普通钢筋混凝土电杆配筋-极限抵抗弯矩曲线应用举例.doc

普通钢筋混凝土电杆配筋-极限抵抗弯矩曲线应用举例 安岳供电公司 李荣久一、普通钢筋混凝土电杆的极限抵抗弯矩的计算公式1. 环形普通钢筋混凝土电杆正截面的极限抵抗弯矩的计算公式，因推导方法不同而有不同的形式。本文据以制作曲线图的计算公式取自架空送电线路杆塔结构设计技术规定（DL/T5154-2002）。 其适用条件为相对含筋率式中 t受拉纵向钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，当2/3时，取t=0。2. 钢筋混凝土方形电杆的配筋一般是四方均等的，按单筋矩形梁正截面的极限抵抗弯矩的计算公式 （1） （2）和双筋矩形梁正截面的极限抵抗弯矩的计算公式 （3） 计算，在结果中取其中的较大值作为制作曲线图的设计值。式中 M极限抵抗弯矩，N.mm；b方杆计算截面的边长，mm；h0计算截面受拉侧纵向钢筋中心到受压边的距离，mm；s计算截面受压侧纵向钢筋中心到受压边的距离，mm；As纵向钢筋截面面积，mm； fcm混凝土弯曲抗压强度设计值，N/mm； fy钢筋抗拉强度设计值，N/mm。二、普通钢筋混凝土电杆配筋-极限抵抗弯矩曲线图的应用应用钢筋混凝土电杆配筋-极限抵抗弯矩曲线图可以根据钢筋混凝土电杆的混凝土等级、截面尺寸、配筋情况求得相应的极限抵抗弯矩，这是其基本的也是最简单的功用。钢筋混凝土电杆配筋-极限抵抗弯矩曲线的主要用途是确定纵向钢筋的配置。例如，一根梢径150，长度10m，壁厚50mm，锥度1/75的无拉线普通锥形杆，作用在杆顶的水平力设计值为1.4kN，当混凝土为C40级时，其纵向钢筋的配置可以按以下步骤求得：1. 由作用在杆顶的水平力设计值为1.4kN，以杆顶为h=0m可以计算得出设计弯矩为：当h=1m时，M=1.41.0=2.8kN.m，当h=10m时，M=1.410=2.8kN.m。在普通钢筋混凝土电杆配筋-极限抵抗弯矩曲线图（一）中对应于h=10m的横坐标上找出M=28kN.m的点，在对应于h=1.0m的横坐标上找出M=2.8kN.m的点，连接二点成直线；2. 从直线与各弯矩曲线的交点向右作M坐标的平行线与相邻弯矩曲线相交，即得到相应高度区间的配筋和弯矩曲线。为了说明方便，从普通钢筋混凝土电杆配筋-极限抵抗弯矩曲线图（一）摘取相关部分并绘出求解情况和结果如图一，图中的加粗虚线为所求的最小配筋和弯矩曲线图。由图一可知，用I级钢筋时，从杆顶起算时，03.7m配筋为612（按最小配筋要求），3.75.6m配筋为812，5.68.2m配筋为1012，8.210m配筋为1212。预制钢筋混凝土电杆中的钢筋在两端应有10mm的保护层，设计抵抗弯矩要有一定的裕度，在地面附近还要考虑到可能出现的其它因素，钢筋的实际数量和长度可以这样配置：6根9.98m，2根6.99m，2根4.99m，2根3.59m。按此方式配筋时，电杆的极限抵抗弯矩曲线如图一中的粗实线所示。可以看出，电杆的极限抵抗弯矩在所有杆位都大于弯矩。若改用级钢筋，其钢筋直径为10mm，配用根数不变。如果电杆梢径为190，则以图中与D=190mm对应的横坐标为h=0m起算。其它电杆梢径以此类推。三、应用钢筋混凝土电杆配筋-极限抵抗弯矩曲线图进行配筋设计应考虑的问题1. 受图幅、布点和眼睛分辨力等条件的影响，钢筋混凝土电杆配筋-极限抵抗弯矩曲线的制作和识读都有一些误差，应用时要使设计抵抗弯矩有一定的裕度。2. 普通钢筋混凝土环形电杆的构造应符合第四节第八项的要求；普通钢筋混凝土方形电杆普通钢筋之间的净距应不小于25mm，且不小于钢筋直径。在应用曲线图时要注意据此进行校核。3. 电杆的设计除了考虑其抵抗弯矩外，还应注意剪力、扭矩和在力的作用下产生的挠曲变形都要符合架空送电线路杆塔结构设计技术规定（DL/T5154-2002）及有关设计规范的要求。4. 架空送电线路杆塔结构设计技术规定（DL/T5154-2002）采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，由此计算得出的是电杆的极限抵抗弯矩。原架空送电线路杆塔结构设计技术规定（SDGJ94-90）采用综合安全系数法，普通钢筋混凝土电杆的强度设计安全系数K1.7，由此得出的结果是设计弯矩。以K=1.7为例，比较按照两个规定的钢筋和混凝土的强度和计算公式计算的结果，可得下列近似关系；I级钢筋，极限抵抗弯矩（1.401.48）设计弯矩；级钢筋，极限抵抗弯矩（