直线单杆转动横担强度计算

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1、直线单杆转动横担强度计算许荣生一般直线单杆的横担多采用转动横担，转动横担的作用在于断线时，横担的剪切螺栓剪断，横担绕电杆旋转90°，从而减小对电杆的扭力，修复时只要换掉被剪切的螺栓就可以了，比较容易，同时采用转动横担有明显的经济效果，因此使用比较广泛。下图是35kV单回路的头部图，导线型号LGJ-240/30，导线重量9.0437N/m,垂直档距250m,转动横担启动力：3000；悬式绝缘子串垂重量：85.5N;槽钢横担自重=140N。试选择剪切螺栓，固定螺栓，横担截面。1.上横担结构强度计算拔稍直线单杆头部

2、尺寸图上横担尺寸图1.1上横担剪切螺栓的截面计算：1.1.1剪切螺栓的切力的设计值计算：当横担绕固定螺栓转动时，剪切螺栓承受切力的计算式为⑴式：=..——⑴⑴式中=1，——结构重要性系数，按《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T5154-2002第7.1.1规定取值。“一级：特别重要的杆塔结构应取＝1.1；二级：各级电压线路的各类杆塔，应取＝1.0；三级：临时使用的各类杆塔，应取＝0.9”。⑴式中=0.75，直线型杆塔断线情况，可变荷载组合系数；（见GB650061-2010《66kV及以下架空电力线路

3、设计规范》9.0.2条规定。（ψ——可变荷载组合系数，运行情况，应取ψ＝1.0；耐张型杆塔断线工况和各类杆塔的安装工况应取ψ＝０.9；直线杆塔断线情况和各类杆塔验算工况，应取ψ＝0.75）。=1.4，可变荷载的分项系数；=3000，转动横担启动力;=1300-205-90=1005mm——导线悬挂点至剪切螺栓的距离;90mm，固定螺栓与剪切螺栓的距离。代入⑴式中得剪切螺栓的切力的设计值：=..=1×0.75×1.4=1.05×36500=38325。1.1.2剪切螺栓的截面计算的计算式为=——⑵⑵式中==38

4、0——4.8级螺栓的单剪破坏强度值；=38325——剪切螺栓的切力的设计值。代入⑵式中得剪切螺栓的截面面积：===100.85526mm，转换剪切螺栓的直径=2=2=11.332mm。根据GB50061-2010《66kV及以下架空电力线路设计规范》第10.2.3的构造要求：螺栓直径不宜小于12mm,取剪切螺栓的直径=12mm。1.2固定螺栓的截面计算：1.2.1固定螺栓的因断线引起的切力的设计值计算：已知剪切螺栓选用=12mm，其截面积为S===113.1；M12剪切螺栓实际承受的剪力为：=.=380×11

5、3.1=42977，按此M12剪切螺栓实际承受的剪力42977，反推算其实际的启动力。根据力矩平衡原理：.（+）=.，===3532。以剪切螺栓为支点，根据力矩平衡原理，.=.，当启动力=3532，计算固定螺栓的切力：===39441，1.2.2固定螺栓的因横担、导线及绝缘子串的垂直荷载引起的切力的设计值按下列⑶式计算：6=..(+).——⑶⑶式中的=1，二级结构重要性系数；=1.2——永久荷载分项系数（垂直荷载为永久荷载）；=+——导线重量与绝缘子串重量之和；=9.0437N/m×250m×=1507N,—

6、—导线重量；=85.5N——绝缘子串垂重量=+=1507N+85.5N=1593N——导线重量与绝缘子串重量之和；=140N,——横担自重;=130cm,——导线悬挂点与杆塔中心的距离；=60cm——吊杆高度；代入⑶得=..(+).=1×1.2(1593+)=4324N；将横担方向的固定螺栓切力=4324N，及垂直横担方向的固定螺栓切力=39441代入固定螺栓的总切力===39677N已知4.8级螺栓的抗剪设计强度为170，求固定螺栓的截面积===233其直径=2=2=17.247mm.近似取M20螺栓。1.

7、3上横担强度计算上横担强度按下式⑷计算=————⑷⑷式中的=4324N，因横担、导线及绝缘子串的垂直荷载作用产生的横担轴向压力设计值；⑷式中的——断导线启动力产生的弯矩设计值：=....=1.0×0.75×1.4×3000×1005=3165750.mm=316.57568号槽钢的截面积A=10.24，抗弯截面矩=25.3，回转半径=1.27，横担计算长度cm,构件的长细比==78.74，查表得=0.795。式中——压杆稳定强度折减系数，槽钢在此取1.0；——受弯构件稳定强度折减系数，槽钢在此取1.0。按受压

8、同时受弯的局部稳定计算：===0.531+12.51=13.04/=130.4＜钢材Q235抗压和抗弯的强度设计值215。结论：横担采用8#普通槽钢安全。2.下横担结构计算：下横担尺寸图2.1.下横担剪切螺栓的截面计算：2.1.1剪切螺栓的切力的设计值计算：当横担绕固定螺栓转动时，剪切螺栓承受切力的计算式为⑴式：=..——⑴⑴式中=1；⑴式中=0.75；=1.4；=3000;=1500-205-90