高强度砼电杆的受力计算与选型

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2、第二讲钢筋混凝土电杆强度

第三节受扭单独的纯扭情况很少见，如图形截面钢筋、混凝土电杆。一般都是扭转与弯曲同时存在。
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一、纯扭图 2－ 2 《规范》规定，对于纯扭的钢筋混凝土构件，当满足公式3－16时，则能满足抗扭要求，不必对构件进行抗扭承载力的计算，仅按构造要求配筋。 T 0.7 f W
t t
r r 0.5 r
2 1 2
2、
三、受弯构件破坏的形成受弯构件是一边受压，一边受拉。根据钢筋和混凝土的力学性能（混凝土受压强度高，钢筋受拉受压强度都高但承受压力时易失稳），因此，在钢筋混凝土受弯构件中，钢筋只承受拉力，混凝土只承受压力。（一）超过承载能力而破坏 1、受压面混凝土被压坏 2、受拉面钢筋被拉坏（首选混凝土出现裂缝，全部拉力由钢筋承受，裂缝沿横截面方向向受压区延伸，受拉钢筋受力不断增加，直到受拉钢筋破坏）
3、压弯构件的强度计算同时承受横向荷载（均布荷载、集中荷载、弯矩）和轴向压力的构件称为压弯构件。在输电线路电杆中带拉线直线电杆及带拉线转角电杆的主杆多属于压弯构件。在计算这些压弯构件承载能力时，先求出构件危险截面处的相应弯矩及压力，然后将该截面上的弯矩和轴向力折算成偏心受压荷载，按偏心受压构件验算其正截面强度及稳定。
ф M r2 rs r1
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因受弯构件一般允许受拉区混凝土出现裂缝，故该区混凝土的拉应力为零，经推导：
r r sin M [ f A 2f Ar ] 2
2 1 cm y s s
其中

f y As f cm A 2 f y As
二、公式的适应条件 1、
0.3
第5节裂缝宽度的计算一.在荷载的短期效应组合下裂缝宽度计算受弯构件：

10KV电杆承载力计算

10kV电杆校验计算说明书一.工程概况本工程为10kV 3回架空电力线路工程，釆用单杆直线电杆，电杆商度15叫由上下两节组成，上面一节长9m,下面一节长为6m,埋深2m,导线釆用JKLGYJ-185/10型.档距为70叫主杆顶径为q=190〃m,底径为D H = 390mm, 厚为50mm d杆柱混凝土为C30级，钢筋釆用012的I级光國钢筋。

二、结构计算依据(1)《输电杆塔及基础设计》(祥和、在国)(2)《架空输电线路设计》(孟遂民、孔伟)(3)《66kV及以下架空电力线路设计规》(GB50061-2010)三.结构荷载取值1.导线的计算参数JKLGYJ-185/10型导线的截面面积：210. 93mm2,单位质量1016. 37kg/km2.导线无冰风压综合比载：“d =47・2xl(T'MPa/m：3.导线垂直综合比载：/4d = 92.47xlO-3MPa/m :四、结构静力计算分析1、荷載分析(1)运行请况：直线杆塔第一种荷载组合情况为最大设计风速、无冰.未断线。

a、导线重力：G D=y u)A n L = 47.2 X1 210.93 x70 = 696.9Nb、导线风压：P D = Y AD A D L = 92.47 X10" x210.93x70 = 1365.37V(2)斯线情况：斷一根导线的荷载组合情况为无冰、无风。

导线重力：未斷导线相：/<=0.7斷上导线相：G D= = 348.45"断线力：JKLGYJ-185/10型导线计算拉断力为0 =45020",T 4S020故导线最大使用力为T =丄=一^ = 18008NK 2.5字线最大使用力百分比为35%,则O =几狀• 35% = 18008 x 0.35 = 6302.8N(3)安装情况I :是吊上字线，荷载组合情况为有相应风，无冰。

导线重力：G D=696・9N导线风压：Rg =人MO S D L = 8.892 xlO"3x210.93 x 70 = 131 ・3N挂上导线时，导线越过下横担须向外拉开，其拉力％与水平线的夹角为20° ,并假设上下横担间导线水平拉开1.3m。

混凝土电杆用C50离心混凝土配合比的研究与应用

混凝土电杆用C50离心混凝土配合比的研究与应用点击数：12992013-07-27 09:25:30 来源: 水泥电杆设备混凝土达到高性能的最重要技术途径是使用优质的高效减水剂和矿物外加剂。

前者能降低混凝土的水灰比，增大坍落度和控制坍落度损失，赋予混凝土高密实度和优异的施工性；后者能填充胶凝材料的孔隙，参与胶凝材料的水化反应，改善混凝土的界面结构，提高混凝土的密实性、强度和耐久性。

根据GB4623-94中的规定，预应力电杆离心混凝土的设计强度等级不宜低于C50级。

鉴此，我们结合湖北某电线杆厂的实际情况及生产需要，进行了C50强度电杆混凝土的试配。

本研究的侧重点是用525普通硅酸盐水泥，外掺减水剂、早强剂及磨细活性矿渣粉，生产C50级混凝土电杆。

一、电杆混凝土的配合比及技术性能试验1.配合比设计原则电杆属离心密实成型，其特殊的成型工艺对配合比的设计有特殊的要求。

（1）混凝土拌合料的坍落度控制为2～7cm，因为在混凝土电杆的生产中，水灰比过大易产生离析分层，降低强度，在离心时排出的水泥浆多，致使很大一部分水泥损失掉，增大离心操作控制难度。

如离心速度偏低，离心力达不到要求时会出现塌方、空鼓等现象，如水灰比过小又会产生杆体离心成型布料均匀性差，混凝土不密实，同时降低混凝土强度。

如离心速度过高又出现外观麻点、粘皮，内壁粗糙等质量缺陷。

（2）在混凝土的配制中值得注意的是：砂子粒径不宜过细。

如砂粒径细小，要使产品获得相应强度，务必要增加水泥用量，增加生产成本。

石子粒径不宜过大，如果粒径偏大，离心成型时混凝土径向移动受钢筋骨架阻挡，导致成型不密实。

此外，砂、石的含泥量也不能超标，否则会导致砂石料与水泥石界面粘结力削弱，降低混凝土强度。

（3）在选择用于混凝土的骨料时，要求骨料的抗压强度应该超过所配制的混凝土的设计标号。

（4）砂率不能太低，宜控制在40%～50%，因为砂率太小，在砂浆成型后混凝土中的剩余水蒸发，留下的气泡较大，而且不均匀。

电杆配筋的问题

电杆配筋的‎问题10m预应‎力水泥杆Φ190/Φ323×10m 基58 配筋：14ΦS4‎.8每基重8‎28㎏12m普通‎水泥杆Φ190/Φ350×12m 基14 配筋：14Φ14‎每基重11‎20㎏15m普通‎水泥杆Φ190/Φ310S‎×9m＋Φ310/Φ390X‎×6m 基11 配筋：14Φ14‎＋16Φ14‎每基重15‎20㎏18m普通‎水泥杆Φ190/Φ310S‎×9m＋Φ310/Φ430X‎×9m 基2 配筋：14Φ14‎＋16Φ14‎每基重19‎80㎏1. 预应力水泥‎电杆：ф150*8*B,配筋7фS‎4.8,梢径ф15‎0mm,根径:ф257m‎m,壁厚40m‎m,埋深1.3m,标准荷载1‎.25KN,开裂检验弯‎矩8.06KN.M,理论重量4‎27kg2. 预应力水泥‎电杆：ф150*10*C,配筋10ф‎S4.8,梢径ф15‎0mm,根径:ф283m‎m,壁厚45m‎m,埋深1.7m,标准荷载1‎.5KN,开裂检验弯‎矩12.08KN.M,理论重量5‎70kg3. 预应力水泥‎电杆：ф190*10*G,配筋14ф‎S4.8,梢径ф19‎0mm,根径:ф323m‎m,壁厚50m‎m,埋深1.7m,标准荷载2‎.5KN,开裂检验弯‎矩20.12KN.M,理论重量8‎45kg4. 预应力水泥‎电杆：ф190*12*G,配筋16ф‎S4.8,梢径ф19‎0mm,根径:ф350m‎m,壁厚50m‎m,埋深12m‎,标准荷载2‎.5KN,开裂检验弯‎矩24.38KN.M,理论重量1‎079kg‎5. 预应力水泥‎电杆：ф190*15*G焊接,配筋14ф‎S6,杆段配置:9+6,梢径ф19‎0mm,根径:ф390m‎m,壁厚50m‎m,埋深2.5m,标准荷载2‎.5KN,开裂检验弯‎矩30.62KN.M,理论重量1‎473kg‎6. 预应力水泥‎电杆：ф190*18*G焊接,配筋14ф‎S6,杆段配置:9+9,梢径ф19‎0mm,根径:ф430m‎m,壁厚50m‎m,埋深3m,标准荷载2‎.5KN,开裂检验弯‎矩38.13KN.M,理论重量1‎948kg‎****圆锥形钢筋‎混凝土12‎米电杆，若配筋为1‎4/φ14，梢径190‎m m，根径350‎m m 时，电杆质量1‎100kg‎。

3、第三讲钢筋混凝土电杆

第二节电杆应用对于运输和施工条件较好的平地、丘陵地区，应优先采用钢筋混凝土电杆或预应力混凝土电杆。并且要大力推广使用预应力混凝土电杆,逐步用预应力混凝土电杆代替普通钢筋混凝土电杆。 1、直线电杆（1）110KV以下 a、一般采用单杆直线电杆。主杆顶径为150～ 190，杆高15～18m ，埋深2.5～3.0m。 b、杆头型式为鸟骨型、斜三角型和上字型三种型式，三种型式的导线布置均为三角形布置。 C、横担型式多为转动横担或压屈横担
T Tq a1
b、横担转动后（若不考虑GD引起的弯矩)
' M D 1.15[(GD GF )a1 (KcTDh2 Tmin h1 )]
式中 KC－断导线时的冲击系数, Ψ－荷载组合系数 GF －荷载组合系数
例3－2已知某110kV线路断线情况GB=1260N, ' G GD=2913N， d 1430N，断线张力TD＝9300N，地线最小支持力△Tmin ＝4658N ，最大支持力△Tmax
（二）常用电杆杆型 1．直线型电杆（1）35～110kV直线电杆特点： a、一般采用单杆直线电杆。主杆顶径为150～ 190，杆高15～18m ，埋深2.5～3.0m。 b、杆头型式为鸟骨型、斜三角型和上字型三种型式，三种型式的导线布置均为三角形布置。 C、横担型式多为转动横担或压屈横担优点：结构简单，耗钢量少（比门型电杆少 20 ％），并且占地面积很少，便于施工，导线可采用三角型布置，电气性能较好。
（2）220～330kV直线电杆 a 、大多采用双杆带叉梁门型电杆、带叉梁 V 型拉线门型电杆和V型拉线撇腿门型电杆也有荷载较小时采用拉线单杆电杆。 b、杆柱型式采用有锥型和等径两种型式 2．耐张型电杆（加拉线）采用加V型拉线、八字型拉线、X型拉线的门型电杆。 3、转角电杆采用加转角拉线（平衡角度荷载）、反向内拉线、分角拉线的门型电杆。

混凝土电杆杆型及配筋表

混凝土电杆杆型及配筋表混凝土电杆杆型及配筋表表1 整根部分预应力、钢筋混凝土锥形杆最低开裂检验弯矩要求序号电杆型号最低使用级别开裂检验弯矩取消应用级别1 BY-Z-150×8m-G ≥G级≥16.12kN.m B、C、C1、D、E、F级2 BY-Z-150×10m-F ≥F级≥18.11kN.m C、C1、D、E、F级3 G-Z-150×10m-G ≥G级≥20.12kN.m C、C1、D、E、F级4 BY-Z-190×10m-I ≥I级≥24.15kN.m 部分预应力锥形杆E、G 级。

5 G-Z-190×10m-I ≥I级≥24.15kN.m 钢筋混凝土锥形杆F、G、H级，6 BY-Z-190×12m-L ≥L级≥48.75kN.m 部分预应力锥形杆E、G、I、J、K级。

7 G-Z-190×12m-L ≥L级≥48.75kN.m 钢筋混凝土锥形杆H、I、J、K级8 BY-Z-190×15m-L ≥L级≥61.25kN.m 部分预应力锥形杆E、G、I、J、K级9 G-Z-190×15m-L ≥L级≥61.25kN.m 钢筋混凝土锥形杆F、G、H、I、J、K级表2 整根型部分预应力锥形杆杆型及配筋要求规格标准检验弯矩（kN.m）承载力检验弯矩（kN.m）纵筋规格（mm）纵筋数量（根）钢筋有效截面（mm2）混凝土标号BY-Z-150×8m-G 16.12 32.24 Φ7.0 8 307.72 C50 BY-Z-150×10m-F 18.11 36.22 Φ7.0 8 307.72 C50 BY-Z-150×10m-G 20.12 40.24 Φ7.0 10 384.65 C50 BY-Z-150×10m-I 24.15 48.3 Φ7.0 12 461.58 C50 BY-Z-190×10m-I 24.15 48.3 Φ7.0 12 461.58 C60 BY-Z-190×12m-L 48.75 97.5 Φ9.0 12 763.02 C60 BY-Z-190×12m-M 58.50 117 Φ9.0 16 1017.36 C60 BY-Z-190×15m-L 61.25 122.5 Φ9.0 12 763.02 C60 BY-Z-190×15m-M 73.5 147 Φ9.0 16 1017.36 C60表3 整根型钢筋混凝土锥形杆杆型及配筋要求规格标准检验弯矩（kN.m）承载力检验弯矩（kN.m）纵筋规格（mm）纵筋数量（根）钢筋有效截面（mm）混凝土标号G-Z-150×10m-F 18.11 36.22 Φ10.0 12 942 C50 G-Z-150×10m-G 20.12 40.24 Φ12.0 10 1130.4 C50 G-Z-150×10m-I 24.15 48.3 Φ12.0 12 1356.48 C50 G-Z-190×10m-I 24.15 48.3 Φ12.0 12 1356.48 C60 G-Z-190×12m-L 48.75 97.5 Φ16.0 12 2411.52 C60 G-Z-190×12m-M 58.50 117 Φ16.0 14 2813.44 C60 G-Z-190×15m-L 61.25 122.5 Φ16.0 14 2813.44 C60 G-Z-190×15m-M 73.5 147 Φ16.0 16 3215.36 C60备注:1、表2、表3中各规格水泥杆钢筋要求为相应规格水泥杆钢筋的最低要求；2、当采用其他规格钢筋时，钢筋数量可适当调整，但其配筋率不得小于表中相应规格电杆最低钢筋要求下的配筋率，即钢筋总的有效截面积不得低于表中相应规格配筋的有效截面积。

电杆超高强混凝土配合比设计及强度试验研究

电杆超高强混凝土配合比设计及强度试验研究徐巍峰; 王灿灿; 曹文典; 吴建灵; 曹枚根; 赵心怡【期刊名称】《《浙江电力》》【年(卷),期】2019(038)003【总页数】5页(P71-75)【关键词】混凝土电杆; 超高强; 配合比设计; 抗压强度; 试验研究【作者】徐巍峰; 王灿灿; 曹文典; 吴建灵; 曹枚根; 赵心怡【作者单位】丽水正好电力实业集团有限公司浙江丽水 323000; 国网浙江省电力有限公司丽水供电公司浙江丽水 323000; 南昌航空大学南昌 330063; 丽水正阳电力建设有限公司浙江丽水 323000; 北方工业大学北京 100144【正文语种】中文【中图分类】TU5280 引言混凝土电杆由于运行维护方便、节约钢材等优点，大量应用在输变电工程、铁路电气化工程及通信领域，尤其在我国平原和运输条件好的地区得到广泛的应用[1]。

2017年上半年全国规模以上电杆企业电杆总产量为823万根，比2016年同期增长17.2%，混凝土电杆具有非常广阔的市场空间[2]。

然而，虽然普通混凝土电杆具有上述优点；但同时也存在重量大，容易开裂，耐久性较差等缺点，在电网运行中存在安全隐患。

普通混凝土电杆为充分利用杆高而采用浅基础设计[3]，大转角或大荷载情况下，需要安装拉线，占用一定的土地资源。

随着城镇化的不断发展，土地资源越来越稀缺，使得传统电杆的不足日渐凸显。

普通混凝土电杆因承载力较低，在恶劣天气条件下（如冰雪灾害、大风天气），易出现电杆损坏现象。

在2008年冰灾中，我国南方多数地区混凝土电杆受到不同程度的损坏，一定程度影响了配电网的安全运行。

据统计报道，其中倒杆基数957基，受损189基，总数达到1 146基，破坏情况比较严重[4]。

随着输电线路导线截面的增大，杆塔承受的荷载变大，对电杆的强度要求更高。

超高强混凝土具有强度高、耐久性好等优点，可以有效减轻结构的重量，同时在节约资源和环境保护方面也具有重要的意义，是混凝土技术未来的发展趋势。

2、第二讲电杆强度计算

钢筋混凝土电杆的强度计算第一节受弯环形截面钢筋混凝土构件具有较好的受力性能、节约材料、便于采用离心制造等优点，被广泛应用于通讯、电视、邮电、铁路、电力等部门。

输电线路电杆是最典型的一种环形截面钢筋混凝土构件。

环形截面受弯构件布有两种钢筋:1．向受力钢筋受力方向是不定的，因此纵向受力钢筋均匀布置在截面的圆周方向2．螺旋钢筋螺旋钢筋除用来防止在剪力和扭矩作用下发生破坏外，还起固定纵向受力钢筋的作用。

一、基本公式纵向钢筋沿周边均匀地分布在整个截面中，如果钢筋的数量相当多，则钢筋的总体可假定为一个厚度为Δ的金属环，如图3－1所示。

环的半径r s =r 2-a s ，a s 为钢筋中心至构件外壁的距离，r 2为环形截面外径。

2φ－为构件截面受压区2π－2φ－为构件截面的受拉区。

因受弯构件一般允许受拉区混凝土出现裂缝，故该区混凝土的拉应力为零。

此时截面上的内力有三个，三个内力的合力为⎪⎭⎪⎬⎫-===s y g s y g cm h A f N A f N A f N )1(''ααα式中 N h —受压区混凝土的合力N ’g —受压区钢筋的合力；N g —受拉区钢筋的合力；α—受压区面积与构件环形面积的比率，α＝πφπφ=22；A —构件环形截面总面积；A s —钢筋总面积；f cm —混凝土弯曲抗压强度设计值,（见附表3－1）；f y —纵向受力钢筋抗拉强度设计值（见附表3－3）。

取∑X ＝0N h +N ’g －N g =0将 3－1式代入式中 f cm αA+f ’y αA s -f y (1-α)A S =0sy s y cm sy A f A f A f A f ++=''α (3-2) 一般y f ＝'y f 有sy cm sy A f A f A f 2+=α(3-3) 取∑M ＝0可得M ＝N h y 1+N ’g y 2+N g y 3(3-4) 经推导：ππαsin ]22[12s s y cm r A f r r A f M ++=(3-8)二、公式的适应条件为了保证受拉钢筋应力能达到屈服极限，公式（3－8）应满足以下条件： 3.0≤=πφα（3-9） 5.0212≤-r r r（3-10）例3－1 某环形截面钢筋混凝土电杆，外径D ＝400mm ，内径d ＝300mm,混凝土等级为C20，配置8Φ16的纵向钢筋，钢筋为Ⅰ级，构件重要性系数为II 级，试计算它能承担多大弯矩。

第九章钢筋混凝土杆塔承载力计算分解

197第九章钢筋混凝土杆塔承载力计算钢筋混凝土杆塔广泛应用在110kV 及以下的输电线路中，电杆的外径受制造、运输、安装等条件限制，使之在承载力和稳定性方面也受到限制。

为了保证杆塔有足够的承载力和稳定性，杆塔总高一般不超过20m 。

因此，在计算杆塔在特定计算情况各计算点的荷载设计值时，一般不需考虑高度的影响。

输电线路大部分为直线杆。

耐张、转角及终端等电杆，通称为耐张型或特种杆。

特种杆应当能够承受断线荷载，以限制事故波及范围。

在导线紧线时，还用特种杆做锚杆并承受较大的安装荷载。

所有特种杆都安装拉线，以承受外部荷载。

第一节不打拉线直线拔梢单杆不打拉线的直线拔梢单杆(以下简称拔梢单杆) ，具有结构简单、施工方便、运行维护简单、占地面积小、对机耕影响不大等优点，被广泛应用在110kV 及以下的输电线路中。

拔梢单杆的主要缺点是电杆的抗扭性能差，荷载较大时杆顶容易倾斜，故一般用于LGJ-150以下的导线及平地或丘陵地带较为适宜，荷载较大的重冰区不宜采用。

一、正常运行情况的计算拔梢单杆的锥度为1/75，由于不打拉线，故采用深埋式基础，以保证电杆基础的稳定可靠。

这种杆型的主杆属于一端固定，另一端为自由的变截面压弯构件。

电杆正常运行情况的受力，可按纯弯构件计算。

由于杆顶挠度，考虑增加12%~15%的弯矩，如图9-1所示，主杆任意截面x-x 处的弯矩M x ，可按下式计算：11223(1)[(2)]x M m P h P h h P Z =++++ （9-1）式中 M x —主杆x-x 截面处的弯矩，N.m ； P 1—地线风压荷载设计值，N ； P 2—导线风压荷载设计值，N ；Py —计算截面x-x 以上的杆身风压对x-x 截面处产生的弯矩，N.m ；图9-1 拔梢单杆 m —由于杆顶挠度和垂直荷载产生的附加弯矩系数，一般取0.12~0.15。

计算截面x-x 以上主杆档风面积为一等腰梯形，杆身风压为22001.4()0.875()1.62150x z s z s D D v h P B h Bv D h μμμμ+==+ （9-2）x-x 截面以上杆身风压合力作用点，距截面x-x 处的高度y 为 002()3x x D D h y D D +=+故计算截面x-x 的杆身（按锥度为1/75）风压弯矩为22200000023(/225)0.8750.875()()150331502(/150)x z s z s x D D D h h h h Py Bv D h Bv D h D D D h μμμμ++=+⨯⨯=+⨯++2200.4375()225z s h Bv h D μμ=⨯+（9-3）为简化计算，杆身风压P 的作用点，可考虑距截面x-x 的高度为h /2，则杆身风压弯矩可变为下式： 2200.4375()150z s z h Py B h v D μμβ=+ （9-4）式中 μz —风压高度变化系数，按地面粗糙度类别和离地面或水面的高度Z (m)用指数公式计算：A 类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区，μz =0.794h 0.24，1.00≤μz μz ≤3.12；B 类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区，μz =0. 478Z 0.32，1.00≤μz ≤3.12；C 类指有密集建筑群的城市市区，μz =0.224Z 0.44，0.74≤μz ≤3.12；D 类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区，μz =0.08Z 0.60，0.62≤μz ≤3.12。

大弯矩混凝土电杆的设计计算与选择

３６２６０
ｄ．一覆冰时外径，ｍｍ（ｄ２＝ｄｌ＋２ｂ，ｂ为覆冰厚度，ｂ＝５ｍｍ）
Ｌｗ一风力档距，ｍ（按６０米计算）
Ｗｏ一基本风压，ｋＮ／ｍ（Ｗｏｌ＝Ｖ２／１６００，Ｖ２＝１０ｍ／ｓ）
通过公式（２）计算得到导线覆冰时的风荷载为
，气象条件
＾
水平荷载分析计算
根据ｌＯｋＶ配电线路工程典型设计，导线采用双回
结合本地区气象情况，选取表ｌ气象数据作为本地路架设，鼓型排列，考虑交叉跨越等因素，电杆选用ｌ５
线路设计的气象条件。
米环形钢筋混凝土杆（稍径为１９０ｍｍ，锥度为１／７５），
· ７６ ·２０１１年第３期
文章编号：ＺＫＳ０２２２０７６
遴勃察媛
表１余姚地区气象参数＼＼气象条件气温风速冰厚
项
Ｃ
４０
（ｍ／ｓ）
０
（ｍｍ）
Ｏ
低温
一１０
０
Байду номын сангаас
０
覆冰
一５
１０
５
大风
１０
３０
Ｏ
表２ＬＪＸ－２４０导线参数
型号
ＬＪＸ－２４０
综合截面积（ｍｍ？）
２３８．７６
铝结构根数（ｎ）／直径（ｍｍ）外径（ｍｍ）
１９／４０ｏ２０．００
单位长度质量（ｋｇ／ｋｍ）
６５６９０
综合弹性系数（Ｎ／ｍｌＴＩ）

混凝土电杆设计风荷载计算分析

黑龙江交通科技HEILONGJIANG JIAOTONG KEJI2020年第7期(总第30期)No. 7,2020(Sum No. 397混凝土电杆设计风荷载计算分析王希伟，吴丽萍，刘红(哈尔滨职业技术学院,黑龙江哈尔滨00089)摘要:风灾是对我国影响比较大的自然灾害之一,尤其我国东南沿海地区，台风很多，中心风速都能达到50 m 、,如此高频率高强度的台风给东南沿海地区的经济造成了巨大的损失，尤其是输配电工程，输配电工程是重要的生命线工程，影响的是千家万户的正常生活，大规模的电线杆倒塌或倾覆给人民生活带来了巨大不便，尤其道路两侧的电杆倒塌，还阻碍了道路交通。

如何提高电线杆的抗风能力就是需要亟待解决的问题，而要解决这个问题研究电杆的破坏类型、破坏过程、破坏机理就非常有必要,为减少电杆和导线的风荷载效应采取一些主动和被动的控制措施，这些研究能提供必要的理论基础。

计算分析了 30~45 m 、风速下电杆的内力和强度，由于截面从下到上不断削弱，随着风速的增加断杆位置一般在地面以上一定高度处，同时对一些地基条件比较差的电杆，抗倾覆能力比较差，采取一些必要的工程措施就非常有必要。

关键词：电杆;风荷载;强度中图分类号:U417 文献标识码:A 文章编号：208 - 3383(2020)07 - 02 0 - 031研究背景东南地区由于靠近沿海,是台风经常光顾的地区，因此受台风影响非常大。

环形混凝土电杆作为一种高柔结构，因台风造成的倒杆、断杆、倾杆破坏很多。

给工农业生产和人民生活造成很大的损失，例如“苏迪罗”台风期间，东南某省低压用户共停电374.77万户，占全省总户数的24.41%。

因此研究电杆的破坏类型、破坏过程、破坏机理非常有必要。

2混凝土电杆设计风荷载计算2.1导线、地线和杆的风荷载计算混凝土电杆的风荷载计算涉及导线、地线的风荷载计算和杆身的风荷载计算。

(0导线、地线的风荷载计算风向与线路垂直情况的导线或地线风荷载的标准值，应按下式计算：式中：-为风荷载档距系数；"，-导线或地线的体型系数；-导线或地线覆冰后的计算外径;对分裂导线，不应考虑线间的屏蔽影响，取所有子导线外径的总和(m)；4 -导线或地线的截面积 (mm)-基本风压’KN/m 2;；” -风力档距(m);(2)杆身风荷载计算风向作用在与风向垂直的结构物表面的风荷载计算式为(单位为KN)匕=“必仗禺巴式中：巴-基本风压,KN/m 2;/ -构件的体型系数;风压高度变化系数;仗-杆塔风荷载调整系数(m),主要是考虑脉动风的作用;构件承受风压的投影面积,m 2;对杆承受风压的投影面积Af,可按以下公式计算D , +D )冷厂)式中:2-计算段的高度,m ；D /、D / -杆身计算风压段的顶径和根径,m ;2.2内力计算方法内力计算主要包括任意截面的弯矩计算。

第十一章电杆的计算举例

234第十一章钢筋混凝土电杆计算举例设计一种杆型的程序，大致有以下几个步骤：1.根据线路的电压和使用的导线型号确定电杆的结构型式；2.按第八章的相关规定计算设计荷载并绘制荷载图；3.计算电杆的设计弯矩和钢筋配置；4.计算横担、吊杆、抱箍等铁附件；5.根据地质条件计算卡盘、底盘、拉线盘等基础。

部份例子中的最大风速相当于新规范距地15m 的基本风速。

第一节拔梢单杆一、设计条件1.杆型如图11-1所示，35kV 拔梢上字型直线杆，固定横担。

2.导线为LGJ-70，地线为GJ-25。

设计水平档距200m ，垂直档距300m 。

3.电杆采用C40混凝土，钢筋A3。

4.地基为可塑亚粘土，地下5m 范围无地下水。

5.气象条件如表11-1所列。

二、各种情况下的设计荷载如表11-2所示。

三、主杆计算（一）已知数据主杆为梢径φ190mm ，锥度1/75，杆高18m （上段10m ，下段8m ）的环形截面钢筋混凝土电杆，环厚50mm ；断导线时地线的应力为320N/mm²，地线金具串长为170mm ；（二）正常最大风情况主杆弯矩及纵向钢筋的配置图11-1 35kV 拔梢直线杆经比较杆顶纵向钢筋受构造最小配筋控制，其它受最大风情况控制。

最大风时，电杆的弯矩按下式计算，计算结果如表11-3所列。

01.15 1.15[]x qx i i M M Ph PZ M ==∑++ 根据正常最大风情况的弯矩计算结果，并结合电杆构造配筋的要求，初选配筋如图11-2所示。

根据初选配筋，按下式计算得出各截面的设计抗弯矩如表11-4所示。

u ssin sin sin t cm y s sM f Ar f A r παπαπαππ+=+2.5y scm y sf A f A f A α=+ 1 1.5t αα=-根据表11-3、11-4的计算结果，比较电杆弯矩图11-3，可见电杆的设计弯矩均大于最大风荷载产生的弯矩M df ，故在最大风情况下，电杆的强度满足要求。

高强度混凝土管桩及电线杆生产项目可行性研究报告

高强度混凝土管桩及电线杆生产项目江苏邳州大唐管桩有限公司高强度混凝土管桩及电线杆生产项目可行性研究报告目录第一章项目概况 (1)一、项目名称及负责人 (1)二、承办企业名称 (1)三、项目拟建地址 (1)四、项目投资及效益预测 (1)五、投资项目备案数据 (2)项目备案数据一览表 (2)六、经营范围和生产规模 (2)七、项目主要经济技术指标 (3)项目主要经济技术指标一览表 (3)第二章项目建设背景 (9)第三章产品简介及创新优势 (10)一、PHC管桩简介 (10)二、PHC管桩的技术创新优势 (10)第四章原辅材料及能源供应情况 (12)原辅材料名称及质量标准要求 (13)第五章项目选址科学性分析 (13)一、选址科学性分析 (13)项目占地及土建工程投资估算表 (14)二、项目建设方案 (16)第六章生产工艺及设备 (16)一、生产工艺流程 (16)二、设备选型 (16)主要生产设备及检测设备一览表 (16)预应力高强混凝土管桩及电线杆生产工艺流程简图 (18)第七章环境保护 (19)一、环境保护设计依据 (19)二、污染物的来源 (20)（一）项目建设期污染源 (21)（二）项目运营期污染源 (21)三、污染物的治理 (21)（一）项目施工期环境影响简要分析及治理措施 (21)1、施工期大气环境影响分析和防治对策 (22)2、施工期水环境影响分析和防治对策 (25)3、施工期固体废弃物环境影响分析和防治对策 (27)4、施工期噪声环境影响分析和防治对策 (28)5、施工建议及要求 (29)施工期间主要污染物产生及预计排放情况一览表 (31)（二）项目营运期环境影响分析及治理措施 (32)1、废水的治理 (32)（1）地面冲洗水的处理 (32)（2）工艺废水治理 (32)（3）锅炉用水及废水治理 (32)（4）生活和办公污水的治理 (33)办公及生活废水处理流程图 (34)生活及办公废水治理效果比较一览表 (34)生活及办公废水治理效果一览表 (34)2、废气的治理 (35)（1）锅炉烟气治理措施可行性分析 (35)燃煤锅炉各污染物产生及排放情况一览表 (36)锅炉烟气治理前后比较表 (36)煤质成份表一览表 (37)（2）工艺废气治理措施 (37)1）粉料废气治理 (37)矿渣棉尘产生及排放情况一览表 (37)2）工艺废气治理 (37)3、固体废弃物的治理措施及排放分析 (38)4、噪声治理措施及排放分析 (40)主要噪声源治理情况一览表 (41)四、环境保护投资分析 (41)（一）环境保护设施投资 (41)（二）环境效益分析 (42)五、厂区绿化工程 (42)六、清洁生产 (43)七、环境保护结论 (43)第八章节能 (44)一、主要耗能装臵 (44)二、主要节能措施 (44)项目综合用能测算一览表 (45)单位能耗测算一览表 (46)三、项目用能品种选择的可靠性分析 (46)六、建筑结构节能设计 (46)（一）建筑节能设计 (47)（二）建筑节能控制 (48)办公用房建筑围护结构传热系数确定 (48)（三）建筑节能措施 (48)七、工艺设备节能措施 (49)八、电力节能措施 (50)四、节水措施 (51)五、运营期节能原则 (52)六、运营期主要节能措施 (52)七、能源管理 (54)（一）管理组织和制度 (54)（二）能源计量管理 (54)八、节能建议及效果分析 (55)（一）节能建议 (55)（二）节能效果分析 (55)第九章项目风险分析及防范措施 (56)一、项目风险分析 (56)1、政策风险分析 (56)2、市场风险分析 (56)3、技术风险分析 (57)4、产品风险分析 (58)5、原材料采购风险分析 (58)6、价格风险分析 (58)7、经营管理风险分析 (59)8、财务及融资风险分析 (59)9、经济风险分析 (60)二、风险防范措施 (60)1、加强项目建设及运营管理 (60)2、采取多元化融资方式 (60)3、政策风险对策 (61)4、市场风险对策 (61)5、技术风险对策 (61)6、资金风险对策 (62)7、原材料供应风险对策 (62)8、配套条件风险对策 (62)第十章组织机构工作制度和劳动定员 (62)一、组织机构 (62)二、工作制度 (63)三、劳动定员 (63)劳动定员一览表 (64)四、人员培训 (64)第十一章投资估算和资金筹措 (65)一、投资估算 (65)1、设备投资估算 (65)2、土建投资估算 (65)3、其它费用 (65)固定资产投资估算表 (66)铺底流动资金投资估算表 (66)投资构成一览表 (67)二、资金筹措 (68)投资计划与资金筹措表 (68)第十二章综合经济评价 (69)一、销售收入 (69)产品销售收入及税金估算一览表 (69)二、产品综合成本 (70)综合总成本费用估算表 (70)三、利润总额估算 (70)四、所得税及税后利润 (71)五、平均投资利润率和利税率 (71)项目损益表 (71)六、财务评价 (72)财务现金流量表（全部投资） (72)财务现金流量表（固定资产投资） (73)八、不确定性分析 (74)盈亏平衡分析表 (75)九、敏感性分析 (75)单因素敏感性分析表 (76)第十三章综合评价 (76)第一章项目概况一、项目名称及负责人项目名称：高强度混凝土管桩及电线杆生产项目项目性质：新建项目负责人：冯顺利（总经理）二、承办企业名称项目承办企业名称：江苏邳州大唐管桩有限公司三、项目拟建地址该项目选址于江苏省邳州市赵墩工业园区，项目建设区域占地面积为208104平方米（约合312亩）。

浅谈10 kV钢筋混凝土电杆的受力计算

浅谈10kV钢筋混凝土电杆的受力计算胡千里（百色电力有限责任公司，广西百色533000）【摘要】随着计算机运用的不断普及，一些杆塔制作厂家都已经将铁塔的受力计算进行了编程，线路设计人员只需要提供导线的型号、数量以及气象条件、代表档距、水平和垂直档距等一些技术参数，杆塔制作厂家就能提供相匹配的杆塔类型供设计人员选择。

本文主要对杆塔受力进行了分析，并且对混凝土电杆的受力计算进行了详细探讨，以期为同行提供参考。

【关键词】电力；钢筋混凝土电杆；受力计算【中图分类号】TM75【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2020）07-0059-020引言电力线路设计易受杆塔受力计算问题的影响,特别是钢筋混凝土电杆的受力计算。

究其原因,电力线路设计者并未充分掌握电力系统自动化与材料力学方面的技术。

为此,研究人员应在实际工作中不断强化自身技术,以10kV钢筋混凝土电杆受力计算过程为例,通过解决混凝土电杆使用量较少来提高高电压等级电力线路建设的安全性。

更高电压等级的杆型结构比较复杂,铁塔的桁架结构受力计算也确实比较烦琐,但是许多固定杆型的计算都是从事杆塔设计的专家们多次复核过的,而且还有多年成功运行的经验。

而低电压等级的电力线路,比如说10kV线路杆塔制作厂家一般来说就很少能够提供这种类型的服务。

然而,一些山区里边的10kV线路400 m以上的跨越档比比皆是。

如杆塔形式确定使用为更高电压等级,即使安全能够保证,工程量与施工难度也会增加。

也有悖于国家目前大力提倡的节能环保、低碳经济的理念,但是如果使用一般的10kV钢筋混凝土电杆的话,线路设计人员掌握一点10kV钢筋混凝土电杆的受力计算要领就显得尤为重要了。

1杆塔受力分析一般来说,对杆塔进行受力分析要考虑线路的运行情况,断线情况以及安装情况的荷载。

66kV及以下架空电力线路设计规范﹙GB50061—2010﹚第8.1.9条规定:各类杆塔的运行工况应计算下列工况的荷载:①最大风速、无冰、未断线;②覆冰、相应风速、未断线;③最低气温、无冰、无风、未断线。

2、第二讲电杆强度计算.

输电线路电杆是最典型的一种环形截面钢筋混凝土构件。

一、基本公式纵向钢筋沿周边均匀地分布在整个截面中，如果钢筋的数量相当多，则钢筋的总体可假定为一个厚度为Δ的金属环，如图3－1所示。

环的半径rs=r2-as，as为钢筋中心至构件外壁的距离，r2为环形截面外径。

2－为构件截面受压区2－2－为构件截面的受拉区。

因受弯构件一般允许受拉区混凝土出现裂缝，故该区混凝土的拉应力为零。

此时截面上的内力有三个，三个内力的合力为式中 N h—受压区混凝土的合力N’g—受压区钢筋的合力；N g—受拉区钢筋的合力；—受压区面积与构件环形面积的比率，＝；A—构件环形截面总面积；A s—钢筋总面积；fcm—混凝土弯曲抗压强度设计值,（见附表3－1）；fy —纵向受力钢筋抗拉强度设计值（见附表3－3）。

取X＝0N h+N’g－N g=0将3－1式代入式中f cm A+f’y A s-f y(1-A S=0(3-2一般＝有(3-3取M＝0可得M＝Nhy1+N’gy2+Ngy3 (3-4经推导：(3-8二、公式的适应条件为了保证受拉钢筋应力能达到屈服极限，公式（3－8）应满足以下条件：（3-9）（3-10）例3－1 某环形截面钢筋混凝土电杆，外径D ＝400mm，内径d＝300mm,混凝土等级为C20，配置816的纵向钢筋，钢筋为Ⅰ级，构件重要性系数为II级，试计算它能承担多大弯矩。

解 A＝（r22－r12）＝3.14(2002－1502＝54950mm2A s＝1608mm2fy＝210N/mm2f cm=11N/mm2＝0.109＜0.3sin=sin=sin(0.264×180º=0.738＝＝52639318N．M=52.6kN.m 能承担弯矩M＝52.6kN．m 三、破坏的形成受弯构件是一边受压，一边受拉。

整体起吊钢筋混凝土电杆的注意事项及受力分析

整体起吊钢筋混凝土电杆的注意事项及受力分析[摘要] 随着超高压电力建设的发展，钢筋混凝土π型电杆逐渐退出电力建设的市场，在一些偏远或较落后地区仍在广泛使用，但该种施工工艺及吊装方法值得留存，具有一定的代表性。

[ 关键词] 整体起吊π型电杆π型电杆受工程投资及社会发展的影响，曾在上个世纪末广泛使用，也创造了巨大的贡献。

近年来，该种施工工艺逐渐淡出人们的视野，本文介绍了该工艺的特点，望在同行中交流。

一、电杆的地面组装1、在组装之前，要熟悉电杆结构图、施工说明及有关注意事项。

2、按照图纸检查各部件的规格尺寸，有无质量问题，焊接是否良好。

3、须拔正杆身、旋转电杆及走杆时，不得硬行转杆，必须用大绳及木杠，在电杆的稍、中、根三个部位进行旋转、移位和走杆。

4、组装时，先安装导线横担，再安装避雷线横担，最后安装叉梁及拉线。

5、电杆组装多种螺栓规格应按设计要求进行组装，交叉构架在交叉处留有空隙时，应装设相同厚度的垫圈及垫板。

6、横担及叉梁所有角钢构件应平直，若有部分变形或超过规定值时，准许在现场进行校正，但不得有裂纹及硬伤。

7、组装完成后，应检查各部位尺寸及构件连接情况，检查电杆顶部是否封顶良好，杆身眼孔、接头、叉梁等处混凝土有无硬伤、掉皮，若有应用水泥砂浆补好。

二、起吊场地的布置1、主牵引地锚中心、电杆中心线、制动地锚中心，及人字抱杆的顶点在同一垂直水平面上，严禁偏移以保证在起吊过程中受力均匀。

2、主牵引地锚与电杆基坑的距离，为杆高的1.3～1.5倍，若场地平整可远些为好，一般主牵引绳与地面的夹角不大于30°。

3、抱杆的有效高度一般为电杆重心高度的0.8～1.1倍，抱杆根部距支点的距离一般为2～5m，抱杆根开的大小应不与电杆相撞为宜。

抱杆顶部的脱落帽，应能保证顺利脱落。

4、吊点位置的选择，电杆起吊时杆身的弯矩峰值应小于容许弯矩值，一般各吊点的合力作用点在电杆中心高度的1.1～1.5倍处。

5、电杆根部进入底盘的马道，应使杆根在抱杆将要脱落前进入底盘为好，马道坡度一般以50°为宜。

电杆受力及基础倾覆稳定

F1 θ1 0.36 0.66
0 0.937
0.35 0.67
3
× 4.9614 )
0 1.028 0.408 0.62
0 0.991 0.397 0.63
0 0.961 0.385 0.64
0 0.937 0.33 0.68
0 0.903 0.32 0.69
0 0.899 0.29 0.707
×
论外径大小
均取1.2；
V----设计风
速 F-，--m绝/s缘；导
线外径与水
平档距的乘
积或者电杆
杆身侧面的
投影面积，
m2；
工程所选导线为：JKLGYJ-
150
导线技术参数：
外径
d=
25.5 mm
截面
S=
173.11 mm2
单重
q1=
878.2 kg/km
计算拉断力 F=
54110 N
工程技术参数：
设计风速
取基础部
分的平均
直径
b0=(((1/
电杆基础的
75*h')+d
宽度或直径 b0= 0.336667 米 )+D)/2
1+(2h/3b
0)*ξ
cos(45°
宽度增大系
+β/2）
数 K0= tgβ
基础计算宽
= 1.623138
度
b= 0.546457 米 b=b0*k0
η= 4.961352
η=h0/h
上卡盘的横向作用力
下卡盘的横向作用力
F1= = =
θ1=
Rch= = =
L=
L0=
= = L= = =

电杆产品质量说明

精心整理保定东园混凝土电杆1、混凝土电杆设计说明1．1主要设计标准、规程规范《66kV 及以下架空电力线路设计规范》(GB50061）《10kV 及以下架空配电线路设计技术规程》(DL/T5220) 《架空绝缘配电线路设计技术规程》(DL/T601)1.21.2.1、（简称BY 1.2.2杆型选择0.4kV 直线杆、0.4kV 耐张转角杆采用稍径∮190混凝土电杆，杆高有10米、12两种；单回路直线杆及0~8°直线转角杆采用稍径∮190混凝土电杆，杆高有15米、18两种；单回路耐张转角杆采用两种方式，第一种方式采用稍径∮190普通非预应力混凝土电杆+拉线组合方式，杆高主要采用15米；第二种方式采用采用部分预应力（简称BY 高强度电杆）+套筒基础方式，杆稍径采用∮270、∮350两种规格，杆高主要采用15米；双回路直线杆及0~8°直线转角杆采用稍径∮190普通非预应力混凝土电杆，杆高有15米、18米两种；双回路耐张转角杆采用两种方式，第一种采用稍径∮190普通非预应力混凝土电杆+拉线组合方式；第二种采用钢管杆方式；四回路直线杆及0~8°直线转角杆采用稍径∮350部分预应力（简称BY高强度电杆），杆高主要采用18米；四回路耐张转角杆采用钢管杆方式；1.2.3使用档距米、0.4kV1.2.4线、30~601.2.4.2.3直线耐张杆的选用直线耐张杆选用30°转角杆（要求直线耐张两侧线规相同）。

1.2.4.2.4分支杆的选用分支杆根据支线导线的使用情况选用60°转角杆。

需强调的是此时主线按直线通过或为直线耐张（直线耐张两侧线规相同）进行考虑。

1.3BY系列电杆的选取和使用1.3.1BY系列部分预应力高强度电杆有着较好的抗裂、抗剪、抗弯性能，填补了普通非预应力直线杆和转角钢管杆之间的空缺，减少了钢管杆在线路中的使用，具有良好的技术经济性能。

1.3.2考虑到杆型分类表中对外荷载作了简化处理，使用者如需对特定的外荷载作进一步校验，可将计算的电杆根部弯距的标准值（计算时需考虑附加弯距的影响，将计算总弯距的标准值乘1.15得最终计算的电杆根部弯距的标准值）和下表提供的电杆根部（杆段组合最下节底部以上 1.5米处）许用弯距的标准值数据进行比较（并严格控制在下表许用范围之内）；或将计算的电杆根部弯距的设计值（计算时同样需考虑附加弯距的影响，说明：根部弯矩设计值、标准值及水平力设计值、标准值计算点：距地面以下电杆埋深1/3处，附加弯矩：单回路10kV 无低压线电杆取8%，单回路10kV 带单回路低压线及10kV 多回路电杆取10%。