线路立塔内拉线受力计算.doc

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1、抱杆的受力计算研究一、概述内拉线抱杆分解组塔的优点有：1）施工现场紧凑，不受地形、地物限制。使用内拉线抱杆分解组塔，轻易 地解决了外拉线抱杆组塔法的外拉线不易或不 能布置的困难。2）简化组塔工具，提高施工效率。取消了 外拉线及地锚，缩短拉线长度，进一步使工器 具简单轻便，运输、安装、撤除工具的工作量 大为减少。3）抱杆提升安全可靠，起吊构件平稳方便。4）吊装塔材过程中，抱杆始终处于铁塔的 结构中心，铁塔四角主材受力均匀，不会出现 受力不均使局部塔材变形；同时，四个塔腿受 力均匀，避免了基础的不均匀沉降，对底板较 小的基础型式如金属基础尤其有利。 缺点是因内拉线抱杆的稳定性取决于已组装塔 段的稳

2、定性，所以不适合吊装酒杯型、猫头型 等曲臂长、横担长、侧面尺寸小、稳定性差的 铁塔头部，高处作业较多，安全性能稍差。拉线抱杆组塔法分单吊组装法和双吊组装 法。双吊法朝天滑车为双轮朝天滑车，两片塔材两侧同时吊装；采用双吊法时，牵引钢绳穿匚一叮上二C过平衡滑车，两端经过各自地滑车腰滑车、朝 天滑车起吊两侧塔片，平衡滑车用一根总牵引钢绳，引至牵引设备。 图3-36为内拉线抱杆组立铁塔的施工现场图。二、现场布置单、双吊法现场布置分别如图3-37、图3-38所示。1. 抱杆的组成内拉线抱杆宜用无缝钢管或薄壁钢管制成。抱杆上端安装朝天滑车，朝天滑 车要能相对抱杆作水平转动，所以朝天滑车与抱杆采用套接的方法

3、，四周装有滚 轴。朝天滑车下部焊接四块带孔钢板，用以固定四根上拉线。抱杆下部端头安有 地滑车，地滑车上部焊有两块带孔钢板，用以连接下拉线的平衡滑车。双吊法使 用的双轮朝天滑车构造如图3-39所示。单吊法使用单轮朝天滑车。2. 抱杆长度的确定内拉线抱杆长度也是主要考虑铁塔分段长度。 由于内拉线抱杆根部采用悬浮 式固定，所以抱杆长度要比外拉线抱杆长一些。一般取铁塔最长分段1.51.75倍，一般220500kV铁塔内拉线抱杆全长可取18-24m。S 3-30观絶朗夭猜军的冏造E0 3-37草吊憩的观场冇盘1一内甩找抱科£ 2-止拉我I M-下拉 线；4一脛环；5斛天豳车：百一腰稱 卑；7地

4、滑车；总一囲整大缝；9一渥 吊樹件；1口起吊诩绳；11钢地綱車:12动力：13-地強S S38慰吊法的观场右壷1 一朝天滑卑； 2-起吊钢绳：3- 肉拉些拒杆；4-3起吊钢烫：6 怎吊梅作：7牘層军；E 朝挹圈車：9 闻整喪级：1口一華弓I翎堰：L1-平師層 率匸12至奄引设罂：】A上應坏：14 口一下屣环！迢她滑车抱杆总长由悬浮高度和起吊有效高度两部分组成。 抱杆越高，起吊有效高度 越大，安装构件越方便；但这时上拉线与抱杆夹角减小，受力增大，同时悬浮高 度相应减小，所以抱杆的自身稳定性也差。抱杆的悬浮部分高度决定抱杆的稳定 性，悬浮高度越大，四根下拉线受力相应减少，抱杆稳定性好，一般悬浮部分

5、为 抱杆总长度0.3倍为宜。3. 上拉线和下拉线上拉线由四根钢绳组成，一端固定在抱杆顶部，下端固定到已组铁塔主材节 点上。下拉线由两根钢绳穿越各自平衡滑车，四个端头固定在铁塔主材上，平衡滑车有左右布置和前后布置两种情况，分别适用于被吊构件的左右起吊和前后起 吊，使抱杆下拉线受力接近均匀，两种布置情况如图3-40所示。上、下拉线均需安装调节装置，一般下拉线调节装置为双钩紧线器， 上拉线 可用花篮螺栓调节。上、下拉线与铁塔主材固定，用钢绳直接绑扎，也可用圆钢 式或槽钢式卡具连接。拉线固定处最好悬在有水平材的主材节点处。4. 腰环腰环的作用在于提升抱杆时稳定抱杆，它随抱杆断面不同而不同，一般圆形 断

6、面均用正方形腰环，腰环与抱杆接触处应套一个钢管，使抱杆升降时由滑动摩 擦变为滚动摩擦。固定腰环一般用绳索系到主材上； 抱杆提升完毕，要将腰环绳松去，以免抱 杆受力倾斜而将其拉断。U）毘有岛宜：fi）前启布置1-±H； 2-*atf；4一宰冊蛍5起砖构件，戊一诵节霸5 起吊系统腰滑车腰滑车作用是使牵引钢绳从塔内规定方向引至转向滑车，并使牵引钢绳在抱杆两侧保持平衡，尽量减少由于牵引钢绳在抱杆两侧的夹角不同而产生的水平 力。腰滑车一般设置在抱杆上、下拉线绑扎处的塔材上，腰滑车钢绳套越短越好， 以增大牵引钢绳与抱杆的夹角，故腰滑车之滑轮至角钢背的水平距离应不大于 300mm双吊法每根牵引钢绳

7、应有自己的腰滑车，对称布置，如图3-41所示。6 转向滑车S 3-41或吊法艇册军的痛盘i动滑车渥吊时：b定阐军卮吊时1 一腰龄車：2纺柵峯2平関濁伞：4一姮矚聿 淳图中控浅耒画出.S342舉吊袪她圈军席證图1 一地擠军；2塔雇主対|日一钢翼葫4一奄引细转向滑车一般挂在铁塔的基础上，直接以基础为地锚。若铁塔基础为金属基 础，为防止基础变形可采用主角钢与坑壁间加顶撑、 塔腿外围打一铁桩加固或基 础回填土时埋入一地锚的措施。双吊法时，应使引向塔外的两牵引绳等长。故地面转向滑车应尽量地使用双 轮滑车，其布置应接近塔位中心，如图 3-42所示。国3M3抱料槌耳国2上腮耳：8-下腰坏！ 4一抱杆I 5槌

8、升钢绳：召一反向腰衢车:7牵引动力因每吊质量不超过1.5t，因此牵引钢绳不必采用复滑车组。 为了不影响构件吊装，当被吊构件在顺线路方向时，牵引动力设 置在横线路方向上；而被吊构件在横线路方向时，牵引动力设置 在顺线路方向上。动力必须固定在可靠地锚上；牵引动力操作人 员，应离铁塔高1.2倍以外。三、分解组立的顺序和方法1 .构件起吊开始起吊构件时，应拉紧下部的调整大绳，并放松上部调整 大绳使构件平稳起立。调整大绳与地面的夹角应小于 450。起吊过程中，调整大绳应使吊构件离开塔身 0.5m左右，调整时需缓松缓紧，要防止 突然松绳。2. 构件安装在每段铁塔正侧面的构件基本组装完后， 才能开始提升抱杆

9、；当抱杆提升完 毕，开始吊装上面一段构件之前，凡能安装上的辅铁，包括横膈材、拉铁等都必 须装上；主材接头螺栓及连接接头附近水平铁的螺栓必须拧紧。3. 抱杆的竖立、拆除和提升抱杆提升的示意图如图3-43所示，提升步骤如下：1）绑好上、下两层提升抱杆的腰环。上腰环绑得越高越好，下腰环不能绑 得过下。2）把上拉线绑到下一工作位置，此时上拉线呈松弛状态。3）把牵引钢绳回抽适当长度，然后在接头处水平铁附近绑死，让牵引绳依次通过抱杆根部的朝地滑车、塔上腰滑车，引向转向滑车直至牵引动力。此时塔 上腰滑车一定要与牵引钢绳绑扎处等高，并在其对应位置。4）启动牵引钢绳，把抱杆提升很小一个高度，解开下拉线。5）继续

10、牵引钢绳，使抱杆逐步向上提升，直至把原来呈松弛状态的四根上拉线 顶紧为止。由于设置了两道腰环，抱杆不会有太大倾斜。6）把下拉线拉紧，按所需的倾斜度绑牢。操作时两人配合作业，一人拉紧， 一人绑扣，不能绑成松弛状态。7）恢复起吊构件的工作状态，作好起吊构件准备。4. 抱杆工作位置的调整抱杆提升完毕，腰环已失去作用，为避免起吊时抱杆在腰环处出现鼓肚， 甚 至折断，所以必须将上、下腰环松开；由于钢绳受力后伸长和抱杆、上拉线自重 等原因，抱杆根部要自然下沉100200mm如抱杆受力后向起吊反侧倾斜、给 安装带来困难。故抱杆起吊完毕，构件吊装以前，必须调整上拉线上花篮螺栓， 使抱杆向起吊侧倾斜。5. 双吊

11、法施工每段铁塔分成两片构件同时起吊、同时就位、同时安装，所以要求两片构件 绑扎位置、方式和所用钢绳套长度均相同；两片构件吊离地面后，应停止起吊， 检查牵引设备、构件的绑扎、两片构件离地高度等，经检查未发现异常，再继续 起吊；检查时或继续起吊中发现两片构件离地高度不等，应对提升得较高一侧钢绳加以制动，当两构件牵引钢绳离地等高时继续起吊。四、受力分析计算圉壬44斜塑大掘、華引钢绸受力计甕虫(*)受力图1(1力兰角形圈(b)内拉线抱杆组塔的受力，可分为牵引钢绳系统的受力和 抱杆及内拉线受力两部分。1 牵引钢绳系统的受力牵引钢绳系统的受力计算包括，起吊重量计算，调整大 绳的受力计算，牵引钢绳受力计算以

12、及动滑车、朝天滑车、 腰滑车、平衡滑车、转向滑车等的受力计算等。(1 )起吊重量的计算设吊装构件的最大重量为 -，则计算起吊构件的重量 式中"： 动荷系数，取1.11.2 ;'不平衡系数，取1.051.1(2) 调整大绳的受力计算设起吊构件的计算重量为'，调整大绳的受力为'，牵引钢绳的受力为厂,调整大绳与地面夹角为 二，牵引钢绳与杆塔轴线夹角为 ，如图3-44所示 根据节点力系的平衡原理，可立下面两个方程式：设0 贝y设；：- M 则卜解方程组得调整大绳受力为：p_ gsincos(or+0)式中'调整大绳受力(kg)；'牵引钢绳与杆塔轴线间的

13、夹角，；(3) 牵引钢绳受力(如图3-43所示)根据构件起吊方式的不同，牵引钢绳的受力计算也分两种情况： 直接牵引及 加动滑车牵引。1) 直接牵引时(不计各滑车的摩擦阻力时) 牵引钢绳受力 '：_2)采用动滑车时，如不计动滑车的摩擦阻力，则牵引钢绳的受力为直接牵 引时的1/2，即：匚=土=丄皿叩s在滑车存在摩擦阻力的情况下，牵引钢绳需依次通过动滑车、朝天滑车、腰 滑车、地滑车，然后引至牵引动力。所以牵引钢绳的实际受力，需计及各滑车阻 力系数二的影响。（4）动滑车受力 动滑车的受力如图3-45所示。根据力系平衡条件，动滑车的受力等于 二或国玉43动削车费力图345鞘天搦车愛力国ss（5）

14、朝天滑车受力朝天滑车的受力如图3-46所示。根据起吊方式的不同，其计算公式分别为:1）单吊时N - S'cos H + E cow 4式中N朝天滑车受力值（kg）； '、*、： “夹角。2）双吊时牵引钢绳与抱杆间的直接起吊N =2S cos 煜 + 21 cos 4加动滑轮起吊N = % cos A + 2% cob AN =ss（6）腰滑车受力sS3-48拖抖顶种简化力藍皮（i）變力伏梅；Cb）力二博形国閹S47 .腰滑聿展趟滑聿曼力田5靂滑率旻力團乂 Cb）地矚车愛力因（7）地滑车（即转向滑车）受力 地滑车的受力宠如图3-47 （b）所示。1)单吊法时腰滑车的受力如图3-4

15、7（a） 所示。根据力系平衡条件，腰滑车的受力I：为：(3-89)ss双吊法时 牵引设备受力=2.821）式中单吊法时n牵引钢绳通过滑车数;2）（8）根据起吊方式的不同，分为下列两种情况ss每个滑车的阻力系数。 双吊法时根据力系平衡条件，得:sin 5° shCh-5°)2）直接牵引时按上式计算；用动滑车时，也按上式计算，但牵引钢绳的受力值 应为： （即将J换成二）。最后将算得的结果乘2。2 抱杆及内拉线受力内拉线包括上拉线及下拉线。抱杆及内拉线的受力，它们两者之间有密切关系，同时也都与起吊构件的重量及起吊方式有关。（1）上拉线受力单吊时上拉线受力的计算公式如下（双吊时，上

16、拉线从理论上讲是不受力）：设拉线的合力为S,如图3-48所示，：为抱杆外荷载（kg）。（2）抱杆受力1）双吊时,T sin h r N尸抱杆倾斜5o时的轴向力N5按下式计算："厂2）单吊时抱杆倾斜5o时的轴向力2按下式计算：弘二Dg + 恥吨V）（3）下拉线受力单吊法与双吊法的计算原理是一样的。现以抱杆倾斜角5o为例，列出下拉线的受力计算公式。下拉线承受抱杆的轴向压力及抱杆体的自重。由于下拉线的受力情况属于空间力系，所以计算工作可分两次进行，如图3-49所示第一次先计算到如图3-49（a）所示的平面上，得；1 05?sin(+5o)sin 2$1 05sin（-5°） r3

17、sin 20式中二抱杆倾斜侧承托系统张力的向量和（kg）；人一一抱杆另一侧承托系统张力的向量和（kg）；-承托系统两侧合力作用线夹角之半；1.05 抱杆自重系数。第二次再计算到下拉线上，如图 3-49 （b）所示：耳=上_%2 cos cc2 cos cv式中一一抱杆倾斜侧承托系统分肢所承受的张力（kg）；:抱杆另一侧承托系统分肢所承受的张力（kg）；同侧承托系统两拉线夹角之半。小结内拉线抱杆分解组塔的优点有施工现场紧凑， 不受地形、地物限制；简化组 塔工具，提高施工效率；抱杆提升安全可靠，起吊构件平稳方便；铁塔四角主材 受力均匀。其缺点是因内拉线抱杆的稳定性取决于已组装塔段的稳定性，所以不适合吊装酒杯型、猫头型等曲臂长、横担长、侧面尺寸小、稳定性差的铁塔头部， 高处作业较多，安全性能稍差。拉线抱杆组塔法分单吊组装法和双吊组装法，分布采用单轮朝天滑车和双轮 朝天滑车。在组塔过程中要按要求布置现场，以及计算各设备的受力情况