钢管抱杆的设计与应用

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1、Y电力安全技术第l8卷(2016年第11期)钢管抱杆的设计与应用马军(国网甘肃省电力公司检修公司，甘肃兰州730050)[摘要]针对目前角钢抱杆存在自身体积和重量较大、使用易受限制等缺点，通过计算和校验，设计了适合在35-220kV输电线路铁塔组立施工(检修)中使用的钢管抱杆，满足简单轻便、安全可靠的要求，实现了简化工器具、便于山地运输、降低劳动强度、提高工作效率和经济效益的目的。[关键词]输电线路；铁塔组立；抱杆；无缝钢管0引言孔，与抱杆眼孑L尺寸相配套)，另一端焊有挂板和朝天滑车。目前l10-

2、500kV送电线路铁塔组立中，主要采用350X350(单位Film，下同)及500x500角钢著三三三cD16．5~L抱杆。此类抱杆安全、可靠，但缺点是抱杆自身体l一600OlT积和重量较大，所使用的工器具较多，施工操作较复杂，在地形条件较差的地段，因运输工作量较大，图1钢管抱杆规格尺寸示意抱杆的使用易受限制。而钢管抱杆能够克服这方面的缺点，特别适用于轻型塔的施l。在35—220kV线路施工中，采用350×350角钢抱杆立塔显得较笨重和复杂；而采用小抱杆单插立塔，虽简单方便，但组装工作和高空作业量

3、大，安全性、可靠性不如悬浮抱杆立塔，且施工速度较图2抱杆上段示意慢；而采用钢管抱杆悬浮立塔，既简单、方便，又安全、可靠。抱杆下段示意如图3所示，规格为①l14×6X2000(或①114×6×4000)，抱杆下段一端焊接11钢管抱杆的设计与强度校验个①102×8×400的套管(套管一端焊接，另一端打2个十字交叉的①l6．5孔，与抱杆眼孑L尺寸相1．1材料选用配套)，另一端焊有挂板。钢管抱杆选用无缝钢管，材质选用A3钢。1．2规格根据起吊重量和起吊高度要求，钢管抱杆示意如图1所示，规格为(p114×6

4、X6000。每节抱杆两端各扣‘2个①l6．5的十字交叉眼孔，用于连接抱杆上段和下段。图3抱杆下段示意1．3抱杆上、下段及腰环规格抱杆上段示意如图2所示，规格为①l14×6×抱杆腰环示意如图4所示，采用方框形，方框2000，抱杆上段一端焊接1个102×8X400套管可分为两半，用螺栓进行连接。腰环上装有套管，(套管一端焊接，另一端打2个十字交叉的l6．5套管可以滚动。—一第18卷(2016年第11期)电力安全技术Y当抱杆高度L=12m时：一：兰．：鱼：4，_2，800N尸，尸o1200(6)最小柔度

5、值验算。①截面惯性半径：：／：_3．83cm；图4腰环示意20．35②柔度(长细比)：1．4抱杆荷载条件及强度校验．L——■一；由于抱杆在施工过程中沿抱杆承受轴向压力，因此需对抱1杆在轴向受压一时的机械强度及稳定性进当抱杆高度L=10m时：行校验。其荷载条件如图5所示，钢管抱杆受力按l000=——=261：两端铰支考虑。3．83当抱杆高度L=12m时：120033。③极限柔度值(A3钢比例极限取O-。=钢管抱杆20000N／cm)：⋯xJ2．1x107．可以看出>。，符合欧拉公式的应用条件。(7)

6、取稳定安全系数K=3，则钢管的许用压力[P]为：当抱杆高度=10m时：图5抱杆轴向受力示意【阜：20540N；(1)抱杆外径D=I1．4cm，内径d=10．2cm，当抱杆高度L=12m时：抱杆截面积为：[阜：：14270N。丌(D2d)3．14×(11．410．2)A=—————————————：44=20．35cin。2抱杆起吊时的受力分析(2)长度系数：=l。(3)弹性模量：E=2．1×10N／cm(即2．1X2．1内拉线、单钢绳起吊时10Pa)。单钢绳起吊抱杆受力分析如图6所示，根据力(4)

7、惯性矩，为：的平衡：(2d)3．14×(11．4。一l0．2)Gsin=Fsin(1)一6464[P]=Gcos+FCOS+G(2)=297．6CII1。联解上述2式得：(5)应用欧拉公式计算临界应力，=丌E，／G=1+cos而卢+(coss．1n)面／sin(3)(L)。当抱杆高度L=10m时：=：一：：!旦一：=6n1l6n20IJNl；’COS+sin(1+COS)／面sin(4)1000一一Y电力安全技术第18卷(2016年第11期)上述式中：为抱杆允许轴向压力；G为起吊侧钢绳受力；F为起

8、吊反侧钢绳受力；为起吊L[P]侧钢绳对抱杆夹角；为起吊反侧拉线合力对抱杆夹角。LP】F；：／／＼

9、}IIrFG0＼0／＼：．5G：

10、，Il，＼．—：图7反侧有对地拉线时滑车组起吊示意：／＼：I＼／·⋯一rG『如果取=10。，口=30。，根据公式(7)，计G算出抱杆最大允许起吊重量G。图6单钢绳起吊抱杆受力分析(1)当抱杆长度L=10m时：20540r：=一如果取==10。，根据公式(3)计算出抱杆0．5+cosl0。+(cos30。sinl0。)／sin30。最大允许起吊重量G。=