避雷针计算书

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

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：02.177215

38060380607.4494020==<==f t D

02.17721538060380602.3392990==<==f t D

受压：112215

24100241007.4494020==<==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

.016.22000215.010*******=⨯⨯=•••=•I N I N H H η 12.32=μ 37.31=μ

57.200140

900012.322

22=⨯=⨯=i H μλ 6.2956.102900037.311

11=⨯=

⨯=i H μλ 轴心受压稳定系数：

215.005.220600021514.357.2002>=•=•=E f y n π

λλ 215.004.320600021514.36.2951>=•=•=E f y

n π

λλ ()()⎥⎦

⎤⎢⎣⎡-+++++=2

22

322322

421

n n n n n n λλλααλλααλϕ 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

()

9299/215/1.282.173276100008.0157713015.117000000182001.110000)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

()

9402/215/507.400375222008.01106813015.15700000011110618.122200)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

1143.02151009.86282299

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△

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 ≤+=∑21max 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 75.12121016806722371700021max =+⨯⨯=+=

∑ 螺栓采用6.8级M20

KN N KN N f d N b t b t b

t 75.125.73735003002454max 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 16361176.10747.022=⨯⨯==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：2222max /215/2.376

100351275055mm N f mm N t h b N b =<=⨯⨯⨯==σ