Механический расчет линии электропередачи напряжением 330В

Механический расчет линии электропередачи напряжением 330В

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

. Определение расчётных климатических условий

. Конструкции основных элементов ВЛ

.1 Определение конструктивных и физико-механических характеристик провода

.2 Выбор марки опоры и её технические характеристики

.3 Технологические характеристики фундамента

. Механический расчёт провода и ГЗТ

.1 Определение единичных и удельных нагрузок

3.2 Определение величин критических пролетов. Первый критический пролет

3.3 Выбор исходного режима

.4 Вычисление напряжений в проводе

.5 Вычисление стрел провесов

.6 Анализ полученных величин

.7 Расчёт грозозащитного троса

. Расчёт изоляции

.1 Определение нагрузок на поддерживающую гирлянду

.2 Комплектование поддерживающей гирлянды

.3 Определение нагрузок на натяжную гирлянду

.4 Комплектование натяжной гирлянды

. Расчёт опоры

.1 Определение нормативных нагрузок на опору

.2 Определение расчётных нагрузок на опору в нормальном и аварийном режимах

.3 Расчёт элементов опоры

. Расчёт основания

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Электроэнергетика является важнейшей основой современного хозяйства России и, в значительной степени, определяет ее развитие.

Широкое внедрение в народное хозяйство и в быт электрической энергии, вырабатываемой на мощных электростанциях, достигается с помощью высоковольтных линий электропередачи различного напряжения.

Воздушные линии электропередачи (ВЛ) являются одним из основных звеньев энергосистем современной Единой энергетической системы (ЕЭС) России и позволяют лучше использовать энергию, вырабатываемую централизованно на крупных электростанциях, повысить надежность энергоснабжения потребителей. В электроэнергетике функционируют 2,5 млн. км ВЛ, в том числе 447 тыс. км ВЛ напряжением выше 110 кВ.

ВЛ напряжением 110 и 150 кВ являются районными и предназначены для распределения мощностей внутри энергосистем и предприятий электрических сетей, электроснабжения промышленных предприятий, городов, энергоёмких сельских потребителей, распределения мощностей внутри крупных городов, электрификации железнодорожного транспорта.

Линии электропередачи высокого напряжения 220 кВ и 330 кВ применяются для распределения мощности внутри крупных энергосистем, позволяют снабжать электроэнергией крупных потребителей, удаленные от энергосистем и электрических станций, создавать центры питания для сетей 110 и 150 кВ, выдавать электроэнергию с электростанций сравнительно небольших мощностей.

Внедрение ВЛ 500, 750 кВ и выше позволило создать современную

Единую энергетическую систему России, которая является крупнейшим в мире по территории энергетически объединением.

Применение такого напряжения позволяет передавать большие мощности на значительное расстояние, ограничить сечение проводов экономически приемлемыми величинами, уменьшить потери электроэнергии.

Строительство ВЛ специфично в связи со значительными объемами полевых работ, их рассредоточенностью на значительных расстояниях, частыми перемещениями, меняющимися климатическими условиями. Все это требует применения для ВЛ прогрессивных индустриальных конструкций, высокопроизводительной передовой технологии введения строительно-монтажных работ, современных средств их механизации.

1.  Определение расчетных климатических условий

Климатические условия трассы ВЛ определяется по ПУЭ и СНиП 201.07-857- «Нагрузки и воздействия»

Повторение неблагоприятных климатических условий принимается один раз в 25 лет.

Таблица 1.1

Характеристики расчетных климатических условий

Предварительно принимаем опору П 330-3

Принимаем W₀=650 Па

Для ВЛ 110-750 кВ нормативное ветровое давление должно приниматься не менее 500 Па.

Для ВЛ 330*750 кВ нормативная толщина стенки гололеда должна приниматься не менее 15мм.

Высота расположения приведенного центра тяжести проводов (тросов) для габаритного пролета

_пр(п)=h_ср-2/3*fn, h_пр(п)=24,8-2/3*19,95=11,5(м)<15(м)=1,0_пр(т)= h_(т)-λ_(т)-2/3*f_(т)=37,7-0,5-2/3*20,05=37,2-13,37=23,83(м)

где: h_ср- среднеарифметическое значение высоты крепления проводов (тросов) к изоляторам, отсчитываемое от отметок земли в местах установки опор. (м)

f- стрела провеса провода (троса) в середине пролета высшей температуре. (м)

_m= f_n+ h₀+ λ_n-z=19,95+4,2+3,2-(7+1,5/100*20)=27,35-7,3=20,05(м)₀= h- λ_(т)=4,7-0,5=4,2(м)- из геометрической схемы опор_(т)+1,25+0,25/20*3,83=1,297

Толщина стенки гололеда на проводах (тросах) при высоте расположения приведенного центра тяжести более 25 (мм)

=b_э*ki*kb(мм)= b_э=20(мм)

2. Конструкции основных элементов ВЛ

.1 Определение конструктивных и физико-механических характеристик провода и троса

По заданию принят провод АС 300/39.

Согласно заданного напряжения ВЛ 330 кВ принимаем трос ТК 70.

Характеристики провода и ГЗТ приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Характеристика провода и грозозащитного троса

2.2 Выбор марки опоры и её технические характеристики

Согласно заданного материала опоры, кол-ва цепей, марки провода и района по гололеду для проектируемой линии выбираем промежуточную опору П 330-3

Таблица 2.2

Характеристики железобетонной опоры

.3 Технологические характеристики фундамента

Закрепление металлических опор в грунте производим при помощи железобетонных элементов фундамента.

3. Механический расчет провода и ГЗТ

3.1 Определение единичных и удельных нагрузок

Определение единичных нагрузок на провод

₁=P*10^-2=1132*10^-2=11.32 H/м₂=0.9πb(d+b)g*10^-3=0,9*3,14*20*(24+20)*9,8*10^-3=24.37 H/м₃=P₁+P₂=11.32+24.37=35.69 H/м₄=α_w*c_x*W₀*d*10^-3=0,7*1,1*650*24*10^-3=12.01 H/м₅= α_w1*c_x1*k_w*W_г(d+2b)*10^-3=40*1,2*1,0*160*(24+20)*10^-3=12.28 H/м₆=√P₁²+P₄²=√11,32²+12.01²=16.5 H/м₇=√P₃²+P₅²=√35.69²+12.28²=37.74 H/м

Определение единичных нагрузок на трос

₁=P*10^-2=623*10^-3=6,23 H/м₂=0.9πb(d+b)g*10^-3=0,9*3,14*20*(11+20)*9,8* 10^-3=17.17 H/м₃=P₁+P₂=6,23+17,17=23,4 H/м₄=α_w*c_x*W₀*d*10^-3=0,7*1,2*1.297*650*11*10^-3=7,78 H/м₅= α_w1*c_x1*k_w*W_г(d+2b)*10^-3=1*1,2*1.297*160*(11+20)* 10^-3=12.27 H/м₆=√P₁²+P₄²=√6.23²+7.78²=9.97 H/м

P₇=√P₃²+P₅²=√23,4²+12,7²=26.62 H/м

Удельные нагрузки на провод

γ₁= P₁/A_пр=11,32/339,6=33,33*10^-3 H/м*мм²

γ₃= P₃/A_пр=35,69/339,6=105,9*10^-3 H/м*мм²

γ₆=P₆/A_пр=16,5/339,6=48,58*10^-3 H/м*мм²

γ₇=P₇/A_пр=37,74/339,6=111,13*10^-3 H/м*мм²

Удельные нагрузки на трос

γ₁= P₁/A_тр=6,23/72,58=85.83*10^-3 H/м*мм²

γ₃= P₃/A_тр=23,4/72,58=322,4*10^-3 H/м*мм²

γ₆=P₆/A_тр=9,97/72,58=137,36*10^-3 H/м*мм²

γ₇=P₇/A_тр=26,62/72,58=366,76*10^-3 H/м*мм²

Таблица 3.1

Сводная таблица единичных и удельных нагрузок на провод и трос

3.2 Определение величин критических пролетов. Первый критический пролет

αE=19.8*10⁶*7.7*10⁴=1.52

0.333[δ_-]=0.333*126=41.95

_крl=4,38[δ_-]/γ₁*√(αE(t_э-t_-)-0.333[δ_-])/E=(4,38*126/33.33*10^-3)*

*√(1.52 (0+40)-41.95)/ 7.7*10⁴=259 м

Второй критический пролет

_кр2 = 4,9[δ_-]*√(α((t_г-t_-))/ (γ₇²- γ₁²) = 4.9 * 126 * √(19,8 * 10^-6 (-5 + 40)) /

(111.13 * 10^-3)² - (33.33*10^-3)²) = 153,3 м

Третий критический пролет

_кр3=4,9[δ_-]/γ₁*√(0,333[δ_г]+αE(t_г-t_э))/(E(γ₇/γ₁)²-2.25)=4.9*126/(33.33*10^-3)*

*√(41.95+1.52*(5-0))/(7.7*10⁴(111.13*10^-3/33,33*10^-3)²-2,25)=131м

3.3 Выбор исходного режима

_крl=259м>1_кр2=153м>1_кр3=131м второй случай.

= 0.9l_габ=0,9*420 = 378 м>1_кр2 -третий исходный режим; третье уравнение

δ-(γ²El²/24δ²) = [δ_г]-(γ₇²El²/24[δ_г])-αE(t-5) El²/24

αE = 19,8*10^-6*7,7*10⁴=1,52

3.4 Вычисление напряжений в проводе

Первый режим. γ_l, t_max

δ-((33,33*10^-3)²*458,41*10⁶)/δ² = 27.45-1,52*(35+5)

δ-184832/ δ² = -35.75

δ₁ = 37,13 H/м*мм²

Второй режим. γ_l, t_-

δ-((33,33*10^-3)2*458,41*10⁶)/δ²= 27.45-1,52*(-40+5)

δ-184832/ δ²=-34.17

δ₂=51,383 H/м*мм²

Третий режим. γ_l, t_э

δ-((33,33*10^-3)²*458,41*10⁶)/δ²= 27.45-1,52*(0+5)

δ-184832/ δ²=19.55

δ₃=42,343 H/м*мм²

Четвертый режим. γ₃, t_г

δ-((105,09*10^-3)²*458,41*10⁶)/ δ²= 27.45-1,52*(-5+5)

δ-158401/ δ²=27.45

δ₄=121,225 H/м*мм²

Пятый режим. γ₆, t_г

δ-((48,58*10^-3)²*458,41*10⁶)/δ²= 27.45-1,52*(-5+5)

δ-406254/ δ²=27.45

δ₅= 93,221 H/м*мм²

Шестой режим. γ₇, t_г

δ-((111,13*10^-3)²*458,41*10⁶)/δ²= 27.45-1,52*(-5+5)

δ-1960015/ δ²=27.45

δ₆=126 H/м*мм²

Седьмой режим. γ_l, t=15˚С

δ-(33,33*10^-3)²*458,41*10⁶)/δ²= 27.45-1,52*(15+5)

δ-184832/ δ²=-4.15

δ₇=123,925 H/м*мм²

3.5 Вычисление стрел провесов

Режим I:

₁=γ_ll²/8δ₁=(33,33*10^-3*378²)/(8*37,13)=9,06 м

Режим II:

₂=γ_ll²/8δ₂=(33,33*10^-3*378²)/(8*51,383)=6,54 м

Режим III:

₃=γ_ll²/8δ₃=(33,33*10^-3*378²)/(8*42,343)=7,95 м

Режим IV:

₄=γ₃l²/8δ₄=(105,09*10^-3*378²)/(8*121,225)=9,54 м

Режим V:

₅=γ₆l²/8δ₅=(48,58*10^-3*378²)/(8*93,221)=5,36 м

Режим VI:

₆=γ₇l²/8δ₆=(111,13*10^-3*378²)/(8*126)=16 м

Режим VII:

₇=γ_ll²/8δ₇=(33,33*10^-3*378²)/(8*123,925)=4,8 м

3.6 Анализ полученных величин

Критическая температура

_кр = -5 + ([δ_г]/αE)(1- γ₁/γ₃) = -5 + (126/1,52) * (1-(33.33*10^-3 / 105.09*10^-

)) = 51.36 ˚С_кр = 51.36˚С > t_max=35˚С

Максимальная стрела провеса при максимальной температуре в шестом режиме.

Действительно f_max= f₆=16 м

δ₂<δ_- 111,13 <126

δ₆=δ_г 126=126

δ₃<δ_э 42,343 <84

3.7 Расчет грозозащитного троса

Рассчитываем hп для троса

=5,5+(1.5/100)*7,8=6.67м

f_тр=f_n+h₀+ λ_n-z=15+4,2+3,2-6.67=15.73м

где f_n-стрела провеса провода в середине пролета (в режиме №7)

_δт7=γ_ll²/8f_т=(85.83*10^-3*378²)/(8*15)=102.2 H/мм²

Упрощение уравнения состояния троса

α*Е=12*10⁶*18.5*10⁴=2.22

(Е*l²)/24 = (18.5*10⁴*378²)/24=1101,4*10⁶

Уравнение состояния троса:

Второй режим:

γ_l=85.94*10^-3, t_-= - 40

δ-((85.94*10^-3)²*1101,4*10⁶/δ²)=674.6-2,22*(-40-15)

δ-8113781/ δ² =-552,5

σ₂=110,616 H/мм²

Третий режим:

γ_l=85.94*10^-3, t_-= 0

δ-((85.94*10^-3)²*1101,4*10⁶/δ²)= 674.6 -2.22*(0-15)

δ-8113781/ δ²=-641.3

δ₃=104,317H/мм²

Шестой режим

γ₇=366,76*10^-3, t_г= - 5

δ-((366,76*10^-3)²*1101,4*10⁶/δ²)= 674.6-2.22 *(-5-15)

δ-148152.505/δ² =-630,2 H/мм²

δ₆=328.97 Н/мм²

Седьмой режим. γ_l=85.94*10^-3, t_-= +15

δ- ((85.94*10^-3)²*1101,4*10⁶/δ²)= 674.6-2.22 *(15-15)

δ-8113781/ δ²=-674.6

δ₇ =102,2 H/мм²

Анализ полученных величин

δ₂=110.616 H/мм²≤[ δ_-]=600 H/мм²;

δ₃=104.317 H/мм²≥[ δ_э]=420 H/мм²;

δ₆=382.487 H/мм²≤[ δ_г]=600 H/мм²;

Следовательно, трос полностью соответствует заданным условиям эксплуатации.

конструктивный линия электропередач напряжение

4. Расчет изоляции

.1 Определение нагрузок на поддерживающую гирлянду

Изоляторы поддерживающих гирлянд выбираем по величине электромеханической разрушающей нагрузки P_эл, которая должна быть не меньше нагрузок, действующих на изолятор, при среднегодовой температуре Q_э и при максимальных нагрузках Q_г то есть должны выполняться условия с учётом коэффициента запаса прочности, регламентированных ПУЭ_эл≥5*Qэ_эл≥2.5*Q_г

Где n- число проводов в фазе

_гир.=1700; n=2 для U=330 кВ._эл≥5(G_гир.+n*P₁*l_вес.)*10^-3

P_эл≥2.5(G_гир.+n*P₇*l_вес.)*10^-3

P_эл≥5(1700+2*11.32*530)*10^-3 =68.5 кН_эл≥2.5(1700+2*37.74*530)*10^-3 =104.3 кН

Выбираем изолятор ПС 120 Б у которого электромеханическая разрушающая нагрузка P_эл=120кН>104.3кН

4.2 Комплектование поддерживающей гирлянды

Таблица 4.1

Поддерживающая гирлянда 1*19 ПС 120 Б для провода АС 300… АС 500

4.3 Определение нагрузки на натяжную гирлянду

_эл≥6* Qэ_эл≥2.5* Q_г

P_эл≥6√(G_гир.+0,5*P₁*l_вес.)²+( δ₃*A_пр)²*10^-3_эл≥2.5√(G_гир.+0,5*P₇*l_вес.)²+( δ₆*A_пр)²*10^-3

P_эл≥2,5√(1700+0,5*37.74*530)²+(126*339,6)²*10^-3=111 кН_эл≥6√(1700+0,5*11.32*530)²+(42,313*339,6)²*10^-3=90.7 кН

Выбираем изолятор ПС 120 Б у которого электромеханическая разрушающая нагрузка P_эл=120кН>111кН

4.4 Комплектование натяжной гирлянды

Таблица 4.2

Натяжная гирлянда 2*19 ПС120-Б для провода АС300;АС 330/43

5. Расчет опоры

.1 Определение нормативных нагрузок на провода

Вертикальные нагрузки

. От собственного веса опоры

_оп^н=6.39*10⁴=63900 Н

. От веса гирлянды

_гир^н=110.32*10⁴=1103 Н

. От веса провода (троса) без гололеда

_пр^н=P_1пр* l_вес=11,32*530=6000 Н_тр^н=P_1тр* l_вес=6,23*530=3302 Н

. От веса гололеда на проводе (тросе)

_{гол.(пр)}^н=P_2пр* l_вес= 24,37*530=12916 Н_{гол.(тр)}^н=P_2тр* l_вес= 17,17*530=9100 Н

. От веса провода (троса) с гололеда

_пр(гол)^н=G_пр^н+G_{гол.(пр)}^н=6000+12916=18916 Н_тр(гол)^н=G_тр^н+G_{гол.(тр)}^н=3302+9100=12402 Н

Горизонтальные нагрузки

. От давления ветра на провод (трос) без гололеда_l=1+(0.05/100)*10=1.005 Н_пр^н=k_l*P_4пр*l_ветр=1*12,01*495=5945 Н_тр^н=k_l*P_4тр*l_ветр=1*47,789*495= 3856Н

. От давления ветра на провод (трос) с гололеда

_пр(гол)^н=k_l*P_5пр*l_ветр=1*12,28*495=6079 Н_тр(гол)^н₌ k_l*P_5тр*l_ветр=1*12,27*495=6074 Н

. Нагрузка на опору ВЛ от тяжения при обрыве провода (троса)

_пр^н=α*γ*δ₃*A_пр=0,8*0,4*42,343*339,6=4602 Н_тр^н=α*δ₃*A_пр=0,5*104,317*72,58=3786 Н

5.2 Определение расчётных нагрузок на опору в нормальном и аварийном режимах

Расчетные схемы

1. Нормальный режим с W; без гололеда

2. Нормальный режим с W=0.25; с гололедом

. Аварийный режим при обрыве провода

. Аварийный режим при обрыве троса

5.3 Расчет элементов опоры

Определяем угол наклона поясного уголка

γ = arctg(B*b/2*h)

γ = arctg(3,356*0,2-1/2*37,7)=2,4₁ = B-2*h₁*tgγ₁ = 3,356-2*17,7*0,042=1,8692 м;₂ = B-2h₂*tgγ

b₂ = 3,356-2*0,042=1,0292м;

h₁=37,7 м; h₂=33,5 м; h₃=33 м; h₄=32,7 м; h₅=26,3 м; h₆=25,5 м; h₇=22,7 м;h₈=8,85 м;

Расчёт ветровых нагрузок на элементы опоры

Усилия в поясном уголке. Нормальный режим, гололёда нет

ΣМ^р₀ = Р^р_т*h₁ + P^p_тp1*h2 + P^p_np*h₃ + P^p_c1*h₄ + (Р^р_тр2 + Р^р_тр3)*h₅ + 2*Р^р_пр*h₆ +

+ Р^р_c2*h₇ + P^p_c3*h₈ + (G_гир + G_п)l (H*м)

ΣМ^р₀=5514*37,7+1088*33,5+8501*33+2788*32,7+(1953+2795)*26,3+850

*25,5*2+9870*22,7+9877*8,85+(1158+6300)*8,3=1547811,65 (Н*м).

Нормальный режим, b=0,w, гололёда нет

ΣG^p = G^p_т + 3*(G^p_гир + G^p_пр) + G^p_k (H)

ΣG^p = 3467 + 3*(1158 + 6300)+67095 = 92936 (H)

Нормальный режим, гололёд есть

ΣМ^р_0(гол) = Р^р_т(гол) * h₁ + P^p_{тр1(гол)} * h₂ + P^p_np(гол) * h₃ + P^p_c1(гол)*h₄ + (P^р_{тр2(гол)} +

+ Р^р_{тр3(гол)}) * h₅ + 2 * P^p_np(гол) * h₆ + Р^р_c2(гол)*h₇ + Р^р_c3(гол) * h₈ + (G^р_{гир(гол)} + ^р_п(гол)) * l (Н*м)

ΣМ^р₀ = 8686*37,7 + 272*33,5+8693*33+697*32,7+(489+699)*26,3

+8693*25,5*2+2467*22,7+2470*8,85+(1158+6300)*8,3=1260584,3 (Н*м)

Нормальный режим, w=0,25w, гололёд есть.

ΣG^p_(гол)=G^p_тр(гол)+3*(G^p_гир+G^p_пр(гол))+G^p_k (H)

ΣG^p_(гол)=18846+3*(1158+28128)+67095=18846 (Н)

Нормальный режим w=0,25w; гололёд нет

Условие в поясных уголках нижней секции

= (ΣМ^р₀ / 2*В*cosγ) + (ΣG^p/4*cosγ) = (1547811,65 / (2*3,356*cos2,4) +

(4*cos2,4) = 254060,5 (кH)

Нормальный режим w=0,25w; гололёд есть

_(гол) = (ΣМ^р_0(гол) / 2*В*cosγ) + (ΣG^p_(гол)/4*cosγ) = 192691,06 (кН)

Так как U=254060,5(кН)>U_(гол)=192691,06(кН), в дальнейших расчётах будем использовать один режим: нормальный режим w, гололёда нет.

.3.4 Усилия в раскосах

= D_т+D_m (H)_т = T^p_np*b₀*cosγ/(b_m*cos(γ+β));

D_т = 5983*1*cos2,4/(5,42*cos(30,4))=4194,17 (H)_m = (M_kp*cosγ)/(2*b_m*cos(γ+β));_m = (49658,9*0,99912283)/(2*5,42*cos(30,4))=5306,65 (H)_kp = T_np*l;

M_kp = 5983*8,3=49659 (Н*м);= D_т + D_m = 5306,65 + 4194,17 = 9500,82 (H)

.3.5 Подбор сечения поясного уголка:

σ=(U/φ*F)≤[R]=21000 (Н/см²⁾;

F≥(U/(φ*[R]));

F≥(254060,5/0,7*21000); F≥17,28 см².

Выбираем равнобокий уголок №10; F=19,2 см²; i_x=3,05 см.

λ≤[λ]. Гибкость

λ = (M_n*l_n)/ix = (1,14*120)/3,05=44,85<120; φ=0,82.

σ=254060,5/(0,82*19,2)=16136,97

уголок недогружен, выбираем уголок меньшего сечения.

№10; F=15,6; ix=3,07

λ =(1,14*120)/3,07=44,56<120.

σ=254060,5/(0,82*15,6)=19860,89<21000 (H/см²).

Окончательно выбираем уголок №4; F=3,08 см²

8

Подбор сечения нижнего раскоса:

Раскос выбираем из условия прочности на изгиб

Σ = (D/m*φ*F)≤[R] = 21000(Н/см²).≥ (D/m*φ*[R]) = (9500,82/(21000*0,3*0,75))=2,01 cм².

№3,6; F=2,1 cм²; i_min=0,71.

λ≤[λ]=180. Λ = (M_p*l_p/i_min).→(l⁰_p/i_min) = (220/1)=220_p=220; l^p_p=0,8*l_p = 0,8*220=176._p=(0,94+0,88)/2 = 0,7.

Λ = (0,96*220/1) = 216,9<180→φ=0,2.

F = 9500,82/(0,75*0,2*21000)=3,02 cм²

Выбираю уголок №4 F=3,08 cм²

Выбранный раскос по продольному изгибу необходимо проверить на растяжение и сжатие в ослабленном сечении:

σ=D/F^|≤[R]=21000(H/см²)^|=F-S_отв=3,08-0,76=2,32 (см²)_отв=d*b=1,9*0,4=0,76 (см²)

σ=9500,82/2,32=4095,2(H/см²)<[R]=21000(H/см²)

4

6. Расчет основания

Исходные данные для расчета закрепления металлической опоры П 330-3

) Тип грунта: супеси.

) Показатель консистенции: J₁=0,29

) Пористость грунта: e=0,45

) Нормативное удельное сцепление грунта: С_н=13 кН/м²

) Нормативное значение модуля деформации грунта: Е_n=32000Н/м

) Нормативный угол внутреннего трения: φ^н=28 град

Расчетные значения:

При расчетах по прочности:

φ_I = φ^н/Кг = 28/1,1 = 25,5 град

С_I = С^н/Кг = 1,3/3,3 = 3,94 кН/м²

Е_I = Е^н/Кг = 32000/1 = 32000 кН/м²

При расчетах по деформации грунта:

φ_II= φ^н =28 град

С_II=С^н =1,3 кН/м²

Е_II=Е^н =32000 кН/м²

Расчетная сжимающая сила, действующая на один подножник:

сж^р = ∑M^p/2Bcosγ-∑G^p/4cosγ

Nсж^р = 256.03[n.53,U]

Расчетная вырывающая сила, действующая на один подножник:

Nвыр^р = ∑M^p/2Bcosγ-∑G^p/4cosγ

Nвыр^р = (1547811,65/2*3,356*cos2,4)-(92936/4* cos2,4)=207,6 кН

Расчетная поперечная сила, действующая на один подножник:

^р=0,25(Рт^р+ Рк^р +6 Рп^р)^р=0,25(5514+28371+6*8501)=21222,7 Н=21,2 кН^рн=0,25(Рт^р+ Рк^р +6 Рп^р)^рн=0,25(5945+23447+6*3856)=13132 Н=13,1 кН

Расчет закрепления опоры

выр^н ≤ m*R3*Fo+Gф^н=1,2*60*3,08+34=255,8/a=2,5/1,8=1,4 R3=60 [по таб. 6.4]

m = mгр*mo*mc = 1,0-1,2-1,0=1,2= a²-b²=1,8²-0,4²=3,08гр = 1,0= 1,2= 1,0выр^н = 207,6 кН<255,8

Условие выполняется.

Нормативная вырывающая нагрузка:

без гололеда

∑М^н= Рт^н *h1+( Ртp1^н)*h2+ Рт^н+ Рc1^н*h4+( Ртp2^н+ Ртp3^н)*h5+2Рn^н*h6+

Рc2^н*h7+ Рc3^н*h8

∑М^н=3856*37,7+(899)*33,5+3856+2304*32,7+(1614+2310)*26,3+2*5945

*25,5+8157*22,7+8163*8,85=918487,15

без гололеда

∑G^н= Gm^н+ Gk^н+6(Gn^н+ Gгир^н)

∑G^н=3302+63900+6(6000+1103)=109820выр^н =207,6 кН*R3*Fo+ Gф^н=255.8 кН

,6<255,8

Условие выполняется

Проверка прочности грунта под пятой подножника на центральное сжатие.

Должно выполняется условие:

= Nc^н/F+φ3^H*h≤Rs=164,4/3,24+17*2,5≤382

,4<382

 -среднее напряжение в грунте по подошве фундамента

Условие выполняется.=a²=1,8²=3,24 м²

Rs=382 kH/ м²

Условие по деформации грунта на внецентровое сжатие:

= Gcp+(Q^H*H)/W≤1,2*Rs 1,2*382=458,4

=a³/6=1,8³/6=0,972 м³- момент сопротивления опорной плиты

Н - высота подножника = 2,7= 169,4+(13,1*2,7)/0,972=205,8<458,4

Условие выполняется.

Расчет по прочности

1) γ3^н=17

2)      ψ_о=0,8γ1=0,825,5=20,4град где γ1= γ^н/Кг

)        Со=0,6с1=0,6*394=2,364 где с1=сн/Кг

Условие прочности:

выр^н ≤1/Кн*No+Gф^н*nвыр^н ≤1/1*339,6+29*1,1=371,5

Кн=1,0=γ3*Vr=Co*ω*cos ψ_о=17*19*63+2,364*2,65*cos20,4=339,6г=V-Vф=20,8-1,17=19,63

ω=2*(1,8+3,5)*0,25=2,65=(h/3)*(a²+a1²+a+a1)=(2,5/3)*(1,8²+3,5²+1,8+3,5)=20,8 м³

а1=а+2ho*tg ψ_о=1,8+2-2,3*tg20,4=3,5 м

1/Кн*No+Gф^н*n=1/1*339,6+29*1,1=371,5 кН= h-d=2,4-0,1=2,3

Проверяем условие прочности:выр^н=207,6<371,5 кН

Условие выполняется.

Выбранный подножник Ф3 и заданный тип грунта полностью обеспечивают надежную работу закрепления.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Крюков К.П., Новгородцев Б.П. « Конструкции и механический расчёт линий электропередачи». Энергия 1979 г.

. Правила устройства электроустановок. НЦ ЭНАС 2003 г.

. Справочник по электрическим установкам высокого напряжения. Под редакцией И.А. Баумштейна и М.В. Хомякова. Энергоатомиздат 1981 г.

. Каталог унифицированных опор фундамента. Институт энергосетьпроект

. Каталог изоляторов и арматуры. Институт энергосетьпроект

. Монтажные таблицы. Высшая школа 1974 г.

. Методическое пособие по практическим работам. НЭТ