ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ ВСЕСОЮЗНЫЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОЕКТНО-ИЗЫСКАТЕЛЬСКИЙ
И НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
(ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ) МИНЭНЕРГО СССР
ПОСОБИЕ
ПО
ПРОЕКТИРОВАНИЮ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ОПОР ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ (ВЛ) ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
И ОТКРЫТЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ (ОРУ)
ПОДСТАНЦИЙ НАПРЯЖЕНИЕМ СВЫШЕ 1 КВ
(к СНиП II-23-81*)
Утверждено
приказомЭнергосетьпроекта
от24июня1985 г.№422
Москва
Центральный институт
типового проектирования
1989
Рекомендовано к изданию
научно-техническим советом Энергосетьпроекта Минэнерго СССР.
Содержит рекомендации по
расчету конструкций опор и их элементов и примеры расчета.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящее Пособие
разработано с целью конкретизации основных положений СНиП II-23-81*
«Стальные конструкции» применительно к проектированию стальных конструкций опор
воздушных линий (ВЛ) электропередачи и открытых распределительных устройств
(ОРУ) подстанций. Все ссылки на указания СНиП II-23-81*
сделаны с учетом их изменений.
В Пособии содержатся также
рекомендации по расчету конструкций опор и их элементов, отсутствующие в СНиП
II-23-81*, и примеры расчета.
Разработано Северо-Западным
отделением Энергосетьпроекта Минэнерго СССР (д-р техн. наук А.А.Зевин, канд. техн. наук А.И.Курносов, инженеры Е.М.Бухарин, Б.М.Клебанов,
Е.Н.Колбанев, И.Г.Падва, С.А.Штин).
1.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Проектирование стальных
конструкций опор ВЛ и ОРУ следует производить в соответствии со СНиП
II-23-81*, с учетом рекомендаций Руководства и Пособия, указанных в списке
литературы.
При расчетах конструкций
опор ВЛ и ОРУ необходимо учитывать требования СТ СЭВ 384-76 и СТ СЭВ 3972-83.
Нагрузки на конструкции
определяются в соответствии с [7] и
[5].
1.2. Конструкции высотой до 100
м рекомендуется проектировать из открытых горячекатаных и замкнутых
многогранных профилей. Конструкции специальных опор ВЛ больших переходов
высотой более 80 м допускается проектировать с применением бесшовных
горячедеформированных труб.
Применение бесшовных
горячедеформированных труб в других конструкциях не допускается.
1.3. Отдельные элементы опор,
работающие на растяжение (оттяжки, тяги, затяжки), рекомендуется выполнять из
стальных канатов или из круглой стали.
1.4. При проектировании
конструкций опор ВЛ и ОРУ следует соблюдать указания [6].
Для защиты от коррозии
конструкций с болтовыми соединениями (кроме соединений на высокопрочных
болтах), а также болтов, гаек и шайб рекомендуется горячее цинкование методом
погружения в расплав. В отдельных случаях допускается применение лакокрасочных
покрытий, а для крепежных изделий - гальваническое цинкование. При
экономическом обосновании допускается применение атмосферо- и
коррозионно-стойких сталей.
Оттяжки из оцинкованных
спиральных канатов из высокопрочной проволоки следует, кроме того, покрывать
защитной электротехнической смазкой (ЗЭС).
Технические требования к
качеству покрытия методом горячего цинкования, правила приемки и методы
контроля стальных опор ВЛ и ОРУ приведены в ОСТ 34-29-582-82, крепежных изделий
- в ОСТ 34-29-566-82.
2.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И СОЕДИНЕНИЙ
2.1. В зависимости от степени
ответственности конструкций ВЛ и ОРУ, а также условий эксплуатации они
разделяются на четыре группы.
Рекомендации по применению
марок стали, предложенных в качестве основных, для стальных конструкций ВЛ и
ОРУ, входящих в эти группы, в зависимости от расчетной температуры района
строительства приведены в табл. 1.
Таблица 1
Марка
стали | ГОСТ или ТУ | Категория стали при расчетной температуре района строительства, °С |
t ≥ -40 | -40 >
t ≥ -50 | -50 > t ≥
-65 |
Группа
1.Сварныеспециальныеопорыбольшихпереходоввысотойболее60м |
ВСт3сп; ВСт3Гпс | ТУ 14-1-3023-80 | 5 | - | - |
| ГОСТ 380-71* | 5 | - | - |
09Г2С | ТУ 14-1-3023-80 | 12 | 13 | 15 |
09Г2С; 10Г2С1 | ГОСТ 19281-73* | 12 | 13 | 15 |
| ГОСТ
19282-73* | 12 | 13 | 15 |
16Г2АФ | ГОСТ
19282-73* | 12 | 13 | 15 |
Группа
2.СварныеопорыВЛнезависимоотнапряженияВЛ (заисключениемопорбольшихпереходов),
сварныеопорыошиновкииподвыключателиОРУнезависимоотнапряженияОРУ, сварныеопорыподоборудованиеОРУнапряжением500кВиболее, атакжеспециальныеопорыбольшихпереходовгруппы1приотсутствиисварныхсоединений |
ВСт3сп | ТУ 14-1-3023-80 | 5 | - | - |
| ГОСТ 380-71* | 5 | - | - |
ВСт3пс | ТУ 14-1-3023-80 | 6а | - | - |
| ГОСТ 380-71* | 6а | - | - |
09Г2С | ТУ 14-1-3023-80 | 6 | 12 | 15б |
09Г2С; 10Г2С1 | ГОСТ 19281-73* | 6 | 12 | 15б |
| ГОСТ
19282-73* | 6 | 12 | 15б |
16Г2АФ | ГОСТ
19282-73* | 6 | 13 | 15 |
18Гпс | ГОСТ 23570-79 | + | - | - |
18Гсп | ГОСТ 23570-79 | +в | - | - |
Группа
3.СварныеиболтовыеопорыподоборудованиеОРУдо330кВвключ. (кромеопорподвыключатели), атакжеконструкциигруппы2приотсутствиисварныхсоединений |
ВСт3пс | ТУ 14-1-3023-80 | 6 | - | - |
| ГОСТ 380-71* | 6 | - | - |
09Г2С | ТУ 14-1-3023-80 | 6 | 6 | 7 или
12 |
09Г2С; 10Г2С1 | ГОСТ 19281-73* | 6 | 6 | 7 или
12 |
| ГОСТ
19282-73* | 6 | 6 | 7 или
12 |
16Г2АФ | ГОСТ
19282-73* | 6 | 7 или
12 | 9 |
18Гпс | ГОСТ 23570-79 | +в | - | - |
Группа
4.Сварныеиболтовыеконструкциикабельныхканалов,
деталипутейперекаткитрансформаторов, трапы,
лестницы, ограждения, оградыидругиевспомогательныеконструкцииОРУиВЛ |
ВСт3кп | ТУ 14-1-3023-80 | 2 | - | - |
| ГОСТ 380-71* | 2 | - | - |
ВСт3сп; ВСт3Гпс | ТУ 14-1-3023-80 | - | 5 | 5 |
| ГОСТ 380-71* | - | 5 | 5 |
18Гпс | ГОСТ 23570-79 | - | + | + |
Обозначения, принятыевтабл.1: а - в районах строительства с расчетной
температурой -30 °С > t≥ -40 °С применять толщину не более 10 мм; б - в районах строительства с расчетной
температурой -50 °С > t≥
-65 °С при толщине проката не более 11 мм допускается применять сталь
категории 12; в - применять только для опорных плит
башмаков; знак «+» означает, что категорию стали и требования
к ней указывать в проекте не следует; знак «-» означает, что данную марку стали в
районе строительства с указанной расчетной температурой применять не следует. Примечания: 1. Расчетная
температура района строительства принимается в соответствии с указанием п. 2.2. 2. Обозначения марок стали, поставляемой по
ТУ 14-1-3023-80, даны для групп прочности 1 и 2, которые следует указывать в
заказе. 3. Применение углеродистой стали по ГОСТ
380-71 допускается только при невозможности получения марок стали по ТУ
14-1-3023-80. 4. Указанные категории стали относятся к
фасонному и листовому прокату толщиной не менее 5 мм и к круглой стали
диаметром не менее 12 мм. При толщине фасонного и листового проката менее 5
мм приведенные в таблице марки стали применяются без требований по ударной
вязкости. За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки. Марки
круглой стали и условия их применения в оттяжках опор приведены в п. 2.11 и табл. 4. 5. Применение круглой стали диаметром менее
12 мм допускается только для слабонагруженных элементов конструкций группы 4. 6. Марки стали для бесшовных горячедеформированных труб следует
принимать в соответствии с указанием п. 2.3. |
При технико-экономическом обосновании
допускается также использование других марок стали в соответствии с табл. 50* [1] в
зависимости от групп конструкций и расчетной температуры климатических районов
строительства.
Для оттяжек из круглой стали
указания по применению ее марок приведены в п. 2.11.
В районах с расчетной
температурой -40 °С > t≥ -45 °С в конструкциях опор с
соединениями на болтах (при отсутствии сварки) допускается применение углового
и листового проката из углеродистой стали марок Ст3 и 18Гпс.
2.2. При выборе марок стали за
расчетную температуру района строительства принимается:
для опор ВЛ 1150 кВ и более,
а также для опор больших переходов (независимо от напряжения ВЛ), для опор
ошиновки, опор под выключатели и оборудование ОРУ напряжением 1150 кВ и более -
температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,98 по гр. 20
таблицы «Температура наружного воздуха» [4];
для всех других конструкций
(независимо от напряжения ВЛ и ОРУ) - температура наиболее холодной пятидневки
с обеспеченностью 0,92 по гр. 21 таблицы «Температура наружного воздуха» [4] или расчетная температура климатических
районов строительства по табл. 50* [1].
2.3. Для бесшовных
горячедеформированных труб, рекомендованных к применению в специальных опорах
больших переходов, необходимо применять следующие марки стали:
в
климатических районах строительства с расчетной температурой t≥ -40 °С - марку 20 по ГОСТ 8731-74 с дополнительным
требованием к ударной вязкости не менее 30 Дж/см2 при
температуре минус 20 °С;
в
районах строительства с расчетной температурой -40 °С> t≥ -50 °С -
марку 09Г2С по ГОСТ 8731-74* с дополнительным
требованием к ударной вязкости не менее 40 Дж/см2 при
температуре минус 40 °С при толщине стенки трубы до 9 мм и 35 Дж/см2
- при толщине стенки 10 мм и более или марку 16Г2АФ по ТУ 14-3-829-79;
в районах строительства с
расчетной температурой -50 °С > t≥ -65 °С- марку 09Г2С по ТУ
14-3-500-76.
2.4. Литые детали следует
проектировать из углеродистой стали марок 35Л и 45Л, удовлетворяющих
требованиям для II или IIIгрупп отливок по ГОСТ
977-75*.
2.5. Для сварки стальных
конструкций следует применять материалы, соответствующие материалу свариваемых
элементов и обеспечивающие требуемые свойства сварных соединений и надлежащую
технологию их выполнения. Рекомендуемые материалы для ручной сварки и указания
по их применению приведены в табл. 2.
В случаях применения
механизированных способов сварки следует руководствоваться указаниями табл. 55*
[1] и табл. 1 [2].
Таблица 2
Группа
конструкций по табл. 1 | Расчетная температура района строительства, °С | Марка стали | Типы электродов (по ГОСТ
9467-75) |
1 | t≥ -40 | ВСт3сп; ВСт3Гпс | Э42А; Э46А |
t≥ -65 | 09Г2С; 10Г2С1 | Э46А; Э50А |
t≥ -65 | 16Г2АФ | Э50А; Э60 |
2, 3 | t≥ -40 | 18Гсп; 18Гпс; ВСт3сп ВСт3пс | Э42 Э46 |
-40
> t≥ -65 | 09Г2С; 10Г2С1 | Э46А; Э50А |
-40
> t≥ -65 | 16Г2АФ | Э50А; Э60 |
4 | t≥ -40 | ВСт3кп | Э42; Э46 |
-40
> t≥ -65 | ВСт3сп; ВСт3Гпс 18Гпс | Э42А Э46А |
2.6. Для болтовых соединений
следует применять стальные болты и гайки, удовлетворяющие требованиям ГОСТ
1759-70*. Болты следует назначать по табл. 3и ГОСТ 15589-70*, ГОСТ 15591-70*, ГОСТ 7796-70*, ГОСТ 7798-70*, а при ограничении
деформаций соединений - по ГОСТ 7805-70*.
Таблица 3
Условия
применения | Технологические требования по ГОСТ 1759-70* |
расчетная температура района строительства, °С | условия работы болтов | класс прочности (по табл. 1) | дополнительные виды испытаний (по табл. 10) | марка стали болтов |
В
конструкциях опор ВЛ и ОРУ высотой до 100 м |
t≥ -40 | Растяжение
или срез | 4.6;
5.6 4.8;
5.8 6.6 | Поз. 1 То же " | По
табл. 1 То же 35 |
-40
> t≥ -65 | То же | 4.6;
5.6 4.8*;
5.8* 8.8 | Поз. 1
и 4 Поз. 1 Поз. 3
и 7 | По
табл. 1 То же 35Х;
38ХА |
Срез | 4.8;
5.8 | Поз. 1 | По
табл. 1 |
В
конструкциях опор ВЛ и ОРУ высотой более 100 м |
t≥ -40 | Растяжение
или срез | 4.6;
5.6 6.6 | Поз. 1
и 4 То же | По
табл. 1 35 |
Срез | 4.8;
5.8 | Поз. 1 | По
табл. 1 |
-40
> t≥ -50 | Растяжение
или срез | 4.6;
5.6 8.8 | Поз. 1
и 4 Поз. 3
и 7 | По табл.
1 35Х;
38ХА |
Срез | 4.8;
5.8 | Поз. 1 | По
табл. 1 |
-50
> t≥ -65 | Растяжение
или срез | 8.8 | Поз. 3
и 7 | 35Х;
38ХА |
Срез | 4.6;
5.6 4.8*;
5.8* | Поз. 1
и 4 Поз. 1 | По
табл. 1 То же |
*
Требуется дополнительный
последующий отпуск при t = 650 °С. Примечания: 1. При заказе болтов классов прочности 6.6 и 8.8 следует указывать
марки стали. 2. При заказе
болтов классов прочности 4.8 и 5.8 необходимо указывать, что применение
автоматной стали не допускается. 3. При заказе болтов
классов прочности 4.8, 5.8 и 8.8, подлежащих цинкованию, необходимо
указывать, что цинкование должно производиться с обязательным
обезводораживанием. |
По согласованию с
заводом-изготовителем рекомендуется применение болтов с укороченной резьбой по
ОСТ 34-13-021-77. Болты следует назначать с крупным шагом резьбы.
Применение болтов с подголовком
и с резьбой до головки не допускается.
2.7. Гайки следует применять по ГОСТ
5915-70* и по ГОСТ
15521-70: для болтов классов прочности 4.6, 4.8, 5.6 и 5.8 - гайки класса
прочности 4; для болтов классов прочности 6.6 и 8.8 - гайки классов прочности
соответственно 5 и 6. Гайки должны быть с крупным шагом резьбы.
2.8. Шайбы должны применяться:
плоские - по ГОСТ 11371-78* из стали марки ВСт3кп2 по ГОСТ
380-71*;
пружинные - по ГОСТ 6402-70*, тяжелые или
нормальные из стали марки 65Г - по ГОСТ 1050-74.
Цинкование пружинных шайб
должно производиться с обязательным обезводораживанием. Оцинкованные пружинные
шайбы должны удовлетворять требованиям ГОСТ 6402-70*.
2.9. Фундаментные (анкерные)
болты и U-образные болты для
крепления оттяжек следует проектировать в районах с расчетной температурой:
t≥ -40
°С - из стали марки ВСт3сп2 по ГОСТ 380-71* или, при соответствующем
обосновании, из стали марок 09Г2С-2 и 10Г2С1-2 по ГОСТ 19281-73*;
-40 °С >t≥ -50 °С - из стали марок
09Г2С-12 и 10Г2С1-12 по ГОСТ 19281-73;
-50 °С> t≥
-65°С - из стали марок 09Г2С-8 и 10Г2С-8.
При расчетной температуре
района строительства -50 °С > t≥ -65°С низколегированные
стали марок 09Г2С-8 и 10Г2С1-8 должны иметь ударную вязкость не менее 30 Дж/см2
при температуре испытания минус 60 °С.
Для получения гарантированной
ударной вязкости не менее 30 Дж/см2 болты с диаметром резьбы свыше
30 мм допускается подвергать следующей термической обработке:
нормализации - с диаметром
резьбы до 56 мм включ.;
термическому улучшению - с
диаметром резьбы свыше 56 мм.
Термической обработке
допускается подвергать как готовые изделия, так и исходный материал.
Для фундаментных и U-образных болтов резьба должна быть с крупным шагом.
2.10. Гайки для фундаментных и
11-образных болтов диаметром до 48 мм следует применять для болтов из стали
марок:
ВСт3сп2 - класса прочности 4
по табл. 2 ГОСТ 1759-70*;
09Г2С-2, 09Г2С-12, 09Г2С-8, 10Г2С1-2, 10Г2С1-12, 10Г2С1-8 - класса
прочности не ниже 5 по табл. 2 ГОСТ 1759-70*.
Гайки для фундаментных и U-образных болтов диаметром 48 мм и менее следует
применять по ГОСТ 5915-70*, для болтов
диаметром свыше 48 мм - по ГОСТ 10605-72*, а
изготавливать из стали тех же марок, что и болты. Гайки следует применять с
крупным шагом резьбы.
2.11. Для гибких элементов опор
(оттяжек, вантовых траверс) рекомендуется применять стальные спиральные канаты
(раскручивающиеся или нераскручивающиеся) по ГОСТ
3063-80, ГОСТ
3064-80 из оцинкованной проволоки высшей марки для средних или жестких
агрессивных условий работы.
Оцинкованная проволока для
жестких агрессивных условий работы назначается для ВЛ, сооружаемых в районах
соленых озер, морского побережья, химических предприятий и в других районах с повышенной степенью
агрессивности среды.
Для опор с железобетонными
стойками, заделанными в грунт, оттяжки допускается выполнять из круглой стали,
марки которой следует принимать по табл. 4.
Таблица
4
Марка стали | ГОСТ | Категория стали при расчетной температуре района строительства, °С |
-40 | -40 > t≥ -50 | -50 > t≥
-65 |
ВСт3сп | 380-71* | 5 | - | - |
ВСт3Гпс | 380-71* | 5 | - | - |
09Г2С | 19281-73* | 12 | 12 | - |
10Г2С1 | 19281-73* | 12 | 12 | - |
Примечание. Знак
«-» означает, что данную марку стали в районе строительства с указанной расчетной
температурой применять не следует. |
2.12. Марки применяемой стали и
группы прочности по ТУ 14-1-3023-80, классы прочности болтов, типы электродов
для сварки, а также дополнительные требования к поставляемым стали, болтам, канатам
следует указывать на чертежах КМ (конструкции металлические), КМД (конструкции
металлические, деталировка) стальных конструкций и в документации по заказу.
2.13. Физические характеристики
материалов приведены в табл. 63 и 64 [1].
3.
РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ И СОЕДИНЕНИЙ. УЧЕТ УСЛОВИЙ РАБОТЫ И
НАЗНАЧЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ
РАСЧЕТНЫЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ
Комментарии (0)
Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться