电杆受力及基础倾覆稳定

一、导线风压（根据《架空绝缘配电线路设计技术规程》中的公式计算）WX=9.807×C×F×V2/16WX----绝缘导线的风荷载，N；C----风荷载体型系数，N；圆形截面的钢筋混凝土杆取0.6；矩形形截面的钢筋混凝土杆取1.4；绝缘导线外径小于17mm取1.2；绝缘导线外径大于17mm取1.1；绝缘导线覆冰，不论外径大小均取1.2；V----设计风速，m/s；F---绝缘导线外径与水平档距的乘积或者电杆杆身侧面的投影面积，m2；工程所选导线为：JKLGYJ-150导线技术参数：外径d=25.5mm截面S=173.11mm2单重q1=878.2kg/km计算拉断力F=54110N工程技术参数：设计风速V=25m/s水平档距LW=100mWX=9.807×C×F×V2/16=9.807×C×d×LW×V2/16=9.807×1.1×0.0255×100×=1074.55605N二、电杆风荷载（根据《架空绝缘配电线路设计技术规程》中的公式计算）电杆参数：电杆上端直径d=0.19m电杆下端直径D=0.35m电杆高度h=12m杆塔受风面积F=3.24m2F=(d+D)*h/2WS=9.807×C×F×V2/16=9.807×0.6×3.24×625÷=744.719063N三、基础倾覆稳定计算（根据《电力工程高压送电线路设计手册》中相关公式计算P490-491）M大风=（WX×∑hi+WS×h'/2）×1.15/1000=（1074.55605×(1×10+2×=39.3771354KN=39377.1354N作用于电杆的水平作用力：FH=3×WX＋WS=3×1074.556+744.719==水平作用力高度:h0=M大风/FH=39377.14÷3968.387=9.9227m1、无卡盘电杆基础稳定计算计算参数：土压力系数m=48kN/m3查册P490表7-4-1土的计算容重r0=16kN/m3查册P490表7-4-1回填土的计算内摩阻角β=30°查册P490表7-4-1基础倾复稳定设计安全系数K3=1.5查册P462表7-1-28土的侧压力系数ξ=0.6(粘土取0.72,亚粘土或亚砂土取0.6,砂土取0.38)基础埋深h=2米作用于电杆上的倾复力FH=3.968387kN倾复力FH的作用点到地面的高度h0=9.922705米电杆基础的宽度或直径b0=0.336667米对锥型杆取基础部分的平均直径b0=(((1/75*h')+d)+D)/2宽度增大系数K0=1+(2h/3b0)*ξcos(45°+β/2）tgβ=1.623138基础计算宽度b=0.546457米b=b0*k0η=4.961352η=h0/hμ=11.85024μ取值见右表,用插值法计算θ=0.734θ取值见右表,用插值法计算电杆的极限倾覆力FU=mbh2/ημ48×0.546×44.961352×11.85024=1.784554kN＜K3FH=1.5×3.96845.952581不稳定电杆的极限倾覆力矩MU=mbh3/μ48×0.546×811.85=17.7076kN＜K3FHh0=1.5×3.9684×9.922759.0657不稳定2、带上卡盘电杆基础稳定计算上卡盘的厚度α1=0.3米上卡盘外伸部分的平均宽度α2=0.2米上卡盘到地面的距离y1=0.666667米上卡盘处的电杆宽度或直径b1=0.332222米卡盘的横向作用力Rch=Rch=K3FH-mbh2(θ12-1/2）令F1=(K3FH(1+3η))/(mbh2)(1.5×3.968387×(1+48×0.5465×4=0.901176θ1=0.126824根据F1查表θ1=的取值按(K3FH(1+3η))/(mbh2)=1/2+θ12-2θ13=F1Rch=Rch=K3FH-mbh2(θ12-1/2）=1.5×3.968-(48×0.5465=56.72486kN上卡盘的长度L=L0+b0L0为计算长度，按下式进行计算。上卡盘的计算长度56.72490.666667×（48×0.3+2====L0=Rchy1(mα1+2γ0α2tgβ)=4.702832米上卡盘的长度L=L0+b0=4.702832+0.337=5.039499米3、带上下两卡盘的电杆基础倾覆稳定计算上卡盘的厚度α1=0.3米上卡盘外伸部分的平均宽度α2=0.2米上卡盘到地面的距离y1=0.666667米上卡盘处的电杆宽度或直径b1=0.332222米下卡盘的厚度α3=0.3米下卡盘外伸部分的平均宽度α4=0.2米下卡盘到地面的距离y2=2米下卡盘处的电杆宽度或直径b2=0.35米上卡盘的横向作用力（1.5×3.96842=37.2706kN下卡盘的横向作用力（1.5×3.96842=33.1026kN上卡盘的长度LS=L1+b1上卡盘的计算长度37.27060.666667×（48×0.3+2=3.089958米上卡盘的长度LS=L1+b1=3.089958+0.332=3.422181米下卡盘的长度LX=L2+b2上卡盘的计算长度33.10262×（48×0.3+2=0.914801米上卡盘的长度LS=L2+b2=0.914801+0.35=1.264801米=L2Rch2y2(mα3+2γ0α4tgβ)===L1Rch1y1(mα1+2γ0α2tgβ)Rch1=（K3FH-Fu)(h0+y2)y2-y1Rch2=（K3FH-Fu)(h0+y2)y2-y1625÷16169.2+0×0)+(744.7×10÷2））×1.15÷10003968.39N横担长度b=0.753.96839KN横担离地高度h1=10横担离地高度h2=9.2000.8呼高h3=9.200全高h全=12露出地面高度h'=10(粘土取0.72,亚粘土或亚砂土取0.6,砂土取0.38)对锥型杆取基础部分的平均直径b0=(((1/75*h')+d)+D)/2埋深2ηθμημ00.7907110.636.90.10.78482.98.300.7907110.636.90.250.77441.310.400.78757.38.10.50.76125.312.700.77632.97.710.74617.717.700.7621.37.320.73214.128.100.74611.15.730.72512.637.800.73411.15.740.72213.148.54.961350.720111.8558.750.7211.859.100.7312.89.660.71811.6696.50.71711.457470.71611.37900.723127.680.71511.289.200.72312.88.490.7141199.300.7231111.1100.7131110900.7231111.1F1θ1F1θ10.9010.1270.4280.60.360.6601.02800.9370.4180.610.350.6701.02800.9373×4.9614)0.4080.620.330.6800.99100.9030.3970.630.320.6900.96100.8990.3850.640.290.707θ1=的取值按(K3FH(1+3η))/(mbh2)=1/2+θ12-2θ13=F100.96100.890.3730.650.290.71200.91200.878×4)×(0.02-0.5)0.2820.7140.240.7400.90200.8720.2790.7160.220.7500.85500.8650.2750.7180.20.7600.90100.860.2720.720.180.77×16×0.2×0.58)00.87100.8560.2630.7250.160.7800.88900.8560.2550.7300.90.360.66-1.7846）×（9.92+2）-0.6667-1.7846）×（9.92+0.67）-0.6667×16×0.2×0.58)×16×0.2×0.58)一、导线风压（根据《架空绝缘配电线路设计技术规程》中的公式计算）WX=9.807×C×F×V2/16WX----绝缘导线的风荷载，N；C----风荷载体型系数，N；圆形截面的钢筋混凝土杆取0.6；矩形形截面的钢筋混凝土杆取1.4；绝缘导线外径小于17mm取1.2；绝缘导线外径大于17mm取1.1；绝缘导线覆冰，不论外径大小均取1.2；V----设计风速，m/s；F---绝缘导线外径与水平档距的乘积或者电杆杆身侧面的投影面积，m2；工程所选导线为：JKLGYJ-150导线技术参数：外径d=25.5mm截面S=173.11mm2单重q1=878.2kg/km计算拉断力F=54110N工程技术参数：设计风速V=25m/s水平档距LW=100mWX=9.807×C×F×V2/16=9.807×C×d×LW×V2/16=9.807×1.1×0.0255×100×=1074.55605N二、电杆风荷载（根据《架空绝缘配电线路设计技术规程》中的公式计算）电杆参数：电杆上端直径d=0.19m电杆下端直径D=0.39m电杆高度h=15m杆塔受风面积F=4.35m2F=(d+D)*h/2WS=9.807×C×F×V2/16=9.807×0.6×4.35×625÷=999.854297N三、基础倾覆稳定计算（根据《电力工程高压送电线路设计手册》中相关公式计算P490-491）M大风=（WX×∑hi+WS×h'/2）×1.15/1000=（1074.55605×(1×12.5+2×=51.5494995KN=51549.4995N作用于电杆的水平作用力：FH=3×WX＋WS=3×1074.556+999.854==水平作用力高度:h0=M大风/FH=51549.5÷4223.522=12.2053m1、无卡盘电杆基础稳定计算计算参数：土压力系数m=48kN/m3查册P490表7-4-1土的计算容重r0=16kN/m3查册P490表7-4-1回填土的计算内摩阻角β=30°查册P490表7-4-1基础倾复稳定设计安全系数K3=1.5查册P462表7-1-28土的侧压力系数ξ=0.6(粘土取0.72,亚粘土或亚砂土取0.6,砂土取0.38)基础埋深h=2.5米作用于电杆上的倾复力FH=4.223522kN倾复力FH的作用点到地面的高度h0=12.20533米电杆基础的宽度或直径b0=0.373333米对锥型杆取基础部分的平均直径b0=(((1/75*h')+d)+D)/2宽度增大系数K0=1+(2h/3b0)*ξcos(45°+β/2）tgβ=1.702422基础计算宽度b=0.635571米b=b0*k0η=4.882133η=h0/hμ=11.95323μ取值见右表,用插值法计算θ=0.734θ取值见右表,用插值法计算电杆的极限倾覆力FU=mbh2/ημ48×0.636×6.254.882133×11.95323=3.26731kN＜K3FH=1.5×4.22356.335284不稳定电杆的极限倾覆力矩MU=mbh3/μ48×0.636×15.62511.95=39.87861kN＜K3FHh0=1.5×4.2235×12.20577.32425不稳定2、带上卡盘电杆基础稳定计算上卡盘的厚度α1=0.3米上卡盘外伸部分的平均宽度α2=0.2米上卡盘到地面的距离y1=0.833333米上卡盘处的电杆宽度或直径b1=0.367778米卡盘的横向作用力Rch=Rch=K3FH-mbh2(θ12-1/2）令F1=(K3FH(1+3η))/(mbh2)(1.5×4.223522×(1+48×0.6356×6.25=0.519871θ1=0.508129根据F1查表θ1=的取值按(K3FH(1+3η))/(mbh2)=1/2+θ12-2θ13=F1Rch=Rch=K3FH-mbh2(θ12-1/2）=1.5×4.224-(48×0.6356=52.44046kN上卡盘的长