關(guān)于采用高強碳素鋼絲做非預(yù)應(yīng)力主筋強度取值的探討

中國混凝土與水泥制品網(wǎng)整理 · 2010-06-18 00:00 留言

  由于混凝土電桿的使用彎矩越來越大,為了提高電桿的使用強度,很多設(shè)計部門在電桿設(shè)計中,以高強碳素鋼絲(執(zhí)行標準GB/T5223-2002《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲》)做為非預(yù)應(yīng)力主筋,作為一個加工企業(yè),很多情況下必須按照來圖加工,而且不可變更。例如:

  I、電氣化鐵路中使用的BYΦ350×140kN.m等徑支柱,配筋規(guī)定配置28ΦH9+9ΦH9;

  2、國外來圖加工的BYΦ190×12×8kN電桿配12ΦH9+4ΦH11.(配4根非預(yù)應(yīng)力筋不符合GB/T4623標準規(guī)定,根據(jù)配筋面積等效代換規(guī)定應(yīng)改為6Φ9)

  產(chǎn)品完成后,生產(chǎn)廠家不能保證電桿的荷載要求,實際開裂檢驗彎矩達不到計算彎矩,不能滿足出廠檢驗和型式試驗要求,經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)原因主要是高強碳素鋼絲做為非預(yù)應(yīng)力主筋取值問題。高強碳素鋼絲做為非預(yù)應(yīng)力主筋時,其抗拉強度設(shè)計值應(yīng)按規(guī)定值降低使用,為驗證高強碳素鋼絲做為普通鋼筋的強度取值,我們特制作GΦ300×9電桿1根,以12ΦH10高強碳素鋼絲做為電桿主筋,鋼筋抗拉強度設(shè)計值fpy如按1110N/mm2取值,其計算彎矩Mk=70kN.m,荷載P=9.66kN(見計算書,抗裂驗算不合格)。

  通過試驗發(fā)現(xiàn),高強碳素鋼絲做普通鋼筋時,其計算抗拉強度設(shè)計值fpy同新Ⅲ級鋼的強度,僅能達到360N/mm2,以上僅通過1根電桿試驗結(jié)果,是不能做為結(jié)論依據(jù)的,本次試驗數(shù)據(jù)僅供討論參考。

Φ300×9×12ΦH10電桿計算書

  等徑300mm,壁厚B=50mm,主筋采用12Φ10,所在圓半徑:rs=130mm,配筋面積As=942mm2,其標準強度:fptk=1570N/mm2,抗拉強度設(shè)計值fy=1110N/mm2,抗壓強度設(shè)計值fy=410N/mm2,彈性模量ES=2.05X105N/mm2,混凝土強度等級采用C60,其軸心抗壓強度設(shè)計值fc=27.5N/mm2,軸心抗拉強度標準值ftk=2.85/mm2,彈性模量Es=3.6×104N/mm2;計算電桿正截面受彎承載力和抗裂驗算。

  一、構(gòu)件參數(shù)計算:

  1、電桿埋深處外徑:D=300mm

  2、電桿埋深處內(nèi)徑:d=200mm

  3、構(gòu)件截面面積:    A=π/4(D2-d2)=39250mm2;

  4、鋼絲與砼彈性模量之比:αE=Es/Ec=5.69

  5、構(gòu)件換算截面面積:

  Ao=A+(αE-1)As=39250+(5.69-1)×942=43 668mm2;

  二、承載力計算

[Page]

力學試驗結(jié)論

  一、承載力檢驗

  加荷至標準檢驗彎矩的140%H寸,受拉區(qū)裂縫寬度達到1.5mm,

  即: Mu0uMK

  所以:承載力檢驗彎矩不合格。

  抗裂檢驗

  砼電桿加荷100%開裂檢驗彎矩時:

  裂縫寬度實測值: Wmax=0.2mm

  裂縫寬度允許值: 【W(wǎng)max】<0.2mm

  殘余裂縫寬度實測值: W=0.05mm

  殘余裂縫寬度允許值: 【W(wǎng)】<0.05mm

  所以:抗裂檢驗不合格。

  三、撓度檢驗

  加荷至100%開裂檢驗彎矩時:

  因為:

  允許撓度(αj)=(L1+L3)/35=(7250+250)/35=214mm

  所以:α0s  >(αj

  即:  撓度檢驗不合格

作者:河南鼎力桿塔股份有限公司 黃炳南

來源:中國混凝土與水泥制品協(xié)會電桿工作部


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