第二讲电杆强度计算

钢筋混凝土电杆的强度计算 第一节 受弯 环形截面钢筋混凝土构件具有较好的受力性能、节约材料、便于采用离心制造等优点，被广泛应用于通讯、电视、邮电、铁路、电力等部门。输电线路电杆是最典型的一种环形截面钢筋混凝土构件。 环形截面受弯构件布有两种钢筋: 1．向受力钢筋 受力方向是不定的，因此纵向受力钢筋均匀布置在截面的圆周方向 2．螺旋钢筋 螺旋钢筋除用来防止在剪力和扭矩作用下发生破坏外，还起固定纵向受力钢筋的作用。 一、基本公式 纵向钢筋沿周边均匀地分布在整个截面中，如果钢筋的数量相当多，则钢筋的总体可假定为一个厚度为Δ 的y2y1y3astfcmfyNNrrrM'12sghNgф金属环，如图3－1 所示。环的半径rs=r2-as，as 为钢筋中心至构件外壁的距离，r2 为环形截面外径。 2－为构件截面受压区 2－2－为构件截面的受拉区。 因受弯构件一般允许受拉区混凝土出现裂缝，故该区混凝土的拉应力为零。此时截面上的内力有三个，三个内力的合力为 sygsygcmhAfNAfNAfN)1('' 式中 Nh—受压区混凝土的合力 N’g—受压区钢筋的合力； Ng—受拉区钢筋的合力； —受压区面积与构件环形面积的比率， ＝ 22； A—构件环形截面总面积； As—钢筋总面积； fcm—混凝土弯曲抗压强度设计值, （见附表 3－1）； fy —纵向受力钢筋抗拉强度设计值 （见附表 3－3）。 取X＝0 Nh+N’g－Ng=0 将 3－1 式代入式中 fcmA+f’yAs-fy(1-)AS=0 sysycmsyAfAfAfAf'' (3-2) 一般yf ＝'yf 有 sycmsyAfAfAf2 (3-3) 取M＝0 可得 M＝Nhy 1+N’gy 2+Ngy 3 (3-4) 经推导： sin]22[12ssycmrAfrrAfM (3-8) 二、公式的适应条件 为了保证受拉钢筋应力能达到屈服极限，公式（3－8）应满足以下条件： 3.0  （3-9） 5.0212rrr （3-10） 例3－1 某环形截面钢筋混凝土电杆，外径D＝400mm，内径d＝300mm,混凝土等级为C20，配置816的纵向钢筋，钢筋为Ⅰ级，构件重要性系数为II 级，试计算它能承担多大弯矩。 解 A＝（r22－r12）＝3.14(2002－1502)＝54950mm2 As＝1608mm2 fy＝210N/mm2 fcm=11N/mm2 16082102549501116082102SycmsyAfAfAf ＝0.109＜0.3 sin=sin=sin(0.264×180º)=0.738 sin]22[12ssycmrAfrrAfM ＝14.3738.0]1751608210221502005495011[...