鋼管抱桿的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

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1、Y電力安全技術(shù)第l8卷(2016年第11期)鋼管抱桿的設(shè)計(jì)與應(yīng)用馬軍(國網(wǎng)甘肅省電力公司檢修公司，甘肅蘭州730050)[摘要]針對目前角鋼抱桿存在自身體積和重量較大、使用易受限制等缺點(diǎn)，通過計(jì)算和校驗(yàn)，設(shè)計(jì)了適合在35-220kV輸電線路鐵塔組立施工(檢修)中使用的鋼管抱桿，滿足簡單輕便、安全可靠的要求，實(shí)現(xiàn)了簡化工器具、便于山地運(yùn)輸、降低勞動強(qiáng)度、提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益的目的。[關(guān)鍵詞]輸電線路；鐵塔組立；抱桿；無縫鋼管0引言孔，與抱桿眼孑L尺寸相配套)，另一端焊有掛板和朝天滑車。目前l(fā)10-

2、500kV送電線路鐵塔組立中，主要采用350X350(單位Film，下同)及500x500角鋼著三三三cD16．5~L抱桿。此類抱桿安全、可靠，但缺點(diǎn)是抱桿自身體l一600OlT積和重量較大，所使用的工器具較多，施工操作較復(fù)雜，在地形條件較差的地段，因運(yùn)輸工作量較大，圖1鋼管抱桿規(guī)格尺寸示意抱桿的使用易受限制。而鋼管抱桿能夠克服這方面的缺點(diǎn)，特別適用于輕型塔的施l。在35—220kV線路施工中，采用350×350角鋼抱桿立塔顯得較笨重和復(fù)雜；而采用小抱桿單插立塔，雖簡單方便，但組裝工作和高空作業(yè)量

3、大，安全性、可靠性不如懸浮抱桿立塔，且施工速度較圖2抱桿上段示意慢；而采用鋼管抱桿懸浮立塔，既簡單、方便，又安全、可靠。抱桿下段示意如圖3所示，規(guī)格為①l14×6X2000(或①114×6×4000)，抱桿下段一端焊接11鋼管抱桿的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校驗(yàn)個①102×8×400的套管(套管一端焊接，另一端打2個十字交叉的①l6．5孔，與抱桿眼孑L尺寸相1．1材料選用配套)，另一端焊有掛板。鋼管抱桿選用無縫鋼管，材質(zhì)選用A3鋼。1．2規(guī)格根據(jù)起吊重量和起吊高度要求，鋼管抱桿示意如圖1所示，規(guī)格為(p114×6

4、X6000。每節(jié)抱桿兩端各扣‘2個①l6．5的十字交叉眼孔，用于連接抱桿上段和下段。圖3抱桿下段示意1．3抱桿上、下段及腰環(huán)規(guī)格抱桿上段示意如圖2所示，規(guī)格為①l14×6×抱桿腰環(huán)示意如圖4所示，采用方框形，方框2000，抱桿上段一端焊接1個102×8X400套管可分為兩半，用螺栓進(jìn)行連接。腰環(huán)上裝有套管，(套管一端焊接，另一端打2個十字交叉的l6．5套管可以滾動?！坏?8卷(2016年第11期)電力安全技術(shù)Y當(dāng)抱桿高度L=12m時(shí)：一：蘭．：魚：4，_2，800N尸，尸o1200(6)最小柔度

5、值驗(yàn)算。①截面慣性半徑：：／：_3．83cm；圖4腰環(huán)示意20．35②柔度(長細(xì)比)：1．4抱桿荷載條件及強(qiáng)度校驗(yàn)．L——■一；由于抱桿在施工過程中沿抱桿承受軸向壓力，因此需對抱1桿在軸向受壓一時(shí)的機(jī)械強(qiáng)度及穩(wěn)定性進(jìn)當(dāng)抱桿高度L=10m時(shí)：行校驗(yàn)。其荷載條件如圖5所示，鋼管抱桿受力按l000=——=261：兩端鉸支考慮。3．83當(dāng)抱桿高度L=12m時(shí)：120033。③極限柔度值(A3鋼比例極限取O-。=鋼管抱桿20000N／cm)：?xJ2．1x107．可以看出>。，符合歐拉公式的應(yīng)用條件。(7)

6、取穩(wěn)定安全系數(shù)K=3，則鋼管的許用壓力[P]為：當(dāng)抱桿高度=10m時(shí)：圖5抱桿軸向受力示意【阜：20540N；(1)抱桿外徑D=I1．4cm，內(nèi)徑d=10．2cm，當(dāng)抱桿高度L=12m時(shí)：抱桿截面積為：[阜：：14270N。丌(D2d)3．14×(11．410．2)A=—————————————：44=20．35cin。2抱桿起吊時(shí)的受力分析(2)長度系數(shù)：=l。(3)彈性模量：E=2．1×10N／cm(即2．1X2．1內(nèi)拉線、單鋼繩起吊時(shí)10Pa)。單鋼繩起吊抱桿受力分析如圖6所示，根據(jù)力(4)

7、慣性矩，為：的平衡：(2d)3．14×(11．4。一l0．2)Gsin=Fsin(1)一6464[P]=Gcos+FCOS+G(2)=297．6CII1。聯(lián)解上述2式得：(5)應(yīng)用歐拉公式計(jì)算臨界應(yīng)力，=丌E，／G=1+cos而盧+(coss．1n)面／sin(3)(L)。當(dāng)抱桿高度L=10m時(shí)：=：一：：!旦一：=6n1l6n20IJNl；’COS+sin(1+COS)／面sin(4)1000一一Y電力安全技術(shù)第18卷(2016年第11期)上述式中：為抱桿允許軸向壓力；G為起吊側(cè)鋼繩受力；F為起

8、吊反側(cè)鋼繩受力；為起吊L[P]側(cè)鋼繩對抱桿夾角；為起吊反側(cè)拉線合力對抱桿夾角。LP】F；：／／＼

9、}IIrFG0＼0／＼：．5G：

10、，Il，＼．—：圖7反側(cè)有對地拉線時(shí)滑車組起吊示意：／＼：I＼／·?一rG『如果取=10。，口=30。，根據(jù)公式(7)，計(jì)G算出抱桿最大允許起吊重量G。圖6單鋼繩起吊抱桿受力分析(1)當(dāng)抱桿長度L=10m時(shí)：20540r：=一如果取==10。，根據(jù)公式(3)計(jì)算出抱桿0．5+cosl0。+(cos30。sinl0。)／sin30。最大允許起吊重量G。=