книги из ГПНТБ / Будзко И.А. Электроснабжение сельского хозяйства учеб. пособие
.pdfПосле того как найдены силы, приложенные к опоре, определяют напряжения в дереве опоры. Сечениями, в которых создаются наиболь шие напряжения, то есть расчетными сечениями, являются для основ ной стойки А—А по оси верхнего бандажа, соединяющего основную стойку с приставкой, а для приставки В — В в месте заделки опоры в землю.
Сечение А — А. |
Изгибающий момент от давления ветра на провода |
и опору в сечении |
А — А |
п Z
Здесь сила от давления ветра на стойку высотой h3 равна Р2 ——и при-
н
ложена на расстоянии - у - от А — А.
Изгибающий момент от действия веса проводов и гололеда
М 2 = Р 3 8 .
Величину прогиба опоры определяют по формуле (141). Изгибающий момент от действия собственного веса опоры
М3 = Р,Ь'.
Величину прогиба опоры 8' в месте приложения силы Я 4 для нормальных опор округленно принимают 8' =0,338.
Полный изгибающий момент в сечении А — А
МА = М1 + М2 + М3.
В большинстве случаев расчет ведут упрощенным способом, при этом действие вертикальных сил учитывают, увеличивая изгибающий момент на 5%, тогда
МА = 1,05 Му.
Напряжение в сечении А — А
|
|
|
|
wA |
|
|
(145) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Здесь |
WA—момент |
сопротивления |
в сечении |
А — А, |
||||
|
|
|
WA |
=0,95 |
- 0 , I d ' , |
|
|
|
где |
&А — диаметр опоры |
в сечении |
А — А; |
|
сечения стойки |
|||
0,95 — коэффициент, |
учитывающий |
ослабление |
||||||
|
притеской |
ее |
к |
приставке. |
|
|
|
|
Сечение В — В. Изгибающий момент от давления |
ветра на прово |
|||||||
да и опору |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М1 |
= Р1{н |
— Ь — |
+ |
0,5 |
Р2Н. |
|
|
Изгибающий момент от веса проводов и гололеда
М2 = Ря(Ъ + е),
где е — расстояние между осями основного столба и приставки. Изгибающий момент от действия собственного веса опоры
|
|
|
М3 |
= Рь(Ъ' + |
е). |
||
Полный изгибающий |
момент |
в сечении В — В |
|||||
|
|
|
|
Мв |
= Мг |
|
+ М 2 + М3. |
Как и в предыдущем случае, действие вертикальных сил можно |
|||||||
учесть, увеличив момент |
|
Мі |
на |
10%. |
|
Тогда |
|
|
|
|
Мв |
= |
1,10 |
Mv |
|
Напряжение в |
сечении |
В — В |
|
|
|||
|
|
|
|
|
MR |
|
|
|
|
|
° в = |
— |
> |
(146) |
|
|
|
|
|
в |
wB |
|
|
|
|
|
WB=0,ld%. |
|
|
||
Напряжения аА |
и а в |
, |
полученные по формулам (145) и (146), не |
||||
должны превышать допустимые напряжения на изгиб в материале опоры.
Расчетные допустимые напряжения при пропитанной древесине сосны принимают следующими:
без |
гололеда |
160 |
кгс/см2 |
с гололедом |
190 |
кгс/см2 |
|
при |
аварийном режиме |
250 |
кгс/см2 |
Допустимые напряжения древесины лиственницы получаются при умножении приведенных выше значений на коэффициент 1,2, а ели — на 0,9.
Модуль упругости вдоль волокон независимо от породы дерева принимается равным 100-103 кгс/см2 для пропитанной древесины.
Если в материале опоры напряжение меньше допустимого, то диа метр стойки, приставки или траверсы можно уменьшить. Однако для линий напряжением свыше 35 кВ диаметр в верхнем отрубе дол жен быть не менее 18 см, для линий напряжением 1—35 кВ — не ме нее 16 см, для линий напряжением до 1 кВ — не менее 14 см. Расход лесоматериалов для сооружения воздушных линий приведен в при ложении 20.
После того как выполнен расчет опоры, следует проверить закреп ление ее в грунте. В настоящее время такую проверку делают по мето ду, разработанному в 1965 г. северо-западным отделением Энергосетьпроекта. Расчет оснований по этому методу ведут по несущей способ ности и по деформациям.
Основная формула при расчете по несущей способности методом разрушающих нагрузок
|
|
|
|
|
|
|
|
№ < Q „ , . |
(147) |
||
где Qn — поперечная |
|
сила |
сопротивления грунта; |
|
|
||||||
<2Д |
— действующая поперечная сила, полученная из расчета опоры |
||||||||||
|
|
по |
нормативным |
данным; |
|
|
|||||
К. — коэффициент |
запаса |
(табл. 23). |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент запаса несущей способ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ности оснований |
закрепления |
|
|
|
|
Закрепление |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нормальный |
аварийный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
режим |
режим |
|
Прямых |
промежуточных |
опор |
|
1,5 |
1,3 |
|
|||||
Прямых |
анкерных опор |
без |
разности |
тяжений |
1,5 |
|
|||||
проводов |
|
|
|
|
|
|
|
1,8 |
|
||
Анкерных угловых, концевых и анкерных пря |
|
|
|||||||||
мых с разностью тяжений проводов, а также |
|
|
|||||||||
порталов |
открытых |
распределительных уст |
|
|
|||||||
ройств |
|
|
|
|
|
|
|
2,0 |
1,8 |
|
|
Для определения силы сопротивления грунта Qn необходимо преж |
|||||||||||
де всего знать, в |
каком |
грунте закрепляется опора в соответствии |
с |
||||||||
данными |
таблицы |
24. |
В |
этой |
таблице f — удельный |
вес грунта, |
|||||
Ф — угол |
внутреннего трения, С — удельное сцепление, |
Е — модуль |
|||||||||
деформации |
грунта. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Имея характеристики грунта, можно вычислить все необходимые коэффициенты, а именно:
т — f tg2 (45 + — \ — характеристика пассивного давления грунта;
т с = 2С tg |^45 + j — характеристика сцепления грунта.
Коэффициент одиночности учитывает повышение сопротивления грунта за счет трения и сцепления по боковым поверхностям призм выпирания и равен
|
|
^од = |
1 ~Ь ^-ч>д - : |
> |
где /г4 |
— глубина |
заложения |
опоры в грунте; |
|
Ь0 |
— средний |
диаметр, или ширина |
опоры; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 24 |
|
|
|
Характеристи |
Характеристики грунтов при коэффициенте |
||||||
|
|
ки |
песчаных |
|
|
пористости |
|
|
|
|
|
и глинистых |
|
|
|
|
|
|
|
Грунты |
грунтов |
|
|
|
|
|
|
||
t |
(тс/м3 ); |
0,41 — |
0,51 — |
0,61 — |
0,71 — |
0,81— |
0,96— |
||
|
|
<Р (грал); |
|||||||
|
|
С (тс/м8 ); |
0,50 |
0,60 |
0,70 |
0,80 |
0,95 |
1,10— |
|
|
|
Е |
(тс/м*) |
|
|
|
|
|
|
Песчаные грунты: |
|
|
2,0 |
|
1,8 |
|
|
|
|
гравелистые я |
круп |
Т |
1,9 |
|
|
|
|||
ные |
|
|
9 |
43 |
40 |
38 |
|
|
|
|
|
|
С |
0,2 |
0,1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
Е |
4600 |
4000 |
3300 |
|
|
|
средней |
крупности |
7 |
2,0 |
1,9 |
1,8] |
|
|
||
|
|
|
С |
40 |
38 |
35 |
|
|
|
|
|
|
0,4| |
0,2 |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
Е |
4600 |
4000 |
3300 |
|
|
|
мелкие |
|
|
7 |
2,0 |
1,9 |
1,8] |
|
|
|
|
|
|
9 |
38 |
36 |
32 |
|
|
|
|
|
|
С |
0,6 |
0,4 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
Е |
3700 |
12800 |
2400 |
|
|
|
пылеватые |
|
7 |
1,9, |
1,9 |
1,8| |
|
|
|
|
|
|
|
<Р |
36 |
34 |
30 |
|
|
|
|
|
|
С |
0,8| |
0,6 |
0,4] |
|
|
|
|
|
|
Е |
1400 |
1200 |
1000 |
|
|
|
Глинистые |
грунты |
при |
|
|
|
|
|
|
|
влажности на границе |
|
|
|
|
|
|
|
||
раскатывания: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9,5—12,4 |
|
|
2,0 |
1,951 |
1,9 |
|
|
|
|
|
|
|
С |
25 |
24 |
23 |
|
|
|
|
|
|
2,6 |
1,8 |
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
Е |
230(Г |
1600 |
1300 |
|
|
|
12,5—15,4 |
|
7 |
2,0] |
1,95] |
1,9| |
1,8 |
|
|
|
|
|
|
? |
24 |
23 |
22 |
21 |
|
|
|
|
|
С |
4,2, |
2,1 |
1.4 |
0,7] |
|
|
|
|
|
Е |
3500 |
2100 |
1200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1,95) |
1500 |
|
|
|
15,5—18,4 |
|
|
|
1,9 |
1,8| |
1,75 |
1,65 |
||
|
|
|
|
|
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
|
|
|
С |
|
5,0 |
2,5і |
1,9] |
1,1 |
0,8 |
|
|
|
Е |
|
3000 |
1900 |
1300 |
1000 |
800 |
18,5—22,4 |
|
7 |
|
|
1,9| |
1,8 |
1,7 |
1,65 |
|
|
|
|
9 |
|
|
20 |
19 |
18 |
17 |
|
|
|
С |
|
|
6,8] |
3,4 |
2,8 |
1,9 |
|
|
|
Е |
|
|
3000 |
1800 |
1300 |
900 |
22,5—26,4 |
|
7 |
|
|
|
1,8 |
1,7 |
1,65 |
|
|
|
|
<Р |
|
|
|
18 |
17 |
16 |
|
|
|
С |
|
|
|
8,2 |
4,1 |
3,6 |
|
|
|
Е |
|
|
|
2600 |
600 |
1100 |
26,5—30,4 |
|
7 |
|
|
|
|
1,7 |
U65 |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
16 |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
9,4 |
4,7 |
|
|
|
|
Е |
|
|
|
|
2200 |
1400 |
7—499 |
193 |
С о д — коэффициент, который на песчаных грунтах зависит от угла ф,
а на глинистых — от угла |
ф и определяется |
по таблице 25 |
|||||||
при условии, что |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tg<l> = tg Ф |
10 |
, |
либо |
по формуле |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
t g i |
|
|
|
|
|
Сод — |
3 tg |
45 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 25 |
|
Угол ф или <р, град |
15 |
20 |
|
|
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
С0 д |
0,045 |
0,067 |
0,092 |
0,121 |
0,158 |
0,202 |
0,255 |
||
Тогда расчетная ширина опоры
b = b0kOA.
Коэффициент формы эпюры бокового давления грунта
ш= 1 — 0,03С,
апассивное давление грунта на стоику, определяемое внутренним трением,
U = mbhj
Безразмерные постоянные коэффициенты определяют следующим образом:
Н'
где Н' — определяют как |
М |
; |
|
М — момент нагрузки |
на опору в месте закрепления ее в грунте. |
||
|
т с |
г |
tg taN |
|
|
|
U |
где N — вертикальная нормативная сила, действующая на опору.
fbe fa 2h,
Параметр 9, характеризующий относительную глубину центра поворота закрепления, приближенно может быть найден по таблице 26. По значению этого параметра находят безразмерные переменные ко эффициенты.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 26 |
Ориентировочные |
величины в для безригельного закрепления |
|
|||||||||
песчаные грунты, |
С = 0 |
глинистые грунты |
|
|
глинистые грунты |
С=10+5тс/м' |
|||||
|
С = 5н- 1 тс/ма |
|
|
|
|||||||
0,75—0,80 |
1 |
|
|
0,65—0,75 |
|
|
|
|
0,65—0,55 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 — в |
Зт) + |
2 + Є |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
2vj + |
1 + |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
ЗТ) + |
в |
|
|
|
|
|
|
|
^ 2 |
= |
З~ |
2т) + |
в |
' |
|
|
|
|
|
F 3 _ = |
1 — в |
Зт) + |
1 + |
2 в |
|
|
|
|||
|
^ |
|
2т] + |
1 + |
Є |
' |
|
|
|||
|
|
|
f 4 |
= 2т] + в; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fb=l+ |
|
в + Fi |
• |
|
|
|
|
||
|
|
|
—- |
|
|
|
|
||||
Более точно параметр 0 |
может быть |
|
найден |
методом |
последова |
||||||
тельных приближений по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
@ = _ІМ + |
1) (af 5 + fd) + fN |
(aF5 + |
F 3 ) |
|
||||||
Искомая поперечная |
сила |
сопротивления |
грунта |
|
|||||||
Qn - |
№ |
(Fx + f a ) |
+ (2vj + |
1) / d |
+ fNF3]. |
(148) |
|||||
|
ar 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет оснований закреплений по деформациям выполняют по
уравнению |
|
Р < Р н , |
(Н9> |
где (3 — угол поворота закрепления за счет деформаций |
грунта; |
рн — нормированная величина предельного угла поворота закреп
ления. |
|
|
|
|
Угол поворота |
закрепления может |
быть найден по формуле |
||
|
P = - ^ r ( 6 * |
+ |
3)v. |
(150) |
Коэффициент |
v находят по кривой, |
показанной |
на рисунке 117, |
|
в зависимости от отношения— . Величину рн принимают равной 0,01,
а если есть ригели — 0,02.
Если потребная глубина закрепления опоры в грунте оказывается слишком большой, то принимают ригели, то есть один или два поперечных бруска, прикрепляемых к части опоры, находящейся в
7* |
195 |
грунте. Ригели значительно увеличивают устойчивость опоры, но
повышают ее стоимость и затрудняют применение буров для |
сверления |
|||||||||||||||||||||
цилиндрических |
котлованов. Опоры |
с |
ригелями |
рассчитывают |
мето |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
дом, |
аналогичным |
описанному |
выше, |
но |
||||||||||||
10,0 |
|
|
|
|
|
при |
этом изменяются |
некоторые |
коэффи |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
циенты |
и |
усложняются |
расчетные |
фор |
|||||||||||||
9,0 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
8,0 |
|
|
|
|
|
мулы . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
7,0 |
|
|
|
|
|
|
Для ориентировочных расчетов |
глуби |
||||||||||||||
6,0 |
|
|
|
|
|
ны закрепления опор в грунте |
используют |
|||||||||||||||
5,0 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
упрощенную формулу. |
|
По |
этой |
|
формуле |
||||||||||||
¥ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
глубина заложения |
опоры в |
грунте |
|
|
|||||||||||||
3,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 2 , 7 Л% |
|
|
|
|
|
|
||
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(151) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
О О 0,10,20J№0,50,6070,80,91, |
|
|
|
|
|
V - |
|
АЬ |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Рис. |
117. Зависимость ко |
гдеМ |
изгибающий |
момент, |
|
действую |
||||||||||||||||
эффициента V от отноше- |
|
|
|
щий |
на |
опору |
в месте |
входа |
ее |
|||||||||||||
|
bo |
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
грунт |
(сечение |
В — |
В); |
|
|
||||||
ния — . |
|
|
|
|
|
|
коэффициент запаса |
устойчивости |
||||||||||||||
л4 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
опоры; для промежуточных опор в |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
нормальном режиме ky = |
2,5, |
|
в |
аварийном kY |
= |
2,0; |
для |
анкерных |
||||||||||||||
соответственно 3,0 и 2,5; для угловых, |
концевых |
|
и |
переходных |
в |
|||||||||||||||||
обоих |
режимах |
ky=4,5; |
|
|
|
|
|
|
свойства |
грунта |
(табл. 27); |
|||||||||||
А |
— коэффициент, характеризующий |
|||||||||||||||||||||
Ь — расчетная |
ширина |
опоры. |
Для |
|
одиночной опоры |
Ь ~ |
2d. |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
27 |
|||
|
|
|
|
Грунт |
|
|
|
|
|
Плотность грунта, |
Коэффициент |
А, |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т/м3 |
|
|
|
|
|
тс/м3 |
|
|
||||
Насыпная |
земля: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сухая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,4 |
|
|
|
|
|
9,7 |
|
|
||
естественной |
сырости |
|
|
|
|
|
|
|
1,6 |
|
|
|
|
|
14,0 |
|
|
|||||
насыщенная |
водой |
|
|
|
|
|
|
. |
|
1,8 |
|
|
|
|
|
7,2 |
|
|
||||
Чернозем |
влажный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,65 |
|
|
|
9,1—11,4 |
|
||||||
Глина: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сухая |
и влажная |
|
|
|
|
|
|
|
|
1,6 |
|
|
|
|
14—18,1 |
|
||||||
мокрая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,0 |
|
|
|
|
6,1 - 7, 4 |
|
|||||
Суглинок: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сухой |
и влажный |
|
|
|
|
|
|
|
|
1,5 |
|
|
|
13,1—17,0 |
|
|||||||
мокрый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,9 |
|
|
|
|
7,0—8,6 |
|
|||||
Песок: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,7 |
|
|
|
9,4—11,7 |
|
||||
сухой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
влажный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,6 |
|
|
|
|
|
14,0 |
|
|
|||
мокрый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,0 |
|
|
|
|
|
11,1 |
|
|
|||
Гравий: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,8 |
|
|
|
12,4—15,7 |
|
|||||
сухой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
мокрый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,9 |
|
|
|
|
|
10,5 |
|
|
|||
Щебень: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сухой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,8 |
|
|
|
|
|
20,4 |
|
|
||
влажный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,7 |
|
|
|
|
|
15,7 |
|
|
|||
Если нет |
сведений |
о |
грунте, |
в |
среднем |
|
|
|
1,6 |
|
|
|
|
|
11,0 |
|
|
|||||
П р и м е р ы р а с ч е т о в
|
Пример |
1. |
Определить удельные механические нагрузки для алюминиевого |
|||||||||||||||||||
многопроволочного провода |
марки А25 линии |
напряжением |
10 кВ во II районе |
|||||||||||||||||||
по гололеду |
и в I I I районе по ветровым |
условиям. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Расчетный |
диаметр |
провода |
d = |
6,4 |
мм, расчетное |
сечение |
F = |
24,7 мм2 , |
|||||||||||||
вес |
провода |
G = |
68 кгс/км |
(приложение |
1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Удельная |
нагрузка |
от собственного |
веса |
по формуле |
(123) |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
gi |
G |
|
= |
|
68 |
= 2 , 7 5 - |
10"3 кгс/(м-мм2 ). |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
1000F |
|
1000-24,7 |
|
|
|
|
v |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Толщина стенки гололеда по таблице 18 для II района |
b = |
10 мм. |
|
||||||||||||||||||
|
Удельная |
нагрузка |
от веса гололеда |
по уравнению (125) |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
g2 |
|
|
|
|
b(d+b) |
|
=0,00283 |
10(5+10) |
= 17,2 • 10"3 |
кгс/(м-мм2 ). |
|||||||||||
|
= 0,00283 - L - ^ — - |
|
^ |
^ |
; |
|||||||||||||||||
|
Удельная нагрузка от собственного веса и веса гололеда по уравнению (126) |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
! £ з = |
£ і + £ 2 = |
( 2 , 7 5 + 17,2) • 10~3 |
= 20 • 10~3 |
к г с / ( м - м м 2 ) . |
|
|
|||||||||||||
|
Удельную |
нагрузку |
от давления |
ветра на провод, |
свободный от гололеда, |
|||||||||||||||||
при |
скоростном |
напоре |
|
50 |
кгс/м2 (табл. 19) можно определить |
по уравнению |
||||||||||||||||
(127): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
gi |
= |
aCxdv2 |
|
0,82 • 1,2 • 6,4 |
- 50 |
= |
12,8 • 10~3 кгс/(м • мм2 ). |
|||||||||||||
|
|
|
— — = |
— • |
|
: |
• |
|
||||||||||||||
|
|
s |
|
108 F 16 |
|
|
103 • 24,7 |
|
|
|
|
|
|
|
і \ |
|
і |
|||||
|
Удельную |
нагрузку |
от давления |
ветра |
на |
провод, |
покрытый |
гололедом, |
||||||||||||||
определяем |
по уравнению (128), имея "в виду, что скоростной |
напор |
при этом |
|||||||||||||||||||
составляет 0,25 максимального, |
то есть |
0,25-50=12,5 кгс/м2 : |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
aCx(d |
+ 26) Vі0,25 |
|
|
1 • 1,2(6,4 + 2 • 10) • 12,5 |
= |
6,1- |
О"3 кгс/м - мм 2 ). |
||||||||||||||
g 5 = |
х |
У |
— |
— = |
|
|
' |
|
|
|
|
— |
||||||||||
й 5 |
|
|
|
103 F 16 |
|
|
|
1 С 3 - 2 4 , 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
' |
||||
|
Суммарную удельную нагрузку на провод, свободный от гололеда, |
находим |
||||||||||||||||||||
по |
уравнению |
(129): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ge = |
V |
82i + |
g\ |
*=V(2,75 |
• Ю-3 )2 + |
(12,8 • 10"3 )2 |
= 13,1 - 10"3 |
кгс/(м • мм2 ) . |
||||||||||||||
|
Суммарная удельная нагрузка на провод, покрытый гололедом, по уравне |
|||||||||||||||||||||
нию |
(130) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
У |
g\ + |
g\ |
=V |
(20 • 10"3 )2 + |
(16,1 • 10'8 )2 |
= 25,7 • 10"3 кгсДм • |
||||||||||||||
|
Пример 2. Произвести механический расчет |
проводов |
воздушной |
линии на |
||||||||||||||||||
пряжением |
10 кВ на одностоечных опорах |
в ненаселенной |
местности. |
Пролет |
||||||||||||||||||
I = |
80 м, провод А35. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Составить монтажную таблицу в пределах |
температур |
от —20 до + 4 0 ° С |
|||||||||||||||||||
через |
каждые |
10° С. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
По сведениям, которые получают от метеорологической станции, |
для дан |
||||||||||||||||||||
ного |
района |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
f m a x = + 4 0 ° C ; |
tmin |
= |
— 35°С; |
t3 = |
+ |
5°С. |
|
|
|
|
||||||
|
1. Удельные нагрузки на провод: |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
gi = |
2,75 • Ю - 3 |
кгс/(м • мм2 ); |
g2 |
= |
14,4 • 10"3 |
кгс/(м • мм2 ); |
|||||||
|
|
g3 |
= |
17,2 • Ю-3 кгс/(м • мм2 ); |
g 4 |
= |
10,8 • 10"3 |
кгс/(м • мм2 ); |
|||||||
|
|
g6 |
= |
13,2 • Ю - 3 |
кгс/(м • мм2 ); |
g e |
= |
11,1 • Ю - 3 кгс/(м • мм2 ); |
|||||||
|
|
|
|
|
|
g7 = |
21,6 • 10"3 |
кгс/(м • мм2 ). |
|
|
|||||
|
2. |
Определяем допустимые напряжения в проводе (табл. 20 и 21). |
|||||||||||||
|
Временное сопротивление провода |
разрыву |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
<jBp = |
16 |
кгс/мм2 . |
|
|
|
|||
|
Допустимое напряжение при низшей температуре и при наибольшей внеш |
||||||||||||||
ней |
нагрузке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
о_ = |
ог = |
0,5ствр = |
0,5 • 16 = |
8 кгс/мм2 . |
|
|||||
|
Допустимое |
напряжение |
при среднегодовой |
температуре |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
аэ = 0,3#16 = |
4,8 |
кгс/мм2 . |
|
|
|||||
|
3. |
Находим |
критический |
пролет |
|
по уравнению (135): |
|
||||||||
і |
_ |
3 |
|
-. /"24а ( - |
5 - |
f m i n ) |
й |
_ |
f |
|
24 • 23 • 10~6 ( - 5 + |
35) |
|||
<кр — °max |
Т / |
Q |
т. |
° |
1 / |
|
(21,6- 1 0 - 3 ) 2 - ( 2 , 7 5 - |
Ю - 3 ) 2 |
|||||||
|
|
|
|
V |
8^-Si |
|
|
|
У |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
= |
48,0 м, |
|
|
|
|
|||
где |
а = |
23 |
• 10~3 |
град"1 (табл. 21). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Заданный |
в условии примерь пролет больше |
критического: |
|
|||||||||||
І = 80 м > 48 м = I кр >
поэтому наибольшее напряжение в проводе будет при гололеде и температуре
—5° С. |
|
|
|
|
|
|
4. Определяем напряжение в проводе при среднегодовой |
температуре. Для |
|||||
этого берем уравнение состояния провода в пролете (134) |
|
|||||
|
243а"; |
|
243а;: |
|
|
|
и, подставляя в него |
имеющиеся данные, получаем |
|
|
|||
802 (2,75 • Ю ' 3 ) 2 |
|
|
802 (21,6 • 10~3 )2 |
23 • |
10~в |
|
* э ~ 24 • 159 • 10-е ^ |
_ |
~~ |
24 • 159 • 10"» • 82 |
~~ 159 • 10-е ( 5 + 5 ) * |
||
Здесь |
|
|
|
|
|
|
8 = - j |
= 6 3 |
1 Ш з |
= |
159 • 10-» мм2 /кгс |
(табл. 21); |
|
^+ 5,6^=12,7 ;
оэ = 1,35 кгс/мм2 < 4,8 кгс/мм2 .
Таким образом, при среднегодовой температуре провод имеет нагрузку, значительно меньшую допустимой.
5. Для определения максимальной стрелы провеса найдем напряжение в проводе при гололеде без ветра:
Pel |
P£i <* |
|
а„ — — ї і _ = о |
г — — — |
Г _ 5 _ ( _ 5 ) 1 ; |
|
|
24 • 159 • 10-е 0 § |
|
|
24 • 159. |
10"« • 82 |
|
||||||
|
|
|
|
|
o f + |
4,6^ |
= |
494; |
|
|
|||
|
|
|
|
|
.а3 |
== 6,7 |
кгс/мм2 . |
|
|
||||
Критическую температуру |
находим'по |
уравнению |
(136): |
|
|||||||||
|
|
_£і |
|
|
|
159 • Ю-» |
|
2,75 |
• I P ' 3 |
|
|||
|
|
|
•5 |
= |
23 • 10-е |
6,7 |
1 — •17,2 • 10~3 |
— 5 = 33,8°С. |
|||||
Критическая |
температура |
tKp |
= 33,8° С < 40° С = tmax, |
следовательно, |
|||||||||
наибольшая стрела провеса будет при.температуре -|-40о С. |
|
||||||||||||
Найдем напряжение |
в проводе при температуре + 4 0 ° С без ветра: |
||||||||||||
|
802 (2,75 |
• 10'3 )2 |
|
|
|
|
|
80а (21,6 • Ю - 3 ) 2 |
23 • 10-е |
||||
J+40 ' |
24 • 159 • 10-е а ^_4 0 |
= |
8 |
+ |
24 • 159 • 10-е |
159 • 10-е (40 + 5); |
|||||||
|
<44 о + |
1 0 |
' 7 а+40 = і2'7' |
а+*о =1 . 0 4 кгс/мм2 . |
|
||||||||
Максимальная |
стрела |
провеса |
по уравнению (131) |
|
|
||||||||
|
|
/п |
_ |
|
lg\ |
^_802 |
• 2,75 |
• 10"3 |
|
|
|||
|
|
|
8а.+40 |
|
|
|
|
= 2,12 м. |
|
||||
|
|
|
|
|
|
8 • 1,04 |
|
|
|||||
6. Проведем расчет для составления монтажной таблицы. Для примера сделаем его при температуре t = 0°С. Тогда уравнение состояния провода в пролете при подстановке числовых значений примет вид:
802 (2,75 • Ю' 3 ) 2 |
80а |
(21,6 |
• IP"3 )2 |
23 • 10-е |
(0 + 5), |
24 • 159 • Ю-«о2 |
24 • 159 • 10-е . 82 |
159 • Ю"6 |
|||
^ + 4,8^ = |
12,7; |
о0 = |
1,39 кгс/мма . |
|
|
Стрела провеса по уравнению (131)
Z2g! |
80 |
2 • 2,75 • Ю-3 |
А> = 8з0 |
|
1,58 м. |
|
8 • 1,39 |
Растягивающая сила в проводе
Т0 = Fv0 = 35 • 1,39 = 48,7 кгс.
Аналогично делаем расчеты для других температур и составляем монтажную таблицу:
t° |
а, КГС/ММ2 |
Т, кгс |
f, м |
< |
|
|
|
—20 |
1,79 |
62,7 |
1,23 |
—10 |
1,59 |
55,7 |
1,38 |
0 |
1,39 |
48,7 |
1,58 |
+ 10 |
1,29 |
45,1 |
1,70 |
+20 |
1,18 |
41,3 |
1,86 |
+30 |
1,09 |
38,1 |
2,02 |
+40 |
1,04 |
36,4 |
2,12 |