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电缆垂度计算器
SkyCiv 电缆垂度计算器 (或电缆挠度计算器) 帮助您确定在给定特定电缆设置的情况下达到特定电缆下垂所需的预应力. 该计算器使用 SkyCiv 强大的 FEA 技术来迭代计算不同的预应力，以确定特定下垂或电缆偏转所需的力.
最终电缆垂度和所需预紧力根据以下输入计算:
- 电缆特性
- 电缆长度 (米)
- 电缆直径 (毫米)
- 目标电缆垂度 (毫米) – 您迭代所需的电缆垂度
- 材料特性
- 材料密度
- 弹性模量
- 泊松比
- 附加恒载 (整个电缆长度的额外分布式负载. 电缆的自重已自动包含在内，因此这是电缆自重静载荷的附加值。)
- 迭代设置
- 为客户提供更快的设计 (当垂度差小于该值时, 计算将停止。)
- 小数点
- 包括凹陷图
以下电缆垂度计算基于不同预应力载荷之间的迭代，以计算所需的电缆垂度. 该工具是 SkyCiv 快速设计模块.
电缆偏转或电缆下垂指南
什么是电缆下垂?
电缆垂度是电缆在其自重和电缆中的任何预应力载荷作用下所经历的偏转量. 电缆的重量会导致垂直下垂:
然而, 这种下垂可以通过在电缆中引入张力来抵消, 也称为预应力荷载:
电缆垂度方程
上述计算器将在增加/减少电缆中的预应力量之间进行迭代，以尝试计算目标电缆垂度. 计算器使用 SkyCiv 的 FEA 求解器 准确计算这些值以获得更准确的设计. 然而, 还可以使用简单的电缆挠度方程进行简单的计算来计算电缆的挠度:
下垂= (w * (升/2)²) / (2 * Ť)
哪里; w = 电缆重量，单位 N/m L = 电缆长度 T = 电缆上施加的张力
如何计算电缆垂度的示例
问: 假设我们有一根长度 L=10m 的电缆, 悬挂在同一高度的两个支架之间. 电缆均匀重量𝑤 =0.154 kg/m, 并施加水平拉力 𝑇 = 500N 的预应力.
1. 确定单位长度的重量（以牛顿为单位）: 单位长度重量: 0.154 公斤/米 * 9.81 米/秒²= 1.54 p = p
2. 使用抛物线近似计算垂度: 下垂 (和) 在跨度的中点 (x = L/2) 可以使用公式计算:
y = (w * (升/2)²) / (2 * Ť)
y =(1.54 p = p * (5米)²) / (2 * 500 ñ)
y ≈ 0.0385 米=38.5毫米
将 FEA 电缆垂度计算与电缆垂度公式进行比较
与我们计算器的结果进行比较, 使用相同的输入, 我们可以看到我们得到了类似的结果. 在计算器里, 342N 的力导致净下垂 38.2mm, 然而，在简化的公式中，我们得到 500N 的力来实现类似的 38.5mm 下垂. 上述电缆挠度计算器使用有限元分析来计算结果, 这是更准确的，因为它执行非线性分析，而不是像上面的例子那样依赖简化的经验公式.
结果明显相似且在合理范围内, 但强烈建议在结构设计的情况下使用更先进的工具.
电缆垂度计算器的工作原理
电缆垂度计算器使用我们定制的二分算法来尝试不同的电缆预应力载荷，以找出并收敛到最佳解决方案. 该报告提供了详细的试验结果. 请参阅下面的示例:
如果电缆实际上无法下垂目标量，电缆下垂快速设计将报告该下垂所需的最小长度，如下所示:
该工具还可以提供最终电缆下垂或位移的图表，如下所示:
为什么我们需要计算电缆的垂度?
电缆垂度是任何电缆系统设计和安装的重要组成部分. 用于设计, 确保间隙并管理支撑结构上的负载非常重要. 例如, 在电源线中, 出于安全原因，工程师可能需要确保与地面有足够的间隙. 另外, 他们还需要知道这会给杆子施加多少额外负载.
其他案例包括桥梁 (特别是悬索桥) 和铁路结构中的接触网系统 – 需要在给定的垂度下支撑架空电线系统的地方.
在安装阶段，电缆的下垂也是必要的. 对于安装人员来说，了解需要施加到电缆上以获得给定下垂的正确张力非常重要. 这还需要考虑温度变化等环境因素, 可能对支撑结构和电缆造成影响的风荷载, 以及可能施加到电缆上的任何冰荷载.
关于SkyCiv
除了该电缆张力计算器之外，SkyCiv 还为工程师提供了广泛的云结构分析和设计软件. 作为一家不断发展的科技公司, 我们致力于创新和挑战现有的工作流程，以节省工程师的工作流程和设计时间.
混凝土牛腿设计计算器常见问题解答
您的问题得到解答
您可以在 3D 中对几乎任何电缆系统进行建模和求解, 因为我们正在系统上运行完整的有限元分析, 而这个计算器运行更多的是简单的案例分析. 以下是 SkyCiv Structural 3D 中的电缆结构示例. 了解更多信息，请参阅电缆 SkyCiv结构3D.
可获得以下结果:
- 剪切利用率
- 设计抗剪强度
- 剪切摩擦强度
- 所需的剪切摩擦加固
- 需要钢材来抵抗弯矩
- 初级加固
- 平行于主拉钢筋的封闭箍筋的最小总面积
- 初级钢筋的展开长度
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