220kV(20kV)变电站标准化设计户外AIS方案 220kV构架及基础计算书
?=L/i=172.5/3.0824=45<[?]=150 查《手册》附录表A-4得?=0.878（B类）
NA拉应力?==
298.86?102035.83=146.79N/mm2 压应力?= N?A= 111.03?1030.878?2035.8=62.12N/mm2 3) 水平斜材 1.4?32H最大风荷载?Lb1.4?32?19.47?1200800 设计轴力N===61.33 kN 水平斜材采用角钢L80310 ，A=15.1cm2 ,L=120cm ,i=1.56cm ?=L/i=120/1.56=77<[?]=150 查《手册》附录表A-4得?=0.707（B类） N61.33?103应力?= ?A= 0.707?1510=57.45N/mm2 4) 垂直斜材 支座反力R=1.43 =1.43 12123[3(R最大风荷载+R阻+2.38)+q自重3L] 3[33(3.52+10.6+2.38)+1.2313] =45.57 kN 垂直斜材设计轴力 N= 2?bR?l2= 245.57?12002?8002?(h/2)?4002= 30.58kN 垂直斜材采用角钢L80310 ，A=15.1cm2 ,L=120cm ,i=?=L/i=120/1.56=77<[?]=150 查得?=0.707（B类） N30.58?10356cm 应力?= ?A= 0.707?1510=28.64N/mm2< f= (0.6+0.0015?)3215=143 N/mm2 满足要求 3. 检修工况（取单相上人工况） ? 检修工况内力分析计算，按考虑主变进线侧挂线核算水平力时梁材料强度挠度，按考虑主变进线 侧挂线及出线侧核算垂直力时梁材料强度挠度。 ? 本次计算不考虑架设及移换导线时产生的过牵引力，该力由施工单位采用适当的安装方式和措施 10 220kV(20kV)变电站标准化设计户外AIS方案 220kV构架及基础计算书 加以解决。 1) 上主材 垂直力产生的最大弯矩设计值： yMmax= 1.2 [（R单线上人+2.38+2+2 R阻）313/4+（ R安装工况+2.38+ R阻）32.5+ 183q自重3L2] =1.2[ (3.36+2.38+2+2310.6)313/4+(2.59+2.38+10.6)32.5+ =190.0kN m 轴力N= Mymax1831.23132] h= 190.00.8=237.50 kN 上主材采用上主材采用钢管?11436 ，A=20.358cm2 ,L=172.5cm ,i=3.824cm ?=L/i=172.5/3.824=45<[?]=150 查《手册》附录表A-4得?=0.878（B类） N237.5?103应力?= ?A= 0.878?2035.8=132.87N/mm2< f= 215 N/mm2满足要求 2) 下主材 Mmax=190.0kN m 水平力产生的最大弯矩设计值： Mmax=1.23[(H单人+1.5)313/4+H安装32.5)] =1.23[(23.91+1.5)313/4+14.0232.5)] =141.2kN m N拉、压= Mymaxxy2h?Mxmaxb= 190.02?0.8?141.2（拉力）?295.25=? kN 0.8（压力）??57.75下主材采用上主材采用钢管?11436 ，A=20.358cm2 ,L=172.5cm ,i=3.824cm ?=L/i=172.5/3.824=45<[?]=150 查《手册》附录表A-4得?=0.878（B类） NA拉应力?== 295.25?102035.83=145.03N/mm2 3压应力?= N?A= 57.75?100.878?2035.8=32.31N/mm2 3) 水平斜材 11 220kV(20kV)变电站标准化设计户外AIS方案 220kV构架及基础计算书 111.3?（2H安装?H单人?1.5）?L1.3?（2?14.02?23.91?1.5）?113122 设计轴力N===49.12 kN b800水平斜材采用角钢L80310 ，A=15.1cm2 ,L=113.1cm ,i=1.56cm ?=L/i=113.1/1.56=72.5<[?]=150 查《手册》附录表A-4得?=0.736（B类） N49.12?103应力?= ?A= 0.736?1510=44.2N/mm2 4) 垂直斜材 支座反力R=1. 23 =1.23 12123[2(R安装+R阻+2.38)+(R单人+2R阻+2+2.38)+q自重3L] 3[23(2.59+10.6+2.38)+ (3.36+10.632+2+2.38)+1.2313] =45.4kN 垂直斜材设计轴力 N= R?l2?b= 45.4?11312?800=32.09 kN 56cm 垂直斜材采用角钢L80310 ，A=15.1cm2 ,L=120cm ,i=?=L/i=120/1.56=70<[?] =150 查得?=0.751（B类） N32.09?103应力?= ?A= 0.751?1510=28.30N/mm2 4. 横梁挠度 gA. 梁刚度计算：B=EI 查《手册》表2-16得：E=206310N/mm IX= 2332h2A= 233800232035.8=8.6863108 mm4 Bg= EI=206310338.6863108=1.78931014N mm2 B. 根据《手册》3.3.4.3条规定取安装工况时变形作为横梁的挠度即 P=2.59+2.38+10.6=15.57kN；查《手册》表4-1得： C. fz= PaL24B2[3?4(gaL)]?2(P?P1)L48Bg3 12 220kV(20kV)变电站标准化设计户外AIS方案 220kV构架及基础计算书 = 15570?2500?1300024?1.789×10142 [3?4(2.513)]?215570?1300048?1.789×10314 =4.37+3.98=8.35mm< 13000200=65mm 5. 横梁法兰计算： 构架梁下主材主要是轴心受拉构件，采用刚性法兰连接（螺栓采用 的最大拉力为295.25kN, 详见图六： 6M20X80），构架梁刚性法拉所受 图六：梁法兰详图 A. 有加劲法兰螺栓所受的最大拉力为： Ntmax= bMY1?Y2i?Nn= 295.256=49.21 kN b 其中螺栓强度查自《钢结构设计与计算》（第二版）表N-3 B. 法兰加劲角焊缝的计算： 法兰角焊缝厚度为8mm，焊条为E43XX. 法兰加劲板角焊缝正应力（由于螺栓拉力与焊缝非轴心重合引起弯矩的应力）： ?f=6 Ntmax340/(2hf0.7Lf) =6349.2134031000/(23830.73902) =130.18 N/mm2 b2 13 220kV(20kV)变电站标准化设计户外AIS方案 220kV构架及基础计算书 法兰加劲板角焊缝剪应力(查《手册》公式5-49)： b?f= Ntmax/(2hf0.7Lf) =49.2131000/(23830.7390) =48.82 N/mm2 角焊缝的折算应力(查《手册》公式5-50)： （?f1.22）??f22=（130.181.22）?48.8222=117.34 N/mm2<160 N/mm2（查自《钢结 构设计规范》GB50017-2003表3.4.1-3） C. 法兰板的计算： 法兰板上的均布荷载：q= NbtLxLy= 49.21?1079?553=11.33 N/mm2 LyLx= 7955=1.44 查《手册》表5-8得：?=0.12648 查《手册》公式5-54得：M=?qL2x=0.12648311.333552=4334.88 N2mm2 5MfomOX 查《手册》公式5-55得：t=16 mm > = 5?4334.88215=10mm. 6. 材料一览表 综上所述220kV构架横梁材料一览表如下：（详见220kV构架梁图纸） 水平斜材 上主材 ?11436 下主材 端部水平斜材 ?11436 L80310 中间水平斜材 L80310 端部垂直斜材 L80310 中间垂直斜材 L6338 垂直斜材 14