4-5. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ПОРТАЛЬНЫХ ОПОР
В этом параграфе рассмотрены лишь вопросы, касающиеся расчетов элементов портальных опор на оттяжках, требующие специального анализа, к ним относится: а) определение крутящих и изгибающих моментов в траверсе и стойках, б) расчет оттяжек из жестких звеньев.
Последний вопрос имеет также непосредственное отношение к расчету опор ПВС, внутренние связи которых выполняются только из жестких звеньев.
Определение крутящих и изгибающих моментов в траверсе и стойках опоры.
Как было указано, предложенная выше методика определения усилий в оттяжках портальных опор не учитывает разгружающего оттяжки влияния реактивного момента Мκ.т, появляющегося вследствие сопротивления траверсы кручению и стоек изгибу, так как их влияние мало. Однако при расчете прочности траверсы и стоек эти моменты должны быть учтены. В предлагаемом ниже методе определения моментов не ставится цель корректировки оттяжек, а рассматривается только определение с известным запасом (поскольку расчет не учитывает зазоры в конструкции шарнира, уменьшающие сопротивление траверсы и стоек перемещению узла) интересующих нас крутящего и изгибающего моментов.
Реактивный момент Мκ.т (рис. 4-26) возникает лишь при действии нагрузки, вызывающей поворот траверсы в горизонтальной плоскости. Такой нагрузкой в числе рассмотренных нами является пара сил R, создающая крутящий момент. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся случаи расчета промежуточной опоры с симметричным расположением якорей на оси линии, при котором β1= β3=β; θ1= θ3=θ.
Для определения крутящего и изгибающих моментов воспользуемся методом сил.
На рис. 4-26 показана расчетная схема опоры при действии на нее пары сил R, к которой приводится крутящий момент от внешних нагрузок Mк=Rb. Для принятой ранее схемы
(рис. 4-20) нагрузки рабочими будут оттяжки 2 и 4 в оттяжках 1 и 3 будет остаточное тяжение, которое для опор нормальной высоты может быть принято равным нулю
.
Разрезая оттяжки в нижней их части, примем в качестве основной системы портальную опору, которая при действии пары сил R сохраняет равновесие без оттяжек, испытывая кручение (рис. 4-27,а). В состоянии Χ1=1 (рис. 4-27,6) опора находится в равновесии под действием единичных усилий в оттяжках 2 и 4.
Параметры эпюр моментов, показанных на рис. 4-27, будут равны соответственно:
а) в основной системе
Кроме определенных выше моментов, на траверсу при различных схемах загружения действуют изгибающие моменты, которые определяются, как для консольной балки на двух опорах. В случае действия неуравновешенного тяжения проводов и тросов стойка опоры (см. рис. 4-20) работает как консольная балка с опорами в узле крепления оттяжек и в опорном шарнире, в соответствии с чем и определяются действующие на нее изгибающие моменты.
При нормальном режиме работы линии на стойки действует ветровая распределенная нагрузка, кроме того, стойку изгибает постоянная составляющая собственного веса стойки, так как последняя наклонена к горизонту. При направлении ветровой нагрузки, указанном на рис. 4-19, правая стойка будет изгибаться распределенной нагрузкой
, а левая стойка распределенной нагрузкой
.
Расчет оттяжек из жестких звеньев.
Часто оттяжки опор линий электропередачи выполняются из круглой стали в виде звеньев длиной 6—8 м значительного диаметра. При этом, кроме напряжений от растяжения, в звене возникают также и напряжения от изгиба.
Рассмотрим работу такого звена при различном натяжении оттяжки. Расчетная схема звена длиной I дана на рис. 4-28. Звено представляет собой стержень, растягиваемый осевой силой Т и изгибаемый поперечной распределенной нагрузкой
Найдем значение параметра и, при котором относительная разность между стрелой провеса и прогибом будет меньше наперед заданного значения. Примем это значение равным 2%, в этом случае будем иметь:
В табл. 4-12 приведены результаты расчета напряжений — основных от растяжения и дополнительных от. изгиба — в оттяжках типовых опор. Как видно из расчета, при наибольшем расчетном тяжения дополнительные напряжения в оттяжках можно не учитывать.
Увеличение напряжения от изгиба при монтажном натяжении Т0 и минимальном Тмин не опасны, так как напряжения от растяжения в этих случаях малы. Расчет в то же время показывает, что длинные звенья оттяжек не следует применять, так как они могут быть повреждены изгибом при монтаже оттяжек.
