高强型水泥杆(大弯矩电杆)设计的一般规定(修正日期:2018.06.05)
(2017-08-04 15:35:45)
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混凝土结构设计规范高强型水泥杆大弯矩电杆 |
分类: 混凝土结构工程 |
1
1.1 截面所承受的弯矩值较大,部分杆型已经达到常规材料所承受力值的极限,例如Zφ190×12×100×BY。
1.2 纵向受力钢筋由预应力钢筋与普通钢筋组合而成,抗裂检验系数允许值=0.8,属于部分预应力电杆。对于12米的部分预应力电杆,如果抗裂系数低于1.0,那么容易导致在100%开裂检验弯矩下的挠度值超标。
1.3 纵向受力钢筋沿电杆环向均匀配置,压力由混凝土和受压钢筋共同承担,拉力由受拉钢筋承担。
1.4 梢径相对较小,钢筋用量大,经常采取并筋配置,预应力钢筋与普通钢筋上下两排堆叠,属于配筋密集结构或特密集结构,导致钢筋净距较小,混凝土强度难保证,特别是梢部的混凝土强度。
1.5 设计的混凝土强度等级高,对砂、石、水泥等原材料的质量要求高,要求混凝土受力变形量要小,不然容易导致挠度检验不合格。
1.6
由于本身配筋量较大,一般情况下不会出现少筋情况,但要满足相关技术协议的预应力主筋最少有效截面积要求。
1.7 对于组装杆,法兰盘的设计难度大,往往需要定制生产,建议使用高强度螺栓。
2
序号 |
规格型号 |
开裂检验弯曲(kN·m) |
开裂检验荷载(kN) |
对应GB/T |
1 |
ZФ190×10×60×BY |
60 |
7.45 |
相当于ZФ230×10×N×BY |
2 |
ZФ190×12×80×BY |
80 |
8.21 |
相当于ZФ230×12×O×BY |
3 |
ZФ190×12×100×BY |
100 |
10.26 |
相当于ZФ270×12×Q×BY |
4 |
ZФ190×15×100×BY |
100 |
8.16 |
相当于ZФ230×15×O×BY |
5 |
ZФ190×18×120×BY |
120 |
7.87 |
相当于ZФ230×18×O×BY |
6 |
ZФ230×12×125×BY |
125 |
12.82 |
相当于ZФ270×12×S×BY |
7 |
ZФ230×15×150×BY |
150 |
12.24 |
相当于ZФ270×15×S×BY |
8 |
ZФ350×12×250×BY |
250 |
25.64 |
相当于ZФ430×12×U3×BY |
9 |
ZФ350×15×200×BY |
200 |
16.33 |
相当于ZФ350×15×T×BY |
10 |
ZФ350×15×250×BY |
250 |
20.36 |
相当于ZФ350×15×U1×BY |
11 |
ZФ350×15×300×BY |
300 |
24.49 |
相当于ZФ390×15×U2×BY |
3 高强型水泥杆设计的一般规定
3.1 张拉控制应力
3.1.1 张拉控制应力:不应<0.4fptk,对于消除应力钢丝、钢绞线,≤0.75 fptk。
3.1.2 预应力筋张拉锚固后,实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差为±5%。
3.1.3 采用应力控制方法张拉时,张拉力下预应力筋的实测伸长值与计算伸长值的相对允许偏差±6%。
3.2 预应力损失
3.2.1
张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失,减少措施:a、合理选择锚具和夹具,使锚具变形小或者预应力回缩值小;b、采用超张拉,可部分抵消锚固损失。
3.2.2
预应力钢筋的应力松弛引起的应力损失,预应力筋的松弛损失与张拉控制应力有关,减少应力松弛损失措施:采用短时间超张拉方法:0→1.05倍张拉控制应力(停2~5min)→0→1倍张拉控制应力。
3.2.3 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失,减少此项损失的措施:a、采用高等级的水泥,减少水泥用量;b、采用级配良好的骨料及掺加高效减水剂,减少水灰比;c、离心密实,加强养护。
3.3 原材料
3.3.1集料:细集料宜采用中粗沙,细度模数为3.2~2.3。粗集料宜采用碎石或破碎的卵石,其最大粒径不宜大于25mm,且应小于钢筋净距的3/4。
3.4 构造要求
3.4.1 设计中若需要两种不同直径的钢筋,钢筋直径相差至少2mm,以便于在施工中能肉眼辨识,钢筋直径相差也不宜超过6mm。
3.4.2 预应力钢筋之间的净间距不应小于其公称直径的2.5倍和混凝土最大粗骨料粒径的1.25倍。且满足纵向受力钢筋净距不宜小于30mm,锥形杆小头最小不宜小于25mm。
3.4.3 当配筋太密时,可采取并筋布置。直径28mm及以下的钢筋并筋不应超过3根。
3.4.4
3.4.5
3.5 混凝土保护层
3.5.1
从混凝土碳化、脱钝和钢筋锈蚀的耐久性角度考虑,以最外层钢筋(包括预应力纵向受力钢筋、普通纵向受力钢筋、构造筋)的外缘计算混凝土保护层厚度。
3.5.2
为保证足够电杆的有效截面高度,可适当增加壁厚,同时保证保护层厚度不宜过厚;过薄的保护层厚度,会导致钢筋与混凝土之间的粘结强度下降,引起表面裂缝,因此保护层厚度也不宜过薄。
3.6 混凝土强度
3.6.1
混凝土抗压强度:混凝土强度等级不应低于C60。影响混凝土强度因素:a、水泥强度;b、水灰比;c、骨料的种类及性质:骨料表面的粗糙程度、砂石的强度等级、骨料的级配;d、当砂石中的杂质含量。e、养护的湿度和温度。f、养护龄期。g、外加剂。h、离心工艺,明显地影响着混凝土均匀性、密实性和硬化后的强度及耐久性。
3.6.2
电杆脱模时的混凝土抗压强度不宜低于设计的混凝土强度等级值的75%。过早地对混凝土施加预应力,会引起较大的收缩及徐变损失,同时可能因局部受压应力过大而引起表面裂缝。
3.6.3
配筋密集的结构,塌落度50~70mm;配筋特密的结构,塌落度70~80mm。
3.7 混凝土养护
3.7.1
自然养护,在浇筑后的最初3天,白天每隔2h浇水一次,夜间至少浇水两次。在以后的养护期内,每昼夜至少浇水四次。在气候干燥的条件下,浇水的次数应适当增加。
3.7.2
蒸汽养护,在浇筑成型后,先静放2~6小时,然后再进行蒸汽养护。养护温度上升到一定值后,应恒温一段时间,以保证混凝土强度的增加。恒温时间一般为5~8小时,恒温加热阶段应保持90%~100%的相对湿度。经蒸汽养护的混凝土降温不能过快,降温过快,混凝土表面会产生裂缝。为避免蒸汽温度居然升降而引起电杆产生变形裂缝,出槽电杆的温度与室外温度相差不得大于40;当室外温度为零下时,相差不得大于20。
3.8 预应力钢筋的放张
3.8.1