鋼筋混凝土電桿的強(qiáng)度計(jì)算

鋼筋混凝土電桿的強(qiáng)度計(jì)算

第一節(jié)受彎

環(huán)形截面鋼筋混凝土構(gòu)件具有較好的受力性能、節(jié)約

材料、便于采用離心制造等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于通訊、

電視、郵電、鐵路、電力等部門。輸電線路電桿是最典

型的一種環(huán)形截面鋼筋混凝土構(gòu)件。

環(huán)形截面受彎構(gòu)件布有兩種鋼筋：

1.向受力鋼筋受力方向是不定的，因此縱向受

力鋼筋均勻布置在截面的圓周方

向

2.螺旋鋼筋螺旋鋼筋除用來(lái)防止在剪力和扭矩

作用下發(fā)生破壞外，還起固定縱向

受力鋼筋的作用。

一、基本公式

縱向鋼筋沿周邊均勻地分布在整個(gè)截面中，如果鋼筋

的數(shù)量相當(dāng)多，則鋼筋的總體可假定為一個(gè)厚度為△的

金屬環(huán)，如圖3—1所示。環(huán)的半徑A=r2-as,為鋼筋

中心至構(gòu)件外壁的距離，立為環(huán)形截面外徑。

2（））一為構(gòu)件截面受壓區(qū)

2?！?6一為構(gòu)件截面的受拉區(qū)。

因受彎構(gòu)件一般允許受拉區(qū)混凝土出現(xiàn)裂縫，故該

區(qū)混凝土的拉應(yīng)力為零。此時(shí)截面上的內(nèi)力有三個(gè)，三

個(gè)內(nèi)力的合力為

N=faA]

hUcm

N\=f>

gJy'/s）

式中Nh一受壓區(qū)混凝土的合力

N'g一受壓區(qū)鋼筋的合力；

Ng一受拉區(qū)鋼筋的合力；

a—受壓區(qū)面積與構(gòu)件環(huán)形面積的比率，

27r7i

A一構(gòu)件環(huán)形截面總面積；

As—鋼筋總面積；

fem一混凝土彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，

（見(jiàn)附表3—1）；

fy一縱向受力鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

（見(jiàn)附表3—3）。

取Ex=o

Nh+N'g—Ng=0將3-1式代入式中

fcmaA+fyaAs-fy(l-a)As=O

/A

a-(3-2)

fA+fA.+fA

</C〃J"yJys

般力=f有

/A

a--(3-3)

fA+2fA

UcniJys

取ZM=O可得

M=Nhyi+N^yi+Ngyj(3-4)

經(jīng)推導(dǎo)：

M=[fAR^+2/A門8111處(3-8)

ucmc2</\?ss-*71'/

二、公式的適應(yīng)條件

為了保證受拉鋼筋應(yīng)力能達(dá)到屈服極限，公式(3—8)

應(yīng)滿足以下條件：a=^<0.3(3-9)

71

r—r

-——L<0.5(3-IO)

例3-1某環(huán)形截面鋼筋混凝土電桿，外徑D=

400mm,內(nèi)徑d=300mm,混凝土等級(jí)為C20,配置8016

的縱向鋼筋，鋼筋為I級(jí)，構(gòu)件重要性系數(shù)為n級(jí)，試

計(jì)算它能承擔(dān)多大彎矩。

解A=7i(ri2—n2)=3.14(2002—1502)=54950mm2

2

As=1608mm

2

fy=210N/mm

fcm=HN/mm2

a————------------------------2-1--0-x--1-6--0-8----------

nJfcmA+2J/AyS11x54950+2x210x1608

=0.109<0.3

sin(|)=sm7ra=sin(0.264X180°)=0.738

M“=r[,fAJ-——+4L+2cf,A4r]n-s-in--T--ia-

LJcmr\Jyss」

2TC

?200+150.i—ccirur°?738

=[11x54950x------------b2x210x1608x175]--------

23.14

=52639318N.M=52.6kN.m

能承擔(dān)彎矩M=52.6kN.m

三、破壞的形成

受彎構(gòu)件是一邊受壓，一邊受拉。根據(jù)鋼筋和混凝

土的力學(xué)性能(混凝土受壓強(qiáng)度高，鋼筋受拉受壓強(qiáng)度

都高但承受壓力時(shí)易失穩(wěn))，因此，在鋼筋混凝土受彎

構(gòu)件中，鋼筋只承受拉力，混凝土只承受壓力。

(-)超過(guò)承載能力而破壞

1、受壓面混凝土被壓壞

2、受拉面鋼筋被拉壞（首選混凝土出現(xiàn)裂縫，全

部拉力由鋼筋承受，裂縫沿橫截面方向向受壓區(qū)延伸，

受拉鋼筋受力不斷增加，直到受拉鋼筋破壞）

（二）超過(guò)正常使用值

1、超過(guò)正常使用裂縫寬度，受彎產(chǎn)生橫向裂縫。

2、超過(guò)正常使用撓度

第二節(jié)受剪

受彎構(gòu)件除承受彎矩外，往往還同時(shí)承受剪力，構(gòu)件

在彎矩M和剪力V的共同作用下，還可能出現(xiàn)斜裂縫,

并且沿著斜裂縫發(fā)生破壞，這種破壞稱為剪切破壞。為

了防止這種破壞，梁除了應(yīng)具有一定合理的尺寸外，應(yīng)

在梁內(nèi)布置箍筋和彎起鋼筋（通常稱為梁的腹筋）。

環(huán)形截面鋼筋混凝土構(gòu)件在彎矩M和剪力V共同作

用下同樣會(huì)產(chǎn)生剪切破壞。目前，在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，

環(huán)形截面鋼筋混凝土構(gòu)件的抗剪切強(qiáng)度，仍采用材料力

學(xué)的方法，按均質(zhì)彈性的環(huán)形截面進(jìn)行計(jì)算.

一、計(jì)算公式

(3-11)

by

vv

2"---------------------(3-13)

0.6D?2t12tD

式中t一截面上產(chǎn)生的剪應(yīng)力；

t一環(huán)形截面的壁厚；

D一環(huán)形截面外徑。

受剪結(jié)構(gòu)的三個(gè)限值：

(1)當(dāng)T<0.7ft按構(gòu)造配螺旋筋

⑵當(dāng)它0.25L時(shí)，則應(yīng)加大環(huán)形截面尺寸或提高

混凝土的等級(jí)。

(3)當(dāng)0.7ftVtV0.25九時(shí)，則剪應(yīng)力全部由螺旋

鋼筋承受，應(yīng)計(jì)算配置螺旋鋼筋，計(jì)算公式見(jiàn)教材。

二、破壞形式

1、超過(guò)承載能力而破壞斜截面拉壞

2、超過(guò)正常使用值

超過(guò)正常使用裂縫寬度，受剪產(chǎn)生斜裂縫

第三節(jié)受扭

單獨(dú)的純扭情況很少見(jiàn)，如圖3-4所\

示的環(huán)形截面鋼筋混凝土電桿。一般都是「一

扭轉(zhuǎn)與彎曲同時(shí)存在。

一、純扭u

《規(guī)范》規(guī)定，對(duì)于純扭的鋼筋混凝土構(gòu)件，當(dāng)滿足

公式3—16時(shí)，則能滿足抗扭要求，不必對(duì)構(gòu)件進(jìn)行抗

扭承載力的計(jì)算，可僅按構(gòu)造要求配筋。

T^TCr=0.7ftWt

也可寫成丁=j?0.7/（3-16）

式中T—設(shè)計(jì)扭矩；

T,一開(kāi)裂扭矩；

Wt一截面受扭塑性抵抗矩；

ft—混凝土抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

二、受彎剪扭構(gòu)件時(shí)

剪力引起的平均剪應(yīng)力為7=工；

1.2tD

扭矩所引起的剪應(yīng)力為7=工。

W

t

在彎矩、剪力和扭矩設(shè)計(jì)值共同作用下的三個(gè)限值：

1、當(dāng)滿足丁=上+工工0?7/按構(gòu)造配筋，

1.2/DW

1

由混凝土能夠承擔(dān)主拉應(yīng)力。

式中Wt一截面受扭塑性抵抗矩，對(duì)于環(huán)形截面

?0.32（9—才）

W=--------;

，D

t一環(huán)形截面壁厚；

D、d一環(huán)形截面外徑、內(nèi)徑。

2、當(dāng)上+工《0.25f條件時(shí)，認(rèn)為截面尺寸滿足要

1.2tDW

t

求，否則應(yīng)加大構(gòu)件截面尺寸（為超筋）。

3、當(dāng)不滿足上+京vo.7f條件時(shí)，則應(yīng)按計(jì)算配置

JL?乙IVV

螺旋筋，即需配置螺旋筋。

繞向一致繞向相反

S

(C)

圖3—5

P一整匝鋼筋的抗扭內(nèi)力

N一螺旋筋的內(nèi)力

Z-N分解在45。方向的拉力

D-N分解在45。方向的壓力

螺旋筋配置計(jì)算公式

A2^

(3-19)

4萬(wàn)6/cos(45°-0)

(1)當(dāng)外扭矩與螺旋筋的繞向一致時(shí)

Z=Ncos(45。一8)

z

N=①

cos(45°-6>)

(2)當(dāng)外扭矩與螺旋筋的繞向相反時(shí)

Z=Ncos(45°+8)

②

由于輸電線路電桿的扭矩方向是不定的，計(jì)算時(shí)應(yīng)取

外扭矩方向與螺旋筋繞向相反的計(jì)算公式計(jì)算，而且螺

旋筋的螺旋角不得取為45。，否則將要求AS*8,即螺

旋筋無(wú)平衡Z拉力的能力。

三、破壞形式

1、超過(guò)承載能力而破壞斜截面拉壞

2、超過(guò)正常使用值，即：超過(guò)正常使用裂縫寬度,

受剪產(chǎn)生斜裂縫

第四節(jié)受壓

一、軸心受壓構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算

柱的破壞形式：

加載共同變形荷載增加碎塑性變形鋼筋應(yīng)力增加

荷載繼續(xù)增加鋼筋先屈服荷載再繼續(xù)增加鋼筋外凸橫

向應(yīng)力增加出現(xiàn)縱向裂縫

柱中布置兩種鋼筋

縱向鋼筋目的是①協(xié)助混凝土承受壓力，減小構(gòu)件的

截面尺寸；②承受可能產(chǎn)生的不太大的彎矩，

以及混凝土收縮及溫度變形引起的拉應(yīng)力；③

防止構(gòu)件突然的脆性破壞。

螺旋鋼箍橫向鋼筋的作用是為了防止縱向鋼筋的壓

屈、改善構(gòu)件延性并與縱向鋼筋形成鋼筋骨架

隨著荷載的增加，混凝土塑性變形的發(fā)展和變

形模量的降低，混凝土應(yīng)力增長(zhǎng)逐漸變慢，而

鋼筋應(yīng)力的增加則越來(lái)越快.對(duì)一般中等強(qiáng)度

的鋼筋，鋼筋的應(yīng)力將先達(dá)到屈服強(qiáng)度，此后

增加的荷載全部由混凝土來(lái)承擔(dān)。在臨近破壞

時(shí)，柱出現(xiàn)與荷載方向平行的縱向裂縫，混凝

土保護(hù)層開(kāi)始剝落，鋼箍之間的縱向鋼筋發(fā)生

壓屈而向外凸出，混凝土被壓碎崩裂而破壞。

破壞時(shí)混凝土的應(yīng)力達(dá)到柱體抗壓強(qiáng)度f(wàn)co柱

的破壞強(qiáng)度由混凝土及鋼筋兩部分組成，因此

短柱的強(qiáng)度計(jì)算公式可寫成

Ns=fcAc+fyAs(3-25)

式中4一混凝土截面面積；

4一縱向受壓鋼筋截面面積；

。一混凝土軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度；

￡一縱向鋼筋抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

我國(guó)《規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)1。/6V8,取0=1。

根據(jù)上述分析,其強(qiáng)度計(jì)算公式為

，，

N=(p(fcAc+fyAs)(3-26)

式中N—荷載產(chǎn)生的設(shè)計(jì)縱向壓力；

廣構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)；見(jiàn)42頁(yè)，以矩形截面短邊或

者任何截面的最小回轉(zhuǎn)半徑，計(jì)算長(zhǎng)度有關(guān)

AL混凝土的截面面積，當(dāng)配筋率2、=4'/4不超

過(guò)3%時(shí)，可近似取構(gòu)件的截面面積。

計(jì)算長(zhǎng)度lo,

(1)兩端均為不移動(dòng)較，lo=l

(2)兩端均為固定，lo=O.51

(3)一端固定，一端為不移動(dòng)較，10=0.71

(4)一端固定，一端自由，10=21

二、偏心受壓構(gòu)件

1.短柱

《規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比l0/h(lo/D)W8時(shí)為

短柱。不考慮附加彎矩的影響

2.長(zhǎng)柱

《規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比8<l0/h(lo/D)W30

時(shí)為長(zhǎng)柱。柱在偏心壓力的作用下，側(cè)向變形相對(duì)比較

大，不能忽略附加彎矩的影響。

3.細(xì)長(zhǎng)柱

當(dāng)長(zhǎng)細(xì)比l0/h(lo/D)>30時(shí)，稱為細(xì)長(zhǎng)柱。細(xì)長(zhǎng)

柱過(guò)大，鋼筋和混凝土均未達(dá)到材料破壞的極限值而破

壞，這種破壞稱為失穩(wěn)破壞，在設(shè)計(jì)中須要避免。

(-)大偏心受壓

當(dāng)26W180。([<90。)時(shí)，為大偏心。

分析過(guò)程與受彎構(gòu)件的分析過(guò)程類似。令受壓區(qū)占

環(huán)形面積的比率為a二"二紇其計(jì)算公式為：

271n

N+fA

a=-----------------------(3-27)

Z,A+(Z+Z)A

2r,4匚+彳，￡rX】sin?a

N，=+(f+f)Ar]--------(3

271

-28)

式中A一構(gòu)件截面面積；

4—全部縱向鋼筋的截面面積；

勿一軸向力對(duì)截面形心的偏心矩。

當(dāng)人<35+入)和10/。>8時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮附加偏

心距和縱向彎曲的影響，其計(jì)算公式(3-28)改為

匚+</r￡\A1SinTCCLZQQQX

Ner)=[f——L+(f+f)Ar]----(3—29)

zn

式中〃一偏心距增大系數(shù)，當(dāng)1°/DW8時(shí)，取fl(D

為環(huán)形截面外徑)。當(dāng)8Vl°/h(lo/D)-30

時(shí)，n按下式計(jì)算：

―；(5弘(修正縱向彎曲)

1400e/(r+r)D

&一偏心受壓構(gòu)件的截面曲率修正系數(shù)，&=

0.2+2.7ei/(r2+rs)<1；

Q一考慮構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比對(duì)截面曲率的影響系數(shù)，Q=

1.15-0.OlZ/D^l；

ei一初始偏心距，ei=eo+ea(ea為附加偏心距，

ea=O.12[O.3(r2+rs)-eo]當(dāng)eo2O?3(r2+r$)時(shí),取ea=0)o

公式適用條件是

a=——N+"_<0.$(3-30)

f,A+(Z，+z)4

當(dāng)所選取的鋼筋fy=fy'時(shí)，公式(3-30)可寫成

N+fyAs<0.5fcmA+fyAs

—<0.5(3-31)

ufcmA

公式(3-31)也可作為大偏心的判別式，即當(dāng)

￡?0.5時(shí)，為大偏心受壓構(gòu)件。

fA

令n=』-V0.5

LA

當(dāng)取鋼筋環(huán)半徑片三,將公式(3-29)進(jìn)行恒等變

換得一8環(huán)形截面小偏心受壓

2fANfA

]+_y$________p“-$

erifAfAfA

上=—&——sinnjy■十?

rN2fA

$71---1+Jys

LALA

令a=44,則有

"JfcmA

eri1+2。.n+a

—=--------smn---------(3-32)

rsrm1+2an

出一偏心距因素，

rs

n-荷載因素

an一配筋因素

以上三者之間存在一定的關(guān)系，給定其中兩個(gè)即可求

出第三個(gè)。

（二）小偏心受壓

當(dāng)（hAg。?；蛘呤莕二七＞0.5時(shí),構(gòu)件屬小偏心受壓,

JenA

構(gòu)件破壞發(fā)生在受壓區(qū)。如果偏心很小時(shí)，破壞發(fā)生在

最大壓力邊。根據(jù)力的平衡條件（如圖圖3-8）,并引

用一些試驗(yàn)結(jié)果的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，可以得出以距外力作用點(diǎn)

最遠(yuǎn)的鋼筋為矩心的計(jì)算公式：

N（&rj+rs）=（fcA+^yAs）rs（3-33）

式中也一以偏心距有關(guān)的系數(shù)；

當(dāng)e（）Vrs時(shí)，^gs=l-eo/3rs；

當(dāng)e（）＞心時(shí)，取e（）=2/3o當(dāng)混凝土截面已知時(shí)，由

式（3—33）可得：

N（」en+l）-/A

A二一1--------（3-34）

三、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算

同時(shí)承受橫向荷載（均布荷載、集中荷載、彎矩）和

軸向壓力的構(gòu)件稱為壓彎構(gòu)件。實(shí)際上偏心受壓構(gòu)件，

是壓彎構(gòu)件的一種情況，如圖3-9a所示

￡M=Neo

ab

圖3—9（a）偏心壓構(gòu)件;（b）壓彎構(gòu)件

的構(gòu)件為兩端錢支的偏心受壓構(gòu)件。它實(shí)際上就等于

圖3—9b所示的壓彎構(gòu)件。

由此可見(jiàn)。一定條件下，壓彎構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件

是可以轉(zhuǎn)換的，但轉(zhuǎn)換時(shí)必須注意不能改變構(gòu)件兩端的

支承條件。在輸電線路電桿中帶拉線直線電桿及帶拉線

轉(zhuǎn)角電桿的主桿多屬于壓彎構(gòu)件。在計(jì)算這些壓彎構(gòu)件

承載能力時(shí)，先求出構(gòu)件危險(xiǎn)截面處的相應(yīng)彎矩及壓

力，然后將該截面上的彎矩和軸向力折算成偏心受壓荷

載,按偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算其正截面強(qiáng)度及穩(wěn)定。

例3—4環(huán)形截面鋼筋混凝土電桿外徑D=400mm,

內(nèi)徑d-300mm,計(jì)算長(zhǎng)度/（）=8000mm,混凝土等級(jí)采用

C35,鋼筋采用I級(jí)22014。當(dāng)受到初偏心距eo=85Omm

的軸向偏心力N=84260N的作用時(shí)，驗(yàn)算此電桿截面是

否安全？

22

解由題意，已知：fcm=19N/mm,fy=210N/mmf

22

As=3385.8mmfA=54978mmfrs-l75mm/。

1.判別大小偏心

n=-=84260=0.08<0.5屬大偏心受壓

JfcmA19x54978

2.確定是否考慮長(zhǎng)細(xì)比的影響

1=8000=20>8,

D400

應(yīng)考慮長(zhǎng)細(xì)比的影響

3.求偏心距增大系數(shù)n

0.3(r2+rs)=0.3X(200+175)=112.5<e0=850mm

取ea=0,ei=e0=850mm

^i=0.2+2.7ei/(r2+rs)=0.2+2.7X

850/(200+175)=6.23

取q=1

^2=1,15-0.Ollo/D=l.15-0.01X8000/400=0.95

1

〃=1+(5"

1400e/(r+r)D12

i200+17580001……

=l+--------(Z------yX2xlx0.95=l.l2

1400x850400

N+fA

oc=---------------:-----

/?+(￡+力4

由于fy=fy\

故

N+fA84260+210x3385.8八”

a=-----------------------------=0.32

A+2/A19x54978+2x210x3385.8

Jfcm</ys

..「，J+，c,4Sinna

M=[fA-———+2fArln-------

271

=[19X54978X175+2X210X3385o8X

sin(0.32xl80°)

。I

3.14

=116.07KN.m

M116.07……n

e-e----=----------=1.23m=1230mm

'Nr]84.26x1.12

>850mm

安全。

第四節(jié)受壓

一、軸心受壓構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算

柱的破壞形式：

加載鋼筋混凝土共同變形荷載增加混凝土塑性變

形鋼筋應(yīng)力增加荷載繼續(xù)增加鋼筋先屈服荷載再繼續(xù)

增加鋼筋外凸橫向應(yīng)力增加出現(xiàn)縱向裂縫

柱中布置兩種鋼筋

縱向鋼筋目的是①協(xié)助混凝土承受壓力，減小構(gòu)件的

截面尺寸；②承受可能產(chǎn)生的不太大的彎矩，

以及混凝土收縮及溫度變形引起的拉應(yīng)力；③

防止構(gòu)件突然的脆性破壞。

螺旋鋼箍橫向鋼筋的作用是為了防止縱向鋼筋的壓

屈、改善構(gòu)件延性并與縱向鋼筋形成鋼筋骨架

我國(guó)《規(guī)范》規(guī)定短柱的強(qiáng)度計(jì)算公式可寫成

，，

N=(p(fcAc+fyAs)(3-26)

式中4一混凝土截面面積；

4'一縱向受壓鋼筋截面面積；

。一混凝土軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度；

-縱向鋼筋抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

式中N—荷載產(chǎn)生的設(shè)計(jì)縱向壓力；

方構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)；見(jiàn)42頁(yè)，以矩形截面短邊或

者任何截面的最小回轉(zhuǎn)半徑，計(jì)算長(zhǎng)度有關(guān)

AL混凝土的截面面積，當(dāng)配筋率"=4'/4不超

過(guò)3%時(shí)，可近似取構(gòu)件的截面面積。

計(jì)算長(zhǎng)度10，

(1)兩端均為不移動(dòng)較，10=1

(2)兩端均為固定，lo=O.51

(3)一端固定，一端為不移動(dòng)較，lo=O.71

(4)一端固定，一端自由，10=21

二、偏心受壓構(gòu)件

1.短柱

《規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比lo/h(lo/D)W8時(shí)為

短柱。不考慮附加彎矩的影響

2.長(zhǎng)柱

《規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比8<l0/h(lo/D)W30

時(shí)為長(zhǎng)柱。柱在偏心壓力的作用下，側(cè)向變形相對(duì)比較

大，不能忽略附加彎矩的影響。

3.細(xì)長(zhǎng)柱

當(dāng)長(zhǎng)細(xì)比lo/h(lo/D)>30時(shí)，稱為細(xì)長(zhǎng)柱。細(xì)長(zhǎng)

柱過(guò)大，鋼筋和混凝土均未達(dá)到材料破壞的極限值而破

壞，這種破壞稱為失穩(wěn)破壞，在設(shè)計(jì)中須要避免。

(-)大偏心受壓

當(dāng)2歸80°(怩90°)時(shí)，為大偏心。

分析過(guò)程與受彎構(gòu)件的分析過(guò)程類似。令受壓區(qū)占

環(huán)形面積的比率為a=其計(jì)算公式為：

2〃71

N+fA

a=Jys(3-27)

ZA+(Z+/JA(

2】sin?az

Ne。=LCA：^+",+￡)Aj]----(3Q

27T

-28)

式中4一構(gòu)件截面面積；

4—全部縱向鋼筋的截面面積；

勿一軸向力對(duì)截面形心的偏心矩。

當(dāng)e。＜3(n+Q和10/。＞8時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮附加偏

心距和縱向彎曲的影響，公式(3-28)改為

="人上匕+"+C81n叱(3—29)

，TC

式中〃一偏心距增大系數(shù)，當(dāng)L/D48時(shí)，取(D

為環(huán)形截面外徑)。當(dāng)8Vl°/h(lo/D)-30

時(shí)，n按下式計(jì)算：

，=l+i/nn\----(修正縱向彎曲)

1400e/(r+r)D

q一偏心受壓構(gòu)件的截面曲率修正系數(shù)，&=

0.2+2.7ei/(r2+rs)^1；

Q一考慮構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比對(duì)截面曲率的影響系數(shù)，&=

1.15-0.01Z/D^l；

ei一初始偏心距，ei=eo+ea(ea為附加偏心距，

ea=O.12[O.3(r2+rs)-eo]當(dāng)。02。.3份+八)時(shí)，取ea=0)。

公式適用條件是

N+fA八廠

a二---------------------<0.5(3-30)

￡,/+(￡+￡)A.

當(dāng)所選取的鋼筋fy=fy'時(shí)，公式(3-30)可寫成

N+fyAs<0.5fcmA+fyAs

—<0.5(3-31)

公式(3-31)也可作為大偏心的判別式，即當(dāng)

工工0.5時(shí)，為大偏心受壓構(gòu)件。

J/cmA

令n=-^-<0.5

LA

當(dāng)取鋼筋環(huán)半徑r產(chǎn)中,將公式(3-29)進(jìn)行恒等變

換得一8環(huán)形截面小偏心受壓

2fA

1+

erifA

iIJcm?sin%

YN

s71

JfcmA

令見(jiàn)=苗，則有

eril+2df.n+a

-=--------?sinn--------(3-32)

rm1+2。

sn

以一偏心距因素,

n一荷載因素

an—配筋因素

以上三者之間存在一定的關(guān)系，給定其中兩個(gè)即可求

出第三個(gè)。

（二）

小偏

心受

壓

當(dāng)小〉

90°或

者是

>0.5時(shí)，構(gòu)件屬小偏心受壓，構(gòu)件破壞發(fā)生在受壓區(qū)。

如果偏心很小時(shí)，破壞發(fā)生在最大壓力邊。根據(jù)力的平

衡條件（如圖圖3-8）,并引用一些試驗(yàn)結(jié)果的經(jīng)驗(yàn)系

數(shù)，可以得出以距外力作用點(diǎn)最遠(yuǎn)的鋼筋為矩心的計(jì)算

公式：

N伽）打）=（fcA+/fyAs?s（3-33）

式中生一以偏心距有關(guān)的系數(shù)；

當(dāng)eoV小時(shí)，取羯=1-e（）/3rs；

當(dāng)eo時(shí)，取e0=2/3o當(dāng)混凝土截面已知時(shí)，由

式（3—33）可得：

〃

M—e+D-/A

r

A=-------------------(3-34)

三、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算

同時(shí)承受橫向荷載（均布荷載、集中荷載、彎矩）和

軸向壓力的構(gòu)件稱為壓彎構(gòu)件。實(shí)際上偏心受壓構(gòu)件，

是壓彎構(gòu)件的一種情況，如圖3-9a所示

圖3—9（a）偏心壓構(gòu)件；（b）壓彎構(gòu)件

的構(gòu)件為兩端錢支的偏心受壓構(gòu)件。它實(shí)際上就等于

圖3—9b所示的壓彎構(gòu)件。

由此可見(jiàn)。一定條件下，壓彎構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件

是可以轉(zhuǎn)換的，但轉(zhuǎn)換時(shí)必須注意不能改變構(gòu)件兩端的

支承條件。在輸電線路電桿中帶拉線直線電桿及帶拉線

轉(zhuǎn)角電桿的主桿多屬于壓彎構(gòu)件。在計(jì)算這些壓彎構(gòu)件

承載能力時(shí)，先求出構(gòu)件危險(xiǎn)截面處的相應(yīng)彎矩及壓

力，然后將該截面上的彎矩和軸向力折算成偏心受壓荷

載,按偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算