吊线(钢绞线)强度要求

初步选定采用7/3.0mm吊线，其直径为9.0mm，吊线自重400kg/km;架挂光缆的直径为15mm，光缆重量为300kg/km，采用螺旋线绑扎的方式将光缆架挂在吊线上，光缆杆档距离300m，吊线距地面高度为100m，安装地区为丘陵地带，根据气象调查该地带冬天有冰凌，冰凌厚度不大于10mm，结冰凌时温度为−5℃，架挂光缆后的垂度要求为不大于10m，结冰凌时最大风速为10m/s，当地最大风速20m/s，核算所选用的吊线是否满足要求。

第1步:计算钢绞线、光缆自重荷载q1及裹冰荷载。

钢绞线和光缆自重的单位荷载为=(0.4kg/m+0.3kg/m)´9.8=6.86N/m

如果采用电缆挂钩时，分别计算裹冰，再计算总裹冰荷载。

吊线裹冰荷载

=3.14´10´1.0´2.0´(9+10´1.0´2.0)´9kN/m3´10−6

=0.0164kN/m=16.4N/m

光缆裹冰荷载

=3.14´10´1.0´2.0´(15+10´1.0´2.0)´9kN/m3´10−6

=0.0198kN/m=19.8N/m

吊线和光缆总裹冰荷载:=16.4+19.8=36.2N/m

当采用螺旋线绑扎时，吊线和光缆总裹冰按一个整数计算，裹冰的挂体直径可按吊线和光缆的直径和考虑，d=24mm。

吊线和光缆总裹冰荷载:

=3.14´10´1.0´2.0´(24+10´1.0´2.0)´9kN/m3´10−6

=0.02487kN/m=24.9N/m

第2步:计算风荷载。

裹冰风速为10m/s时，=102/1600=0.0625kN/m2，A=44mm

当地最大风速20m/s时，=202/1600kN/m2=0.25kN/m2，A=24mm

裹冰风速时风荷载

=0.0625kN/m2´1.2´2.09´1.4´44´10−3´1.4

=0.01352kN/m=13.5N/m

当地最大风速时风荷载

=0.25kN/m2´1.2´2.09´1.4´24´10−3´1.4

=0.0295kN/m=29.5N/m

第3步:计算综合均布荷载，按两种情况计算比较。

第1种情况是裹冰最大风速时:

==41.42N/m

第2种情况是不裹冰当地最大风速时:

==36.29N/m

通过上述计算比较，裹冰最大风速时的综合均布荷载较大，应按此条件计算导线内力。

第4步:计算导线的内力，假设两端杆的高度相差不大，按导线水平放置考虑，而且在两终端杆处应力最大，则按最大内力考虑计算。其中，，

=47010N=47.01kN

第5步:结果。

杆路上的吊线会有各式各样的使用方式和应用环境，绝大部分的情况是跨越杆的高度不一样高，跨越吊线呈斜线的方式。

两端简支(例如单杆支撑)斜向导线，假定斜导线为小垂度(即垂度与跨度之比，)跨长为，均布荷载为，两端高差为c，则其导线长度L和导线内力S分别计算如下。

两端高差较小(~)，即时的导线曲线长度L。

导线的内应力S计算如下式

当导线水平放置时(c=0)，导线的内力S为:

最大内力在和处，此时Smax为:

式中:

为最大内力(N);

为跨长(m);

为垂度(m)。

q为均布荷载(N/m)，应考虑钢绞线、光缆自重荷载q1及裹冰荷载或施工作业时操作人员和滑车的荷载q2(这两种荷载不会同时发生，出现裹冰时一般不会进行施工作业，通常在正常天气条件下施工)和风荷载q3的共同作用的情况，考虑裹冰时，;不考虑裹冰时，。

式中:1.2为分项系数。

圆截面的构件、拉索等每单位长度上的裹冰荷载计算

式中:

为单位长度上的裹冰荷载(kN/m);

为基本裹冰厚度(mm)，基本裹冰厚度应根据当地离地10m高度处的观测资料，取统计50年一遇的最大裹冰厚度为标准。当无观测资料时，应通过实地调查确定，或按下列经验数值分析采用:

重裹冰区:大凉山、川东北、川滇、秦岭、湘黔、闽赣等地区，基本裹冰厚度可取10~30mm;

轻裹冰区:东北(部分)、华北(部分)、淮河流域等地区，基本裹冰厚度可取5~10mm。

注:裹冰还会受地形和局地气候的影响，因此轻裹冰区内可能出现个别地点的重裹冰或无裹冰的情况;同样，重裹冰区内也可能出现个别地点的轻裹冰或超裹冰的情况。

d为圆截面构件、拉索的直径(mm);

为与构件直径有关的裹冰厚度修正系数;

为裹冰厚度的高度变化系数;

为裹冰重度，一般取9kN/m3。

式中:

为风荷载(kN/m)。

为基本风压(kN/m2)，勘察时应了解当地气象情况取得数据，当得知风速时，也可换算成风压，其换算式为:，V为风速(m/s)。

为风荷载体型系数，取1.2。

A为裹冰后等效截面宽度(m)，根据光缆在吊线上安装所采用不同方法(采用电缆挂钩或采用螺旋线绑扎)确定截面宽度，采用电缆挂钩时，等效截面宽度为吊线裹冰后直径与光缆裹冰后直径之和，采用螺旋线绑扎时，等效截面宽度为吊线直径与光缆直径之和加2倍的裹冰厚度。

为风振系数，根据钢绞线距离地面的高度在1.0~1.2取定，高度较高时，可取值大一些，高度较低时，可取值小一些。

常数1.4是考虑安全适度增加的分项系数。

为风压高度变化系数。

吊线架，包括线架、夹线器、导纱眼、吊线环和吊线环调节器，夹线器含有夹线压片，夹线压片上设置有分块式重物。由于采用分块式重物压在夹线器的夹线压片上，而且可根据使用情况，增加或减少分块式重物，具有可以任意调节压紧程度、结构耐用的优点，本装置适用于毛织机械。

钢绞线张拉值计算

钢绞线预应力张拉施工设计控制张拉力，是指预应力张拉完成后钢绞线在锚夹具前的拉力。因此，在钢绞线预应力张拉理论伸长量计算时，应以钢绞线两头锚固点之间的距离作为钢绞线的计算长度，但在预应力张拉时钢绞线的控制张拉力是在千斤顶工具锚处控制的，故为控制和计算方便，一般以钢绞线两头锚固点之间的距离，再加上钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度，作为钢绞线预应力张拉理论伸长量的计算长度。在钢绞线预应力张拉时,钢绞线的外露部分，大部分被锚具和千斤顶所包裹，钢绞线的张拉伸长量无法在钢绞线上直接测量，故只能用测量张拉千斤顶的活塞行程，计算钢绞线的张拉伸长值，但同时还应减掉钢绞线张拉全过程的锚塞回缩量。钢绞线的承载能力应为总牵引力的4-6倍。

(参阅《公路桥涵施工技术规范》)一般计算式为: ΔL=ΔL1+ΔL2-b-c ⑴ 式中: ΔL1:为从初始拉力(桥梁施工规范规定一般为设计控制张拉力的10%~25%)至张拉设计控制拉力间的千斤顶活塞的张拉行程; ΔL2:为初始拉力时的推算伸长值(按规范规定推算求得); b:工具锚锚塞回缩量; c:工作锚锚塞回缩量。