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吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎? ——《论语》
钢管杆吊装施工时杆身受力验算
摘要：水泥杆在低压线路中广泛应用，钢管杆因其成本低，钢材用量少，所
以节省原材料；同时施工中占地面积小，节省土地面积，近年来在 220kV 线路
中得到广泛推广。 钢管杆的施工比较铁塔而言， 也有其不足， 杆件长，吊装困难，
钢管杆起立容易变形甚至断裂。 所以在施工中钢管杆的吊装， 选择合适的吊点非
常重要。
关键词： 钢管杆吊点 弯矩
一、前 言
长度较大的钢管杆吊装分为分段吊装和整体吊装。
分段吊装时， 绑点设在每段钢管杆顶部， 因段长较短， 起吊时钢管杆身所受
的弯矩较小， 钢管杆本身所能承受的弯矩可以满足吊装要求， 所以不用计算。 钢
管杆吊起后，在空中与已组立段连接或焊接，直到本基杆全部完成。
整体吊装钢管杆时，钢管杆段与段之间在地面连接或焊接。地面连接完毕，
利用吊车或抱杆把整基杆起立与基础顶面，固定在基础上即可。
钢管杆整体起立过程中，因杆身长度较大， 所以杆身所受弯矩较大， 为了施
工安全，保护杆体，应在吊装前对吊装过程进行验算。
二、钢管杆吊装受力计算
1、单吊点吊装验算
采用单吊点吊装时的受力计算检验，吊点选择在下横担处 ,如图（一） 。
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百学须先立志。——朱熹
L —钢管杆长度， m
—吊点到地面支承点的距离，m
—吊点到钢管杆顶的距离，m
G —钢管杆重， kg
—下横担重， kg
—上横担重， kg
F1 —吊点起吊力， kg
F2 —地面支承力， kg
θ—钢管杆起吊过程中与地面夹角，度
实际钢管杆为分段连接，每段上粗下细，质量延长度不均匀分布，重心靠近
钢管杆下端。若把钢管杆看作质量均匀分布，重心在钢管杆长度中心，计算中吊
点的弯矩应比实际吊点弯矩小。所以可把钢管杆看作质量均匀分布计算，均布菏
载 q。
所以： q =1-1
吊点处杆身所受弯矩为：
M1=+1-2
当杆身离地角度 θ一定时，由 F2 到 F1 之间为x 处，弯矩最大：
M =1-3
当 M 导数为零时，M 最大。对 M 求导数：
1-4
此时 x 的值为：1-5
把公式 1-5 代入公式 1-3即得：
: .
去留无意，闲看庭前花开花落；宠辱不惊，漫随天外云卷云舒。——《幽窗小记》
M =1-6
由图（一）根据力矩平衡原理，以地面支撑点为力矩作用圆点得出：
1-7
所以可以求出： 1-8
又根据作用力相互平衡原理，可以得出： 1-9
所以可以求出： = 1-10
根据公式 1-10、1-8、1-6可以求出F2 到 F1 间的最大弯矩M 值。
把不同 θ角度计算得出的 M 值、M1 值与设计钢管杆本身所能承受弯矩相
比较，如果小于设计值，可正常施工，若大于设计值则必须重新设吊装点计算或
采用多吊点方法吊装。并根据F1 值选择相应的吊车及吊装用绳索。
此计算只适合 0≤θ﹤90°范围，当 θ=90°时，钢管杆已经竖直，此时的吊力 = 。
2、双吊点吊装验算
采用双吊点吊装时的受力计算检验，吊点 1 选择在下横担处 ,吊点 2 选择在
下横担下，具体位置可通过计算杆身受力进行比较，择优选择，如图（二） 。
L —钢管杆长度， m
—下吊点到地面支承点的距离，m
—两吊点之间的距离，m
—上吊点到杆顶的距离，m
S—连接吊点 1、2 的 V 型套长度，m
G —钢管杆重， kg
—下横担重， kg
—上横担重，kg : .
以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。——《旧唐书·魏征列传》
F —吊点起吊力， kg
—吊绳作用力，kg
F2 —地面支承力， kg
θ—钢管杆起吊过程中与地面夹角，度
α—吊点 2 处吊绳与杆身夹角，度
β—吊点 1 处吊绳与杆身夹角，度
因为起吊过程中，V 型套长度与1、2 吊点位置不变，所以图（二）中 V 型
套通过的滑车轨迹符合椭圆坐标方程。 x 轴与杆身重合， y 轴垂直于杆身，0 点
位于 1、2 吊点中心杆身。
椭圆方程为： 2-1
其中： ，2-2
在起吊过程中，当杆身与地面夹角为θ时，在椭圆坐标图中滑车与0 点连线
与 y 轴夹角也为 θ，如图（三）：
由图（三）可知： 2-3
所以：2-4
把公式 2-4 代入公式 2-1可得：
2-5
2-6
由图（三）可知： 2-7
2-8
: .
丹青不知老将至，贫贱于我如浮云。——杜甫
把公式 2-5、2-6 代入公式2-7、2-8 可得出：
2-9
2-10
起吊过程中，V 形套吊点 2 侧钢丝绳与其竖直方向分力夹角如图（四）
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