郭建凱

摘 要：建設(shè)變電站的關(guān)鍵施工工程就是安裝構(gòu)架，這里面有關(guān)的力學(xué)還有機(jī)械計算具體有計算起重裝置的起吊能力、計算鋼絲繩受力及其準(zhǔn)許拉力、計算構(gòu)建受力變形的構(gòu)件應(yīng)力的考察以及計算地基承載力的考察。

關(guān)鍵詞：變電站；大型構(gòu)架吊裝；力學(xué)；機(jī)械計算

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0.概述

變電站，改變電壓的場所。為了把發(fā)電廠發(fā)出來的電能輸送到較遠(yuǎn)的地方，必須把電壓升高，變?yōu)楦邏弘?，到用戶附近再按需要把電壓降低，這種升降電壓的工作靠變電站來完成。變電站的主要設(shè)備是開關(guān)和變壓器。變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過其變壓器將各級電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來。

安全運(yùn)行從來都是變電運(yùn)行中的主基調(diào)，將一直將其作為這些工作中的中心思想，我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，有關(guān)的電力系統(tǒng)及多種電網(wǎng)裝置與操作人員數(shù)量也正在迅速增加，因此造成的安全意外事故也在持續(xù)的增多，只有全過程以及全方位同時還需對所有的工作人員動員才可以確保變電運(yùn)行工作的安全穩(wěn)定進(jìn)行，為多種工作指標(biāo)與任務(wù)的完成打下良好的基礎(chǔ)。而大型變電站構(gòu)架吊裝力學(xué)的科學(xué)性、合理性關(guān)系到整個變電站的安全運(yùn)行。安裝構(gòu)架的好壞品質(zhì)、動工的安全性與建設(shè)變電站項目的成功與否有直接關(guān)系。因此，安裝變電站大型構(gòu)架是施工負(fù)責(zé)人極為關(guān)注的，吊裝之前一定策劃合理的施工方案和對施工進(jìn)行籌備，這里最關(guān)鍵的一項便是構(gòu)架吊裝有關(guān)的各項力學(xué)與機(jī)械計算，來為最適宜動工方案的制定提供幫助與參考，對施工進(jìn)行指導(dǎo)。

1.地基的有關(guān)承載力

安裝使用變電站大型構(gòu)架的起重裝置因為本身質(zhì)量大、起重之時配重大、起吊構(gòu)件的質(zhì)量大，對于地基承載力與表層的土質(zhì)有非常高的標(biāo)準(zhǔn)。安裝構(gòu)架之前一定要核算地基的承載力，來對判定地基的承載力可不可以對起重裝置站內(nèi)吊裝和行走的要求進(jìn)行滿足，設(shè)置和規(guī)劃起重裝置站內(nèi)的停車起吊以及行走路線。此文對建筑動工當(dāng)中應(yīng)用廣泛的地基承載力定義來引用，對于變電站現(xiàn)實的狀況，了解地基承載力計算簡化公式：

SP/K=F其中S表示受力的有效面積P表示單位面積的承載力K表示安全系數(shù)F表示地基的承載力

單位面積的承載力具體依照兩米深地基承載力狀況來明確。受力的有效面積指的是起重裝置和接觸地面的不同形式下，所有支點(diǎn)之間有效的作用面積。針對輪胎精制觸地承受壓力的汽車起重設(shè)備，受力的有效面積是輪胎接觸地面的位置連線之間面積，要用0.8倍的系數(shù)；對采取液壓支腿以及支腿下方有墊板的設(shè)置支持的汽車起重設(shè)備，此大小是墊板的面積之和，取它的兩倍系數(shù)；對于履帶承壓方式的履帶起重設(shè)備，此大小是履帶接觸地面的面積之和，取它的3倍系數(shù)。

其安全系數(shù)數(shù)值要依照實際狀況選擇，通常是2～3。

通常而言，2m的地基承載力可以對吊裝進(jìn)行滿足，和構(gòu)架吊裝有比較大關(guān)聯(lián)的為外表土質(zhì)狀況。動工、雨水以及風(fēng)化影響了外表土，它有很小的承載力，受到作用之后有很深的塌陷，必須對現(xiàn)場做出有關(guān)處理，才可以完成起重裝置吊裝還有行走的規(guī)定。特別是在南方的膨脹性土區(qū)域，受到作用后其壓縮的模數(shù)大約是7∶1的比例。

2.構(gòu)建的應(yīng)力計算

計算構(gòu)件的應(yīng)力其具體是為了給設(shè)置吊點(diǎn)提供幫助與參考。

外力對構(gòu)建作用之時，在其內(nèi)部出現(xiàn)對外力的作用進(jìn)行抵抗的內(nèi)力，且嘗試讓構(gòu)件自變形之后再次變回到變形以前，此構(gòu)件其內(nèi)部的作用力叫作構(gòu)件的應(yīng)力。吊裝構(gòu)架的過程當(dāng)中具體遭受側(cè)向拉力還有反向拉力，因此構(gòu)件的應(yīng)力有著兩個情況。稱同截面上互相垂直的叫法向應(yīng)力，構(gòu)件受到壓縮又或者法向伸拉之時出現(xiàn)；稱同截面上互相切割的叫作切應(yīng)力或者剪應(yīng)力，構(gòu)件受到與軸向壓力或者拉力垂直時出現(xiàn)。構(gòu)件的應(yīng)力能夠由于外力作用的增加而變大，針對具體的構(gòu)件，增長其應(yīng)力是有著范圍而言的，若大于了這一范圍，就會破壞此構(gòu)件，應(yīng)力能夠到達(dá)的這個范圍最大值叫作此構(gòu)件的極限應(yīng)力。依照構(gòu)件的極限應(yīng)力，對構(gòu)件安全運(yùn)行的最大應(yīng)力進(jìn)行要求，這便叫作許用應(yīng)力。選擇吊點(diǎn)的時候，吊點(diǎn)位置構(gòu)件擔(dān)負(fù)的力必須比其極限應(yīng)力要低，不然的話就會破壞構(gòu)件使其出現(xiàn)變形。

計算構(gòu)件的應(yīng)力公式：構(gòu)件應(yīng)力=W/A其中，W是剪切、拉伸以及壓縮的載荷，A是其截面積。

擔(dān)負(fù)構(gòu)件的載荷依靠分析構(gòu)件所受作用力來明確。分析受力作用之時需要關(guān)注載荷的方向還有大小，因為構(gòu)件具有不同的抗剪以及抗拉水平。

構(gòu)件其截面積依靠幾何計算來對其確定。

依靠計算構(gòu)件的應(yīng)力結(jié)果和構(gòu)件的許用應(yīng)力來比較進(jìn)行分析研究，能夠判斷在受作用力前提下構(gòu)件會不會出現(xiàn)不能還原的破壞變形。

3.準(zhǔn)許鋼絲繩的拉力作用

吊裝構(gòu)架當(dāng)中對鋼絲繩大量使用使其作吊具。

計算準(zhǔn)許鋼絲繩的拉力的公式：

拉力=Pga/K，其中Pg是鋼絲繩的斷裂拉力之和，a指的是換算的系數(shù)。

鋼絲繩斷裂鋼絲的拉力之和能夠依靠對鋼絲繩生產(chǎn)工廠的資料進(jìn)行查找來明確。依照鋼絲繩受力作用和準(zhǔn)許鋼絲繩的拉力進(jìn)行比較，能夠判定吊裝構(gòu)架是否選擇了與規(guī)定相符合的鋼絲繩。

4.起重裝置起吊能力

選擇吊裝構(gòu)架的起重裝置必須對多種原因綜合思考，具體包含動工適應(yīng)性、操作能力、經(jīng)濟(jì)性能以及起吊能力。此文依靠起重裝置起吊能力角度進(jìn)行了簡單研究。

起重裝置的起吊能力指的是裝置在要求吊點(diǎn)高度以及要求吊點(diǎn)半徑的最大的起吊質(zhì)量。這里面，吊臂的長度以及吊點(diǎn)的高度還有其作業(yè)的半徑3項之間都有著互相影響的聯(lián)系存在，必須依照實際的吊裝狀況綜合進(jìn)行思考。

5.實例計算研究

1000kV構(gòu)架其進(jìn)線的橫梁質(zhì)量為29.6噸，長度為50m，跨度使54m，采取長方形之類的截面構(gòu)造形式，斷面大小為4m×4m，采用的全路面的汽車起重機(jī)器其重量使72噸，通過兩側(cè)位置12個輪胎來行走。

5.1計算地基的承載力

行走時輪胎直接接觸地面支持，現(xiàn)實受力的面積=LW=13*2.98=38.740，之后取0.8倍的系數(shù)，所以其受力的有效面積為31.0。

吊裝的過程當(dāng)中對4條支腿進(jìn)行利用，各條支腿其下方設(shè)置一塊四墊板，墊板的面積大小為：4*4=16m2，再取兩倍的系數(shù)，受力的有效面積為32m2。

此變電站兩米深為老黃土的土質(zhì)，外表屬于細(xì)實粘土，每單位面積的承載作用力為50噸每平方米。其安全系數(shù)為3。

行走的過程當(dāng)中，地基的承載力=31*50/3=516.7噸；

吊裝的過程當(dāng)中，地基的承載力=32*50/3=533.3噸；

行走過程地基承載力大于72噸，其滿足該汽車起重設(shè)備的行走規(guī)定。

吊裝的過程當(dāng)中，其配重為100噸，橫梁質(zhì)量是29.6噸，鋼絲繩質(zhì)量為0.32噸，總共的質(zhì)量為前面這些數(shù)值加上自重差不多是200噸。

200噸小于吊裝過程當(dāng)中地基的承載力，所以其滿足該汽車起重設(shè)備的吊裝規(guī)定。

結(jié)語

在變電站所有的動工項目當(dāng)中，有關(guān)其構(gòu)架的使用安裝是極為重要的一項。對其要求非常嚴(yán)謹(jǐn)，這就需要我們對其中的有關(guān)分析必須準(zhǔn)確，因此對于里面出現(xiàn)的力學(xué)以及機(jī)械計算必須精準(zhǔn)的掌握。只有這樣，才可以保證變電站對于大型構(gòu)架的準(zhǔn)確施工，才不會使得工程項目建設(shè)功虧一簣。

參考文獻(xiàn)

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