李光海:部分預(yù)應(yīng)力大彎矩電桿鋼筋和混凝土相關(guān)配置的嘗試>
合肥海銀水泥制品有限公司，位于安徽省省會(huì)合肥市，是一家專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)混凝土電桿的制造企業(yè)。公司現(xiàn)產(chǎn)品覆蓋普通鋼筋混凝土電桿、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土電桿以及部分預(yù)應(yīng)力混凝土電桿三大類(lèi)，上百個(gè)細(xì)分品種，公司生產(chǎn)的各類(lèi)電桿受到省內(nèi)較多供電公司、電力安裝公司的好評(píng)。
現(xiàn)在的城市10KV線(xiàn)路，大多采用JKLYJ一240的導(dǎo)線(xiàn)，線(xiàn)路架設(shè)形式多采用同桿雙回或同桿三回。由于城市交通的特殊性，線(xiàn)路轉(zhuǎn)角及終端位置都不允許架設(shè)拉線(xiàn)，這對(duì)電桿的承載力要求非常的高。如線(xiàn)路按JKLYJ一240導(dǎo)線(xiàn)，雙回路同桿架設(shè)的終端位置電桿。若K=6,電桿與電桿之間的水平距離為45米，電桿長(zhǎng)度為15米。根據(jù)斷線(xiàn)荷載計(jì)算，該電桿的埋深位置的彎矩應(yīng)為390KN.M,如電桿的安全系數(shù)為2.0,那么電桿的極限彎矩就為780KN.M.普通混凝土電桿是無(wú)法滿(mǎn)足這么彎矩要求的。必須采用大稍徑的部分預(yù)應(yīng)力電桿才能滿(mǎn)足要求。
合肥海銀公司于2004年開(kāi)始生產(chǎn)部分預(yù)應(yīng)力電桿，在長(zhǎng)期的生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和計(jì)算，我們發(fā)現(xiàn)部分預(yù)應(yīng)力電桿，尤其是在大彎矩的情況下，通過(guò)對(duì)普通鋼筋和高強(qiáng)鋼筋以及電桿壁厚的不同配置，電桿的承載力狀況有很大的不同。下表是我們通過(guò)不同試樣做出的部分?jǐn)?shù)據(jù)：
由上表可以看出，當(dāng)荷載等級(jí)較大時(shí)，在充分考慮預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損失的情況后，高強(qiáng)鋼筋在部分預(yù)應(yīng)力電桿中對(duì)荷載數(shù)值的提高沒(méi)有普通鋼材大。如1和2相比較，2中高強(qiáng)鋼筋的數(shù)量較1提高了50%,但是極限荷載僅提高了11KN.M.我們?cè)儆?和3相比較，3和1高強(qiáng)鋼筋數(shù)量相等，但是普通鋼筋數(shù)量提高了50%,我們發(fā)現(xiàn)，電桿的極限荷載確提高了307KN.M.荷載提高的幅度非常大。當(dāng)然，普通鋼筋的截面也較高強(qiáng)鋼筋大。
我們將混凝土的強(qiáng)度提高兩個(gè)等級(jí)，從C50提高到C60,如1和5比較，相同條件下，電桿的極限荷載提高了36KN.M.對(duì)不同的配筋，混凝土強(qiáng)度的提高對(duì)電桿荷載的提高程度也不相同。在配筋提高的情況下，極限荷載提高幅度也相對(duì)大些，如3和4比較，荷載提高了45KN.M.
我們又將電桿按三種不同的壁厚進(jìn)行比較，分別為80MM、85MM、75MM.根據(jù)上表中的4、6、7電桿荷載數(shù)值，分別為990KN.M、991KN.M、988KN.M,極限荷載變化不大。
由于GB4623-2006中對(duì)部分預(yù)應(yīng)力電桿的壁厚未進(jìn)行具體的規(guī)定，合肥海銀公司在對(duì)此類(lèi)大彎矩電桿的壁厚設(shè)定時(shí)，根據(jù)ω=（fpAp+fAs）/（fcA）≤1.25,以及最小配筋率等方面的要求，當(dāng)鋼筋用量增大時(shí)，適當(dāng)提高混凝土強(qiáng)度和電桿的壁厚。正常情況下，壁厚采用80MM.
另外，通過(guò)生產(chǎn)，我們發(fā)現(xiàn)，在有效保證縱向鋼筋的保護(hù)層厚度的情況下，盡可能的增大縱向鋼筋所在位置的半徑，也是提高電桿彎矩的有效辦法。
作者:合肥海銀水泥制品有限公司 李光海
來(lái)源:中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)電桿工作部
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