110kV构架吊装技术参数计算书1016.docx

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110kV构架吊装技术参数计算书1016

110kV西坡（城北）变电站工程

110kV构架吊装技术参数计算书

永昌县金兴电力工程有限责任公司

110kV西坡（城北）变电站工程项目部

批准：

年月日

审核：

年月日

编写：

年月日

110kV构架吊装技术参数计算书

一、构架柱吊点计算

选择有代表性的柱Z-13进行计算。

1.1．构架柱重心计算：

L=

L:

重心到弯矩计算点的距离；

Li:

第i号杆件到弯距计算点的距离；

Gi:

第i号杆件的自重；

G:

构件的总重。

L=（Gi×Li）/G=（G1×5.95+G2×16.4+G3×25.4+G4×34.77+G5×42.07+G6×51.65）/76.77

=21.88m

1.2．构架柱稳定性计算：

1.2.1对钢柱所受的荷载进行计算，由于格构式钢柱是变截面结构，故应分段计算每段的均布荷载。

q1=27.71×9.8/11.9=22.82kN/m

q2=14.33×9.8/9.00=15.60kN/m

q3=9.86×9.8/9.00=10.74kN/m

q4=10.65×9.8/9.74=10.71kN/m

q5=7.87×9.8/4.859=15.87kN/m

q6=6.35×9.8/14.5=4.29kN/m

q1—q5：

第一段到第5段钢柱所受的均布荷载。

1.2.2将均布荷载转换为集中荷载作用在上弦杆的各个节点上，绘制构架柱吊装受力计算简图（详见图2750kV格构式构架柱吊装计算简图）。

图2构架柱吊装计算简图

按以下公式计算各节点所受集中荷载：

P1=（22.82×2.9+（22.82×4.519）/2）/2=58.87kN

P3=（（22.82×4.519）/2+（22.82×4.51775）/2）/2=51.55kN

P5=（（22.82×4.51775）/2+（15.60×4.51775）/2）/2=43.39kN

P7=（（15.60×4.51775）/2+（15.60×4.51775）/2）/2=35.24kN

P9=（（15.60×4.51775）/2+（10.74×4.51775）/2）/2=29.75kN

P11=（（10.74×4.51775）/2=24.26kN

P13=（（10.74×4.51775）/2+（10.71×4.849）/2）/2=25.11kN

P15=（（10.71×4.849）/2+（10.71×4.849）/2）/2=25.97kN

P17=（（10.71×4.849）/2+（15.87×4.859）/2）/2=43.01kN

P19=（（15.87×4.859）/2+（4.29×14.5））/2=50.38kN

1.2.3求各支座反力

1.2.3.1构架柱在起吊过程中，根据滑轮组的物理特性，可以分析出支座A、B、C、D的支座反力存在以下关系：

2FB=2FC=FD

1.2.3.2由于钢构架的长宽比很大，可以将其简化为杆件结构计算支座反力

根据力矩平衡联立方程组

FA+FB+FC+FD=376.17kN

FD×39.706+FC×30.008+FB×16.455+FA×7.419+376.17×21.88=0

FB=FC=114.57kNFA=-82.11kNFD=229.13kN

1.2.4桁架内力计算

1.2.4.1由于钢构架的长宽比很大，可以将其简化为平面桁架结构，根据平面桁架的受力特性，可以假设以上桁架各杆只受轴力作用，荷载和支座只作用在节点上，忽略节点刚性产生的次内力，联合利用节点法和截面法求解出各杆件内力。

从110kV构架吊装计算间图中可以分析出，杆件2-3；18-20；19-20均为单杆。

根据单杆的受力特性，当节点无荷载时，单杆内力必定为零，故以上杆件的内力为零。

采用截面法，依次对每个竖向截面取出右侧部分桁架为隔离体。

其中被截断的上、下弦杆和斜杆的轴力均为拉力：

∑X=0；∑Y=0；∑M=0

分别计算出杆件的内力，内力如下：

（压力为负，拉力为正）

N1-4=-73.59N2-3=0

N1-3=44.15N3-5=44.15kN

N2-4=0N3-4=-133.66kN

N4-5=167.07kNN5-6=-177.05kN

N4-6=-144.39kNN5-7=144.39kN

N6-7=221.31kNN6-8=-277.17kN

N8-7=-97.72kNN8-9=122.15kN

N9-7=277.17kNN8-10=-350.46kN

N9-11=350.46kNN9-10=-127.47kN

N10-11=159.34kNN10-12=-446.06kN

N11-13=446.06kNN11-12=-151.73kN

N12-13=189.67kNN12-14=-559.86kN

N13-14=-62.27kNN14-15=79.83kN

N13-15=559.86kNN14-16=-610.15kN

N15-16=-88.24kNN16-17=113.12kN

N15-17=610.15kNN17-18=97.87kN

N18-16=-681.42kNN18-19=-125.50kN

N17-19=681.42kN

1.2.4.2从起吊过程中的受力分析看，对于钢结构来说，结构稳定性起控制作用，因此对拉杆不必进行验算，对压杆应验算其稳定性是否符合要求。

受力最不利的主材为杆件16－18，N16-18=-681.42kN;

受力最不利的腹杆为杆件5－6，N3－4=-177.05kN;

对受力最不利的杆件进行稳定性验算

杆件16-18

轴心压力N=-681.42kN

截面毛面积A=266.91cm2

回转半径i=0.35×（D+d）/2=24.78cm

计算长度L=485.9cm

长细比λ=L/i=19.61

按b类截面查得稳定系数Ф=0.962

б=N/（A×Ф）=26.54N/mm2＜310N/mm2=[f]

故杆件16-18的稳定性满足要求

杆件5-6

轴心压力N3-4=-177.05kN

截面毛面积A=53.03cm2

回转半径i=0.35×（D+d）/2=7.385cm

计算长度L=600.0cm

长细比λ=L/i=81.25

按b类截面查得稳定系数Ф=0.599

б=N/（A×Ф）=55.74N/mm2＜310N/mm2=[f]

故杆件5-6的稳定性满足要求

故按计算简图的方式布置吊点，结构的稳定性满足要求，变形可以控制在允许范围内，结构无需进行补强。

1.3吊具验算

根据滑轮组的物理特性，可以分析出吊点B、C、D的拉力存在以下关系：

NC=NB;

NC+NB=ND;

对整个构架柱建立Y方向的平衡方程;

NB+ND+NC=76.8×9.8/2

联立求解以上方程组，解得吊点C、D、E的拉力NC、ND、NE：

NB=94.08kN;

NC=94.08kN;

ND=188.16kN;

对于直径为Φ65的6×37钢丝绳，允许拉力[Fg]按下式计算：

[Fg]=Fg×α/K=2195.0×0.82/6=261.03kN>ND=188.16kN

故构架柱主吊索采用Φ65的6×37钢丝绳满足要求。

对于直径为Φ36.5的6×37钢丝绳，允许拉力[Fg]按下式计算：

[Fg]=Fg*α/K=705*0.82/6=96.35kN>NB=94.08KN

故构架柱分吊索采用Φ36.5的6×37钢丝绳满足要求。

二、人字构架柱吊点计算

选择有代表性的柱Z-3、Z-7进行计算。

2.1吊具验算

110kV人字构架柱受力简图见下图（图3）：

根据滑轮组的物理特性，可以分析出吊点B、C、D的拉力存在以下关系：

NC=NB;

NC+NB=ND;

对整个构架柱建立Y方向的平衡方程;

NB+ND+NC=27.8×9.8/2

联立求解以上方程组，解得吊点C、D、E的拉力NC、ND、NE：

NB=34.06kN;

NC=34.06kN;

ND=68.11kN;

对于直径为Φ34.5的6×37钢丝绳，允许拉力[Fg]按下式计算：

[Fg]=Fg×α/K=624.5×0.82/6=85.35kN>ND=68.11kN

故构架柱主吊索采用Φ34.5的6×37钢丝绳满足要求。

对于直径为Φ28的6×37钢丝绳，允许拉力[Fg]按下式计算：

[Fg]=Fg×α/K=412×0.82/6=56.31kN>NB=34.06KN

故构架柱分吊索采用Φ28的6×37钢丝绳满足要求。

2.2吊点选择后A型杆（柱Z-3、柱Z-7）稳定性验算：

A型杆采用4滑轮六点吊，经计算最大弯距值为：

Mmax=91.90×106N.mm

/mm2＜f=310N/mm2

（其中

——柱整体稳定性系数，取值1.0

W——按受压纤维确定的柱毛截面模量，

经计算W=4.38×106mm3）

故满足要求。

三、钢梁稳定性计算

选择有代表性的钢梁L-5进行稳定性计算。

3.1吊具验算

钢梁受力简图见下图（图4）：

q=（13527.07+383.38）×9.8/40=3.41kN/m

L=11.5m;L1=8.5m

根据结构理学原理，此结构为一次超静定结构，利用力法求解出支座反力。

NA＝NC=0.375qL+qL1=43.70kN

NB=G-NA-NC=48.92kN

NB=48.92kN＜60kN

故6吨倒链满足要求，为避免腹杆局部受弯变形，应使用两条10吨尼龙吊带绑扎在主材上。

吊索与水平面的夹角取α＝300

故吊索拉力FA＝FB＝NA/（2sinα）=43.70kN＜100kN

故钢梁采用10吨尼龙吊带满足要求。

3.2对钢梁所受梁所受均布荷载进行计算。

q=3.41kN/m

3.3吊点处节点集中荷载为：

P=3.41×1.75/2=2.98kN

3.4求各吊点反力

钢梁在起吊过程中，可以分析出吊点支座反力为：

NA＝NC=43.70kN

NB=48.92kN

3.5钢梁吊点处竖向支撑杆内力计算

N=NB–P=45.94kN（压力）

截面毛面积A=20.61cm2

回转半径i=0.35×（D+d）/2=2.87cm

计算长度L=249.9cm

长细比λ=L/i=87.07

按b类截面查得稳定系数Ф=0.668

б=N/（A×Ф）=33.38N/mm2＜215N/mm2=[f]

故所有竖向支撑杆件稳定性均满足要求，变形可以控制在允许范围内，结构无需进行补强。

附表1：

钢丝绳的安全系数

用途

安全系数

用途

安全系数

作缆风

3.5

作吊索、无弯曲时

6～7

用于手动起重设备

4.5

作捆绑吊索

8～10

用于机动起重设备

5～6

用于载人的升降机

14

附表2：

钢丝绳破断拉力换算系数

钢丝绳结构

换算系数

6×19

0.85

6×37

0.82

6×61

0.80

附表3：

钢丝绳的报废标准

采用的安全系数

钢丝绳种类

6×19

6×37

6×61

交互捻

同向捻

交互捻

同向捻

交互捻

同向捻

6以下

12

6

22

11

36

18

6～7

14

7

26

13

38

19

7以上

16

8

30

15

40

20

附表4：

钢丝绳夹使用数量和间距

绳夹公称尺寸（mm）

（钢丝绳公称直径d）

数量（组）

间距

≤18

3

6～8倍钢丝绳直径

19～27

4

28～37

5

38～44

6

45～60

7

附表5：

6×37钢丝绳的主要数据（技术性能）

直径

钢丝总

断面积

参考

重量

钢丝绳公称抗拉强度（N/mm2）

钢丝绳

钢丝

1400

1550

1700

1850

2000

钢丝破断拉力总和

（mm）

（mm2）

（kg/100m）

（kN）不小于

8.7

11.0

13.0

15.0

17.5

19.5

21.5

24.0

26.0

28.0

30.0

32.5

34.5

36.5

39.0

43.0

47.5

52.0

56.0

60.5

65.0

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8

3.0

27.88

43.57

62.74

85.39

111.53

141.16

174.27

210.87

250.95

294.52

341.57

392.11

446.13

503.64

546.63

697.08

843.47

1003.80

1178.07

1366.28

1568.43

26.21

40.96

58.98

80.57

104.8

132.7

163.3

198.2

235.9

276.8

321.1

368.6

419.4

473.4

530.8

655.3

792.9

943.6

1107.4

1234.3

1474.3

39.0

60.9

87.8

119.5

156.0

197.5

243.5

295.0

351.0

412.0

478.0

548.5

624.5

705.0

790.0

975.5

1180.0

1405.0

1645.0

1910.0

2195.0

43.2

67.5

97.2

132.0

172.5

213.5

270.0

326.5

388.5

456.5

529.0

607.5

691.5

780.5

875.0

1080.0

1305.0

1555.0

1825.0

2115.0

2430.0

47.3

74.0

106.5

145.0

189.5

239.5

296.0

358.0

426.5

500.5

580.5

666.5

758.0

856.0

959.5

1185.0

1430.0

1705.0

2000.0

2320.0

2665.0

51.5

80.6

116.0

157.5

206.0

261.0

322.0

390.0

464.0

544.5

631.5

725.0

825.0

931.5

1040.0

1285.0

1560.0

1855.0

2175.0

2525.0

2900.0

55.7

87.1

125.0

170.5

223.0

282.0

348.5

421.5

501.5

589.0

683.0

784.0

892.0

1005.0

1125.0

1390.0

25吨液压汽车起重机参数

型号：

QY25

生产厂：

徐州工程机械集团有限公司

使用时间：

2013年8月-2013年9月

最大起重量：

工作半径3m时25t

主吊臂：

3节，长度10.2主、副吊臂夹角5度。

24.5m

副吊臂：

1节，长度7.5m，有5度和30度夹角

支腿横向跨距：

5.6m

支腿纵向跨距：

4.68m

承载车型号：

HY25QDF

发动机型号：

F8L413F道依茨风冷柴油机

最大行驶速度：

60km/h

爬坡能力：

23%

总重：

26.54t

额定提升负荷表

工作幅度（米）

支腿全伸（侧方、后方）

吊臂长度（米）

主臂+副臂（米）

10.2

14.97

19.73

24.5

24.5+7.5

5度

24.5+7.5

30度

3

25

3.5

21

18

4

18

16

12.8

4.5

16

14.5

11.7

5

14.5

13.2

10.8

8.4

5.5

13

12.2

10

7.9

6

12

11.2

9.3

7.4

6.5

11

10.4

8.6

6.9

7

10.2

9.7

8.1

6.5

8

8.6

8.3

7.1

5.8

3

9

7

6.3

5.2

2.8

10

6

5.5

4.6

2.6

11

5

4.9

4.1

2.4

1.8

12

4

4.3

3.6

2.3

1.7

14

3.3

2.8

2

1.5

16

2.5

2.3

1.7

1.4

18

1.8

1.5

1.3

20

1.4

1.3

1.2

22

1.2

1.2

1

24

1

0.9

26

0.8

0.75

28

0.6

0.6