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不同結構環形混凝土電杆的特點分析
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不同結構環形混凝土電杆的特點分析
湖北麻豆国产AV超爽剧情系列管道有限公司,蔣強忠  430065

近年來,隨著全國城鄉電網建設的迅速發展,電力架線等級越來越高,線徑越來越粗,對電力線路安全和等級提出了更高的要求,從而推動電杆向超高、大彎矩方向發展。
為了滿足城鄉電網建設的需要,電杆結構形式也從單一的非預應力電杆(即鋼筋混凝土電杆)、和純預應力電杆向複合型結構——部份預應力鋼筋砼結構方向發展。現簡單介紹一下這三種不同結構電杆的優劣。
一、非預應力電杆
非預應力電杆(國標中稱鋼筋混凝土電杆)是我國早期生產的一種架線杆,和方形電杆等在六七十年代,在我國西、北方使用較多。此類電杆的縱向鋼筋隻有圓鋼或螺紋鋼(如右圖)。外荷載主要由縱向非預應力鋼筋承受,屬於普通鋼筋混凝土構件類型,故在結構配筋時,耗鋼量大,同時抗裂性能差,極易出現裂紋。
新國標GB4623-2014《環形混凝土電杆》中對鋼筋混凝土電杆力學性能檢測抗裂性能 “鋼筋混凝土電杆加荷至開裂檢驗荷載時,裂紋寬度不得超過0.20mm,卸荷後殘餘寬度不應大於0.05mm”要求中可以看出,電杆在達到檢驗荷載時允許有環向裂縫,說明其出現裂縫難以避免,抗裂性能差。
從實際使用中也可看到,采用鋼筋混凝土電杆架設的供電線路,經過3年運行後,70%的電杆出現不同程度的環向和縱向裂紋;5年運行後,90%的電杆均出現裂紋,其中許多電杆環向裂紋出現鏽蝕斑點。當裂縫出現後,由於雨水和潮氣浸入裂縫,到達鋼筋後就產生鏽蝕,造成電杆強度的降低。並且在冬季反複結冰膨脹,使砼保護層剝落,鋼筋裸露在空氣中,致使主筋鏽蝕,這樣,耐久性降低嚴重影響使用壽命。


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二、環形預應力混凝土電杆
環形預應力混凝土電杆縱向主筋為預應力鋼筋。是一種預應力混凝土預製構件。早期預應力電杆均采用甲級冷拔絲(抗拉強度fpy=650MPa)作為縱向預應力筋,現在主要采用預應力混凝土用高強鋼絲(抗拉強度fpy=1570MPa)作為預應力筋(見右圖)。預應力混凝土電杆因通過張拉設備,預先將預應力筋張拉,待混凝土強度達到脫模強度後,切斷鋼筋的錨固頭,使鋼筋存在收縮趨勢,形成電杆兩端向中間的預壓應力,從而提高電杆的剛度和抗裂性能。新國標GB4623—2014《環形混凝土電杆》中預應力電杆檢驗要求當加荷到100%開裂檢驗荷載時,不允許出現裂紋,表明此類電杆的抗裂性能較好。
因受到電杆壁厚和混凝土強度等級的影響,預應力筋配筋數量有限,所以隻能生產小彎矩電杆,承載能力偏低。新國標GB4623-2014《環形混凝土電杆》91精品国产综合久久香蕉麻豆規格表中,預應力最高隻能達到O級(開裂檢驗荷載8.0kN)。一般隻用於10kv以下,線徑較小的輸電線路麻豆三级在线观看。生產中當預應力筋分布不均,或張拉斷筋時,極易出現彎杆、縱向裂縫等質量問題。還有因預應力值過高,電杆產生的橫向拉應力也大,易超過混凝土本身的抗拉力而出現裂縫。使用中,當遇到無法承受的外力影響(大風、碰撞)時,預應力鋼筋繃斷,使電杆易發生“脆斷”。


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三、部分預應力電杆的特性
部分預應力結構是後期發展、利用的新型構件形式,它兼具鋼筋混凝土結構和預應力結構的優點,在城市建設中應用越來越廣泛。如橋梁、樓板、高架快速道、輸水管道等各類混凝土構件。部分預應力電杆縱向預應力筋增加電杆的抗裂性能,同時配置縱向普通鋼筋(通常為HRB400級螺紋鋼)增加其荷載能力。其截麵是一種環形薄壁結構,受結構限製,中間配筋數量是有一定限度的。部分預應力結構較好的糅合預應力和非預應力兩種鋼筋的特點,發揮出鋼筋更大優勢。
環形混凝土電杆的受力屬純受彎薄壁構件。其小頭所需抗彎力矩小,由預應力鋼筋擔負,由上而下,電杆斷麵逐漸增大,斷麵能承受的抗彎力矩也隨之增加,部分預應力電杆除了由通常的預應力鋼筋擔負外,其不足部份可由非預應力鋼筋來擔負,使電杆各斷麵處的含筋率大體保持一致,以彌補預應力砼電杆小頭含筋率過高,預應力過大,而有可能導致小頭混凝土被壓碎的缺陷,同時也克服了過多的配筋在構造上造成的困難,並改善了預應力電杆大頭由於預應力鋼筋數量少,難以達到所要求的抗彎力矩和不能使應力傳遞均勻的現象。


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以Φ190×10×M×BY部分預應力電杆為例(見配筋和彎矩圖),部分預應力電杆可根據電杆不同高度的受力彎矩情況,階梯式增加鋼筋數量,使電杆不同斷麵的彎矩設計值,始終大於電杆受力時承受的彎矩,保證了整體結構的合理性,減少材料的浪費。


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部分預應力電杆的縱向主筋有預應力筋,也有非預應力筋,結構較鋼筋混凝土電杆和預應力電杆工序複雜,故生產難度也比前兩種電杆大。生產線建設中需要的設備更多,人工費和設備費用比較高。
以Φ190×10×I級電杆為例,預應力杆、非預應力杆和部分預應力的各項經濟、技術參數對比如下:

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從上表中可以看出,部分預應力電杆的材料成本比預應力杆高,與非預應力杆大致相當,但其性能相對預應力杆、非預應力杆有明顯優勢。

四、結 論
部分預應力電杆結構更合理,並且91精品国产综合久久香蕉麻豆抗裂性能好、承載能力高、使用壽命長、不易發生脆斷、使用安全等優點,更能滿足輸電線路、通信線路架設要求,確保線路安全運行。


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