Диплом в сборе (1229381), страница 6
Текст из файла (страница 6)
3.1 Определение механических нагрузок для расчетных климатических условий
| Климатические условия проектируемой линии приняты в соответствии с [11], региональными картами с повторяемостью один раз в 25 лет, с учетом данных [17,18] и метеостанций. Климатические условия проектируемой линии приведены в таблице 3.1.
Определение механических нагрузок следует производить по методике предложенной в [19,20]. Расчетные формулы представлены в таблице 3.2. Произведем расчет механических нагрузок:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Характер нагрузки | Формула для расчета |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Погонной нагрузки, даН/м | Приведенной (удельной) нагрузки, даН/м мм2 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| От собственного веса провода | | |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| | |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Продолжение таблицы 3.2
| От веса гололеда |
|
|
|
|
| |
| От веса провода и гололеда |
|
|
|
|
| |
| От давления ветра на провод, свободный от гололеда |
|
|
|
|
| |
| От давления ветра на провод, покрытый гололедом |
|
|
|
|
| |
| Суммарная от собственного веса и давления ветра на провод, свободный от гололеда |
|
|
|
|
| |
| Суммарная от собственного веса и давления ветра на провод, покрытый гололедом |
|
|
|
|
|
В формулах таблицы 3.2 обозначения величин нормативных нагрузок приняты следующие:
– ускорение свободного падения тела,
;
– масса 1м провода, кг/м [20];
– сечение всего провода, мм2 [20]; d=8,4 – диаметр провода, мм; в – нормативная толщина стенки гололеда, мм (таблица 3.1);
– объемный вес гололеда (таблица 3.1);
– аэродинамический коэффициент лобового сопротивления провода [20]; q – скоростной напор ветра, даН/м2 (таблица 3.1); V – максимальная скорость ветра для заданного района, м/с (таблица 3.1).
3.2 Расчет нормативных нагрузок на опорные устройства
Нагрузки от собственного веса опор, поддерживающих и фиксирующих устройств определяют исходя из конкретных размеров, материалов и конструкций расчетных устройств.
Расчет производим по последовательности формул представленной в [21], с учетом ранее рассчитанных величин.
Нормативные вертикальные нагрузки от веса проводов и изоляции определяются по формуле:
(3.1)
где
– нагрузка от собственного веса провода, даН/м (СИП-3-0,162 даН/м); lвес – весовая длинна пролета (75м); Gи – нагрузка от веса изоляторов. Тогда:
Нагрузка от веса гололеда, определяется по формуле:
(3.2)
Нагрузка на провода от ветра, передающаяся на опорные устройства при режиме максимального ветра и гололеда с ветром, даН:
(3.3)
(3.4)
Нагрузка от ветра на опоры определяется, даН:
(3.5)
где
– аэродинамический коэффициент лобового сопротивления опоры (для цилиндрических и конусных 0,7); B – распределенная поверхностная нагрузка, принимаемая в соответствии с расчетным режимом;
– площадь поверхности опоры, на которую действует ветер (8,74 м). Тогда:
Усилия от изменения направления проводов в кривых, в том случае когда пролеты по обе стороны от расчетной опоры целиком расположены в пределах кривой, определяются по формуле, даН:
(3.6)
где H – натяжение провода, соответствующее режиму для которого определяется нагрузка; R – радиус кривой.
Натяжение провода определяется по формуле, даН:
(3.7)
где f - стрела провеса (для ВЛ 10 кВ - 2,5 м). Тогда:
Усилия от изменения направления проводов в кривых будут равны:
Все рассчитанные нагрузки прикладываются на определенной высоте относительно условного обреза фундамента и создают свои моменты, стремящиеся изменить положение опоры.
3.3 Определение суммарного изгибающего момента
Важнейшей характеристикой опор является несущая способность - допустимый изгибающий момент
в уровне условного обреза фундамента (УОФ). По несущей способности и подбирают типы опор для применения в конкретных условиях установки.
Для расчета суммарного изгибающего момента действующего на опору необходимо составить ее расчетную схему, показав на ней все силы, действующие на опору, и плечи этих сил относительно точки “О” - точки пересечения оси опоры с УОФ.
Определять суммарные изгибающие моменты от действия всех сил относительно точки “О” следует для трех расчетных режимов: гололеда с ветром, максимального ветра, минимальной температуры, и по наибольшему из полученных моментов
– выбрать опору исходя из условия
<
Расчет изгибающих моментов для всех режимов приведен в ПРИЛОЖЕНИИ А.
Все конструкции закрепления опор в грунте могут быть разделены на две группы:
Первая группа конструкции закрепления, работающие на выворачивание, т. е. такие, при которых развивающиеся в грунте силы создают необходимый реактивный момент, уравновешивающий момент от действия внешних сил. К этому случаю относятся все конструкции закрепления так называемых одноногих опор. Применяемые при этом фундаменты называют одиночными;
Вторая группа конструкции закрепления, создающие продольную силу, т. е. препятствующие выдергиванию этих конструкций из грунта или погружению их в грунт. К ним относятся многоногие опоры и опоры с оттяжками. Применяемые для опор в этом случае фундаменты называют раздельными.
3.4 Определение опрокидывающего момента для призматического фундамента
Расчетная эпюра внешних активных и реактивных сил, действующих на фундамент в предельном состоянии, представлена на рисунке 3.1. При этом горизонтальная сила
и вертикальная
в соответствующее число раз (в зависимости от выбранного запаса устойчивости) больше нормативных, т.е. нормально действующих сил.
Для определения суммарного реактивного момента составляется два уравнения равновесия [22,23]:
Определение предельного опрокидывающего момента условного фундамента производится по формуле:
(3.8)
где m – коэффициент пропорциональности;
– нормативная вертикальная сила (включая собственный вес фундамента) поскольку увеличение вертикальной нагрузки сверх нормативной ведет к некоторому увеличению удерживающего (реактивного) момента, а роста нагрузки может не быть, то осторожнее принимать в расчет и в предельном состоянии вертикальную нагрузку, равной нормативной, т.е
; е – величина эксцентриситета приложения реактивной силы; h – глубина заложения фундамента от расчетной поверхности грунта, за расчетную поверхность грунта при расчете одиночного фундамента принимают горизонтальную плоскость проходящую через точку пересечения вертикальной оси фундамента с поверхностью грунта, а при наличии насыпного неуплотненного слоя (песчаный балласт, шлак и пр.) с нижней поверхностью этого слоя.
Рисунок 3.1 – Расчетная эпюра давлений в грунте для призматического фундамента в предельном состоянии
За поверхность грунта принимают поверхность природного рельефа или поверхность земляного полотна (насыпи или выемки); Н – эквивалентное плечо горизонтальной предельной силы РПР.
Коэффициент пропорциональности определяется по формуле:
(3.9)
где с и m0 – характеристики грунта, зависящие от его рода и состояния [22].
кН/м2.















