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本资料为输电铁塔内力计算


第八章  铁塔内力计算



　    













　将桁架选一适当的截面，而取其一部分作为隔
离体，研究构件内力与外荷载的平衡，根据共面
力系平衡条件，可列出三个平衡方程式：


















































　　例3某110kV线路采用上字型直线铁塔，结
构尺寸，塔头设计荷载如图所示。














已知，导线采用LGJ一150，地线采用GJ—35型，
线路通过Ⅶ气象区，塔头风荷载P1＝182N／m，
塔身风荷载P2＝285N／m，塔重为 q＝600N／m。
试进行该塔内力计算。　
解：一、主材内力（采用截面法）
　　第一段(1－1截面)













（注：α＝89.40≈900,sinα≈0)
第二段（2－2截面）
∑M0＝PB×9.5+PD×6.5+2×PD×2.25
      +GB×0.4+GD×2.3+P1×6.5×（3+6.5/2） 
      +P2×2.252/2
 ＝1380×9.5+2890×6.5+2×2890×2.25+1820
　×0.4+4200×2.3+182×6.5×（3+6.5/2）+285×2.252/2＝60220N.m














∑G＝GB+3GD+q×9.5
      ＝91820+3×4200+600×9.5）/4
      ＝5035N






二、斜材内力
如图：
以1－1、2－2截面的斜材为例（采用截面法）。
















求NS2：
∑Mc＝PB×6－GB×0.4+ P1(30) ×2.1×7.05
          ＝1380×6－1820×0.4+182×2.1×7.05
　　  ＝10247N.m
 NS2＝ ∑Mc/2d2＝10247/(2×5.2）＝986N
求NS4：
∑Mc＝PB×6－GB×0.4+PD×3－GD×2.3
　　+ P1(30) ×5.4×8.7
　　＝ 1380×6－1820×0.4 +2890×3
　　　　－4200×2.3+182×5.4×8.7
　　＝13818N.m
NS4＝ ∑Mc/2d4=13818/(2×8.9)
 　＝776N



三、横担内力计算
　如图某铁塔上横担，上平面
没布置斜材。
　正常覆冰时GD＝12120N
　断线情况时　　＝3850N,TD＝8100N
     h=900mm, L1=1985mm，L2=2180mm
计算横担主材内力。
解：正常情况
　　经计算b=820mm　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　拉力
                                                        压力

































断线情况
如图：C=603mm，b=2286mm

　　　　　　　　　　　　


                                                压力　　　　





对于猫头型铁塔的横担常用节点法和截面法计算。










　　　例4－3　已知条件见书例8－1,试计算运行情况1断
上导线情况作用在基础上的力.塔头风荷载Pt＝182N／m，塔
身风荷载Ps ＝285N／m，塔重为 q＝600N／m 
解：1、运行情况1 （铁塔尺寸见8－1）　　　　∑Mx=PB×19.5+PD×17+2PD×13.5+Pt30×6×(13.5+6/2)
                   +PS30×13.52/2+GB×0.4+GD×2.3
 　　　＝ 1380×19.5+2890×17+2×2890×13.5
　　　+182×6×16.5+285×13.52/2+1820×0.4+4200×2.3
             ＝208411N.m＝208.4kNm

∑G＝q× 19.5 +GB+3GD＝600 ×19.5+1820+3 × 4200＝26120N.m
      ＝26.12kN.m
∑P= PB+3PD+Pt30×6 +PS30×13.5
      =1380+3 ×2890+182 ×6+285 ×13.5
      =14989.5N=15kN
　　(1)上拔、下压力
　　下压力：N＝－∑Mx/2a－∑G/4
                   =－208.4/(2 ×1.75)－26.12/4 =－66.1kN
　　上拔力：N’＝ ∑Mx/2a－∑G/4
　　　　　＝ 208.4/(2 ×1.75)－26.12/4 =53kN
　（2）塔腿坡度引起的水平推力
　由下压力产生的水平推力H＝Ncotα=66.1cot840 ＝6.9kN 　                                                         
　由上拔力产生的水平推力H’=53cot840 =5.6kN 　　　　　　　　　　　　　　　　　   （2）横向荷引起的水平推力                                            
　　由横向荷载产生的水平推力HP＝ ∑P/4=15/4=3.8kN

下压基础：            下压力           N＝ 66.1kN
　　　　　横向水平推力   ∑Hx＝ H+ HP
　　　　　　　　　　　　　　　　　   ＝6.9+3.8＝10.07kN
　　　　   纵向水平推力   ∑Hy=H=6.9kN
上拔基础；          上拔力         H’＝ 56.6kN
　　　　  横向水平推力    ∑Hx＝ H’+ HP
　　　　　　　　　　　　　                   ＝5.6+3.8＝9.4kN
　　　　  纵向水平推力     ∑Hy= H’=5.6kN

2、断上导线情况
　∑My=TD×19.5＝8100  ×19.5＝157950N.m
             ＝157.95kN.m

∑G＝q× 19.5 +GB+2GD +G’D＝600 ×19.5+1820
         +2 × 4200+3850＝25770N.m ＝25.77kN.m
T=TD×L＝8100×2.286＝18516.6＝18.52kN.m
　　(1)上拔下压力
　　下压力：N＝－∑My/2a－∑G/4
                  　 =－157.95/(2 ×1.75)－25.77/4
　　　　　　=－51.57kN
　　上拔力：N’＝ ∑My/2b－∑G/4
　　　　　＝ 157.95 /(2 ×1.75)－25.77/4=38.69kN
　 （2)由断线张力引起的纵向水平推力
　　HD=TD/4=8100/4=2.5kN
       (3) （2）塔腿坡度引起的水平推力


由下压力产生的水平推力H＝Ncotα=51.57cot840
                                                                    ＝5.4kN
由上拔力产生的水平推力H’=38.69cot840　　　　　　　　　　　　　　　　　
                                                =4.1kN
　　（4）上扭矩引起的水平推力
　　　Va＝T/2b=18.52/2×1.75=5.29kN
　　　Vb＝ T/2a=18.52/2×1.75=5.29kN
下压基础：　　下压力　N＝51.57kN
　横向水平推力　∑Hx＝ H’+ Vb /2＝5.4+5.29/2=8.06kN
　纵向水平推力　∑Hy=HD+H+ Va /2 =2.5+5.4+5.29/2
                                             ＝10.56kN
上拔基础：　　上拔力　N＝38.69kN
　横向水平推力　∑Hx ＝H+ Vb /2 ＝5.4+5.29/2=8.06kN
　纵向水平推力　∑Hy ＝H’+HD+ Va /2 ＝5.4+2.5+5.29/2
                                         ＝10.56kN