专用电缆桥设计与计算.docx
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专用电缆桥设计与计算
第六分册
“专用电缆桥”设计与计算专题
2013年10月
【摘要】航空城110kV输电线路工程两江路南侧有城市排水河沟一处,在排水河沟上面建设一座专用电缆桥,本文对钢结构电缆桥架如何进行结构计算做了说明。
【关键词】专用电缆桥架钢结构荷载计算结构计算
1引言
专用电缆桥架在工程中施工方便,美观大方,造价低,且能够预留更多路径位置。
由于以上优点,专用电缆桥架在输电线路工程中应用越来越多,大多数桥架设计比较合理,但也有设计不合理,主要表现在结构的尺寸和形状,或局部地方富余量过大,或尺寸不够,达不到预定标准等级的实验要求,有的布局不合理,该加强之处没加强,不该加强之处却加强了,造成材料的浪费。
本文浅述专用电缆桥架的结构设计过程。
2专用电缆桥架荷载计算
(1)设计参数
设计条件:
最大风速30m/s,地震烈度8度,设计基准期30年。
设计荷载:
静荷载取单根电缆和保护管取20kg/m,动荷载集中荷载取500kg;均布荷载指取30kg/m。
钢材要求:
材料全部采用热镀锌角钢,采用螺栓连接和焊接。
专用电缆桥架支座型式:
固支
电缆跨度L=17m,Q=3000kg
电缆数量:
按12根电缆设计
专用电缆桥架尺寸:
b×h=800mm×600mm
(2)荷载组合
荷载组合按建筑结构荷载规范GB50009-2012进行组合
由永久荷载控制的效应设计值,应按下式计算:
注:
1.基本组合中的效应设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况;
2.当对
无法明显判断时,应轮次以各种可变荷载效应作为
,并选取其中最不利的荷载组合的效应设计值。
基本组合的荷载分项系数,应按下列规定采用;
永久荷载的分项系数应符合下列规定:
1)当永久荷载效应对结构不利时,对由可变荷载效应控制的组合应取1.2,对由永久荷载效应控制的组合应取1.35;
2)当永久荷载效应对结构不利时,不应大于1.0。
可变荷载的分项系数取1.4。
(3)荷载组合计算过程
S恒荷载=1.35×(20×12+30+3000/17)×10=6027N/m2
S活荷载=1.4×0.955×0.7×1.3×500×10=6083N
(4)结构内力计算
超静定结构内力计算比较繁琐,用结构力学求解器计算如下:
结构力学求解器计算界面
荷载计算简图
弯矩内力分布图
剪力内力分布图
查上图可知:
3专用电缆桥架结构计算
主材选择L80×8,斜材选择L50×4。
(1)强度验算:
L80×8参数Ix=73.5cm4A=12.3cme=2.27cm
I总=【73.5+(30-2.27)2×12.3】×4
=38128cm4
Wnx=Ix/ymax=38128/30=1271cm3
根据《钢规》5.2.1
满足强度要求。
(2)稳定验算
根据《钢规》5.2.3
N=0
满足稳定要求。
(3)长细比验算
A=4×12.3=49.2cm2
缀条选择L50×4
A1X=3.9×4=15.6cm2
长细比满足要求。
(4)缀条验算
一个斜缀条的轴心力:
缀条长度
缀条长细比:
查表C-2
等边单角钢与主结构连接,强度应乘以折减系数:
缀条稳定性验算合格。
4专用电缆桥架计算总结
最后通过计算钢结构电缆桥主材选择L80×8,斜材选择L50×4。
建设宽度0.8m、高度0.6m的专用电缆桥,长度17m。
在河沟两侧各设基础一基,基础图如下:
本文浅述了钢结构专用电缆桥架的计算,计算步骤如下:
结构荷载计算→主材强度计算与稳定性计算(包括主材长细比计算)→斜材强度计算与稳定性计算(包括斜材长细比计算)。
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