输电线路杆塔基础课程设计说明书一、设计题目：刚性基础设计（一）任务书（二）目录（三）设计说明书主体设计计算书是设计计算的整理和总结，是图纸设计的理论依据，也是审核设计的技术文件之一，因此编写设计说明书是设计工作的非常重要的一部分。

1、设计资料整理(1)土壤参数（2）基础的材料（3）柱的尺寸（4）基础附加分项系数2、杆塔荷载的计算（1）各种比载的计算（2）荷载计算1）正常大风情况2）覆冰相应风3）断边导线情况要求作出三种情况的塔头荷载图3、基础作用力计算计算三种情况荷载作用下基础的作用力，选择大者作为基础设计的条件。

4、基础设计计算（1）确定基础尺寸1）基础埋深h0确定2）基础结构尺寸确定A、假定阶梯高度H1和刚性角B、求外伸长度b'C、求底边宽度BD、画出尺寸图（2）稳定计算1）上拔稳定计算2）下压稳定计算（3）基础强度计算5、画基础施工图和铁塔单线图用A3纸（按制图标准画图）见参考图6、计算可参考例11－3《输电杆塔及基础设计》课程设计任务书一、设计的目的。

《输电杆塔及基础设计》课是输电线路专业重要的专业课之一，《输电杆塔及基础设计》课程设计是本门课程教学环节中的重要组成部分。

通过课程设计，使学生能系统学习和掌握本门课程中所学的内容，并且能将其它有关先修课程（如材料力学、结构力学、砼结构，线路设计基础、电气技术）等的理论知识在实际的设计工作中得以综合地运用；通过课程设计，能使学生熟悉并掌握如何应用有关资料、手册、规范等，从设计中获得一个工程技术人员设计方面的基本技能；课程设计也是培养和提高学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。

二、设计题目钢筋混凝土刚性基础设计三、设计参数直线型杆塔：Z1－12铁塔（单线图见资料，铁塔总重56816N，铁塔侧面塔头顶宽度为400mm）电压等级：110kV绝缘子： 7片×－4.5地质条件：粘土，塑性指标I L＝0.25，空隙比e＝0.7基础柱的尺寸：600mm×600mm1．荷载计算（正常情况Ⅰ、Ⅱ，断边导线三种情况）2．计算基础作用力（三种情况）3．基础结构尺寸设计4．计算内容（1）上拔稳定计算（2）下压稳定计算（3）基础强度计算五、设计要求1．计算说明书一份（1万字左右）2．图纸2张（1）铁塔单线图（2）基础加工图1、设计资料整理1)土壤参数地质条件：粘土，液性指标IL＝0.5，空隙比e＝0.7查附表15-6得，此土为硬塑（0＜IL=0.25≤0.25）查表11-2得，土的内摩擦角β=20°，土的上拔角α=25°，土的压力系数m=63kN/m3，土的计算容重γS =17kN/m3 ，土的承载力特征值fa=295kN/m22)基础的材料混凝土采用C20，钢筋采用HPB235，基础型式：为阶梯刚性基础，3)柱的尺寸基础柱子段尺寸为a1＝600×600mm4)基础附加分项系数查表11-1得基础附加分项系数γf=0.92、杆塔荷载标准值的计算2.1 杆塔的相关信息参数直线型杆塔：Z1－12铁塔（铁塔总重56816N，铁塔侧面塔头顶宽度为400mm）；电压等级：110kV ；绝缘子：7片×-4.5；气象条件：Ⅲ；水平档距：500m；假设地线金具重力为90N；绝缘子和金具重力为520N；2.2各种比载的计算(1)其计算过程如下：导线的自重比载γ1D (0，0)；导线的冰重比载γ2B(5，0)；)/(1031.13/1075.277)566.21(5728.2710)(728.27)0,5()/(1002.34/1075.2778.93.96410)0,0(33323331m MPa m MPa A b d b m MPa m MPa A qg D D ------⨯=⨯+⨯=⨯+⨯=⨯=⨯⨯=⨯=γγ)/(1080.28/1090sin 48.496.1/10)529(2.10.10.110sin )2()10,5()/(1023.39/1090sin 48.496.1/2592.185.00.110sin )25,0()/(1055.8/1090sin 75.2776.1/10)5266.21(2.10.10.110sin )2()10,5()/(1048.28/1090sin 75.2776.1/2566.211.185.00.110sin )25,0(3322325332232433223253322324m MPa mMPa AW b d m MPa mMPa AW dm MPa mMPa AW b d m MPa mMPa AW dvs f c B vs f c B vs f c D vs f c D ------------⨯=⨯︒⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯+=⨯=⨯︒⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯=⨯︒⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯+=⨯=⨯︒⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=θμαβγθμαβγθμαβγθμαβγ地线的自重比载γ1B (0，0)；地线的冰重比载γ2B (5，0)；导线无冰风比载γ4D (0，25)；导线覆冰风压比载γ5D (5，10)； 地线无冰风比载γ5D (0，25)；地线覆冰风压比载γ5D (5，10)；(2)比载总结)(30859772108]90)1075.1(50048.491023.39[)9050048.491058.81(])1([)(33)0,5(21N N N G K L A G L A G JB B B B JB V B B B =+=⨯-+⨯⨯⨯++⨯⨯⨯=-+++=--γγ（1）运行情况1，直线杆塔的第一种荷载组合情况为：最大风速。

III 级气象区，从《规程》中查得：V=25m/s ， t=－5℃，b=0mm 。

1）地线重力 2)地线风压 3)导线重力4）绝缘子串的风荷载：绝缘子串数n 1=1，每串的片数n 2=7，单裙一片绝缘子挡风面积A J =0.03mm 2，绝缘子串的高度约为15m ，查表2-5得风压高度变化系数μZ =1.0,则 5）导线风压(2)运行情况I1，直线杆塔的第一种荷载组合情况为：覆冰有风。

III 级气象区，从《规程》中查得：V=10m/s ， t=－5℃，b=5mm 。

1)设计冰厚为5mm ，覆冰系数取K=1.075，则地线重力2)地线风压)(946.12503.00.1)17(1)1(2021N N W A n n P J Z JD =⨯⨯⨯+⨯=+=μ)(71350048.491080.283)10,5(5N N L A P P B B B =⨯⨯⨯==-γ)(40499450075.2771048.283)25,0(4N N P L A P JD P D D D =+⨯⨯⨯=+=-γ)(713218875245]520)1075.1(50075.2771031.13[)52050075.2771002.34(])1([)(33)0,5(21N N N G K L A G L A G JD V D D JD V D D D =+=⨯-+⨯⨯⨯++⨯⨯⨯=-+++=--γγ)(156.11003.00.1)17(1)1(2021N N W A n n P J Z JD =⨯⨯⨯+⨯=+=μ)(12021550075.2771055.83)10,5(5N N P L A P JD P D D D =+⨯⨯⨯=+=-γ)(316815.28337095.095.0m ax N N K T T C P D =⨯==3)导线重力4)绝缘子串的风荷载5）导线风压(3）断一根导线（线路最左边相导线）的荷载组合情况为：线路断线事故（一般地区），无冰无风。

1）地线重力 G B =2108N 2）未断导线相G D =5245N 3）断导线相为4）断线张力： 导线的最大使用张力导线的最大使用张力百分比值为50%，则 T D =T Dmax X%=31681×50%N=15841（N ） 2.4杆塔塔风压荷载标准值计算直线型杆塔：Z1－12，铁塔铁塔总重56816N ，铁塔侧面塔头顶宽度为400mm ，塔身顶端宽度为1.6m ，塔腿根开6.312m ，全塔高39m,塔头高8m ，塔身高26m ，塔腿高5M ，线路电压等级110kV ，地表面的粗糙程度为B 类。

2.4.1 塔头风荷载标准值计算（在运行情况1，最大风速） 1）风压随高度的变化系数，查表2-5得， μZ =1.36； 2）风荷载调整系数，查表2-8得，βZ =1.34； 3）构件体型系数μS =1.3（1+η），其填冲系数φ=A f /A ，塔头取φ=0.1×1.1=0.22，)(76.126.14.0822.02)(2221m m b b hA f =+⨯⨯=+=ϕ)/(369.0/876.1391.034.1353.236.1)/(391.0/16002502220m kN m kN h A W q m kN m kN W f Z S Z =⨯⨯⨯⨯====βμμ)(980.262)312.66.1(3122.02)(2221m m b b hA f =+⨯⨯=+=ϕ塔头b/h=1/8=0.125(b 为塔头的平均宽度：b=（0.4+1.6）/2=1)；查表2-6得，η=0.81，μS =1.3（1+0.81）=2.353。

4）塔头的投影面积5)塔头的风压q ，2.4.2塔身风荷载标准值计算（在运行情况1，最大风） 1）风压随高度的变化系数，查表2-5得， μZ =1.26； 2）风荷载调整系数，查表2-8得，βZ =1.26； 3）构件体型系数μS =1.3（1+η），其填冲系数φ=A f /A ，塔头取φ=0.1×1.1=0.22，塔头b/h=3.956/31=0.128（b 为塔身的平均宽度：b=（1.6+6.312）/2=3.956)；查表2-6得，η=0.81，μS =1.3（1+0.81）=2.353。

4）塔身的投影面积5）塔身的风压q2.4.3在运行情况I1，覆冰有风情况下，塔头塔身的风荷载标准值计算 因为在运行情况II 和运行情况I 下，除杆塔的基本参数出了基本风压W 0有变化外，其余参数均保持不变，则，W 0=V 2/1600=102/1600kN/m 2=0.063(kN/m 2)； 同运行情况I ，带入相关参数得，)/(059.0/8)76.1063.034.1353.226.1()(0m kN m kN hA W q f Z S Z =⨯⨯⨯⨯==βμμ)/(205.0/31)980.26063.026.1353.226.1()(0m kN m kN h A W q f Z S Z =⨯⨯⨯⨯==βμμ塔头的风压q塔身的风压q2.4.4在断线情况II1，断一根导线（线路最左边相导线）的荷载组合情况下：线路断线事故（一般地区），无冰无风。