环形混凝土电杆的技术要求、锥形杆直径及埋深

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1. 定义

用混凝土与钢筋或钢丝制成的电杆称为混凝土电杆。混凝土电杆的截面形式有方形、八角形、工字形、环形或其他一些异型截面。最常采用的是环形截面和方形截面。本次主要介绍的是环形混凝土电杆。

环形混凝土电杆根据配筋方式不同分为钢筋混凝土电杆（代号为G）、预应力混凝土电杆（代号为Y）和部分预应力混凝土电杆（代号为BY）三种。电杆长度一般为4.5～15米。根据电杆外型分为锥形杆（代号为Z）和等径杆（代号为D）两种，锥形杆的梢径一般为150～510毫米，锥度为1:75；等径杆的直径为300～400毫米；两者壁厚均为40～80毫米。

钢筋混凝土电杆一般指纵向受力钢筋为普通钢筋的电杆。

预应力混凝土电杆一般指纵向受力钢筋为预应力钢筋的电杆，抗裂检验系数允许值[γcr]=1.0。

部分预应力混凝土电杆一般指纵向受力钢筋为预应力钢筋与普通钢筋组合而成或者全部为预应力钢筋的电杆，抗裂检验系数允许值[γcr]=0.8。

锥形杆和等径杆示意图
2.技术要求

2.1 混凝土抗压强度

1）钢筋混凝土电杆的混凝土强度不低于C40，脱模时混凝土抗压强度不宜低于设计的混凝土强度等级的60%。

2）预应力混凝土电杆、部分预应力混凝土电杆的混凝土强度等级不低于C50，脱模时混凝土抗压强度不宜低于设计的混凝土强度等级的70%。

2.2 外观质量

注：表面裂缝不计龟纹和水纹。

2.3 尺寸允许偏差

2.4 保护层厚度

纵向受力钢筋的净混凝土保护厚度不应小于15mm。保护层允许厚度偏差应符合尺寸允许偏差的要求见2.3尺寸允许偏差要求。

2.5 力学性能

力学性能检验按GB/T 4623-2014《环形混凝土电杆》为检验依据，检验包括抗裂、裂缝宽度、承载力检验弯矩和挠度检验。

1）钢筋混凝土电杆加荷至开裂检验弯矩时，裂缝宽度不应大于0.20mm。锥形杆杆长小于10m时，杆顶挠度不应大于（L1+L3）/35；杆长大于等于10m、小于等于12m时，杆顶挠度不应大于（L1+L3）/32；杆长大于12m、小于等于18m时，杆顶挠度不应大于（L1+L3）/25。加荷至开裂检验弯矩卸荷后，残余裂缝宽度不得超过0.05mm。

2）预应力混凝土电杆加荷至开裂检验弯矩时，不应出现裂缝。锥形杆杆长小于或等于12m时，杆顶挠度不应大于（L1+L3）/70；杆长大于12m、小于等于18m时，杆顶挠度应小于（L1+L3）/50。

3）部分预应力混凝土电杆加荷至开裂检验弯矩的80%时，不应出现裂缝。加荷至开裂检验弯矩时，裂缝宽度不应大于0.10mm。锥形杆杆长小于或等于12m时，杆顶挠度不应大于（L1+L3）/70；杆长大于12m、小于等于18m时，杆顶挠度不应大于（L1+L3）/50。

4）等径杆、杆长大于18m的锥形杆及对挠度和裂缝宽度有特殊要求的电杆，其开裂检验弯矩的挠度和裂缝宽度应该业主技术要求规定执行，无要求时双方协议规定。

5）加载至承载力检验弯矩（开裂检验弯矩的2倍）时，不得出现下列任一种情况：

a）受拉区裂缝宽度达到1.5mm或受拉钢筋被拉断；

b）受压区混凝土破坏；

c）挠度：按悬臂式试验的锥形杆，杆顶挠度大于等于（L1+L3）/10；按简支式试验的等径杆：直径小于400mm，挠度大于等于L0/50；直径大于或等于400mm，挠度大于等于L0/70。

3. 开裂检验弯矩参数

3.1钢筋混凝土锥形杆

3.2 预应力混凝土锥形杆

3.3 部分预应力混凝土锥形杆

3.4 等径杆

以上数据来至规程《环形混凝土电杆》（GB 4623-2014），点击图片放大查阅。

4. 锥形电杆任意点直径计算及埋深基本要求

我们在做10kV配网时，大部分使用的是锥形杆，所以我们经常需要计算锥形杆任意截面出的杆径，也便我们选择合适的抱箍及其他电杆铁附件尺寸。

我们先来了解一个概念，什么叫锥度，锥度是指圆锥的底面直径与锥体高度之比，如果是圆台，则为上、下两底圆的直径差与锥台高度之比值，一般写成1 : n或者1/n的形式。

国内锥形电杆的锥度为1/75，但部分大拔杆锥度不是1/75，此时我们就需要先根据杆段的尺寸（顶径D0和底径Dm）与长度(L)来计算出电杆的锥度，则锥度计算公式如下：

1/n=(Dm -D0)/L

n=L/(Dm -D0)

假设电杆的顶径D0=230mm，Dm=470mm，长度L=18m(18000mm)，则：

n=18000/(470-230)=75

则得锥形电杆锥度为1/75。

知道锥形电杆的锥度，我们就可以求出任何截面x处（上图所示）的杆径Dx：

Dx=D0+hx/75

假设上图电杆的顶径D0=190mm，hx=800mm，则可以求出该出电杆的直径为：

Dx=190+800/75=200.67mm

如果该处安装抱箍（抱箍型号一般以半径表示）则该处安装的抱箍半径为100.33mm，我们根据此去选择合适的抱箍。

电杆埋深根据规程《10kV以下架空配电线路设计技术规程》（DL/T 5220-2005 ）10.0.17条规定，电杆的埋设深度应计算确定，单回路的配电线路电杆埋深深度宜采用下列数值：

从上表格我们知道单回路的配电线路电杆埋深深度为电杆长度/10+0.7m，这样总结的目的方便大家记忆。但实际工作中大部分都采用经验公式--电杆埋深深度=电杆长度/6。

以上主要参考《环形混凝土电杆》(GB/T 4623-2014)。本期主要是想让大家了解电杆的开裂弯矩，方便下期介绍的10kV电杆荷载验算中怎么判断是否满足要求。

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