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关于采用高强碳素钢丝做非预应力主筋强度取值的探讨

信息来源:hunningtu.biz  时间:2010-06-18  浏览次数:161

  由于混凝土电杆的使用弯矩越来越大,为了提高电杆的使用强度,很多设计部门在电杆设计中,以高强碳素钢丝(执行标准GB/T5223-2002《预应力混凝土用钢丝》)做为非预应力主筋,作为一个加工企业,很多情况下必须按照来图加工,而且不可变更。例如:
  I、电气化铁路中使用的BYΦ350×140kN.m等径支柱,配筋规定配置28ΦH9+9ΦH9;
  2、国外来图加工的BYΦ190×12×8kN电杆配12ΦH9+4ΦH11.(配4根非预应力筋不符合GB/T4623标准规定,根据配筋面积等效代换规定应改为6Φ9)
  产品完成后,生产厂家不能保证电杆的荷载要求,实际开裂检验弯矩达不到计算弯矩,不能满足出厂检验和型式试验要求,经试验发现原因主要是高强碳素钢丝做为非预应力主筋取值问题。高强碳素钢丝做为非预应力主筋时,其抗拉强度设计值应按规定值降低使用,为验证高强碳素钢丝做为普通钢筋的强度取值,我们特制作GΦ300×9电杆1根,以12ΦH10高强碳素钢丝做为电杆主筋,钢筋抗拉强度设计值fpy如按1110N/mm2取值,其计算弯矩Mk=70kN.m,荷载P=9.66kN(见计算书,抗裂验算不合格)。
  通过试验发现,高强碳素钢丝做普通钢筋时,其计算抗拉强度设计值fpy同新Ⅲ级钢的强度,仅能达到360N/mm2,以上仅通过1根电杆试验结果,是不能做为结论依据的,本次试验数据仅供讨论参考。
  Φ300×9×12ΦH10电杆计算书
  等径300mm,壁厚B=50mm,主筋采用12Φ10,所在圆半径:rs=130mm,配筋面积As=942mm2,其标准强度:fptk=1570N/mm2,抗拉强度设计值fy=1110N/mm2,抗压强度设计值fy=410N/mm2,弹性模量ES=2.05X105N/mm2,混凝土强度等级采用C60,其轴心抗压强度设计值fc=27.5N/mm2,轴心抗拉强度标准值ftk=2.85/mm2,弹性模量Es=3.6×104N/mm2;计算电杆正截面受弯承载力和抗裂验算。
  一、构件参数计算:
  1、电杆埋深处外径:D=300mm
  2、电杆埋深处内径:d=200mm
  3、构件截面面积: A=π/4(D2-d2)=39250mm2;
  4、钢丝与砼弹性模量之比:αE=Es/Ec=5.69
  5、构件换算截面面积:
  Ao=A+(αE-1)As=39250+(5.69-1)×942=43 668mm2;
  二、承载力计算
  

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