跨越架計算模板

1.跨越架高度的確定2.跨越架寬度計算3.導線風偏的計算4.跨越架搭設(shè)長度的確定5.跨越架架面間的水平距離1.跨越架風險分析2.正常工況下的荷載3.事故工況下的荷載4.大風工況下的跨越架風荷載1.事故集中荷載跨越架水平衡桿強度校核計算2.事故垂直荷載對連接扣件抗滑移校核3.事故集中荷載跨越架立桿穩(wěn)定性的校核4.集中荷載對立桿地基承載力計算5.事故水平荷載、風荷載對拉線強度的影響及計算1.4地錨受力驗算1.地錨受力驗算1.跨越架穩(wěn)定性校核計算1.封網(wǎng)的受力狀態(tài)2.封網(wǎng)繩的規(guī)格選擇式中K,-封頂網(wǎng)垂直間距增大系數(shù)，當跨距為20m及以下，且封頂網(wǎng)為網(wǎng)繩時，取K,=1.2,封頂網(wǎng)為網(wǎng)桿時，取K,=1.1,當跨距大于20m時，且封頂網(wǎng)為網(wǎng)繩時，取K,=1.6,封頂網(wǎng)為網(wǎng)桿時，取K,=1.2。此參數(shù)主要考慮在事故狀態(tài)S?-封頂網(wǎng)中點與被跨越物的安全距離，m;本工程跨越內(nèi)環(huán)快速路，但由于該道路車流量較大，在進行各項安全距離控制時，均按照跨越高速的要求進行控制，后續(xù)不在進行贅述。根據(jù)《安規(guī)》要求，封頂網(wǎng)最低點距離公路路面根據(jù)公式(1)媽賢甲乙線、媽懷甲乙線跨越架高度為原創(chuàng)力文檔2011《建筑施工扣件式鋼管鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》中寬高比不大于3的要求，本工程跨越架高度為22m,則跨越架搭設(shè)寬度不應(yīng)小于7.3米，根據(jù)《安規(guī)》要求，鋼管跨越架立桿間距不得大于2m,則應(yīng)搭設(shè)5排架，架體寬度為結(jié)論：媽賢甲乙線、媽懷甲乙線跨越架架體寬度為8m。式中式中μ-風載體型系數(shù)，當d<17mm,取值為1.2;當d≥17mm時，取值為1.1,本工程取1.1。處的導線風偏為2.6m。4.跨越架搭設(shè)長度的確定需要根據(jù)跨越架的搭設(shè)方向、風偏、放線滑車懸掛寬度確定。跨越架沿被跨越物方向的有效遮護長度：式中β-跨越交叉角，(°),本工程媽賢甲乙線與媽懷甲乙線與內(nèi)環(huán)路的跨越交叉角均為69°;Zx-安裝氣象條件下施工線路導線在跨越點處的風偏距離，m;b-跨越架所遮護的最外側(cè)導、地線間在施工線路橫線路方向的水平寬度，m,由于本工程地線、光纜側(cè)跨越架為一個整體，故可不考慮光纜、地線與最外側(cè)導線的距離，根據(jù)本工程耐張金具串組裝圖可知，雙分裂導線間距為0.5m;C-《安規(guī)》規(guī)定的裕度，2m。如上圖所示，在計算跨越架長度時，除了需要考慮新建線路在導線展放過程中的風偏及保護裕度，還應(yīng)充分考慮在將舊導線平移至新塔過程中對導線舊環(huán)路跨越點處的水平距離為8m。由于該處跨越架架體較高，為確?？缭郊芗荏w穩(wěn)定性，考慮將雙回路跨越架連成整體，根據(jù)X15塔型圖可知，雙回線路導線掛點水平距離為13.6m,加之舊導線在跨越點處與新導線的水平距離2m,故在跨越點處考慮將新舊導線同時保護進去，實際被保護雙回線路的水平距離為15.6m,在被跨越物方向上的投影距離為15.6/sin69°=16.7m,則媽賢甲乙線雙回線路跨越架長度為26.4m,取整數(shù)為26m。同理可計算出媽懷甲乙線跨越架長度為36.74m,取整數(shù)37m。結(jié)論：媽賢甲乙線跨越架長度為26m,媽懷甲乙線跨越架長度為37m。5.跨越架架面間的水平距離跨越鐵路、公路等跨越架架體間的水平距離為式中B,-被跨越鐵路、公路的路面寬度，m;S?-跨越架架面至跨越鐵路、公路邊的水平距離，m,根據(jù)《安規(guī)》要求，媽賢甲乙線媽懷甲乙線計算結(jié)果與媽賢甲結(jié)論：媽賢甲乙線、媽懷甲乙線跨越架架面的水平距離均為37.5m。1.跨越架風險分析在跨越施工過程中，可能出現(xiàn)以下危險狀態(tài)：(1)搭設(shè)跨越架時倒架。在搭設(shè)鋼管跨越架過程中，架體不是一個整體，容易發(fā)生倒架，施工時應(yīng)予以注意。(2)斷線(繩)。斷線(繩)指導引繩、牽引繩或者導線連接系統(tǒng)斷開(例如網(wǎng)套連接器斷開等),導線斷線和牽引繩斷線對跨越架的危害程度大。(3)跑線。跑線可能發(fā)生在牽張系統(tǒng)，如張力機誤操作。也可能是臨錨或者緊線系統(tǒng)發(fā)生問題，如卡線器脫線、手扳葫蘆跑鏈、臨錨架及地錨等損壞，跑線故障點距離跨越架越近，其危險影響越大。(4)風荷載影響?？缭郊芗胺忭斁W(wǎng)遭到大風襲擊時可能造成跨越架倒架。2.正常工況下的荷載(1)自重荷載。在搭設(shè)的立桿間距、橫桿間距、斜撐、剪刀撐間距一定時，自重荷載是一個定值。自重荷載依據(jù)JGJ130-2011《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》,見下表：0.256學續(xù)表步距方(2)封網(wǎng)荷載。封網(wǎng)荷載主要包括封網(wǎng)繩及封網(wǎng)桿的自重荷載，以及由于自身荷載引起的水平荷載，自重荷載按照單位面積的重量(kN/m2)進行計算。(3)拉線荷載。拉線荷載主要集中在平衡封網(wǎng)的水平荷載。由于拉線對地有一定的夾角，將在拉線綁扎位置產(chǎn)生集中荷載。該荷載可以分解成垂直荷載3.事故工況下的荷載除了正常工況下的荷載外，在順線路方向發(fā)生導線或者繩索跑線，集中荷載作用在跨越架上，跨越架應(yīng)能同時滿足垂直荷載及水平荷載的強度及穩(wěn)定要求，此時風速在10m/s及以下。(1)垂直荷載(壓力):集中作用在架頂，作用點可沿架全寬移動(活荷載)。荷載計算公式為(2)順線路水平荷載(水平力);作用在垂直壓力的作用點，水平力計算公式為為非滾動橫梁，橫梁為金屬材料，取0.4-0.5,架頂為非滾動橫梁，橫梁為非金屬材料，取0.7-1.0。原創(chuàng)力文檔(3)綜合荷載。作用在一點上的綜合荷載需要求其合力T,即將對應(yīng)的摩阻系數(shù)帶入，具體計算值見下表導線對越線架架頂?shù)哪ψ柘禂?shù)產(chǎn)綜合受力荷載素數(shù)(i+jP);架頂為滾動橫梁架頂為非滾動橫梁。橫梁為金屬材料架頂為非滾動橫梁，橫梁為非金屬材料事故工況下的綜合荷載為集中荷載，用于驗算跨越架集中荷載位置的局部強度和跨越架整體強度。4.大風工況下的跨越架風荷載(1)按照導則計算跨越架風荷載。在輸電線路架線施工中，作用在距離地面2/3架高處的風壓為H-跨越架全架面風壓，N;K-風載體型系數(shù)，跨越架使用圓形桿件取0.7,使用在架面上為平面的桿件取1.3;2A-架面桿件總投射面積，一般可取架面輪廓面積的30%-40%,m2。按照上式計算出的單片跨越架與多片跨越架的計算數(shù)值相同，并未考慮跨越架排數(shù)的影響，當排數(shù)較多時，擋風面積將會增大較多。(2)根據(jù)GB50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》計算風荷載。編制跨越架的風荷載計算程序，根據(jù)計算結(jié)果與式(10-35)對比，確定適用范圍。1)進行跨越架風荷載計算。a.基本風壓。可以通過全國各城市的雪壓、風壓和基本氣溫表查詢10年重現(xiàn)期的風壓值，也可以根據(jù)設(shè)計風速進行計算。計算公式為V-取設(shè)計風速。b.風壓高度變化系數(shù)。見下表離地面或海平面高度地面粗糙度類別離地畫政海平面高度地面粗糙度類別ABCDACD5離地面或海平而高度地面框糙度類別離地面或海平面高度地面粗精度類別ABCDABCD式中式中表10-16#系數(shù)體克1246表10-17*表通情況再/G=25立桿間距較大時Hw=noμ?o式中算媽賢甲乙線跨越架架體風荷載受力計算序號分類名稱公式單位數(shù)值1基本風壓標準空氣密度P基本風速V基本風壓2風壓高度變化系數(shù)風壓高度變化系數(shù)3風荷載鋼管直徑dB立桿縱距2立桿步距hⅢ擋風面積迎風面積擋風系數(shù)系數(shù)n1跨越架排數(shù)#5體型變化步距和直徑比鋼管體型系數(shù)n排跨越架整體系數(shù)4風荷載標準值風荷載標準值5架體面積長m高m架體面積6架體受力架體受力上表以媽賢線為例進行的多排跨越架風壓計算，根據(jù)公式(8)計算出來的,可以看到考慮到多排跨越架承受的風壓后計算結(jié)果與只考慮單排跨越架的情況有較大差距。根據(jù)工程進度安排及停電計劃，本工程跨越架搭設(shè)完成到拆除約在3月中旬至4月中旬，歷時約1個月，由于前海地區(qū)鄰海，跨越架搭設(shè)必須考慮臺風對本工程的影響。查詢深圳市氣象局資料及《南方電網(wǎng)沿海地區(qū)設(shè)計基本風速分布圖》前海地區(qū)歷年臺風多發(fā)在7-8月，占到總臺風總數(shù)的70%以上。實際施工過程中由于最大風速是概率事件，導則中取得的風速為最大的設(shè)計風速，就是考慮到概率問題。在JGJ130-2011《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》中，一般取10年重現(xiàn)期的風壓值，該數(shù)值一般為50年重現(xiàn)期風壓值的文檔下載高清無水印文檔下載高清無水印年重現(xiàn)期最大風速為37m/s,計算時可取37×0.7=25.9m/s。若按25.9m/s的最大風速進行計算，媽賢線跨越架全架面風壓為(1)媽賢甲乙線風荷載計算表媽賢甲乙線跨越架架體風荷載受力計算序號分類名稱公式單位數(shù)值1基本風壓標準空氣密度P基本風速V基本風壓2風壓高度變化系數(shù)風壓高度變化系數(shù)3風荷載鋼管直徑d田立桿縱距Ⅲ2立桿步距Ⅲ擋風面積迎風面積擋風系數(shù)系數(shù)?1跨越架排數(shù)n5體型變化步距和直徑比鋼管體型系數(shù)n排跨越架整體系數(shù)4風荷載標準值風荷載標準值5架體面積長1高Ⅲ預覽于源義一致架體面積6架體受力架體受力(2)媽懷甲乙線風荷載計算表媽懷甲乙線跨越架架體風荷載受力計算序號分類名稱公式單位數(shù)值1基本風壓標準空氣密度P基本風速V基本風壓2風壓高度變化系數(shù)風壓高度變化系數(shù)3風荷載鋼管直徑d即立桿縱距l(xiāng)冊2立桿步距Ⅲ擋風面積迎風面積擋風系數(shù)中=1.2A,/A,系數(shù)71跨越架排數(shù)n5體型變化步距和直徑比鋼管體型系數(shù)P?on排跨越架整體系數(shù)4風荷載標準值風荷載標準值5架體面積長Ⅲ高Ⅲ架體面積6架體受力架體受力1.事故集中荷載跨越架水平衡桿強度校核計算對橫桿抗彎強度校核。對橫向水平桿的影響，主要進行受彎強度計算和連接扣件的抗滑承載力計算(經(jīng)過計算，撓度變形不受控制，主要控制的時受彎強度)。按照GB50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》受彎強度計算公式為式中M-彎矩設(shè)計值，Nomm;f-鋼的抗彎強度設(shè)計值，一般鋼管采用Q235鋼，其抗拉、抗壓和抗彎強度設(shè)計值取205N/mm2:縱向、橫向水平桿抗彎矩設(shè)計值計算公式為在不考慮鋼管自重產(chǎn)生的彎矩，則可以計算出不同立桿間距時的鋼管允許抗彎受力。集中荷載作用在橫梁的中間位置彎矩最大。按此條件進行計算L-立桿間距(簡稱縱距),m。將上式帶入，則可以求出根據(jù)縱距L即可以求出對應(yīng)的允許受力值。不同縱距對應(yīng)的允許受力值：從上邊可以看出，立桿間距為2m時，單根橫桿允許的抗彎受力僅為1540N,顯然遠遠不能滿足在事故狀態(tài)下跨越架所承受的垂直荷載，現(xiàn)場實際搭設(shè)的跨越架為5排架，所允許的垂直荷載為7700N,根據(jù)事故狀態(tài)下荷載計算出的媽賢甲乙線、媽懷甲乙線垂直荷載為5117N。結(jié)論：媽賢甲乙線、媽懷甲乙線現(xiàn)場搭設(shè)的跨越架水平橫桿強度能滿足足力文檔結(jié)論：媽賢甲乙線、媽懷甲乙線現(xiàn)場搭設(shè)的跨越架水平橫桿強度能滿足足2.事故垂直荷載對連接扣件抗滑移校核由于事故垂直荷載需要通過連接扣件傳遞到立桿，需要校核扣件的抗滑移承載力。計算公式為式中N?-橫桿傳遞給扣件的壓力，N;Re-扣件抗滑承載力設(shè)計值，一個直角扣件取8000N。則可以求出單個扣件的抗滑承載力不超過5714N。當橫桿抗彎不受控制時，應(yīng)以抗滑承載力為控制條件確定最大的允許受力。結(jié)論：根據(jù)對跨越架事故狀態(tài)下受力計算的結(jié)果，跨越架垂直荷載為5117N,未超過單個扣件的允許受力值，且現(xiàn)場搭設(shè)的跨越架為5排架，顯然能滿足連接扣件抗滑移要求。3.事故集中荷載跨越架立桿穩(wěn)定性的校核(1)立桿的穩(wěn)定性不組合風荷載時組合風荷載時式中N-計算立桿段的軸向力設(shè)計值；2011《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》表A.0.6獲取。λ-細長比，一般要求細長比不得大于250;i-截面回轉(zhuǎn)半徑，鋼管為15.9mm;M-計算立桿由風荷載設(shè)計值產(chǎn)生彎矩，f-鋼材的抗壓強度設(shè)計值，取205N/mm2;W-鋼管的截面模量，取5260mm2;1.191,30～36m時k取1.204;μ按照滿堂腳手架選取，步距為1.2m,立桿間距為2.0×2.0,取2.505)。不組合風荷載時組合風荷載時立桿穩(wěn)定性，按照事故荷載計算。以媽賢甲乙線跨越架為例，跨越架高度22m,立桿間距為2m,排距為2m,步距為1.2m,根據(jù)JGJ130-2011《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》表A.0.2可知，跨越架每米自重荷載約為199.3N/m,自重荷載為4384.6N,事故垂直荷載為5526N。帳厚f慣性矩截面模量甲回轉(zhuǎn)半徑單位重量1)不組合風荷載時由于λ>250,則滿足了細長比要求，但在驗算穩(wěn)定性時還需要考慮立桿計算長度附加系數(shù)k,隨著高度的增加而增大，對應(yīng)的支撐臨界荷載下降。N=1.2×4384.6+1.4×5526=12997.9N2)組合風荷載時在實際施工過程中，一般不可能在最大風速的情況下進行導線展放，故一般不考慮組合風荷載的情況。媽懷甲乙線跨越架高度、立桿縱距、橫桿步距以及事故狀態(tài)下綜合荷載相同，在此不再重復計算。結(jié)論：根據(jù)驗算結(jié)果，事故集中荷載跨越架立桿穩(wěn)定性滿足要求。4.集中荷載對立桿地基承載力計算根據(jù)Q/GDW11957.2—2020《國家電網(wǎng)有限公司電力建設(shè)安全工作規(guī)程第2部分：線路》中規(guī)定，“鋼管立桿底部應(yīng)設(shè)置金屬底座或墊木，并設(shè)置掃地桿?！?1)立桿基礎(chǔ)地面的平均壓力應(yīng)滿足R-立桿基礎(chǔ)地面的平均壓力標準值，kPa。N?-上部結(jié)構(gòu)傳至立桿基礎(chǔ)頂面的軸向壓力標準值，kN;1)當為天然地基時，應(yīng)按照地質(zhì)勘察報告選用；當為回填土地基時，應(yīng)對地質(zhì)勘察報告提供的回填土地基承載力特征值乘以折減系數(shù)0.4。2)由荷載試驗或工程經(jīng)驗確定。礎(chǔ)底面積為62500mm2,,根據(jù)地勘報告，跨越架搭設(shè)所在位置的地質(zhì)為礫質(zhì)粘性土，地基承載力特征值為210kPa。結(jié)論：在跨越架底部使用250mm×250mm的金屬底座或墊木滿足要求。5.事故水平荷載、風荷載對拉線強度的影響及計算(1)事故水平荷載、風荷載的大小對比。一般風荷載出現(xiàn)時不考慮與事故荷載重合時。為了驗算拉線強度，應(yīng)以二者的最大值為計算標準進行確定。通過前面的計算可知，事故狀態(tài)水平荷載為2.047KN,而媽賢甲乙線最大風荷載為196KN,媽懷甲乙線的最大風荷載更是達到了279KN。事故狀態(tài)水平荷載尚不足最大風荷載的1%。故應(yīng)以風荷載進行驗算。(2)以風荷載校核對拉線的選擇，媽賢甲乙線跨越架為5排架，22m高、26m長的跨越架，25.9m/s風速時，風向由右向左吹，由拉線全部承受風荷載，進而計算拉線強度，如下圖所示。地夾角為45°,下層拉線對地夾角為26.57°(在跨越架一半高度)。由于風荷載為集中荷載，作用點位于跨越架高度的中間位置，以跨越架底部為旋轉(zhuǎn)中心，則兩層拉線水平分力的合力為N=N,12+N;12=Nr,對上下兩層拉線受力進行向量平移，移至同一受力點，則有Nr?=2Nr?不小于3。為保證拉線鋼絲繩滿足受力要求，本工程跨越架拉線選擇φ13鋼絲繩，破斷拉力為106.5KN。媽賢甲乙線上下層各設(shè)置5根拉線，則169.8÷5×3=101.88KN,滿足使用要求。鋼絲繩滿足受力要求，上、下設(shè)置7根φ13鋼絲繩拉線。241.76÷7×3=103.6KN,滿足使用要求。結(jié)論：媽賢甲乙線每側(cè)跨越架上、下各設(shè)置5根φ13鋼絲繩拉線，媽懷甲乙線每側(cè)跨越架上、下各設(shè)置7根①13鋼絲繩拉線。1.4地錨受力驗算根據(jù)設(shè)計地勘報告，本工程跨越點處的地質(zhì)類型為礫粘性土，且質(zhì)地較硬，土壤計算容重約為1700kg/m3,計算抗拔角(內(nèi)摩擦角)為20°。根據(jù)地錨允許抗拔力計算公式其中d-地錨的寬度，m,本工程使用50KN鋼板地錨，寬度為0.3m;9-土壤的計算抗拔角，°,取20°;Y0-土壤密度，kg/m2,取1700kg/m2;K-安全系數(shù)，根據(jù)《安規(guī)》要求，取值為2;α-地錨受力方向與地面的夾角，根據(jù)上下層拉線受力示意圖可知，上下層拉線的合力對地夾角實為39°。將以上參數(shù)帶入式(24)、(25)可得媽賢甲乙線、媽懷甲乙線地錨允許抗拔力為78.3KN,媽賢甲乙線上、下層拉線受力合力為50.36KN,媽懷甲乙線上、下層拉線受力合力為51.19KN。均小于所使用地錨的允許抗拔力。結(jié)論：媽賢甲乙線、媽懷甲乙線所使用的的50KN級鋼板地錨滿足使用要求，地錨尺寸1.5m×0.3m,地錨埋深2.2m。1.5跨越架穩(wěn)定性校核計算跨越架施工用的鋼管腳手架屬于滿堂腳手架，滿堂腳手架有兩種可能的失穩(wěn)形式：整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)。整體失穩(wěn)破壞時，滿堂腳手架呈現(xiàn)出縱橫立桿腳手架穩(wěn)定性在JGJ130-2011《建筑施工