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1、形钢筋混凝土电杆的结构设计方法和注意事项按GB 50010-2010混凝土结构设计规范下列条款进行设计计算。P228 E.0.2环形截面受弯构件的正截面受弯承载力，应按本规范E.0.3条的规定计算。但在计算时，应在公式（E.0.3-1）、公式（E.0.3-3）中取等号，并取轴向力设计值N=0；同时，应将公式（E.0.3-2）、公式（E.0.3-4）中Nei以弯矩设计值M代替。E0.3 沿周边均匀配置纵向钢筋的环形截面偏心受压构件，其正截面受压承载力宜符合下列规定：钢筋混凝土构件N1fcA+(-t)fyAs (E.0.3-1)Nei1fcA(r1+r 2) sin/2+fyAs r s (sin
2、+ sint)/ (E.0.3-2)t=1-1.5 (E.0.3-5)式中： A环形截面面积； As全部纵向普通钢筋的截面面积； r1、r 2环形截面的内、外半径； r s纵向普通钢筋重心所在圆周的半径； 受压区混凝土截面面积与全截面面积的比值; t纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，当 大于2/3时，取t为0。P37矩形应力图的应力值可由混凝土轴心抗压强度设计值乘以系数1确定，当混凝土强度等级不超过C50时，1取为1.0，当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94，其间按线性内插法确定。按GB/T 4623-2006环形混凝土电杆进行加工、制造和验收。强度安全系数k1.43现以
3、19012MG为计算实例：1.杆段计算截面距根部2000mm, 计算截面配制主筋为：1414HRB 400钢筋，混凝土设计强度等级为：C50，混凝土设计壁厚为：=50mm。2.计算截面基本数据计算：计算截面外径：D=323mm混凝土设计壁厚：=50mm环形截面的内、外半径r1、r 2分别为：111.5 mm和161.5 mm计算截面纵向钢筋所在圆的半径rs=136.5.5mm计算截面主筋总截面面积：As=nd2/4=143.1415926142/4=2155mm计算截面混凝土截面面积：A=(D-)=3.1415926(323-50) 50=42883mmHRB 400钢筋抗拉强度设计值：fy=
4、360N/mmC50级混凝土弯曲抗压强度设计值：fc=23.1N/mmC50级混凝土弯曲抗拉强度标准值：ftk=2.64N/mm3.计算截面设计弯矩计算：根据E.0.2条，由公式（E.0.3-1）导出：受压区混凝土截面面积与截面面积比值：受拉纵向钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值：t=1-1.5=1-1.50.26477=0.603sin/=sin(1800.26477)/3.1415926=0.235sint/=sin(1800.603)/3.1415926=0.302sin/+ sint/=0.235+0.302=0.537根据E.0.2条，由公式（E.0.3-2）导出： =8864
5、2413N.mm=88.64kN.mMk=M/k=88.64/1.43=61.99kN.m58.5kN.m抗弯强度满足要求。计算截面开裂弯矩Mk=58.5kN.m4计算截面100%荷载时裂缝宽度验算最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离取Cs=20mm按荷载准永久组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉普通应力或按标准组合计算的预应力混凝土构件纵向受拉等效应力：以有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率为：裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数为：构件受力特征系数，对受弯构件cr=1.5考虑裂缝宽度分布的不均匀性和荷载长期效应组合影响作用下，最大裂纹宽度为：Wmax=cr(1.9cs+0.08)
6、=1.50.992(1.920+0.08)=0.127mm0.2mm计算截面满足GB/T 4623-2006环形混凝土电杆第6.5.1条对裂纹宽度的要求。注意事项：1、各抽筋截面必须验算；2、梢部和根部主筋间距应合理配置。 张晓非 联系电话：18991201571 QQ：445861706 2015年7月 环形预应力混凝土电杆的结构设计方法和注意事项按GB 50010-2010混凝土结构设计规范下列条款进行设计计算。P228 E.0.2环形截面受弯构件的正截面受弯承载力，应按本规范E.0.3条的规定计算。但在计算时，应在公式（E.0.3-1）、公式（E.0.3-3）中取等号，并取轴向力设计值N
7、=0；同时，应将公式（E.0.3-2）、公式（E.0.3-4）中Nei以弯矩设计值M代替。E0.3 沿周边均匀配置纵向钢筋的环形截面偏心受压构件，其正截面受压承载力宜符合下列规定：预应力混凝土构件N1fcA-p0 Ap+f/py Ap -t(fpy -p0 ) (E.0.3-3)Nei1fcA(r1+r 2) sin/2+f/py Ap r psin/+ (fpy -p0 ) Ap r p sint/ (E.0.3-4)t=1-1.5 (E.0.3-5)式中： A环形截面面积； Ap全部纵向预应力筋的截面面积； r1、r 2环形截面的内、外半径； r p纵向预应力筋重心所在圆周的半径； 受压区
8、混凝土截面面积与全截面面积的比值; t纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，当 大于2/3时，取t为0。P37矩形应力图的应力值可由混凝土轴心抗压强度设计值乘以系数1确定，当混凝土强度等级不超过C50时，1取为1.0，当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94，其间按线性内插法确定。按GB/T 4623-2006环形混凝土电杆进行加工、制造和验收。强度安全系数k1.513现以19015IY为计算实例：19015m环形预应力混凝土电杆（610kV配电工程），预应力主筋配制22H 4.8消除应力螺旋肋钢丝，混凝土设计强度等级C50级，电杆设计壁厚=50mm，验算距电杆根部2500mm处
9、抗弯强度、抗裂性及杆顶挠度。按GB 50010-2010混凝土结构设计规范进行设计计算。一、 基本数据计算计算截面处外径D2=d+（L-L2）1/75 =190+(15000-2500) 1/75=357mm计算截面处内径D1= D2-2=357-250=257mm计算截面处外半径r2= D2 /2=357/2=178.5mm计算截面处内半径r1= D1 /2=257/2=128.5mm计算截面处纵向预应力钢丝所在圆周的半径rp= r2 -20=178.5-20=158.5mm全部纵向预应力钢丝的截面面积： Ap=nd2/4=223.14159264.82/4=398mm2预应力钢丝抗拉强度标
10、准值：fptk =1570N/mm2预应力钢丝抗拉强度设计值：fpy =1110N/mm2预应力钢丝抗压强度设计值：f、py =410N/mm2预应力钢丝弹性模量：Es =2.05105N/mm2C50级混凝土弯曲抗压强度设计值：fc=23.1N/mm2C50级混凝土弯曲抗拉强度标准值：ftk=2.64N/mm2C50级混凝土弹性模量：EC=3.45104N/mm2计算截面混凝土截面面积：A=(D2-)=3.1415926(357-50) 50=48223mm2计算截面换算截面面积：A0=A+(ES /EC-1) Ap =48223+(2.05105/3.45104-1) 398=50190m
11、m2二、 预应力损失值计算：张拉控制应力con=1.030.75 fptk = 1.030.751570=1213 N/mm2由张拉锚具引起的预应力损失值（考虑值为3mm）1=ES/L=32105/15000=40N/mm2由预应力钢丝松弛引起的预应力损失：4= 0.2 (con/fptk-0.575)con =0.2(1213/1570-0.575)1213 =48N/mm2第一批预应力损失值（应力钢丝切断前）：I=1+4=40+48=88N/mm2混凝土法向预应力等于零时预应力钢丝的合力：Npo=（con-I）Ap =（1213-88）398 =447750N由预加应力产生的混凝土法向应力
12、：pc=Npo/Ao=447750/50190=8.92N/ mm2脱模时混凝土立方体强度：fcu=0.7fcu=0.750=35N/mm2受拉区预应力钢丝的配筋率：=Ap/Ao =398/50190 =7.9310-3由混凝土收缩，徐变引起该应力钢丝的预应力损失:总的预应力损失三、抗弯强度计算：混凝土法向应力等于零时预应力钢丝的应力：受压区混凝土截面积与全截面面积的比值：受拉纵向钢丝截面面积与全部纵向钢丝截面面积的比值：抗弯正截面强度计算：Sina/=sin（1800.328）/3.14=0.27Sinat/=sin（1800.508）/3.14=0.318符合GB/T 4623-2006级
13、开裂检验弯矩36.75kN.m该杆标志为19015IY。四、抗裂性验算：换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩：W0=A0(r22+ r12)/4 r2=50190(178.32+128.3 2)/4178.3=3395621mm3塑性系数扣除全部预应力损失后在抗裂验算边缘砼的预压应力：在抗裂检验荷载下，抗裂验算截面边缘的混凝土法向应力：sc=Mk/W0=36750000/3395621=10.82N/ mm混凝土拉应力限制系数，取ct=1.0在荷载短期效应组合下应符合下列规定：scpcctftk10.82-6.46=4.3611.7122.64=4.52N/ mm满足GB/T 4623-2006对抗裂性的要求。五、杆顶挠度验算：计算截面到杆顶延长线相交点的距离：H=（L-L2）+75d=(15000-2500)+75190=26750mm开裂检验弯矩时，荷载点水平荷载：k=3000N(Mk/L1)荷载点到杆顶延长线相交点距离：H=H-（L-L2-L3） =26750-（15000-2500-250）=145000mm荷载点到杆顶延长线相交点距离与计算截面到杆顶延长线相交点距离的比值：=H/H=14500/26750=0.542杆顶到杆顶延长线相交点距离：X=H-L3=14500-250=14250mm
