Нагрузка от давления ветра
Внешние нагрузки на провод
Провода воздушных линий испытывают действие механических нагрузок, направленных по вертикали (вес провода и гололед) и по горизонтали (давление ветра), в результате чего в металле проводов возникают напряжения растяжения. На величину последних влияет также и температура окружающего воздуха, что заставляет учитывать ее в расчетах. На практике считают, что все нагрузки в пролете между двумя опорами распределены равномерно по длине проводов и являются статическими, а отдельных порывов ветра, создающих динамический характер нагрузки, не учитывают, хотя они и возможны. В расчет механической прочности проводов вводят понятие удельных нагрузок. Это интенсивность погонной нагрузки “q", отнесенная к площади поперечного сечения провода (нити), т.е. это нагрузка, действующая на 1 м провода и приходящаяся на 1 мм2 площади поперечного сечения.
где: q - погонная нагрузка на участке нити (провода) длиной 1 м; н/м; н/мм; кг/мм; F - теоретическая площадь поперечного сечения провода, мм2. Если провод рассматривается как многопроволочный, т.е. состоящий из алюминия Fa и стали Fc, то:
F = Fa + Fc
Определим удельные нагрузки на провода.
Нагрузка от собственного веса
Удельная нагрузка провода от веса провода g1:
[кг/м*мм2] или
где: G0 - вес одного метра провода, кг; F - расчетное действительное сечение всего провода, мм2; q1 - вес единицы длины провода. Производим расчет: Площадь провода в фазе: Fфазы=F×n=805.3×3=2415.9 мм2;
Диаметр фазы: dфазы= d×n =37.1×3=111.3 мм; Вес провода фазы G=G0×n=2.756×3=8.268 кг/м; Удельная нагрузка от собственного веса:
Нагрузка от гололеда
Считается, что все виды обледенения провода представляют собой цилиндрическую форму. Лед с объёмным весом q0 = 0.9×10-3 кг/см3. Стенка льда равномерная, толщиной “c”.
Удельная нагрузка от веса льда g2 определяется:
g2 = G / F или q2 = g2 × Fл
(G = q, если рассматривается вес единицы длины), где: G - вес пустотелого цилиндра гололеда, кг; F - поперечное сечение ледяного покрытия, мм2. Объем гололеда на проводе длиной 1 м:
V = (p×103/4) × [ (d+2c) - d2] = p×c (d+c) ×103, [мм3]
Вес гололеда на проводе:
G = V×q0 = p×c (d+c) ×q0 = 0.00283c (d+c), [кг]
отсюда:
g2 = G / F = 0.00283× [c (d+c) /F], [кг/м×мм2] g2=Gвес льда/F=0,00283× [с× (с+d) /F] = =0.00283× [22× (22+37.1) /805.3] =4.57×10-3 кг/ (м×мм2)
Нагрузка от веса провода и гололеда
Эти нагрузки действуют в одной вертикальной плоскости и поэтому складываются арифметически:
g3 = g1+g2 [кг/м×мм2] g3=g1+g2=8×10-3 кг/ (м×мм2)
Нагрузка от давления ветра
Давление ветра, направленного горизонтально под углом 90° к поверхности провода, определяется по формуле:
P = a×Cx×Q×S [кг]
где: Q = U2/16 - скоростной напор ветра, кг/м2; U - скорость ветра, м/с; a - коэффициент, учитывающий неравномерность скорости ветра по длине пролета, зависящий от скорости ветра или скоростного напора Q; Cx - аэродинамический коэффициент: при d ³ 20 мм ® Cx = 1.1 d< 20 мм ® Cx = 1.2, а также для всех проводов, покрытых гололедом; S - площадь диаметрального сечения провода, м2. Давление ветра на 1 м длины провода диаметром d (мм) можно подсчитать по формуле:
P = a×Cx×Q× (d/103) [кг/м] а удельную нагрузку от ветра на провод, свободный от гололеда, - по формуле:
g4 = (a×Cx×Q×d) / (103×F) [кг/м×мм2]
При наличии гололеда, поверхность провода, на которую давит ветер, увеличивается. Удельная нагрузка при этом будет: g5 = (a×Cx×Q× (d+2c)) / (103×F) [кг/м×мм2]
Удельная нагрузка от давления ветра на провод без гололеда, (согласно таблице 1 текста), т.к. Q=27, то a=1; Сx=1.1
g4= кг/ (м×мм2)
Удельная нагрузка от давления ветра на провод покрытый льдом: Q=0.25×Qmax=6.75 кг/м2, принимаем Q=14кг/м2, тогда a=1, c=22 мм
g5= кг/ (м×мм2)
Суммарные нагрузки
Для нахождения результирующих нагрузок на провод, вытекающих из условий эксплуатации, надо найти геометрическую сумму действующих на него вертикальных и горизонтальных нагрузок.
Так, суммарная удельная нагрузка на провод от его собственного веса и давления ветра на провод равна:
g6= кг/ (м×мм2)
Суммарная удельная нагрузка на провод от веса провода, веса гололеда и давления ветра составляет:
g7= кг/ (м×мм2)
Согласно расчетам, режим IIб является самым опасным:
g7=8.18×10-3 кг/ (м×мм2).
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (256)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |