马洪波 那兴生 李伟
(喷胶东电送变电工程公司,辽宁 沈阳 110021)
摘要:在输电线路施工中部分铁塔组立施工受地形地势等客观条件影响,需采用小抱杆进行铁塔组立,本文分析无拉线小抱杆分解组塔时的受力状况,推导出无拉线分解吊塔及抱杆强度计算公式,使小抱杆组塔施工过程中安全技术得到保证。 关键词:无拉线 小抱杆 组塔 强度计算
如今很多送电线路塔位设在高山大岭之上,地表植被茂密,运输、占地极为不便,而无拉线小抱杆组塔的吊重较轻 , 操作也较简单,相对避免了上述原因造成的不利因素,同时提高了施工效率,本文叙述了无拉线小抱杆分解吊塔及抱杆强度计算过程。
无拉线塔上小抱杆分解吊塔首先在塔身上设置无拉线的塔上小抱杆,利用抱杆分解起吊塔材,在高空组装塔材;反复提升抱杆并吊装塔材,直至塔顶。此法主要适用于中小型自立塔,尤其是干字型一类无曲臂铁塔,但也可用于大型拉门塔或酒杯型、猫头型塔等。[1] 1无拉线小抱杆组塔的现场布置
图1-1所示为起吊现场布置。抱杆底端通过绑扎钢丝绳或卡具固定在已吊装铁塔的主材上,且绑扎点不少于两点,在抱杆底端附近处的主材上再固定一根腰绳或一个卡具,用来兜住或卡住抱杆,使之不会倾覆。在抱杆顶部侧面固定一滑轮,提升钢丝绳通过抱杆侧面的滑轮,再与抱杆平行地沿抱杆引到抱杆底端附近的高空转向滑车,再通过相应塔脚处的地面转向滑车,至牵引绞磨机在构件起吊过程中 , 为防止构件挂住塔身 , 其下部设置 1 条攀根绳。常用小抱杆的材料为LY12铝管或Q235、16Mn钢管。
图1-1 无拉线塔上小抱杆分解吊塔现场布置
2 抱杆受力计算
2.1 各部尺寸
无拉线塔上小抱杆分解吊塔时的起吊平面各部尺寸如图1-2 a所示。近似地认为腰绳固定在抱杆底座竖直上方L处。
各部尺寸有如下关系式:
(a)各部尺寸 (b)抱杆受力
图1-2 起吊平面各部尺寸及抱杆受力
2.2 抱杆所受外力
设抱杆的抗弯刚度足够大,不必考虑抱杆弯曲变形产生的影响,则抱杆所受外力如图1-2 b所示。
抱杆下端所受轴向压力N:
其中:
木纹扣板
2.3 起吊绳受力计算
2.4 抱杆危险截面(腰绳处)强度校核计算
以上各式中 :
ξ——起吊平面中抱杆偏斜角,度;
i——塔材就位时,起吊平面中抱杆顶端滑车对抱杆底座的水平偏移距离,m;
h——抱杆总长度,m;
D——管状抱杆外径,cm;
L——起吊平面中抱杆固定点腰绳至抱杆底座的高差,m;
——控制绳对地夹角,度;
H2——被吊塔材下端就位高度,m;
H3——塔材就位时,被吊塔材下端至吊点高差,m;
e ——起吊平面中抱杆底座至控制绳地锚的水平距离,m;
蒸汽吸尘器c ——塔材就位时,抱杆顶端至被吊塔材的水平距离,m;
α——塔材就位时,吊点处提升钢丝绳的偏斜角,度;
H1——抱杆底座与基面的高差,m;
F2——塔材就位时,吊点处提升钢丝绳U形环总拉力,kN;
W——被吊塔材自重(含索具),kN;
F1——至牵引设备的提升钢丝绳所受拉力,kN;
G——抱杆的自重,kN;
n ——起吊滑轮之间的工作绳数,根;
F3——腰绳受力,kN;
P——抱杆材料的比重,可降解塑料袋子吹膜机kN/m3;(铝材P=27kN/m3,钢材P=78.5 kN/m3开关柜无线测温);
A——抱杆截面积,cm2;
δ——抱杆厚度,cm;;
a ——提升钢丝绳向下段至抱杆表面的平行距离,cm;
σ——抱杆危险截面的应力,kN/cm2;
[σ]——抱杆材料许用应力,kN/cm2;
σ 极限——抱杆材料弹性极限应力,kN/cm2;(对Q235钢 极限=23.5 kN/cm2,对16Mn钢 极限=34.5 kN/cm2,对于LY12CZ 号铝合金 极限=30kN/cm2;
K强度——考虑抱杆材料缺陷的安全系数,一般K强度=1.6;
K——考虑抱杆使用时未预料因素和计算所作近似假设的安全系数,一般K=2;
抱杆——抱杆的压应力折减系数。
3 值意义
容许轴心压应力折减系数 是根据压杆的长细比确定的,针对格构式抱杆,应折算出长细比,因其值与抱杆长细比相近,则抱杆长细比的计算式为:
3.1大柔度抱杆
当其柔度(长细比) 抱杆值符合以下情况时为大柔度抱杆, 抱杆为:
(钢材: 抱杆>100时)
(铝材: 抱杆>60时)
3.2中小柔度钢抱杆
当其柔度(长细比) 抱杆值符合以下情况时为中小柔度抱杆, 抱杆为:
(钢材:抱杆≤100时)
(铝材:抱杆≤60时)
β——系数,与抱杆有关:
抱杆 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
β | Q235 | 3047 | 2992 | 2934 | 2874 | 2840 | 2841 | 2842 | 2920 | 3000 | 3260 |
16Mn | 3078 | 3055 | 3030 | 3040 | 3050 | 3060 | 3150 | 3360 | 3770 | 4560 |
LY12 | 99 | 388 | 774 | 1104 | 1425 | 1640 | | | | |
| | | | | | | | 透镜体 | | | |
——抱杆的柔度;
4 结束语
在无拉线小抱杆分解吊塔及抱杆强度的施工计算,要实际计算每个参数,则可以保证抱杆设计的安全。从抱杆使用和安全性分析,该法仅适用于人力运距较远,且地形地势较差的的山区。