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

　　由于混凝土電桿的使用彎矩越來(lái)越大，為了提高電桿的使用強(qiáng)度，很多設(shè)計(jì)部門在電桿設(shè)計(jì)中，以高強(qiáng)碳素鋼絲（執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)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(gè)加工企業(yè)，很多情況下必須按照來(lái)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28Φ^H9+9Φ^H9;

　　2、國(guó)外來(lái)圖加工的BYΦ190×12×8kN電桿配12Φ^H9+4Φ^H11.（配4根非預(yù)應(yīng)力筋不符合GB/T4623標(biāo)準(zhǔn)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(shí)際開(kāi)裂檢驗(yàn)彎矩達(dá)不到計(jì)算彎矩，不能滿足出廠檢驗(yàn)和型式試驗(yàn)要求，經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)原因主要是高強(qiáng)碳素鋼絲做為非預(yù)應(yīng)力主筋取值問(wèn)題。高強(qiáng)碳素鋼絲做為非預(yù)應(yīng)力主筋時(shí)，其抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按規(guī)定值降低使用，為驗(yàn)證高強(qiáng)碳素鋼絲做為普通鋼筋的強(qiáng)度取值，我們特制作GΦ300×9電桿1根，以12Φ^H10高強(qiáng)碳素鋼絲做為電桿主筋，鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f_py如按1110N/mm²取值，其計(jì)算彎矩M_k=70kN.m,荷載P=9.66kN（見(jiàn)計(jì)算書，抗裂驗(yàn)算不合格）。

　　通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，高強(qiáng)碳素鋼絲做普通鋼筋時(shí)，其計(jì)算抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f_py同新Ⅲ級(jí)鋼的強(qiáng)度，僅能達(dá)到360N/mm²,以上僅通過(guò)1根電桿試驗(yàn)結(jié)果，是不能做為結(jié)論依據(jù)的，本次試驗(yàn)數(shù)據(jù)僅供討論參考。

Φ300×9×12Φ^H10電桿計(jì)算書

　　等徑300mm,壁厚B=50mm,主筋采用12Φ10,所在圓半徑：r_s=130mm,配筋面積A_s=942mm²,其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度：f_ptk=1570N/mm²,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f_y=1110N/mm²,抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f_y=410N/mm²,彈性模量E_S=2.05X105N/mm²,混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C60,其軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f_c=27.5N/mm²,軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值f_tk=2.85/mm²,彈性模量E_s=3.6×104N/mm²;計(jì)算電桿正截面受彎承載力和抗裂驗(yàn)算。

　　一、構(gòu)件參數(shù)計(jì)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：α_E=E_s/E_c=5.69

　　5、構(gòu)件換算截面面積：

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

　　二、承載力計(jì)算

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力學(xué)試驗(yàn)結(jié)論

　　一、承載力檢驗(yàn)

　　加荷至標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)彎矩的140%H寸，受拉區(qū)裂縫寬度達(dá)到1.5mm,

　　即： M_u⁰<β_uM_K

　　所以：承載力檢驗(yàn)彎矩不合格。

　　抗裂檢驗(yàn)

　　砼電桿加荷100%開(kāi)裂檢驗(yàn)彎矩時(shí)：

　　裂縫寬度實(shí)測(cè)值： W_max=0.2mm

　　裂縫寬度允許值： 【W(wǎng)_max】<0.2mm

　　殘余裂縫寬度實(shí)測(cè)值： W=0.05mm

　　殘余裂縫寬度允許值： 【W(wǎng)】<0.05mm

　　所以：抗裂檢驗(yàn)不合格。

　　三、撓度檢驗(yàn)

　　加荷至100%開(kāi)裂檢驗(yàn)彎矩時(shí)：

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