沙湖750kV变电站750kV构架吊装工程计算书.docx
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沙湖750kV变电站750kV构架吊装工程计算书
一、构架计算
“A”型钢杆750kV构架Z4柱重量最大（带端撑），本次吊装工器具和索具满足此构架即可。
“A”型钢杆由钢杆、避雷针及杆上钢爬梯组合构成，本重量如下：
钢杆重量：
21371.4kg
28mB1避雷针柱重量：
2804.6kg
P2爬梯重量：
357.1kg
总重量:
21371.4+2804.6+357.1=24533.1kg≈25000kg
750kV构架钢梁L1梁（带梁走道）重量：
10661.9+2558.0=13219.9kg≈14000kg
1．吊索的选择
考虑到吊具的重量，起吊荷载定为25.0吨
起吊荷载合计：
G=25×10=250kN
吊索每根承受拉力：
F=G/（2×（sinθ））
θ：
吊索的水平夹角；θ=60o
F=G/（2×（sinθ））=250/（2×sin60o）kN=144.35kN
[Fg]=α.Fg/K计算，令F=[Fg]，
144.35=α×Fg/K；查表得K=8α=0.82则
Fg=1584.33kN
规格：
选用6×37直径为52.0mm、抗拉强度为1700（N/mm2）的钢丝绳，其钢丝绳破断拉力为1705.0kN（钢丝绳选用见附表7）
1705.0kN>1584.33kN可以使用
吊索选用6×37直径为52.0mm的钢丝绳1根，长28米
2．卸扣选择：
规格20号，允许负荷17000kg，数量4个
3．缆风绳（拉线）的选择
缆风绳（拉线）承受拉力：
F=Gtgα/（cosθ）
θ：
拉线的水平夹角
α：
构件与垂直线的夹角
F=Gtgα/（cosθ）=250×tg10o/cos45okN=62.24kN
F风=0.35×31.75=11.11kN
因为：
F总=62.24kN+11.11=73.35kN
所以令[Fg]=73.35kN
根据：
[Fg]=α.Fg/K计算
73.35=α×Fg/Kα=0.85，K=3.5
Fg=302.03kN
规格：
选用6×19直径为23.0mm、抗拉强度为1550（N/mm2）的钢丝绳，其钢丝绳破断拉力312.0kN（钢丝绳选用见附表8）
312kN>302.03kN可以使用
选用6×19直径为23.0mm的钢丝绳，每根长度为35m。
4．吊车选择：
根据现场的条件采用70t型汽车吊，起吊高度，以及起吊的重量满足施工要求。
中联牌ZLJ5459JQZ70H（履带吊）起重特性
（支腿全伸，侧向和后向作业）
表1单位：
kg
工作
幅度
（m）
主臂（m）
支腿全伸，Ⅰ缸伸至100%，侧方、后方作业
11.6
15.6
19.6
25.7
31.8
37.9
44.0
3.0
70000
50000
40000
3.5
63000
50000
40000
28000
4.0
56000
47000
40000
28000
4.5
52000
44000
40000
28000
18000
5.0
48000
42000
38000
27000
18000
5.5
43000
39000
36000
26000
18000
6.0
39000
37000
34000
25000
18000
14000
6.5
35000
33000
31500
24000
18000
14000
7.0
30000
28700
28700
23000
18000
14000
10000
7.5
26500
25000
25000
22000
18000
14000
10000
8.0
23500
22500
22500
21000
17500
14000
10000
9.0
18200
18200
18200
18500
16000
14000
10000
10.0
14700
14700
15300
14500
13000
9800
11.0
12200
12200
12700
13000
12000
9500
12.0
10200
10200
11000
11500
11000
9000
14.0
7100
8200
8800
9300
8000
16.0
5300
6000
6700
7200
7000
18.0
4700
5200
5500
5900
20.0
3500
4000
4300
4600
22.0
3100
3300
3800
24.0
2300
2500
3000
26.0
1700
1190
2300
28.0
1400
1800
30.0
900
1400
32.0
1000
Ⅰ
0
4.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
Ⅱ
0
0
0
6.1
12.2
18.3
24.4
倍率
12
9
9
5
5
3
3
吊钩
70吨主吊钩
注：
表中起重量包括吊钩自重（主钩450kg，副钩90kg）。
5．地锚的选择；
试选用宽度为0.30m，长度2.5m钢制地锚,埋入深度为2.5m，回填土人工夯实。
埋设方法为坑埋。
（1）地锚的稳定性计算
地锚的稳定性，按下列公式计算：
（G+T）/V≥K
式中K——安全系数，一般取2
V——地锚所受荷载的垂直分力：
V=Fsina
其中F——地锚荷载；
G——土的重力，
G=（（b+b´）/2）んιγ
其中ι——长度；
γ——土的重力密度；取13.5
b——横木宽度；
b´——压力区有效宽度，
b´=b+htgф
ф—土的内摩擦角,松土取15º～20º一般土取20º～30º,坚硬土取30º～40º;
ん—地锚埋置深度;
Υ—摩擦力Υ=ƒΗ;
其中ƒ—摩擦系数,对无木壁地锚取0.5,对有木壁地锚取0.4;
Η—F的水平分力，Η=Fcosa
Η=F总cosa=73.35×cos45o=52.15kN
Υ=ƒH=0.5×52.15=26.08kN
b´=b+htgф=0.3＋2.5tg30º=1.75
G=（（b+b´）/2）hιγ=（（0.3+1.75）/2）×2.5×2.5×13.5=86.49kN
V=F总sina
=73.35×sin45º
=51.87kN
（G+T）/V=（86.49+26.08）/51.87=2.17≥K=2（安全系数取2）
满足要求
（2）侧向土的强度计算
[σ]η≥Η/んι
其中[σ]——深度ん处的土的容许承载力
η——降低系数，可取0.5～0.7。
[σ]η=120×0.6=72≥Η/んι=52.15/（0.3×2.5）=69.53
满足要求。
因此，选用直径为30cm，长度为2.5m的钢制地锚,埋入深度为2.5m，回填土人工夯实。
（3）木楔的选择；本工程采用2号和3号木楔（规格见附表6）。
（4）钢丝绳夹的选择；缆风绳选择M23的绳夹。
二、钢梁吊装
1．吊点选择
构架梁采用两点起吊方法，750kV构架钢梁最大跨度为40米，查施工手册知两点分布在距梁端0.207L处。
吊点位置如图所示
2．吊点计算
起吊荷载合计：
G=14000×10=140kN
吊索承受拉力：
F1=2×34.92×（sin45o）=49.38kN
[Fg]=α.Fg/K计算，令F=[Fg]，K=8，α=0.85
49.38=α×Fg/8
Fg=465.0kN
规格：
吊索选用6×19直径为28.0mm、抗拉强度为1700（N/mm2）的钢丝绳，其钢丝绳破断拉力492.0kN（钢丝绳选用见附表8）
492.0kN>465.0kN可以使用
吊索选用6×19直径为28.0mm的钢丝绳1根，每根长38米。
三、钢杆吊装
1．吊点选择
根据施工手册，吊点至柱顶距离为0.293L（L为柱子长度）时，柱子所受正负弯矩相等。
将避雷针部分按变截面考虑，吊点选用距柱头最近的横担处。
见下图：
2．截面稳定性计算
起吊过程中钢柱重力产生的线荷载q=G/l=250/28.9=8.65kN/m
截面所受最大力N1=28.12kN
截面毛面积A=257.22cm2
回转半径i=1/4（D2+d2）=12.03cm
计算长度L=2899cm
长细比λ=L/i=132.5
按b类截面查得稳定系数Ф=0.935
б=N/（A×Ф）=33120/（10676×0.935）=3.12N/mm2＜[f]=215N/mm2
故杆件的稳定性满足要求
3．截面极限弯矩计算
M=W×σ
M——截面的极限弯矩
W——抗弯截面模量
W=π/32（D3-d4/D）=3.14/32（0.353-0.334/0.35）=8.8×10-4m3
σ——钢材屈服极限f=215N/mm2
M=W×f=8.8×10-4×215×103=189.2kN.m
因Mmax=172.45kN.m＜189.2kN.m
所以杆件截面弯矩满足要求
综上所述，构架钢柱所选吊点符合要求。
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：
吊车与架空输电导线的安全距离
电压（KV）
安全距离
<1
1-15
20-40
60-110
220
沿垂直方向（m）
1.5
3.0
4.0
5.0
6.0
沿水平方向（m）
1.0
1.5
2.0
4.0
6.0
附表6：
附表7：
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
附表8：
6×19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
6.2
7.7
9.3
11.0
12.5
14.0
15.5
17.0
18.5
20.0
21.5
23.0
24.5
26.0
28.0
31.0
34.0
37.0
40.0
43.0
46.0
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
1.9
2.0
2.1
2.2
2.3
2.4
14.32
22.37
32.22
43.85
57.27
72.49
89.49
103.28
128.87
151.24
175.40
201.35
229.09
258.63
289.95
357.96
433.13
515.46
604.95
701.60
805.41
13.53
21.14
30.45
41.44
54.12
68.50
84.57
102.3
121.8
142.9
165.8
190.3
216.5
244.4
274.0
338.3
409.3
487.1
571.7
663.0
761.1
20.0
31.3
45.1
61.3
80.1
101.0
125.0
151.5
180.0
211.5
245.5
281.5
320.5
362.0
405.5
501.0
306.0
721.5
846.5
982.0
1125.0
22.1
34.6
49.9
67.9
88.7
112.0
138.5
167.5
199.5
234.0
271.5
312.0
355.0
400.5
449.0
554.5
671.0
798.5
937.5
1085.0
1245.0
24.3
38.0
54.7
74.5
97.3
123.0
152.0
184.0
219.0
257.0
298.0
342.0
389.0
439.5
492.5
608.5
736.0
876.0
1025.0
1190.0
1365.0
26.4
41.3
59.6
81.1
105.5
134.0
165.5
200.0
238.0
279.5
324.0
372.0
423.5
478.0
536.0
662.0
28.6
44.7
64.4
87.7
114.5
144.5
178.5
216.5
257.5
302.0
350.5
402.5
458.0
517.0
579.0
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