核心提示：当前在配电网建设改造材料招标活动中，多数选用普通钢筋混凝土电杆，招标技术文件中也仅提出荷载等级要求，没有提供加工图纸，电杆的结构设计由生产厂家负责。
当前在配电网建设改造材料招标活动中，多数选用普通钢筋混凝土电杆，招标技术文件中也仅提出荷载等级要求，没有提供加工图纸，电杆的结构设计由生产厂家负责。由于缺少配套的图集或有资质单位设计的图纸，有的生产企业凭借生产经验或者从同行企业中获取的信息套用组织生产；有的生产企业仅进行电杆的正载面承载力设计计算，没有对抗裂度、裂缝宽度进行验算，结果导致力学性能检验时裂缝宽度、挠度不合格，电杆在运行中环向裂缝宽度超标。本文对钢筋混凝土电杆的抗裂强度、裂缝宽度的设计计算方法及公式进行归纳整理，并列举实例演示计算。
一、设计的依据及计算公式
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010标准中根据钢筋混凝土和预应力混凝土结构的不同要求，分别采用裂缝宽度控制和抗裂安全系数控制。对钢筋混凝土构件（露天结构）规定，不论在荷载短期效应还是荷载长期效应组合作用下，其正截面计算裂缝宽度都不得超过0.2mm，正如《环形混凝土电杆》GB/T4623中规定钢筋混凝土电杆在开裂检验弯矩作用下裂缝宽度不得超过0.2mm。
按照DL/T5154-2012《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》、GB5010-2010《混凝土结构设计规范》标准中的相关规定，计算方法及公式如下：
1、受弯构件验算载面的开裂弯矩（抗裂强度）按下式计算：
2、在荷载的短期效应组合作用下，钢筋混凝土电杆的裂缝宽度按下式计算：
3、钢筋混凝土电杆在长期荷载效应组合作用下的裂缝宽度按下式计算：
二、工程应用设计实例
（一）例1
1、线路设计条件
10Kv双回路直线杆，导线JKLYJ-240，水平档距50米，呼高11.6米，选用φ190×15m钢筋混凝土电杆，锥度1/75，埋深2.5米。气象条件：风速30m/s，复冰10mm，高气温40℃，低气温-20℃，进行电杆的配筋结构设计。
2、基本参数
（1）电杆埋深处外半径r2=178mm，壁厚50mm，内半径r1=128mm，埋深处电杆截面面积A=3.14×(1782-1282)=48042mm2
（2）混凝土强度等级为C40，轴心抗拉强度标准值ftk=2.39N/mm2,混凝土轴心抗压强度设计值fc=19.1N/mm2，混凝土弹性模量Ec=3.25×104 N/mm2
（3）纵向主筋选用HRB400，抗拉强度设计值fy=360 N/mm2，抗压强度设计值f′y=360 N/mm2，弹性模量ES=2.0×105 N/mm
3、设计计算
（1）荷载计算，属于大风工况控制。经计算知2：
短期荷载效应组合作用下标准弯矩值MS=55.7KN·m
长期荷载效应组合作用下标准弯矩值Mcr=1.98KN·m
（2）设计φ190×15m电杆，锥度为1/75，假设按16φ14配筋设置，保护层厚度为17mm，γS=161mm，螺旋筋间距S=100mm，螺旋筋为φ4.0冷拔低碳钢丝。经计算知电杆埋深处截面能够承受的标准弯矩值MK=67.3 KN·m，大于MS=55.7 KN·m，正截面抗弯承载力满足要求
（二）例2
1、线路设计条件
10Kv单回路终端杆，导线JKLYJ240，水平档距50米，导线安全设计系数k=6，呼高11.2米，根部采用法兰连接，选用φ350×12米钢筋混凝土电杆，锥度1/75。设计气象条件：风速30m/s，覆冰5mm，高气温40℃，低气温-20℃。进行电杆的配筋及结构设计。
2、基本参数
（1）电杆地面处外半径r2=255mm，壁厚55mm，内半径r1=200mm，地面处电杆截面面积A=3.14×(2552-2002)=78578mm2
（2）混凝土设计强度等级C50，轴心抗拉强度标准值ftk=2.64N/mm2,混凝土弹性模量Ec=3.45×104 N/mm2
（3）纵向主筋选用HRB400，抗拉强度设计值fy=360 N/mm2，抗压强度设计值 f′y=360 N/mm2，弹性模量ES=2.0×105 N/mm2
3、设计计算
（1）荷载计算，属于复冰工况控制，经计算知：
短期荷载效应组合作用下标准弯矩值MS=196KN·m
长期荷载效应组合作用下标准弯矩值ML=76.5KN·m
（2）假设按20φ18配筋设置，保护层厚度为17mm，rS=238mm，螺旋筋间距S=100mm，螺旋筋为φ4.0冷拔低碳钢丝。经计算知电杆地面处能够承受的标准弯矩值MK=201 KN·m，大于MS=196KN·m，正截面抗弯承载力满足要求。
三、结语
1、计算裂缝宽度使用的弯矩值均是标准值，而不是设计值。
2、选用电杆的开裂检验弯矩值应该大于荷载短期效应组合作用下的标准弯矩。
3、荷载长期效应组合下的标准弯矩可理解为正常运行情况电杆所承受的标准弯矩值。长期荷载工况的风速应采用5m/s，气温应采用年平均气温，且无冰。
4、在离心成型的壁厚较薄的环形截面电杆中，由于螺旋筋对截面的削弱，裂缝大部分发生在螺旋筋位置处，其分布规律与螺旋筋间距有关。试验实测表面，螺旋筋间距S=50mm与S=100mm的电杆，对裂缝间距的分布无明显影响。当S=50～100mm时，其实测平均裂缝间距为108.7mm，当S=200mm时，平均裂缝间距157.1mm。所以一般设计螺旋筋间距为100mm左右，在计算裂缝宽度时，当S<100mm时，取S=100mm。当螺旋筋间距较大时，出现的平均裂缝宽度间距增大，产生的裂缝条数较少，易造成裂缝宽度超标。
5、设计钢筋混凝土电杆除进行正截面承载力、斜截面承载力、变形计算外，还应验算在短期荷载及长期荷载效应组合作用下的裂缝宽度，且应满足<0.2mm的要求。
6、地面埋深处电杆承受的弯矩值，必须对该断面进行验算。由于电杆是变截面且采取抽筋的配筋方式，对抽筋处截面也应该进行验算。
