Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Курсовой проект - Проект линии электропередачи (ЛЭП) и рассчёт для неё опоры при заданном ветровом районе по гололёду - файл 1.doc


Курсовой проект - Проект линии электропередачи (ЛЭП) и рассчёт для неё опоры при заданном ветровом районе по гололёду
скачать (963.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc964kb.29.11.2011 19:40скачать

1.doc

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е.АЛЕКСЕЕВА
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Техническая механика»

Выполнил: ст. Морозов А.И.

гр. 1402110530

Проверил:

доцент Кипарисов А.Г.


Нижний Новгород

2009г.

Содержание:

  1. Часть I. Расчет проводов ЛЭП на прочность.

  2. Часть II. Расчет опоры линии электропередачи.

Цель курсового проекта:

Спроектировать линию электропередачи (ЛЭП) и рассчитать для неё опоры при заданном ветровом районе по гололёду (вариант №25)
1. Расчёт проводов ЛЭП на прочность

1.1 Постановка задачи и исходные данные

Для заданной линии ЛЭП необходимо определить нагрузки, действующие на провод для трёх расчётных режимов, напряжения в проводе, стрелу провеса, величину наибольшего провисания и её координаты, первоначальную длину провеса. Построить кривые провисания проводов.

При расчёте принято:

- длина пролёта l = 300 м;

- разность уровней точек подвеса h = 35 м;

- марка провода по ГОСТ 839-59 – АС-400;

- район по гололёду – IV;

- район по ветру – VI;

- температура, при которой подвешен провод Т0 = 0С;

- среднегодовая температура TIII = 0С;

- минимальная температура TI = – 40С;

- коэффициент скоростного напора k = 1.

^ 1.2 Определение характеристик провода

Площадь сечения провода F = 493,3 мм2.

Расчётный диаметр провода d = 29 мм.

Расчётный вес провода qп = 1,840 даН/м.

Модуль упругости материала Е = 8900 даН/мм2.

Коэффициент температурного линейного расширения град –1.
1.3 Определение расчётной нагрузки для каждого режима

1.3.1 I режим – минимальной температуры (TI = – 40С; гололёд и ветер отсутствуют)

Интенсивность нагрузки от собственного веса для провода марки АС-300 по ГОСТ 839-59

даН/м

Удельная нагрузка



1.3.2 II режим – максимальной нагрузки (TII = – 5С; гололёд и ветер)

Толщина стенки гололёда b = 20 мм (IV район).

Скоростной напор ветра даН/м2 (I район; при наличии гололёда скоростной напор принимается равным 25% от нормативного qн).

Удельный вес льда провода .

Интенсивность нагрузки от гололёда:

даН/м.

Интенсивность нагрузки от давления ветра:

даН/м (Здесь с = 1,2 – аэродинамический коэффициент).

Суммарная интенсивность нагрузки:

даН/м.

Удельная нагрузка



1.3.3 III режим – среднегодовой температуры (TI = 0С; гололёд и ветер отсутствуют).

Как и для I режима:

даН/м; .

Вычисленные нагрузки и допускаемые напряжения для трёх режимов сведены в таблицу.


Расчётный режим

Допускаемые напряжения, даН/мм2

Температура Т, С

Интенсивность нагрузки, даН/м

Удельная нагрузка,


I

II

III


11,5

13,0

7,75


– 40

– 5

0


1,840

4,82

1,840


0,00372

0,00977

0,00372


1.4 Вычисление длины критических пролётов

Длину критических пролётов вычисляем по формуле:



По этой формуле находим, принимая 0,9933








Полученное соотношение критических величин пролётов ( ) соответствует случаю № 2, пролеты и в этом случае фиктивные, физического смысла не имеют и находятся на пересечении прямой III – III с продолжением кривых I – III и II – III (см. рис. 1 ) Для пролетов L расчет. < L 2 кр. исходным является режим I, а при L расчет. > L 2 крит. режим II, где L расчет. – длина пролета, по которому ведется расчет (задана по условию).




Рисунок 1


1.5 Расчёт кривых провисания провода

1.5.1 Режим II

Горизонтальное натяжение нити:

даН.

Величина наибольшего провисания:



Абсцисса, определяющая положение низшей точки:



Из решения видно, что низшая точка кривой провисания лежит за пределами пролёта.

Стрела провисания

м

Конечная длина провода


Первоначальная длина провода


По выполненным расчётам строим кривую провисания провода

( рис. 2).


Рис.2
1.5.2 Режим I

Для режима I используем уравнение состояния провода



где индекс m означает исходный режим, индекс n – исследуемый режим.

В нашем случае имеем:



или



После упрощения получим:



откуда даН/мм2.

Дальнейший расчёт проводим аналогично расчёту режима II:

даН;



;

;

;



По полученным данным строим кривую провисания провода аналогично режиму I (см. рисунок 3).

Рис.3

1.5.2 Режим III

Для режима III имеем:



или



После упрощения получим:



откуда даН/мм2.

даН;



;

;

;



По полученным данным строим кривую провисания провода аналогично режиму III (см. рисунок 4).




2. Расчёт опоры ЛЭП

2.1 Постановка задачи и исходные данные

Для расчётной схемы опоры ЛЭП необходимо:

- определить интенсивность давления на ферму ветровой нагрузки (район по ветру I);

- определить усилия в элементах плоской фермы;

- подобрать из условия устойчивости безопасные размеры поперечного сечения отдельно для поясов и раскосов решётки в виде равнобокого уголка;

- рассчитать опасный узел сварного и болтового соединений, выполнить эскизы этих узлов.

При расчёте принять:

- допускаемые напряжения при растяжении и сжатии для прокатных профилей даН/см2 (210 МПа);

- допускаемые напряжения для сварных швов, болтов, заклёпок на срез даН/см2 (130 МПа); на смятие даН/см2 (340 МПа);

- сосредоточенный момент

- сосредоточенная сила Р = 1000 даН (0,01 МН);

- параметр а = 2 м.

2.2 Расчёт ветровой нагрузки, действующей на опору

Определим величину расчётного скоростного напора:

даН/м2,

где

даН/м2 – скоростной напор ветра (VI район)

n = 1,3 – коэффициент перегрузки для высотных сооружений;

k =1 – поправочный коэффициент изменения скоростного напора, зависящий от высоты и типа местности (см. п. 1.1).

Коэффициент лобового сопротивления для пространственной четырёхгранной фермы при направлении ветра на грань:



где

Сх = 1,4 – аэродинамический коэффициент для плоской фермы;

m = 0,3 – коэффициент увеличения давления ветра на подветренную грань, зависящий от типа решётки.

Площадь проекции опоры на плоскость, перпендикулярную направлению ветра (рисунок 3):

,

где

м2 – площадь проекции прямоугольной части;

м2 – площадь проекции трапециевидной части;

-угол наклона боковой стороны трапеции к ветру.

При этих значениях получим:

м2.

Вычисляем давление ветра на опору:

даН,

где

 = 1,5 – коэффициент увеличения скоростного напора, учитывающий его динамичность и пульсацию;

поправочный коэффициент при действии ветра на ребро;

расчётная площадь проекции конструкции по наружному обмеру на плоскость, перпендикулярную направлению ветра; здесь коэффициент заполнения плоской фермы.

Интенсивность ветровой нагрузки

даН/м.

Принимаем qw = 131 даН/м.


2.3 Определение усилий в стержнях фермы

2.3.1 Определение узловой нагрузки

Интенсивность распределённой нагрузки разносим по узлам фермы. Усилие, приходящееся на одну панель, определяем по формуле:

тогда


2.3.2 Вычисление реакций в опорах

Из условий равновесия:



Рис.5

Вычисление усилий в стержнях фермы

Для определения усилий в стержнях используем метод сечений и способ вырезания узлов.
рис.7


  1. сечение I – I (рис.7)


Условия равновесия:




рис. 8
рис.9


2) сечение 2 – 2 (рис.9)

Условия равновесия:




рис.10

Рис.11


3) сечение 3 – 3 (рис.11)

Условия равновесия:





Рис.12

  1. сечение 4 – 4 (рис.15)




Рис.13
Условия равновесия:






Рис.14

рис.15








Сечение 5-5 (рис.18)


Рис.16

Условия равновесия:






Рис.17

Рис.18

Сечение 6-6 (рис.20)

Условия равновесия:












Рис.19

Рис.20



Рис. 21


сечение 7-7 (рис.24)



Рис.22

Рис.23

Условия равновесия:


По найденным значениям строим эпюры внутренних усилий в стержнях фермы (рис.25).
Рис.24



рис.25
^ 2.4 Подбор безопасных размеров поперечного сечения стержней фермы

Наибольшее сжимающее усилие в поясе даН.

Безопасные размеры поперечного сечения равнобокого уголка находим из условия прочности при растяжении:



Из условия устойчивости при сжатии имеем:



принимая 0 = 0,5 в первом приближении.

Согласно ГОСТ 8509-57, по сортаменту выбираем равнобокий уголок 10010010, для которого F = 19,2 см2 и imin = 1,96 см.

Вычисляем гибкость стержня, считая элементы пояса шарнирно закреплёнными по концам:



По справочной таблице для гибкости  = 103,6 , используя линейную интерполяцию, находим:



По сортаменту окончательно выбираем равнобокий уголок 10010010, для которого A = 19,2 см2 и imin = 1,98 см.

Аналогичным образом определяем необходимые размеры сечения для стержней решётки.

Из условия устойчивости при сжатии имеем:



принимая 0 = 0,5 в первом приближении.

Согласно ГОСТ 8509-93, по сортаменту выбираем равнобокий уголок 63634, для которого F = 4,96 см2 и imin = 1,25 см.

Вычисляем гибкость стержня, считая элементы пояса шарнирно закреплёнными по концам:



Гибкость очень велика, поэтому выбираем равнобокий уголок 80807, для которого F = 10,8 см2 и imin = 1,58 см.

Гибкость стержня



Окончательно принимаем для раскосов уголок 80807.







Скачать файл (963.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации