和光纜總裹冰按一個整數計算,裹凍的掛體直徑可按吊線和光纜的直徑和考慮,d=24mm。
吊線和光纜總裹冰荷載:
=3.14´10´1.0´2.0´(24+10´1.0´2.0)´9kN/m3´10−6
=0.02487kN/m=24.9N/m
第2步:計算風荷載。
裹冰風速為10m/s時,=102/1600=0.0625kN/m2,A=44mm
當地最大風速20m/s時,=202/1600kN/m2=0.25kN/m2,A=24mm
裹冰風速時風荷載
=0.0625kN/m2´1.2´2.09´1.4´44´10−3´1.4
=0.01352kN/m=13.5N/m
當地最大風速時風荷載
=0.25kN/m2´1.2´2.09´1.4´24´10−3´1.4
=0.0295kN/m=29.5N/m
第3步:計算綜合均布荷載,按兩種情況計算比較。
第1種情況是裹冰最大風速時:
==41.42N/m
第2種情況是不裹冰當地最大風速時:
==36.29N/m
通過上述計算比較,裹冰最大風速時的綜合均布荷載較大,應按此條件計算導線內力。
第4步:計算導線的內力,假設兩端桿的高度相差不大,按導線水平放置考慮,而且在兩終端桿處應力最大,則按最大內力考慮計算。其中,,
=47010N=47.01kN
第5步:結果。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們