利用Excel表格进行环形混凝土电杆配筋设计.pdf
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1、2 0 1 4年第 4期 4月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 C HI NA CONC RE T E AND C EME NT 201 4 No 4 Apr i l 利用 E x c e l 表格进行环形混凝土电杆配筋设计 吴赤球 , 杨新峰 , 吕 伟 ( 宜昌昌耀水泥制品有限责任公司, 4 4 3 0 0 2 ) 摘要 : 阐述 了环 形混凝土 电杆配筋设计 的指 导原 则和理论依据 , 建立 了电杆 受弯承 栽弯矩函数关 系式 , 确 定 了 各 自变量 、 系数及 常数的取值 方法 , 并通过 E x c e l 表格将其 完整表示 出来, 从 而快速 、 准确地 计算 出电杆配筋设
2、计 结 果 : 最后通过具体 实例验证 了利用 E x c e l 表格进行环形混凝土 电杆配筋设计的准确性。 关键词 : 环形混凝 土电杆 : E x c e l 表格 ; 电杆配筋; 设计 Ab s t r a c t : T h e r e i n f o r c e me n t d e s i g n g u i d e l i n e s o f t h e c i r c u l a r c o n c r e t e p o l e s a r e i n t r o d u c e d T h e f u n c t i o n r e l a t i o n s h i p
3、 b e t we e n t h e fle x u r a l b e a r i n g a n d b e n d i n g mo me n t o f t h e c o n c r e t e p o l e s a r e e s t a b l i s h e d , a n d t h e o b t a i n i n g v a l u e me t h o d s o f c o e ffi c i e n t ,v a r i a b l e a n d c o n s t a n t o f e a c h f u n c t i o n a r e d e t
4、e r mi n e d T h e a b o v e d e s i g n d a t a a n d a l l v a l u e s a r e c o mp l e t e l y e x p r e s s e d b y u s i n g t h e E x c e l w o r k s h e e t , t h e n , r e i n f o r c e me n t d e s i g n r e s n t s o f t h e c o n c r e t e p o l e s a r e r a p i d l y a n d a c c u r a t
5、 e l y c a l c u l a t e d I n a d d i t i o n ,t a k i n g t h e s p e c i fi c e x a mp l e s v a l i d a t e s t h e a c c u r a c y b y u s i n g E x c e l wo r k s h e e t t o d e s i g n i n g t h e r e i n f o r c e me n t o f t h e c i r c u l a r c o n c r e t e p o l e s K e y wo r d s : C
6、 i r c u l a r c o n c r e t e p o l e s ; Ex c e l w o r k s h e e t ; Re i n f o r c e me n t o f p o l e s ; De s i g n 中图分类号: T U 5 2 5 文章标识 码 : A 文章编号 : 1 0 0 0 4 6 3 7 ( 2 0 1 4 ) 0 4 3 8 0 3 0前言 环形混凝土 电杆 已广泛应用于我 国电力架空 输变电线路 、 通信工程建设之中。笔者 由于长期在 电杆生产企业从事电杆配筋设计工作 , 曾遇到过大 量繁杂计算而结果不够准确的电杆配筋设计难题。 为
7、了解决这个 困扰 多年的问题 , 本文根据环形混凝 土 电杆结构 、 使用特点及 G B 5 0 0 1 0 -2 0 1 0 混凝 土 结构设计 规范 、 G B T 4 6 2 3 2 0 0 6 环形混凝土 电 杆 及 D L T 5 1 5 4 2 0 1 2 架空送电线路杆塔结构设计 技术规定 等 国家、 行业相关标准规定 , 建立 了环形 混凝土电杆承载受力函数关系式 , 确定了关系式 中 的各项 自变量 函数式及相关 系数 、常数 的取值 , 然 后借助 O f f i c e E x c e l 表格 , 建立了一套适合环形混凝 土 电杆配筋快速设计方法 , 希望能为同行提供一
8、定 的帮助 1 结构 设计原 则 与依 据 1 1 结构设计原则 结构设计 原则是认真贯彻 国家技术经济政策 , 充分满足技术先进 、 安全适用 、 经济合理 、 确保质量 等四项基本要求。基于该原则 , 我们在 电杆结构设 计时, 首先必须明确用户对电杆在使用状态下的承 载情况 , 即产品外部受力 , 然后根据电杆外部受力 要求 , 进行 电杆结构( 主要指规格 、 混凝土强度等级 及钢筋配置 ) 符合性设计 , 通过特定生产工艺质量 一 38一 控制 , 使其具有充分满足在使用状态下的承载要求 性 能 1 2 结构设 计依 据 环形混凝土电杆结构设计过程是个综合多因素 的制约与协调 的过程
9、 首先必须遵循 围家及相关行 业 现行 标准 、 规范 的规定 , 其 次要充 分考 虑用 户 的质 量 要求 和企业 生 产 _ 【 艺 实 际情况来 确定 必要 的 | I 艺 参数 同时还须根据产品用途 、 安装环境条件 , 验算 其符合性。 环 形 混 凝 土 电 杆 结 构 设 计 依 据 是 : G B 5 0 0 1 0 2 0 1 0 ; G B r r 4 6 2 3 2 0 0 6 ; D UT 5 1 5 4 2 0 1 2 : 用户特定的技术性能指标要求。 2 结构 设计 与计 算 2 1 函数关 系式 环形 混凝 土 电杆一般 按沿 周边 均匀 配置 纵 向钢 筋 的
10、环 形截 面受 弯构 件计 算 ,因此 ,可 以依 据 G B 5 0 0 1 0 2 0 1 0及力学叠加原理 , 建立其正截面受 弯承载力及弯矩 函数关系式 , 具体如下 ( 文中所 符 号 含 义 请 参 考 标 准 G B 5 ( ) 0 1 0 2 0 1 0 及 D L T 5 1 5 4 2 01 2 ) : 。 L A+ ( y A + A 一 ( 。 一 ( 一 。 ) A N f A( r , + r 2 ) 时 r s s l n lT o L + S l I l q r o t 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 吴赤球 , 杨新峰 , 吕
11、伟 利用 E x c e l 表格进行环形混凝土电杆配筋设计 厶 A 曼 + 广 。 ) re 根据环形混 凝土 电杆在实际使用过程 中的受 力状态 , 以及便于计算 , 可以假定轴 向力 N = O , 并将 “ ” 用 “ K ” 表示环形 混凝土 电杆正截 面受 弯承 载力弯矩值 , 由此可以推导出部分预应力 混凝土电 杆正截面受弯承载力弯矩 函数关系式: K Mk 口 彬( r f + ) 里 s + A r P + ( r p 。 ) A r e 笼 O t 1 1 5 a 当A = 0时 , 为预应力混凝土电杆正截面受弯承 载力弯矩 函数关系式 ; 当 A。 = 0时 , 则为非预
12、应力混 凝土 电杆正截面受 弯承载力 弯矩 函数关 系式 。其 中 : O p o = O c o n - O L D = 0 7 o r L =o r I 1 + f 3 + + f 5 n =a Es L o t 3 = 2 A t O t4 = 0 2 ( - 0 5 7 5 ) O c 0 5 = ( 4 5 + 2 8 0 p ) ( 1 + 1 5 p ) O p = ( C O n - t r L ) A P A 。 J D = ( A + A ) 2 A。 A。 = A+ ( E 一 1 ) A + ( u E - 1 ) A a E E E 环形混凝土电杆正截面相对含筋率 O
13、 J 应符合 : ( i ) 钢筋混凝土电杆 : : 0 9 a t J t ( 2 ) 预应力混凝土 电杆 : : 0 7 5 L , ( 3 )部 分预应 力 混凝 土 电杆 : :血 1 25 0 L , 2 2 环形混凝土电杆抗裂验算关系式 : O s 。 一 0 式 中 , 。 = MJ W。 W。 =( r l 2 + r 2 。 。 4 r 2 3 自变 量 、 设计 系数 及 常数 的确定 3 1 设 计常 数 的确定 如果确定了杆型 , 那 么该杆型所具有 的几何 尺 寸都可作为常数 , 如上述环形混凝土 电杆正截 面受 压 承载 力弯矩 函数 关 系中涉及 的 A、 r 、
14、 F 2 -, r 、 r n 、 C、 h o , L、 L 等 ; 而确定 了混凝土强度等级 以及所配置钢 筋规格 , 则上述 函数关 系式 中涉及到 的混凝土及钢 材 固有特性值就成为 了常数 , 如 、 、 、 E 。 、 E 、 、 V 、 。 茈 3 2 设 计 系数 的确 定 根 据 G B 5 0 0 1 0 -2 0 1 0 、 G B 4 6 2 3 -2 0 0 6可 查 表 得出设计所需 的计算系数 , 如 O t 、 O l 等 。 3 - 3 自变 量 的确定 上 述 函数关系式 中的 自变量 主要 是 A A 、 O t 、 O t 、 。 、 t Y L 、 O
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