Excel和AutoCAD在方案設計計算中的應用

2014-11-30 王勇 吉林省送變電工程公司

  針對設計《整立吊車方案》的計算需要,將Excel 和AutoCAD 運用于施工方案的設計中,使用這些工具做計算模擬工作,使施工方案設計工作量大大減少,施工計算的準確性也隨之提高,這種應用同樣可以適用于其它技術方案計算系統模型。

  引言

  在500kV 合南#2 線路工程組塔中,我公司首次采用吊車整體起立施工方案。由于吊車整立鐵塔計算量大,工藝復雜,為了提高工效,我們選用Excel 和AutoCAD 作為工程計算和模擬工具,形成一整套方便精確的運算體系模型。Excel 由于其具有計算程序的功能,具備計算模型建立的條件。在本次方案設計中,首先利用函數菜單的功能對各塔型的重心進行計算求解,列出表格,從中不但能得到總體塔重數據,各段的其它數據也一清二楚。

1、利用Excel 計算塔重心

  計算塔重心用電子表格格式如表1。

表1 計算重心用電子表格

Excel和AutoCAD在方案設計計算中的應用

  1.1、鐵塔塔段的平面形狀大體分為矩形、正三角形、倒三角形、正梯形、倒梯形。梯形重心高度H 的計算公式為

Excel和AutoCAD在方案設計計算中的應用

  其中a1為梯形短邊尺寸,m;a2為梯形短邊尺寸,m;h為梯形的高度,m。

  1.2、鐵塔重心高度的計算以變截面鐵塔為例,鐵塔重心高度計算時,假定每段的重量集中于塔面形心,其形心對支點的高度為每段塔的重心高度。形心計算公式為:

Excel和AutoCAD在方案設計計算中的應用

  式中:G=9.087Gn,ΣM=G1H1+G2H2+…+GmHm。G 為鐵塔總重力,kg;Gn 為鐵塔總質量,kg;H0 為塔重心至支點的距離(簡稱重心高度),m;ΣM 為各分段重力對支點的力矩總和。

2、利用AutoCAD 進行模擬

  對于整立鐵塔受力分析計算,應用了AutoCAD 技術。AutoCAD 是被普遍應用的工程輔助制圖軟件,利用其能夠1:1 處理圖形,容易測量各種數據及模擬各種布置狀態。

  首先繪制鐵塔的3D 單線圖,從中了解鐵塔組裝完畢后的結構,根據鐵塔結構及重心數據合理選擇吊點。

  由于運用了Excel 和AutoCAD 進行方案設計計算,大大簡化了繁瑣的計算過程,而且我們還可以反復的進行吊點位置的變換,并能很容易地得到相關參數,這無疑對鐵塔的受力分析是至關重要的。

  在工程計算中利用各種工程計算軟件,給施工方案的制定和計算提供了一個方便快捷的平臺,希望我們在工程實踐中關于Excel 和AutoCAD 的應用,能給您以啟示。