220kV(20kV)变电站标准化设计户外AIS方案 220kV构架及基础计算书
四、 人字柱平面内计算
1. 内力系数计算
a)
查《手册》4.1.13 i=
a?b2H图七：人字柱受力示意图
=
3.875?0.2002?14.700=0.125
1141tab=
i(313Hi?1214bb2=
)0.125(313?14.7?0.125?12?0.20.22=7.382
)Hi?b?4Hi?14.7?0.125??0.2?4?14.7?0.125tabbHAC2324（） =2H11bi(Hi?b?)324Hi1Hi?AC1Hi?BC1 15
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1=
30.125(?8.7?0.125?12?6?0.125?12?0.2?14?0.20.2213（)8.714.7）
2?14.7?0.125?4?14.7?0.125=3.005
2. 中柱平面内内力计算
1) 各荷载重(均为标准值)：
? 避雷针自重 G针=2.90kN ? 地线柱自重G地柱=2.58kN
? 地线自重 R地线=0.36kN （地线自重参考前期工程取值） ? 有构架横梁传来R中梁=G梁自重+ R出线+R阻+R进线 ——中柱
=14.03+(2.38+10.6+2.57)33=60.68 kN
? 有构架横梁传来R边梁= R中梁/2 ——边柱
=60.68/2=30.34 kN
（R出线参考“变电所出线荷载资料”取值, R进线为最大荷载工况下荷载值） ? 地线张力 H地线=5 kN
? 主变进线张力 H最大荷载=(23.91+20.4432)/2=32.40 kN （按照不考虑导线偏角计算） 2) 作用在柱顶的荷载值为：（荷载简图见图七所示）
G中= G地柱+ R地线+ R中梁=2.58+0.36+60.68=63.62 kN W中= H最大荷载=32.40 kN
3) 内力计算（本次计算时将进线张力及地线张力分开计算）： MA=
12(32.437.382)(
1230.2+14.730.125)-
12(32.4314.7)
=-6.44 kN2m(按无地线计算较有有地线时偏大)
N中=- N 中= N中(进线张力所产生作用)+ N中(地线张力所产生作用)
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=
12(32.437.382)+{[
1235-
5?4?0.1250.2]37.382+
5?40.2}=145.77 kN
拉杆 N拉=N中-G中/2=145.77-63.62/2=113.96 kN 压杆 N拉=N中+G中/2=145.77+63.62/2=177.58 kN
3. 边柱平面内内力计算
图八：人字柱受力示意图
1) 查《手册》4.1.13
i=
a?b2H3.925?0.3002?14.700==0.125
1141tab=
i(313Hi?1214bb2=
)3?14.7?0.125??0.32Hi?b?4Hi110.30.125(?14.7?0.125??0.3?)324?14.7?0.125=7.10
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tabbHAC224=3（） 2H11bi(Hi?b?)324HiACBC1Hi?1Hi?11=
8.72324（） 214.7110.30.125(?14.7?0.125??0.3?)324?14.7?0.125?8.7?0.125?1?6?0.125?1?0.3=2.94
2) 作用在柱顶的荷载值为：（荷载简图见图七所示）
G边= G针+G地柱+ R地线+ R边梁=2.9+2.58+0.36+30.34=36.18 kN W边= H
+ H
出线地线+ H
避雷针剪力=5+32.4/2+2.49=21.2 kN
3) 内力计算：
MA= MA(进线所产生的弯矩)+ MA(避雷针弯矩所产生的弯矩) =-12(21.237.10)(
0.3?7.121230.3+14.730.125)-
12(21.2314.7)-
13.71?0.1250.3?[14.7(1-7.13
0.125)- ]
=-9.60 kN2m
N边=- N 中= N中(进线张力所产生作用)+ N中(避雷针弯矩所产生作用) =
12(21.237.1)+[ -
13.71?0.1250.337.1+
13.710.3]=80.40 kN
拉杆 N拉=N边-G边/2=80.40-36.18/2=62.31 kN 压杆 N拉=N边+G边/2=80.4+36.18/2=98.49 kN
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五、 人字柱平面外计算
1. 计算简
图九：平面外受力示意图
2. 人字柱柱顶弯矩、剪力计算
? 避雷针底部内力值： M1=MK针=13.71 kN m
NK针=2.90 kN（自重） VK针=2.49 kN
? 地线柱风压值：qK地柱=0.35 kN/m
M2=0.5 qK地柱L2=0.530.35342=2.8 kN m V地线=1.4 kN
? 人字柱风压值: qK人柱=0.19 kN/m（当为?273钢杆）
qK人柱=0.26 kN/m（当为?377钢杆,端撑及端部人字柱均是?377钢杆） ? 导线偏角按10°考虑，主变进线及母联水平张力按最大风荷载工况计算，H最大风荷载=19.47kN 其余均取出线水平张力H=10 kN(参考变电所出线荷载资料)
V进线导线=19.47333sin10°=10.1 kN V出线导线=10333sin10°=5.2 kN
1) 截面特征：
?27338 钢杆(查<<手册>>表2-13):
EI=[2063103N/mm2]3[5851.7143104 mm4]=1.2053104kN m2 EA=[206310N/mm]3[66.602310
322 mm
2]=1.372310kN
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