一、风荷载计算：
避雷针整体高度为m 820992321>=++=++m H H H 取2=z β
94023⨯ϕ管径为H
015.00617.042.035.01d 220z >=⨯⨯=ϖμ 取6.0=s μ
m
KN d z s z k /18.042.035.016.020=⨯⨯⨯⨯==ϖμμβϖ
92992⨯φ管径为H
015.00391.0299.035.025.1d 220z >=⨯⨯=ϖμ 取6.0=s μ
m
KN d z s z k /16.0299.035.035.16.020=⨯⨯⨯⨯==ϖμμβϖ
m H 21=（避雷针针尖）采用570x φ。

风荷载统一取m KN k /2.0=ϖ
采用MIDAS 对该20m 避雷针建模，将风荷载以集中活荷载作用于每段杆件中点。

应力：
2/401068130
15.1407000001110618500mm N W M A N X n =⨯+=+γ<280mm N <f=2152mm N
按《变电所建筑结构设计技术规定》（NDGJ 96-92）10.2.2条规定，管壁应力不宜超过
2
80mm N
（在荷载标准值作用下）。

满足要求。

二、挠度：
独立避雷针挠度：H/100=20000/100=200mm
环形构件受弯强度设计值: 受弯：
02.177********
380607.4494020==<==f t D
02.177215
38060380602.3392990==<==f t D
受压：
112215
24100
241007.4494020==<==f t D 112215
24100241002.3394020==<==f t D
2/215mm N f f c b ==
长度系数: ==•=
000215
.00000863.012211H H I I K 0.4 12.10000863
.016.22000215
.010211
2211=⨯⨯=•••=
•I N I N H H η
12.32=μ 37.31=μ 57.2001409000
12.32
2
22=⨯=
⨯=
i H μλ
6.2956
.1029000
37.31
1
11=⨯=
⨯=
i H μλ
轴心受压稳定系数：
215.005.2206000
215
14.357.2002
>=•=
•=E f y n π
λλ 215.004.3206000
215
14.36.2951>=•=
•=
E
f y n π
λ
λ ()()
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡-+++++=
22
232
2322421n n
n n n n
λλλαα
λλααλϕ
查《变电构架设计手册》表A-2得：300.0,965.032==αα 18.12=ϕ 1.11=ϕ 弯矩作用下钢管截面整体稳定：
()9299⨯φ钢管：
()22'1.1/λπEA N Ey ===⨯⨯⨯)6.2951.1/(820020600014.322173276.2
()
9299/215/1.282.173276100008.0157713015.117000000
18200
1.110000
)
8
.01(22'
⨯=≤=⎪⎭
⎫ ⎝⎛
-⨯⨯⨯+
⨯=-+φγβϕmm N f mm N N N W M A
N EY
x x x
mx
满足要求
()9402⨯φ钢管：
()22'
1.1/λπEA N Ey ===⨯⨯⨯)57.2001.1/(872320600014.322400375.7
()
9402/215/507.400375222008.01106813015.157000000
111106
18.122200
)
8
.01(22'
⨯=≤=⎪⎭⎫ ⎝
⎛
-⨯⨯⨯+
⨯=-+φγβϕmm N f mm N N N W M A
N EY
x x x
mx
满足要求
压弯构件局部稳定计算：
()9299⨯φ钢管
1143.0215
1009.86282299
1017215820010000462<=⨯⨯⨯⨯+⨯=+b c If MC Af N ()9402⨯φ钢管
1262.0215
1037.2146924021057215872322200462<=⨯⨯⨯⨯+⨯=+b c If MC Af N 满足要求 挠度计算:
采用midas gen 计算,避雷针在风荷载作用下且考虑重力二阶效应，顶点位移△<H/100 满足要求。

三、法兰计算
法兰螺栓计算：
m KN M •=17 KN N 10= KN V 3=
b
t i b t N n
N Y MY N ≤+=
∑2
1max 当
5.1497.1=≤=R N
M
时，取管中心为旋转轴
2371=Y 2052=Y 1183=Y
()16806711820522372222=+⨯+=∑I
Y
KN n N Y MY N i b t 75.1212
10
1680672237170002
1max =+⨯⨯=+=
∑ 螺栓采用6.8级M20
KN
N KN N f d N b t b t b t
75.125.73735003002454
max 2
=>==⨯==
π
满足要求
2.法兰板计算： 117=x l 70=y l 6.0117
70
==
x
y l l 取0747.0=β
2max /6.170
11712750mm KN l l N q y x b t =⨯==
N ql M x 16361176.10747.02
2=⨯⨯==β
板厚mm t 16= Q235 Mpa f 215= Mpa f r 125=
mm f
M
2.65==
δ
满足要求
3.肋板计算：肋板厚度mm t 6=
正应力：2
22
2max /215/2.376
100351275055mm N f mm N t h b N b =<=⨯⨯⨯==σ
剪应力：22max /125/25.216
10012750
mm N f mm N ht N r b t =<=⨯==τ
满足要求
4.焊缝计算：
mm h f 6= Mpa f w
t 160=
竖向：
()
2
2max /2.19516022.1/25.1762100267.012750mm N f mm N l h N w t f w e b t f =⨯=<=⨯-⨯⨯⨯==βσ 水平：
()
22max /160/17.266270267.012750mm N f mm N l h N w t w e b t f =<=⨯-⨯⨯⨯==τ
应力：
222
2max /160/2.376
100351275055mm N f mm N t h b N w f b =<=⨯⨯⨯==σ 满足要求。