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日程安排表：以上日程安排仅供参考日期内容主讲专家2013年11月20日全天报到2013年11月21日上午8：30—9：00会议开幕、领导致辞上午09:00---11:0011:00---12:00电杆发展现状及未来趋势；电杆配筋设计与计算插接式电杆的初步研究吴赤球（宜昌昌耀水泥制品公司）李长春（湖南省电力线路器材厂）下午14:00---16:0016:00---17:00大梢径高等级电杆张拉装置的设计和选用超高性能混凝土杆和风电塔筒介绍王江民（江西省电力线路器材厂）祁锦明（鞍山远达电网工程有限公司）2013年11月22日上午09:00—11:30下午14:30--17:00大弯矩预应力环形混凝土电杆的设计与应用大弯矩方形混凝土电杆生产技术与质量控制谌英武(长沙晟丰电杆制造有限公司)童星宽（成都银线电杆有限公司）11月23日会议全程圆满结束祝各位代表返程愉快！工作顺利！(参加港澳游的代表主动与会务组报到)目录环形混凝土电杆结构设计方法探讨……………………………………1大弯矩方形混凝土电杆生产技术与质量控制………………………15大弯矩预应力环形混凝土电杆的应用………………………………26大梢径高等级电杆张拉装置的设计和选用…………………………60插接式电杆的初步研究………………………………………………65超高性能混凝土杆塔…………………………………………………70水泥电杆在10KV双回转角线路中的应用及优化配筋设计…………90一种电杆钢筋笼成型机简介…………………………………………100电杆（可变性）钢筋笼成型机简介…………………………………108高强度内法兰连接钢棒电杆的应用…………………………………117高强环形混凝土电杆的技术特点与结构设计探讨…………………123管桩钢筋笼骨架成型机介绍…………………………………………126环形混凝土电杆结构设计方法探讨作者：吴赤球2013年以来，在实现中华民族伟大复兴的中国梦中，让亿万中国人民以实干兴邦，以科技兴企，使中国梦在又好又快的步伐中前行。长期以来，作为电力架空输、配电线路支撑的环形混凝土电杆，在电力建设和促进国民经济发展中起到了线路脊梁的作用。环形混凝土电杆的设计和生产随着我国建材行业的整体进步，历经多次探索，电杆结构设计也经历了多次变革。一、电杆的发展历程自1888年中国第一盏电灯在北京城慈禧太后的仪銮殿亮起，到1899年，德国西门子贸易公司率先在东交民巷建立了第一家商用电灯公司，开始向附近的领事馆、银行和洋行提供照明电力开始，中国的电杆便进入发展历程。中国昀早期的电杆主要为原木电杆，未进行任何有效的处理，使用寿命仅有4～6年，后为增加使用寿命，用沥青油进行浇化处理，并将根部进行碳化，其寿命延长到了30年以上。但是由于环境保护和木材资源的减少，目前大多数地区已不再采用木质电杆。1924年，唐山启新洋灰公司用水泥和钢筋制作了中国第一根水泥电线杆。这种电线杆上小下大成长四方梯形，实心内附钢筋，外表较粗糙，经过架设试用，性能优越，超过木质电线杆。很快被国内供电、照明行业认可，从此水泥电线杆风靡全国各地，举国使用。随着1工艺的不断完善，水泥电线杆也逐渐改进成长圆柱形、中空、尺寸各异、外观光洁的各式电线杆，广泛应用在我国供电、通讯工程之中。从木质电杆到水泥电杆，再到钢结构铁塔和输电钢管杆，我国的输电线路杆塔的发展，已经有了一百多年的历史。近80年来，我国水泥电杆的发展一直长盛不衰，特别是前40年，经历了一个快速发展的时期。但是在近10年来，随着中国电网的不断建设，220KV、500KV以及1000KV超高压电网的建设，水泥电杆的荷载等级与长度已明显滞后高等级线路杆塔的需求。二、水泥电杆的标准随着中国工业化进程的加速，工业生产逐步走上规范化和标准化之路。电杆生产在国家建材、电力等主管部门和各生产企业的努力与合作下，于1984年首次发布了GB4623-1984《环形预应力混凝土电杆》、GB396-1984《环形钢筋混凝土电杆》标准，以国家标准的形式规范了企业的生产行为，对提高电杆产品质量起到了积极作用。进入20世纪90年代，随着国家整体生产能力的提升和电力线路等级的提高，国家标准委对84版标准进行了第一次修订，发布了GB4623-1994《环形预应力混凝土电杆》、GB396-1994《环形钢筋混凝土电杆》标准。21世纪，中国进入经济飞速发展期，国家对坚强电网建设的投入逐步加大，为电杆生产行业提供了机遇，94版标准已不能适应行业需求。2006年中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理文员会共同发布GB/T4623-2006《环形混凝土电杆》。该标准依据国内环形混凝土2电杆的实际生产和使用现状，对原国家标准GB396-1994《环形钢筋混凝土电杆》和GB4623-1994《环形预应力混凝土电杆》进行整合修订，同时参考了日本工业标准JISA5309:1995《离心预应力混凝土电杆》、美国标准ASTMC1089：1997《离心法成型预应力混凝土电杆》等国外标准。此次修订中，将标准的名称更改为《环形混凝土电杆》，电杆的范围覆盖了环形钢筋混凝土电杆、环形预应力混凝土电杆、部分预应力混凝土电杆；调整了电杆的规格系列，去除了梢径100的Q级系列电杆，增加了部分大弯矩电杆。2013年，对2006版标准进行了新一轮修订，修订中适应了国家大力发展电力建设的需求，进一步提高了电杆的荷载等级，新版标准的发布必将对电杆行业的发展注入新的活力。三、水泥电杆设计环形混凝土电杆的结构设计随着我国“钢筋混凝土结构设计规范”的变化而不断进步。昀早的钢筋混凝土电杆结构设计理论采用“以弹性理论为基础的容许应力计算法”。这种方法要求在规定的标准荷载作用下，按弹性理论计算的应力不大于规定的容许应力。容许应力是由材料强度除以安全系数求得，安全系数则根据经验和主观判断来确定。由于钢筋混凝土并不是一种弹性材料，而是有着明显的塑性性能，因此，这种以弹性理论为基础的计算方法不能如实的反应构件截面的应力状态。20世纪30年代出现了“考虑钢筋混凝土塑性性能的破坏阶段计算方法”。这种方法以考虑了材料塑性性能的结构构件承载力为基础，要求按材料平均强度计算的承载力必须大于计算的昀大荷载产生的内力。计算的昀大荷载是由规定的标准荷载乘以单一的安全系数而得出的，安全系数仍是根据经验和主观判断来确定的。20世纪50年代提出了“极限3状态计算法”。极限状态计算法是破坏阶段计算法的发展，它规定了结构的极限状态，并把单一安全系数改为三个分项系数，即荷载系数、材料系数、工作条件系数。此方法把不同的材料和不同的荷载用不同的系数区别，使不同的构件具有比较一致的可靠度，部分荷载系数和材料系数是根据统计资料用概率的方法确定。我国的混凝土电杆结构设计一直采用极限状态设计方法。我国1966年颁布的《钢筋混凝土结构设计规范》（BJG21-1966）和1974年颁布的《钢筋混凝土结构设计规范》（TJ10-1974）即是采用极限状态计算法，但在承载力计算中采用了半经验半统计的单一安全系数。1989年颁布的《混凝土结构设计规范》（GBJ10-1989）以及《混凝土结构设计规范》GB50010-2002和2010版均采用了以概率理论为基础的极限状态设计方法。此方法明确地规定了结构极限状态的概念，并规定了结构设计的承载能力、变形、裂缝出现和开展三种极限状态，比较全面地考虑了结构的不同工作状态。它比前两种方法有较大改进，对于结构可靠度放弃了前两种方法采用的单一的笼统的安全系数，采用三个系数（超载、均质和工作条件系数）来分别考虑荷载、材料性能和工作条件等随机因素的影响。有的系数经统计分析确定，在标准荷载和材料标准强度取值方面采用了数理统计手段，因此比前两种方法要客观得多，比较符合客观实际。该方法对结构可靠度赋予概率定义，以结构的失效概率或者可靠度指标来度量结构可靠度，并建立了结构可靠度与结构极限状态方程之间的数学关系。在计算可靠指标时，考虑了基本变量的概率分布类型和采用了线性化的近似手段；在截面计算时，采用分项系数的使用设计表达式。采用概率极限设计的主要优点是可以较全面地考虑影响结构可靠性诸因素的客观变异性，使所设计的结构更为合理。同时由于有了具体度量结构可靠性的指标，就可根据结构的不同要求和特点恰当地划分和选择安全等级，以便处理好结构可靠和经济之间的矛盾；而且可以做到4使所设计的同类结构构件在不同的荷载作用下，具有较佳的可靠度和一致性。因此，混凝土电杆结构设计理论从昀初的容许应力设计理论到破损阶段理论，再到概率极限设计理论的变迁，已经形成了一个比较完善合理的设计理论。混凝土电杆结构设计方法以《（钢筋）混凝土结构设计规范》的修订不断完善，下面分别以《钢筋混凝土结构设计规范》（TJ10-1974）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）以及一些简化计算方法来探讨混凝土电杆结构设计方法。一、基于《钢筋混凝土结构设计规范》（TJ10-1974）的混凝土电杆结构设计计算方法：根据《钢筋混凝土结构设计规范》（TJ10-1974）的规定，同时采用预应力和非预应力钢筋的混凝土电杆可按以下公式计算：1、标准弯矩计算wgyg(ya)yy(ggyyAR)R'RA'RARARA+++=++σαπασπSinRRRARRArrARggggyayyyw)]'()'()2([1KM21+++++=当电杆不配非预应力钢筋时，Ag=0,则为预应力电杆计算公式；当电杆不配预应力钢筋时，Ay=0,则为非预应力电杆计算公式。2、抗裂弯矩计算ofshWrrkfM).(+=σ在公式计算中有较多相关参数需逐个计算。二、基于《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）的混凝土电杆结构设计简化计算方法：51、环形钢筋混凝土电杆结构设计简化计算按照《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）受弯构件极限承载力计算公式为：SycmsyAfAfAf.5.2..+=α]23sin...sin2)21(..[1παπαπssycmrAfrrAfM++=由以上公式可以简化为一个通式为：5..101.82+××=−sDcAkkMπ式中：M——验算截面的承载力检验弯矩kc——验算杆的某一验算截面与基准杆的埋深处截面两者的钢筋所在圆半径之比，也可为两者截面积之比；kD——钢筋强度变化系数，Ⅰ级钢kD=1；Ⅱ级钢kD=1.48；冷拔丝kD=2.1；高强丝kD=5.1；示例：电杆Φ190×12×K×G：开裂检验弯矩Mk为39KN.m、采用C50混凝土，Φ14HRB400螺纹钢筋，承载力综合检验系数ßｕ=2.0，计算埋深处截面配筋为：Mｕ=ßｕ•Mk=2×39=78KN.mKc=1kD=1.48AS=（3.14×78-5）/（8.1×10-2×1.48）=2001mm2若采用Φ14螺纹钢则根数=2001/3.14×7×7=13根，考虑配筋的对称均匀分布，采用14根Φ14配筋。62、环形预应力混凝土电杆结构设计简化计算按照《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）受弯构件极限承载力计算公式简化推导通式为：由公式（1）M=K•fpy•AP•rp式中：M——验算截面的承载力检验弯矩A——验算截面混凝土面积AP——验算截面配筋面积rp——验算截面钢筋所在圆半径fpy——预应力钢筋抗拉强度设计值Kc——砼弯曲抗压强度变化系数，砼C40：Kc=1.0；C50：Kc=0.827；函数关系式k可以由下式转化求得：公式（2）碳素钢丝pcAk.A65.10040.3K−=π示例：电杆Φ190×12×G×Y：开裂检验弯矩Mk为24.38KN.m、采用C50混凝土，ΦH4.8强度级别1570MPa，承载力综合检验系数ßｕ=2.0，计算埋深处截面配筋为：Mｕ=ßｕ•Mk=2×24.38=48.76KN.mA=42935mm2fpy=1110N/mm2Kc=0.827rp=139mm27因按公式（1）和公式（2）计算AP实为解关于AP的一元二次方程，计算较复杂，故先假设采用24根ΦH4.8配筋，则AP=3.14×2.4×2.4×24=434mm2由pcA