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廊坊益明出售金屬鋼管桿 贛州電力鋼管桿價格 直線鋼管桿

更新時間: 2022-11-10       瀏覽數:0

所屬行業:建材> 防護及市政設施> 電線桿

發貨地址:河北霸州

產品規格:--

產品數量:5900

包裝說明:--

單  價:7,350.00元/噸

  鋼管桿在架空電力線路中的應用與優化

  鋼管桿以其占地小、基礎不影響其他管線的敷設、附件設計靈活多樣、塔材不易被盜等優點,廣泛應用于城區、市郊、開發區輸電線路工程中。近年來,農網改造工程持續穩步推進,電力線路新建改造工程日益增多;同時,城市建設步伐加快、城市用電量迅速增長、市政建設道路修擴以及地塊開發等諸多因素,架空電力線路增設、改建、遷移要求也越來越多。因城市線路通道有限,多回路架設應用越來越多,在這種條件下,城市鋼管桿在城市電力線路中優勢越發明顯,另外,隨著Q390、Q420甚至更高強度的鋼材應用,鋼管桿可以設計得更加緊湊、美觀。但正是由于鋼管桿這些特點,鋼管桿的鋼材用量比較大,其材料費用在整個線路工程中所占的比例也遠比自立式鐵塔高。綜合考慮制造工藝、施工方法(包括運輸安裝)以及運行維護和環境因素,本文結合以往工程設計經驗,提出鋼管桿設計優化經驗和方法,以達到減輕重量、節約鋼材并降低工程造價的目的。

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  鋼管桿的截面及分段

  通過分析比較鋼管桿截面特性,環形截面具有較好的受力特性,其次是十六邊形,再次是十二邊形……邊數越多受力越優、材料相對耗用小,但加工難度增大。

  由于鋼管桿壁厚逐漸變化,需要分若干段,一基桿塔中間法蘭不宜超過4個。但又受到運輸和模壓、熱鍍鋅的工藝限制,每段桿段長度宜確定在10m左右,當壁厚較大時(>22mm),還應根據加工廠的設備能力適當減少段長,否則將無法壓制。

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  鋼管桿力學性能相關計算

  由《架空送電線路鋼管桿設計技術規定》相關條文知道,鋼管桿力學模型為一個懸臂梁,由水平力FH引起的擾度;由彎矩M引起的擾度;式中;L1為力或彎矩作用點高度;c、和φ分別為與截面形狀有關的常數;E為鋼材彈性模量,近似為常數。

  法蘭螺栓的拉力可按公式計算,其中:M為法蘭所受彎矩;N為法蘭所受的軸向作用力,壓力時取用負值;Yi―螺栓中心到旋轉軸的距離;Y1―受力螺栓中心到旋轉軸的距離。

  地腳螺栓分布圓直徑應滿足公式,其中:DG為鋼管桿根徑,mm;d為螺栓直徑,mm。

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  鋼管桿的根徑、梢徑及錐度

  從鋼管桿相關特性計算公式上可以知道,鋼管桿的撓度與截面慣性矩IB成反比,對其擾度控制起決定性作用的是根徑的數值,鋼管桿根徑DG對撓度的貢獻遠遠大于壁厚t。在其他外形參數不變的情況下,擴大梢徑或根徑尺寸,均可使鋼管桿的整體剛度顯著。鋼管桿的錐度大小由桿的荷載大小決定荷載越大,彎矩包絡圖斜率就越大,從而需要越大的錐度以保證受力合理。但由于撓度控制的要求,梢徑不能過小,故錐度過大又勢必導致根徑過大,一方面浪費材料,同時嚴重影響美觀。

  通常,直線桿的梢徑取250~400mm,錐度取1/75左右;0~20°轉角桿取300~500mm,錐度取1/65左右;20~40°轉角桿取400~600mm,錐度取1/55左右;40~60°轉角桿取500~700mm,錐度取45左右;60~90°轉角桿取600~800mm,錐度取1/35左右。

  當桿塔荷載不同時,綜合占地、美觀、材料量、撓度等因素,桿塔的梢徑和錐度應該根據荷載大小進行優化。

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  優化計算方法

  分析鋼管桿荷載情況可以知道,鋼管桿承受的彎矩主要來自三方面:導地線風荷載、導地線張力和桿身風荷載;其中由導地線引起的彎矩為占較大比例。

  在鋼管桿設計時,先利用常用的梢徑、錐度值,計算出桿塔的根徑。根據桿塔使用條件,設計出鋼管桿的單線圖,計算出鋼管桿根部彎矩及軸向作用力以及力的作用高度。根據鋼管桿的荷載情況,可以計算出鋼管桿根部螺栓規格及分布圓。由于地腳螺栓規格一般是M24、M30、M36等,計算時可以通過調整地腳螺栓數量及分布圓情況,使地腳螺栓為使地腳螺栓充分利用。根據計算得到的地腳螺栓分布圓可以反推得到鋼管桿根部直徑,然后根據鋼管桿局部穩定計算及桿塔擾度限值,調整鋼管桿的梢徑、錐度、壁厚、分段長度等參數,使鋼管桿的板材得到充分利用。

  鋼管桿根據根徑調整相關外形參數后,會導致桿塔的荷載情況有所變化,這個變化主要為桿塔風荷載和重力荷載的變化,相對較小,因此計算地腳螺栓時留2%~3%的余量即可。

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  計算舉例

  以國網公司典型設計(2011版)1GGE4-SJ4型鋼管桿為例,計算導地線在鋼管桿根部引起的彎矩值為9645kN?m,水平力為328kN,合力作用點高度為29.4m,按擾度控制在10‰左右,可以初步估算出根部直徑為1700mm,壁厚為14mm,地腳螺栓規格為36M64(綜合應力比80%),根據估算直徑,優化計算鋼管桿對比結果。

  通過優化計算可以知道,初步估算出鋼管桿根徑和壁厚后,通過調整梢徑、分段長度,可以使鋼管桿材質的綜合應力比更加合理、均衡,從而達到降低重量的目的。

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  結束語

  根據鋼管桿上導地線的荷載情況,優先確定鋼管桿的根部尺寸及地腳螺栓規格,進一步優化鋼管桿根部桿段,自下而上的計算鋼管桿桿身,從而可以使鋼管桿優化計算工作量大大減少,也可以使鋼管桿的錐度、壁厚和分段長度設置更加合理,使每一段鋼管桿的板材可以更地使用。

  對于輸電線路的鋼管桿,特別是轉角鋼管桿,其設計選材結果往往是撓度控制而非強度控制?,F在已經有多種鋼管桿計算軟件,可以通過計算確定一個較合理的鋼管桿根部尺寸,然后在軟件建立相關模型,利用軟件計算功能調整桿身截面尺寸、直徑、壁厚和錐度等,直到滿足規程相關規定為止。從而減少手工計算的工作量,同時也利于鋼管桿計算優化,材料的利用率,設計出更輕的鋼管桿。

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