目前，水泥桿行業(yè)在我國中東部日漸蕭條，已進入最后一次大規(guī)模的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)改造及升級工程之后的又一個低谷期，國家電網(wǎng)工程招標(biāo)逐漸減少，且同時又有鋼管桿、鐵塔等產(chǎn)品的應(yīng)用，對水泥桿行業(yè)無疑是一次考驗，同時也是一次機遇，作為我們水泥桿生產(chǎn)企業(yè)，目前最重要的工作就是將我們的產(chǎn)品不斷升級，生產(chǎn)出漂亮的外觀和符合更大、更高等級線路工程所要求的使用工況的產(chǎn)品，才能在激烈的市場競爭中得以生存。

  大彎矩電桿應(yīng)用工況復(fù)雜，荷載級別較高，應(yīng)用的風(fēng)險也很高，隨著GB/T4623《環(huán)形混凝土電桿》新國家標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，規(guī)格型號中新增了桿頭荷載等級，在不久的將來將會有很多生產(chǎn)廠家生產(chǎn)高強度大彎矩部分預(yù)應(yīng)力電桿，建議各生產(chǎn)廠家一定要高度重視原材料的檢驗把關(guān)，并且控制好工藝，不盲目進行。最近幾年我公司生產(chǎn)了幾十種高強度大彎矩電桿，稍徑分別為φ270、φ310、φ350、φ390、φ430、φ510，高度從12米到36米，錐度為1:75，對于東北地區(qū)，目前高強大彎矩電桿還沒有納入國家電網(wǎng)ERP系統(tǒng)，所以在銷售過程中要從普通的招標(biāo)銷售轉(zhuǎn)變到技術(shù)服務(wù)型銷售，不僅要了解線路等級及使用工況，還要為用戶設(shè)計大彎矩電桿的應(yīng)用線路。

  下面簡單的介紹一下φ310×27m，在35kv雙回路直線上的設(shè)計與應(yīng)用。

  設(shè)計條件：

  35kv雙回路直線單桿，水平檔距180m，垂直檔距234m，呼稱高19m，設(shè)計最大風(fēng)速30m/s，氣溫＋40℃至－40℃，覆冰10mm，土質(zhì)條件，粘性可塑。導(dǎo)線LGJ150/20，單地線GJ35.

  設(shè)計荷載：按DL/T5154-2012《架空輸電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》進行荷載計算。

  作用在線路上的垂直風(fēng)荷載為最大荷載工況，

  1、根據(jù)公式計算地線風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

  Wx=αＷ０μzμｓｃβcｄlｐB(yǎng)sin2θ=0.812kN.m

  2、作用在導(dǎo)線垂直風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：

  Wx=αＷ０μzμｓｃβcｄlｐB(yǎng)sin2θ=1.735kN.m

  3、作用在桿塔垂直風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

  Ｗｓ＝Ｗ０μｚμｓβｚＢＡｓ=6.99 kN；

  4、最大風(fēng)速垂直線路時桿段最大計算開裂彎矩為:

  Mj=（1+0.15）×【0.812×1×27+1.735×2×(19+21.5+24)+6.99×13.5】=391.1kN.m

  通過以上計算得知桿塔根部最大開裂彎矩為391.1 kN.m，按GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》設(shè)計計算，按GB/T4623-2006《環(huán)形混凝土電桿》加工，制造。

  強度安全系數(shù)選擇K＞2.0

  主桿設(shè)計為φ310×27m（上段9m+中段9m+下段9m）法蘭連接，混凝土壁厚分別為上段70mm，中段80mm，下段90mm，混凝土強度等級C60。

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  各桿段配置主筋為：

  上段φ310×9m（16φ10.7+16φ18）

  中段φ430×9m（20φ10.7+20φ18）

  下段φ550×9m（24φ10.7+24φ18）

  預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒選擇fptk=1570N/mm²，fpy=1110 N/mm² f，py=410 N/mm2，Es=2.05×105N/mm²;張拉控制應(yīng)力為0.7fptk，非預(yù)應(yīng)力鋼筋選擇HRB400，fy=360N/mm²，Es=2.0×105N/mm²；C60混凝土fc=27.5N/mm²，ft=2.04N/mm²，Ec=3.6×104N/mm²，A=163908mm²，AP=2157 mm²， As=6104 mm²，

  1、經(jīng)過計算總的應(yīng)力損失為：σ=180 N/mm²；

  2、混凝土中預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力為σpo=1570×0.7-180=919N/mm²；

  3、配有預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力主筋時，相對含筋率宜符合ω=（fpyAp+ fyAS）/α1 fcA=1.02≤1.25，相對含筋率滿足要求。

  4、受壓區(qū)混凝土截面積與環(huán)形混凝土截面積的比值為：α=（fpyAp+ fyAS）/【α1 fcA+2.5 fyAS+ f，pyAp+1.5（fpy-σpo）Ap】=0.399；

  5、受拉區(qū)縱向鋼筋與全部縱向鋼筋的比值為：αt=1-1.5α=0.401，

  sinπα/π=0.301；sinπαt /π=0.304；sinπα/π+ sinπαt /π=0.607；

  6、極限承載力設(shè)計彎矩為：M=α1 fcA（r1+r2）sinπα/2π+ fyAS rs {sinπα/π+ sinπαt /π} + f，pyAp rp(sinπα/π)+( fpy-σpo) Ap rp(sinπαt /π)=921 kN.m/2.0=460.5 kN.m＞391.1 kN.m；

  根據(jù)規(guī)范公式計算桿頂撓度和裂縫寬度驗算均要符合要求，另外基礎(chǔ)法蘭和預(yù)埋螺栓也要經(jīng)過計算確定，這里就不再贅述。

  原材料必須要符合標(biāo)準(zhǔn)要求，如果使用的原材料沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，就要經(jīng)過試驗確定，據(jù)我掌握很多生產(chǎn)企業(yè)對原材料也很敏感，特別是混凝土，但地區(qū)不同原材料用量也應(yīng)不同，不能一味的抄襲使用，目前混凝土中使用的細骨料一般為天然砂、人工砂和混合砂，天然砂因地區(qū)而異但級配區(qū)在Ⅱ區(qū)的不多，細度模數(shù)也偏大，同時含泥量和泥塊含量有不同程度的超標(biāo)。粗骨料使用單粒級的比較多，所以做混凝土配合比時需做大量的試驗確定。其次在鋼材選用上南方城市明顯比北方選擇范圍廣，比如盤螺和預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒，在北方生產(chǎn)廠家就很少，質(zhì)量不穩(wěn)定且不方便購買。最近兩年建筑行業(yè)不景氣，商砼站水泥用量低，很多水泥廠家針對砼預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)作為重點突破口，進行價格戰(zhàn)，但產(chǎn)品質(zhì)量有待驗證。

  筆者公司今年將專項試驗室進一步完善，針對原材料進廠檢驗和產(chǎn)成品試驗項目有了質(zhì)的飛躍，達到了遼寧省建設(shè)廳專項試驗室的資質(zhì)要求。同時對我公司的原材料驗收及使用起到了指導(dǎo)和把關(guān)的作用，對生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品起到了至關(guān)重要的作用。

  總之，大彎矩電桿用于長期處于承載力比較大的部位，對質(zhì)量要求很高，在沒有經(jīng)過試驗前要謹慎生產(chǎn)或使用，尤其是模具和張拉設(shè)備要經(jīng)過嚴格的計算和設(shè)計，否則模具在承受很大的軸向壓力時會變形，離心時模具轉(zhuǎn)數(shù)不能達到工藝要求。張拉機機頭及連接部位會斷裂，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量和人身安全。另外在工藝上要嚴格要求，精益求精，力求完美，使我們投向市場的產(chǎn)品多一份放心，少一份牽掛，用我們的實際能力維護我們行業(yè)的聲譽。這樣我們的行業(yè)才能有更好的發(fā)展前景，使我們的產(chǎn)品有更強的競爭能力。