VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Опоры ЛЭП объединяют большую группу высотных сооружений, предназначенные для передачи по проводам или без них электроэнергии промышленным, общественным и коммунальным объектам, а также для связи, сигнализации, транспортирования, различных культурных и иных целей.

За последние 40 лет конструкции опор ЛЭП почти не изменились. На сегодняшний день практически все конструирование опор в России и других странах ведется, опираясь на научную и технологическую базу 60-70-х годов.

Опоры изготовляют из дерева, металла, железобетона, а также выполняют составными, сопрягая деревянную стойку опоры с деревянной или железобетонной приставкой.

Опоры большой высоты, воспринимающие большие усилия от проводов и оборудования, выполняются преимущественно металлические в виде пространственных стержневых, и реже сплошных конструкций.

В высотных сооружениях собственный вес и технологическая нагрузка имеют второстепенное значение и мало влияют на выбор конструктивной формы и назначение размеров сечений. Наибольшая доля усилий во всех высотных сооружениях возникает от действия на них ветра и обледенения. Нагрузки от сейсмических толчков влияют на решение узлов закрепления опор в неподвижных точках, а также узлов, закрепляющих элементы с большой массой или несущих большую массу. Нагрузки от предварительного натяжения влияют на технико-экономические показатели. Поэтому необходимо уделять внимание величине предварительного напряжения. При конструирование опор также необходимо учитывать температурные воздействия и монтажные нагрузки.

Металлические опоры выполняют из прокатных или холодногнутых профилей, имеющих форму уголков, швеллеров, двутавров, круглой стали или трубчатых сечений. В высотных сооружениях формообразование и применение соответствующих профилей связаны с величиной нагрузки от ветра, а часто и от гололеда. Если сделать конструкцию обтекаемой, то уменьшиться и ветровая нагрузка, что ведет к уменьшению веса опоры.

Расчет опор производиться по двум предельным состояниям:

1. По несущей способности (прочности, устойчивости или выносливости). При достижение этого предельного состояния конструкция теряет способность сопротивляться внешним воздействиям;

2. По деформациям. При достижении этого предельного состояния в конструкции, несмотря на сохранение прочности и устойчивости, появляются деформации или колебания, исключающие возможность дальнейшей эксплуатации сооружения

Расчет по первому предельному состоянию производиться при учете воздействия расчетных нагрузок и их возможных сочетаний, наиболее вероятных во время эксплуатации сооружения.

Расчет на усталость производиться только в тех элементах, в которых возможно частое приложение знакопеременных и пульсирующих нагрузок.

Для высотных конструкций существует деление на основные, дополнительные и особые сочетания нагрузок.

К основным сочетаниям относятся: собственный вес сооружения и оборудования, предварительное натяжение, ветровые нагрузки, обледенение. Дополнительные сочетания состоят из основных нагрузок, ветра ураганной силы, обледенения, нагрузки от температуры и монтажных воздействий. Особые сочетания состоят из основных нагрузок, воздействия сейсмических сил, односторонних обрывов проводов ли антенн.

Расчетными считаются дополнительные и особые сочетания нагрузок. В таблице 1 приведены наиболее часто встречающиеся комбинации основных, дополнительных и особых сочетаний нагрузок и даны значения коэффициентов сочетания.

Таблица 1

Конструирование опор на сегодняшний день и 40 лет назад существенно отличается. Это связано с применением новых методик и нового оборудования для расчетов и конструирования. Определение величины ветровых и гололедных нагрузок раньше во многом являлось условным, так как было недостаточно имеющихся наблюдений и исследований. Вычисления, позволяющие правильно выбрать расчетные схемы, были достаточно трудоемкими и требовали применение вычислительных машин. Из-за большого количества неясностей методика расчета должна была проверяться результатами практики, и в первую очередь анализом действительной работы сооружений. В настоящее время можно получить пространственную схему, задать все необходимые нагрузки, проверить различные сочетания и на основе всех полученных результатов добиться наиболее выгодного конструктивного решения и проверить, как оно будет работать в тех или иных условиях.

Список литературы:

1. Опоры линий передач. А.Г. Соколов. Госстройиздат. Москва – 1961, 172 с.

2. Шухардин С. Техника в ее историческом развитии.

Код для цитирования: Скопировать