现浇连续箱梁钢绞线理论伸长值计算
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20米后张箱梁伸长值计算小河至安康高速公路N16标项目部计算说明曲线和直线的应分开分段计算,因为两头是对称的因此只计算一半,各段之和即为该束的理论伸长值。
一、计算参数取值1、锚固应力:1395Mpa.2、管道摩擦系数:。
3、管道误差系数:。
4、弹性模量:×105 Mpa.5、钢绞线截面面积:139㎜2二、计算公式1、曲线孔道部份切线的夹角:θ=arctg(T/R)×2(л/180)2、直线段结尾应力:P’=P*e-kx3、直线段平均应力:P=[P k (1-e-kx)]/(kx)4、曲线段结尾应力:P’= P k* e-(kx+μθ)5、曲线段平均应力:P = P k[1-e-(kx+μθ)]/(kx+μθ)6、伸长量:ΔL=P*X/(E×Ag)P k:各线段起点张拉力(N)P ’:各线段末张拉力(N ) P : 各线段平均张拉力(N ) K : 管道误差系数 μ:管道摩擦系数θ:曲线孔道部份切线的夹角之和rad x : 从张拉端至计算截面的孔道长度(m) ΔL :伸长量(mm) E :弹性模量Mpa 三、 计算进程图示:N 1 长 1968.5/2ABC跨中对称线A跨中对称线BCN2长2 ABCN3长2 跨中对称线单位:㎝一、曲线段线段AB长:X=;X N2AB= m;X N3AB= mN1AB切线夹角:θ1=arctg(T/R)×2(л/180)= arctg1200)×2(л/180)=θ2=arctg(T/R)×2(л/180)= arctg1200)×2(л/180)= radθ3=arctg(T/R)×2(л/180)= arctg1200)×2(л/180)= rad起点张拉力P k:为张拉端的张拉力=1395 Mpa ×139㎜2=193905N平均张拉力P :kx+μθ(N1)=×1.0205m+×=0.01903 mkx+μθ(N2)= ×4.185m+×=0.03678 mkx+μθ(N3)= ×6.1445m+×=0.04847 me-(kx+μθ)(N1)=e-(kx+μθ)(N2)=e-(kx+μθ)(N3)=P(N1)= P k[1-e-(kx+μθ)]/(kx+μθ)=193905×/ =192580 N P(N2)= 193905×/ =190320 NP(N3)= 193905×/ =189224 N曲线段结尾应力P’:P’ (N1)= P k* e-(kx+μθ)=193905×=190240 NP’ (N2)= 193905×=186905 NP’ (N3)= 193905×=184733 N伸长量ΔL:ΔL(N1)= P*X/(E×Ag)=192580××105×139)=ΔL(N2)= 190320××105×139)=ΔL(N3)= 189224××105×139)=二、直线段BC:起点张拉力P k即为曲线段的终点张拉力P’平均应力P:kx(N1)=×=0.01323mkx(N2)=×=0.00845mkx(N3)=×=0.00556me-kx(N1)=e-kx(N2)=e-kx(N3)=P(N1)= [P k (1-e-kx)]/(kx)= 190240×/ =188370 NP(N2)= 186905×/ =185799 NP(N3)= 189224×/ =187182 N伸长量ΔL:ΔL(N1)= P*X/(E×Ag)=188370××105×139)=ΔL(N2)= 185799××105×139)=ΔL(N3)= 187182××105×139)=那么各束的伸长值:N1=2×+×1000=㎜N2=2×+×1000=136㎜N3=2×+×1000=㎜。
钢绞线伸长值计算公式钢绞线伸长值计算(1) 依据台座具体形式及钢绞线锚固形式,计算下料长度为:下料长度L=传力柱长+钢横梁宽-1.20=85+0.60-1.20=84.4m设计图纸规定单束张拉控制力为195.3KN,则各阶段的张拉力为:初始应力0.1δcon :0.1×195.3=19.53KNδcon : 195.3KN1.05δcon : 205.065KN(2)根据公式ΔL=ΡL/AypEyp,(式中:L=84.4m,Ayp=140mm2,Eyp=1.95×105N/mm2)计算各阶段张拉中钢绞线的伸长值:结果为:0.1δcon时: ΔL1=60mmδcon时: ΔL2=604mm1.05δcon时: ΔL3=635mm则钢绞线在控制应力时的量测伸长值:ΔL=ΔL2-ΔL1=544mm钢绞线在1.05δk时的量测伸长值:ΔL=ΔL3-ΔL1=575mm单根:总吨位/总根数×锚固长度m/2.73(或2.8)=伸长值(单位mm)偏差5~10%总吨位=KN.M/10,钢绞线面积取140mm2,弹性模量1.95~2×105如:5根钢绞线60吨,张拉段45m,单根伸长值=60/5×45/2.8=192.9mm7根6米120吨:120/7×6/2.8=36.7346913根13米250吨:250/13×13/2.8=89.2857113根21米250吨:250/21×13/2.8钢绞线的下料、编束钢绞线下料前先将钢绞线卷放在自制的放线架中,再将铁皮剪断,然后人抓住钢绞线一端,将钢绞线缓缓拉开(注意不使钢绞线产生有害变形,对有害变形的部分必须除掉),钢绞线下料用砂轮切割机切断。
钢绞线下料长度既要满足使用要求,又要防止下料过长造成浪费。
每根钢绞线的长度按下式确定:L=l+2×(l1+l2+l3+l4)式中:L—钢绞线下料长度l—孔道净长l1—工作锚长度l2—千斤顶长度l3—工作锚长度l4—张拉端外露长度,取50cm将下好的钢绞线放在工作台上,据设计编制成束。
钢绞线理论伸长值计算设计伸长量复核一、计算公式及参数:1、预应力平均张拉力计算公式及参数:式中:Pp—预应力筋平均张拉力(N)P—预应力筋张拉端的张拉力(N)X—从张拉端至计算截面的孔道长度(m)θ—从张拉端至计算截面的曲线孔道部分切线的夹角之和(rad)k—孔道每米局部偏差对摩檫的影响系数,取0.002μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数,取0.142、预应力筋的理论伸长值计算公式及参数:式中:Pp—预应力筋平均张拉力(N)L—预应力筋的长度(mm)Ap—预应力筋的截面面积(mm2),取140 mm2Ep—预应力筋的弹性模量(N/ mm2),取1.95×105 N/ mm2二、伸长量计算:1、N1束一端的伸长量:单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1860×140=195300NX=15.812/2=7.906mθ=11.4×π/180=0.19897radkx+μθ=0.002×7.906+0.14×0.19897=0.0436678Pp=195300×(1-e-0.0436678)/0.0436678=191097NΔL= PpL/(Ap Ep)=191097×7.906/(140×1.95×105)=55.3mm 与设计比较(55.3-57.1)/57.1=-3.15%2、N2束一端的伸长量:单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1860×140=195300NX=15.821/2=7.9105mθ=12.8×π/180=0.2234radkx+μθ=0.002×7.9105+0.14×0.2234=0.047097Pp=195300×(1-e-0.047097)/0.047097=190772NΔL= PpL/(Ap Ep)=190772×7.9105/(140×1.95×105)=55.27mm 与设计比较(55.27-57.1)/57.1=-3.2%张拉时理论伸长量计算一、计算参数:1、K—孔道每米局部偏差对摩檫的影响系数:取0.0022、μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数:取0.143、Ap—预应力筋的实测截面面积:140 mm24、Ep—预应力筋实测弹性模量:2.02×105 N/ mm25、锚下控制应力:σk=0.75Ryb=0.75×1860=1395 N/ mm26、锚圈口摩阻损失:3.3%σk7、单根钢绞线张拉端的张拉控制力:P=103.3%×σkAp=201745N8、千斤顶计算长度:56cm9、工作锚长度:7cm10、限位板计算长度:2.5cm11、工具锚计算长度:不计二、张拉时理论伸长量计算:1、N1束一端的伸长量:X=15.812/2=7.906mL=7.906+(0.56+0.07+0.025)=8.561mθ=11.4×π/180=0.19897radkx+μθ=0.002×7.906+0.14×0.19897=0.0436678Pp=201745×(1-e-0.0436678)/0.0436678=197404NΔL= PpL/(Ap Ep)=197404×8.561/(140×2.02×105)=59.8mm 2、N2束一端的伸长量:X=15.821/2=7.9105mL=7.9105+(0.56+0.07+0.025)=8.566mθ=12.8×π/180=0.2234radkx+μθ=0.002×7.9105+0.14×0.2234=0.047097Pp=201745(1-e-0.047097)/0.047097=197068NΔL= PpL/(Ap Ep)=197068×8.566/(140×2.02×105)=59.7mm 第三章千斤顶张拉力与对应油表读数计算一、钢绞线的张拉控制应力:12根钢绞线束:σcon=103.3σk=103.3%×2343=2420.32KN二、1523号千斤顶张拉、0050号油表时:千斤顶回归方程:P=-0.35+0.01035F式中:P——油压表读数(MPa)F——千斤顶拉力(KN)(1)、10%σcon=242.032 KN时:P=-0.35+0.01035F=-0.35+0.01035×242.032=2.16MPa(2)、40%σcon=968.13KN时:P=-0.35+0.01035F=-0.35+0.01035×968.13=9.67 MPa(3)、70%σcon=1694.22KN时:P=-0.35+0.01035F=-0.35+0.01035×1694.22=17.19 MPa(4)、100%σcon=2420.32KN时:P=-0.35+0.01035F=-0.35+0.01035×2420.32=24.7 MPa三、1524号千斤顶张拉、0054号油表时:千斤顶回归方程:P=0.21+0.01022F:式中:P——油压表读数(MPa)F——千斤顶拉力(KN)(1)、10%σcon=242.032KN时:P=0.21+0.01022F=0.21+0.01022×242.032=2.68 MPa (2)、40%σcon=968.13KN时:P=0.21+0.01022F=0.21+0.01022×968.13=10.10 MPa (3)、70%σcon=1694.22KN时:P=0.21+0.01022F=0.21+0.01022×1694.22=17.52 MPa (4)、100%σcon=2420.32KN时:P=0.21+0.01022F=0.21+0.01022×2420.32=24.95 MPa 四、1525号千斤顶张拉、0077号油表时:千斤顶回归方程:P=-0.47+0.01024F:式中:P——油压表读数(MPa)F——千斤顶拉力(KN)(1)、10%σcon=242.032KN时:P=-0.47+0.01024F=-0.47+0.01024×242.032=2.0 MPa (2)、40%σcon=968.13KN时P=-0.47+0.01024F=-0.47+0.01024×968.13=9.44 MPa (3)、70%σcon=1694.22KN时:P=-0.47+0.01024F=-0.47+0.01024×1694.22=16.88 MPa (4)、100%σcon=2420.32KN时:P=-0.47+0.01024F=-0.47+0.01024×2420.32=24.31 MPa 五、1526号千斤顶张拉、0064号油表时:千斤顶回归方程:P=-0.05+0.01021F:式中:P——油压表读数(MPa)F——千斤顶拉力(KN)(1)、10%σcon=242.032KN时:P=-0.05+0.01021F=-0.05+0.01021×242.032=2.42 MPa (2)、40%σcon=968.13KN时P=-0.05+0.01021F=-0.05+0.01021×968.13=9.83 MPa (3)、70%σcon=1694.22KN时:P=-0.05+0.01021F=-0.05+0.01021×1694.22=17.24 MPa (4)、100%σcon=2420.32KN时:P=-0.05+0.01021F=-0.05+0.01021×2420.32=24.66 MPa。
(一)结构设计形式第五联现浇预应力箱梁采用单箱三室直腹板断面,梁高1.6m,混凝土设计标号为C50。
纵向预应力束采用低松弛钢绞线配OVM15-15型锚具和OVM15-15L型连接器,钢绞线N1、N2、N3、N7、N8、N9采用单端张拉,N4、N5、N6采用双端张拉,横向预应力束采用低松弛钢绞线配OVM15-15型锚具和OVM15-15P型固定P锚,钢绞线N1、N2采用单端张拉。
(二)后张法钢绞线理论伸长值计算公式说明及计算示例后张法预应力钢绞线在张拉过程中,主要受到以下两方面的因素影响:一是管道弯曲影响引起的摩擦力,二是管道偏差影响引起的摩擦力,导致钢绞线张拉时,锚下控制应力沿着管壁向梁跨中逐渐减小,因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同的。
《公路桥梁施工技术规范》(JTJ 041-2000)中关于预应筋伸长值的计算按照以下公式:ΔL=(1)Pp=(2)式中:ΔL—各分段预应力筋的理论伸长值(mm);Pp—各分段预应力筋的平均张拉力,注意不等于各分段的起点力与终点力的平均值(N);L—预应力筋的分段长度(mm);Ap—预应力筋的截面面积(mm2);Ep—预应力筋的弹性模量(Mpa);P—预应力筋张拉端的张拉力,将钢绞线分段计算后,为每分段的起点张拉力,即为前段的终点张拉力(N);θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,分段后为每分段中各曲线段的切线夹角和(rad);x—从张拉端至计算截面的孔道长度,整个分段计算时x等于L(m);k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数(1/m),管道弯曲及直线部分全长均应考虑该影响;μ—预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数,只在管道弯曲部分考虑该系数的影响。
从公式(1)可以看出,钢绞线的弹性模量Ep是决定计算值的重要因素,它的取值是否正确,对计算预应力筋伸长值的影响较大。
Ep的理论值为Ep=(1.9~1.95)×105Mpa,而将钢绞线进行检测试验,弹性模量则常出现Ep’=(1.96~2.04)×105Mpa的结果,这是由于实际的钢绞线的直径都偏粗,而进行试验时并未用真实的钢绞线面积进行计算,采用的是偏小的理论值代入公式进行计算,根据公式Ep=可知,若Ap偏小,则得到了偏大的Ep’值,虽然Ep’并非真实值,但将其与钢绞线理论面积相乘所计算出的ΔL却是符合实际的,所以要按实测值Ep’进行计算。
30m 箱梁钢绞线理论伸长量计算书以下 计算 中 k 取 , μ 取, 千斤 顶工作长 度为43cm 。
N1 、 N2 、 N3 钢 束竖弯角 均为1 5o0.087rad , 平弯角均为 2 1.8o0.031rad , N 4竖弯角 3 1.4o 0.024rad 。
张拉控制应力 con 1350MPa,预应力筋弹性模量 Ep=1.95 105 。
一、 N1 钢束1、N1 非连续端伸长量计算: (1) 直线段 ABl AB72.1 43 115.1(cm) 1.151(m)lABcon lAB1350 1.151 0.008m 8mmE P195000(2) 曲线段 BCl BC 78.5cm 0.785mkl BC20.0015 0.785 0.17 0.0310.0065lBCcon lBCkl BC 21350 0.7850.00650.005m 5mmE P 1219500012(3) 直线段 CD首先求出 CD 段起点截面 C 处预应力筋张拉应力:l CD 673.1cm6.731mg( klBC2)1350 e0.00651341.23MPaCcon elCDC lCD1341.23 6.731 0.046m46 mmE P195000(4) 曲线段 DEl DE 392.7cm 3.927mkl DE1 0.0015 3.927 0.17 0.087 0.0207lDEc lDE1 kl BC21341.23 3.927 1 0.02070.027m27mmE P21950002 (5) 直线段 EF首先求出 EF 段起点截面 E 处预应力筋张拉应力:lEF270.3cm 2.703mg ( kl DE1)1341.23 e 0.02071313.72MPaEC elEFE lEF1313.72 2.7030.018m 18mmE P195000通过以上计算可知 N1 非连续端的总伸长量:l 1l ABl BCl CDl DEl EF 8 5 46 27 18 104( mm)2、N1 连续端伸长量计算:(1) 直线段 ABlAB72.1 43 115.1(cm) 1.151(m)lABcon lAB1350 1.151 0.008m 8mmE P195000(2) 曲线段 BCl BC 78.5cm 0.785mkl BC 20.0015 0.785 0.17 0.031 0.0065l BCcon lBC1 kl BC2 1350 0.785 10.0065 0.005m 5mmE P21950002(3) 直线段 CD首先求出 CD 段起点截面 C 处预应力筋张拉应力:l CD843.7cm 8.437mCcon ge( kl BC 2)1350 e 0.00651341.23MPal CDC lCD1341.23 8.437 0.058m 58mmE P195000(4) 曲线段 DEl DE 392.7cm 3.927mkl DE1 0.0015 3.927 0.17 0.087 0.0207lDEc lDE1 kl BC221341.23 3.927 1 0.02070.027m27mmE P195000 2(5) 直线段 EF首先求出 EF 段起点截面 E 处预应力筋张拉应力:lEF88.9cm 0.889mg( kl DE1)1341.23 e 0.02071313.72MPaECelEFE lEF1313.72 0.8890.006m6mmE P195000通过以上计算可知 N1 连续端的总伸长量:l 2lABlBClCDlDElEF8 5 58 27 6 104(mm)综上计算可以得出以下结果:30m 箱梁边跨 N1 钢束总伸长量:l 边N1l 1l 2 104 104208( mm)30m 箱梁中跨 N1 钢束总伸长量:l 中N1 2 l 2 104 2 208(mm)二、 N2 钢束1、N2 非连续端伸长量计算:(1) 直线段 ABlAB72.1 43 115.1(cm) 1.151(m)lABcon lAB1350 1.1510.008m 8mmE P195000(2) 曲线段 BCl BC 78.5cm 0.785mkl BC20.0015 0.785 0.17 0.031 0.0065lBC con lBC1 kl BC2 21350 0.785 1 0.00650.005m 5mmE P195000 2(3) 直线段 CD首先求出 CD 段起点截面 C 处预应力筋张拉应力:lCD512.4cm5.124mCconge( kl BC2)1350 e 0.00651341.23MPalCDC lCD1341.23 5.1240.035m 35mmE P195000(4) 曲线段 DEl DE 392.7cm 3.927mkl DE10.0015 3.927 0.17 0.087 0.0207lDE c lDE1 kl BC221341.23 3.927 1 0.02070.027m27mmE P195000 2 (5) 直线段 EF首先求出 EF 段起点截面 E 处预应力筋张拉应力:lEF 430.3cm 4.303mEC ge( kl DE1)1341.23 e 0.0207 1313.72MPalEFE lEF1313.72 4.303 0.029m29mmE P195000通过以上计算可知 N2 非连续端的总伸长量:l 1lABlBClCD l DE lEF8 535 27 29 104(mm)2、N2 连续端伸长量计算:(1) 直线段 ABlAB72.1 43 115.1(cm) 1.151(m)lABcon lAB1350 1.1510.008m 8mmE P195000(2) 曲线段 BCBC78.5cm 0.785mkl BC 2 0.0015 0.7850.17 0.031 0.0065lBCcon lBCkl BC2 1350 0.785 0.0065E P110.005m 5mm21950002(3) 直线段 CD首先求出 CD 段起点截面 C 处预应力筋张拉应力:lCD683.1cm6.831mg( kl BC2 )1350 e 0.00651341.23MPa Ccon eC lCD1341.23 6.8310.047m 47mmlCD195000E P(4) 曲线段 DElDE392.7cm 3.927mkl DE 10.0015 3.927 0.17 0.087 0.0207lDEc lDE1kl BC21341.23 3.9270.0207E P 219500010.027m 27mm2(5) 直线段 EF首先求出 EF 段起点截面 E 处预应力筋张拉应力:lEF251cm 2.51mg( kl DE1)1341.23 e0.02071313.72MPaEC elEFE lEF1313.72 2.510.017m17mmE P195000通过以上计算可知 N2 连续端的总伸长量:l 2lABlBClCDlDElEF8 5 47 27 17 104( mm)综上计算可以得出以下结果:30m 箱梁边跨 N2 钢束总伸长量:l 边N2l 1l 2 104 104208( mm)30m 箱梁中跨 N2 钢束总伸长量:l 中 N22 l 2 104 2 208( mm)三、 N3 钢束1、N3 非连续端伸长量计算: (1) 直线段 ABlAB72.1 43 115.1(cm) 1.151(m)lABcon lAB1350 1.151 0.008m 8mmE P195000(2) 曲线段 BCBC78.5cm 0.785mkl BC 2 0.0015 0.7850.17 0.031 0.0065lBCcon lBCkl BC2 1350 0.785 0.0065E P110.005m 5mm21950002(3) 直线段 CD首先求出 CD 段起点截面 C 处预应力筋张拉应力:lCD371.8cm 3.718mg ( klBC2)1350 e 0.00651341.23MPaCcon elCDC lCD1341.23 3.7180.026m 26 mmE P195000(4) 曲线段 DElDE392.7cm 3.927mkl DE 1 0.0015 3.9270.17 0.087 0.0207lDEc lDE1 kl BC21341.23 3.9270.020727mmE P219500010.027m2(5) 直线段 EF首先求出 EF 段起点截面 E 处预应力筋张拉应力:lEF570.3cm 5.703mg ( kl DE1)1341.23 e 0.02071313.72MPaEC elEFE lEF1313.72 5.7030.038m38mmE P195000通过以上计算可知 N3 非连续端的总伸长量:l 1lABlBClCDl DE lEF8 526 27 38 104(mm)2、N3 连续端伸长量计算:(1) 直线段 ABlAB72.1 43 115.1(cm) 1.151(m)lABcon lAB1350 1.151 0.008m8mmE P195000(2) 曲线段 BClBC78.5cm 0.785mkl BC20.0015 0.785 0.17 0.031 0.0065con lBC1kl BC21350 0.7850.00655mmlBC219500010.005mE P2(3) 直线段 CD首先求出 CD 段起点截面 C 处预应力筋张拉应力:g( kl BC 2)1350 e0.00651341.23MPaCconeC lCD1341.23 5.0460.035m35mmlCD195000E P(4) 曲线段 DElDE392.7cm 3.927mkl DE 10.0015 3.927 0.17 0.087 0.0207lDE c lDE1 kl BC21341.23 3.927 1 0.02070.027m 27mmE P 2195000 2 (5) 直线段 EF首先求出 EF 段起点截面 E 处预应力筋张拉应力:lEF 431.2cm 4.312mEC ge ( kl DE1)1341.23 e 0.0207 1313.72MPalEFE lEF1313.72 4.3120.029m29mmE P195000通过以上计算可知 N3 连续端的总伸长量:l 2 l AB l BCl CD l DE l EF 8 5 35 27 29 104(mm)综上计算可以得出以下结果:30m 箱梁边跨 N3 钢束总伸长量:l 边N3l 1l 2 104 104208( mm)30m 箱梁中跨 N3 钢束总伸长量:l 中 N32 l 2 104 2 208( mm)四、 N4 钢束1、N4 非连续端伸长量计算: (1) 直线段 ABl AB 208.6 43251.6(cm) 2.516(m)lABcon lAB1350 2.5160.017m 17mmE P195000(2) 曲线段 BClBC73.3cm 0.733mkl BC 3 0.0015 0.7330.17 0.0240.0064lBC con lBC1 kl BC31350 0.733 1 0.00640.005m 5mmE P2195000 2(3) 直线段 CD首先求出 CD 段起点截面 C 处预应力筋张拉应力:g(kl BC3)1350 e 0.00641341.33MPa Ccon elCDC lCD1341.33 12.018 0.083m83mmE P195000通过以上计算可知 N4 非连续端的总伸长量:l 1lABlBCl CD 175 83 105( mm)2、N4 连续端伸长量计算:(1) 直线段 ABlAB207.2 43250.2(cm) 2.502(m)con lAB1350 2.5020.017m 17mmlABE P195000(2) 曲线段 BClBC73.3cm 0.733mkl BC 30.0015 0.733 0.17 0.0240.0064lBCcon lBC1 kl BC31350 0.733 0.0064E P219500010.005m 5mm2(3) 直线段 CD首先求出 CD 段起点截面 C 处预应力筋张拉应力:lCD1187.8cm 11.878mg (kl BC3)1350 e 0.00641341.33MPa Ccon elCDC lCD1341.33 11.878 0.082m82mmE P195000通过以上计算可知 N4 连续端的总伸长量:l 2lABlBCl CD 17 5 82 104( mm)综上计算可以得出以下结果:30m 箱梁边跨 N4 钢束总伸长量:l 边N4l 1l 2 105 104209( mm)30m 箱梁中跨 N4 钢束总伸长量:l 中 N4 2 l 2 104 2 208( mm)30m 箱梁预应力钢束伸长量汇总表边跨中跨钢束编号理论伸长理论伸长实测伸长量浮动值 (±6%)(cm)实测伸长量浮动值 (±6%)(cm)量(cm)量 (cm)N1如若考虑锚口预应力损失,超张拉 3%,则张拉控制应力con1350 1.03 1390.5MPa 超张拉 3%钢束理论伸长量如下:边跨中跨钢束编号理论伸长理论伸长实测伸长量浮动值 (±6%)(cm)实测伸长量浮动值 (±6%)(cm)量(cm)量 (cm)N1。
公路跨线立交桥连续箱梁钢绞线伸长值计算摘要:公路跨线立交桥连续箱梁预应力施工采用引伸量与张拉力双控,设计要求引伸量误差应在-6%~+6%范围内,因此实测伸长值的计算非常关键,本篇文章通过对上跨桥连续现浇预应力箱梁钢绞线张拉伸长值的计算,并结合实际施工过程,总结出一套较适用于现场施工的伸长值的计算方法。
关键词:连续箱梁预应力钢绞线理论伸长值实测伸长值中图分类号:x734 文献标识码:a 文章编号:1、工程概况某公路跨线立交桥,上部结构为30+45+30米现浇预应力混凝土连续箱梁,左幅箱梁采用单箱双室截面,顶板宽10.5米,底板宽7.5米,右幅箱梁采用单箱单室,顶板宽8.5米,底板宽5.5米。
2、理论伸长量相关计算公式钢绞线张拉前需要复核设计伸长量,这样钢绞线伸长量计算便成了预应力连续梁施工中非常重要的一个环节。
一般计算钢绞线伸长量时将曲线、直线简化得出整段平均张拉力力法来计算,而钢绞线在梁长度方向的分布是立体的,其在梁的高度方向和梁的宽度方向都有弯折,我们称其为平弯和竖弯。
而且在后张法预应力钢绞线在张拉过程中,还受到以下两方面的因素影响:一是管道弯曲影响引起的摩擦力,二是管道偏差影响引起的摩擦力,导致钢绞线张拉时,锚下控制应力沿着管壁向梁跨中逐渐减小,因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同的,对于直线段与曲线段组成的曲线预应力筋,伸长值要分开来计算。
2.1、预应力钢绞线张拉理论伸长量计算公式:δl=(ppl)/(apep)式中:pp――预应力筋的平均张拉力(n),直线筋取张拉端的拉力l――预应力筋的长度(mm)ap――预应力筋的截面面积(mm2)ep――预应力筋的弹性模量(n/mm2)2.2、预应力筋平均张拉力计算公式:pp=p(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)式中:pp――预应力筋平均张拉力(n)p――预应力筋张拉端的张拉力(n)x――从张拉端至计算截面的孔道长度(m)θ――从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad)k――孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数μ――预应力筋与孔道壁的摩擦系数注:当预应力筋为直线时pp=p进行分段计算时,靠近张拉端第一段的终点力即为第二段的起点力,每段的终点力与起点力的关系如下式:pz=pqe-(kx+μθ)pz—分段终点力(n)pq—分段的起点力(n)θ、x、k、μ—意义同上3、计算公式中的主要参数值及相关参数值本桥预应力束采用低松弛钢绞线配15-15型锚具和15-15型连接器,纵向预应力筋采用双端张拉。
30m 箱梁钢绞线理论伸长量计算书以下计算中k 取0.0015,μ取0.17,千斤顶工作长度为43cm 。
N1、N2、N3钢束竖弯角均为12350.087, 1.80.031,4 1.40.024rad rad N rad θθθ======平弯角均为竖弯角。
张拉控制应力5con 1350MPa,Ep=1.9510σ=⨯预应力筋弹性模量。
一、N1钢束1、N1非连续端伸长量计算: (1) 直线段AB72.143115.1() 1.151()1350 1.1510.0088195000AB con ABAB Pl cm m l l m mmE σ=+==⨯∆==== (2) 曲线段BC2278.50.7850.00150.7850.170.0310.006513500.7850.0065110.005521950002BC BC con BC BC BC Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3) 直线段CD首先求出CD 段起点截面C 处预应力筋张拉应力:2()0.0065673.1 6.73113501341.23MPa 1341.23 6.7310.04646195000BCCD kl C con C CD CD Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====(4) 曲线段DE12392.7 3.9270.0015 3.9270.170.0870.02071341.23 3.9270.0207110.0272721950002DE DE c DE BC DE Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(5) 直线段EF首先求出EF 段起点截面E 处预应力筋张拉应力:1()0.0207270.3 2.7031341.231313.72MPa 1313.72 2.7030.01818195000DEEF kl E C E EF EF Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====通过以上计算可知N1非连续端的总伸长量:185462718104()AB BC CD DE EF l l l l l l mm ∆=∆+∆+∆+∆+∆=++++=2、N1连续端伸长量计算: (1) 直线段AB72.143115.1() 1.151()1350 1.1510.0088195000AB con ABAB Pl cm m l l m mmE σ=+==⨯∆==== (2) 曲线段BC2278.50.7850.00150.7850.170.0310.006513500.7850.0065110.005521950002BC BC con BC BC BC Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3) 直线段CD首先求出CD 段起点截面C 处预应力筋张拉应力:2()0.0065843.78.43713501341.23MPa 1341.238.4370.05858195000BCCD kl C con C CD CD Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====(4) 曲线段DE12392.7 3.9270.0015 3.9270.170.0870.02071341.23 3.9270.0207110.0272721950002DE DE c DE BC DE Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(5) 直线段EF首先求出EF 段起点截面E 处预应力筋张拉应力:1()0.020788.90.8891341.231313.72MPa 1313.720.8890.0066195000DEEF kl E C E EF EF Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====通过以上计算可知N1连续端的总伸长量:28558276104()AB BC CD DE EF l l l l l l mm ∆=∆+∆+∆+∆+∆=++++=综上计算可以得出以下结果: 30m 箱梁边跨N1钢束总伸长量:12104104208()l l l mm ∆=∆+∆=+=边N130m 箱梁中跨N1钢束总伸长量:221042208()l l mm ∆=∆=⨯=中N1二、N2钢束1、N2非连续端伸长量计算: (1) 直线段AB72.143115.1() 1.151()1350 1.1510.0088195000AB con ABAB Pl cm m l l m mmE σ=+==⨯∆==== (2) 曲线段BC2278.50.7850.00150.7850.170.0310.006513500.7850.0065110.005521950002BC BC con BC BC BC Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3) 直线段CD首先求出CD 段起点截面C 处预应力筋张拉应力:2()0.0065512.4 5.12413501341.23MPa 1341.23 5.1240.0353*******BCCD kl C con C CD CD Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====(4) 曲线段DE12392.7 3.9270.0015 3.9270.170.0870.02071341.23 3.9270.0207110.0272721950002DE DE c DE BC DE Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(5) 直线段EF首先求出EF 段起点截面E 处预应力筋张拉应力:1()0.0207430.3 4.3031341.231313.72MPa 1313.72 4.3030.029********DEEF kl E C E EF EF Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====通过以上计算可知N2非连续端的总伸长量:185352729104()AB BC CD DE EF l l l l l l mm ∆=∆+∆+∆+∆+∆=++++=2、N2连续端伸长量计算: (1) 直线段AB72.143115.1() 1.151()1350 1.1510.0088195000AB con ABAB Pl cm m l l m mmE σ=+==⨯∆==== (2) 曲线段BC220.00150.7850.170.0310.006513500.7850.0065110.005521950002BC BC con BC BC BC Pkl l kl l m mm E μθσμθ+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3) 直线段CD首先求出CD 段起点截面C 处预应力筋张拉应力:2()0.0065683.1 6.83113501341.23MPa 1341.23 6.8310.0474*******BCCD kl C con C CD CD Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====(4) 曲线段DE12392.7 3.9270.0015 3.9270.170.0870.02071341.23 3.9270.0207110.0272721950002DE DE c DE BC DE Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(5) 直线段EF首先求出EF 段起点截面E 处预应力筋张拉应力:1()0.0207251 2.511341.231313.72MPa 1313.72 2.510.01717195000DEEF kl E C E EF EF Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====通过以上计算可知N2连续端的总伸长量:285472717104()AB BC CD DE EF l l l l l l mm ∆=∆+∆+∆+∆+∆=++++=综上计算可以得出以下结果: 30m 箱梁边跨N2钢束总伸长量:12104104208()l l l mm ∆=∆+∆=+=边N230m 箱梁中跨N2钢束总伸长量:221042208()l l mm ∆=∆=⨯=中N2三、N3钢束1、N3非连续端伸长量计算: (1) 直线段AB72.143115.1() 1.151()1350 1.1510.0088195000AB con ABAB Pl cm m l l m mmE σ=+==⨯∆==== (2) 曲线段BC220.00150.7850.170.0310.006513500.7850.0065110.005521950002BC BC con BC BC BC Pkl l kl l m mm E μθσμθ+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3) 直线段CD首先求出CD 段起点截面C 处预应力筋张拉应力:2()0.0065371.8 3.71813501341.23MPa 1341.23 3.7180.02626195000BCCD kl C con C CD CD Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====(4) 曲线段DE12392.7 3.9270.0015 3.9270.170.0870.02071341.23 3.9270.0207110.0272721950002DE DE c DE BC DE Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(5) 直线段EF首先求出EF 段起点截面E 处预应力筋张拉应力:1()0.0207570.3 5.7031341.231313.72MPa 1313.72 5.7030.03838195000DEEF kl E C E EF EF Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====通过以上计算可知N3非连续端的总伸长量:185262738104()AB BC CD DE EF l l l l l l mm ∆=∆+∆+∆+∆+∆=++++=2、N3连续端伸长量计算: (1) 直线段AB72.143115.1() 1.151()1350 1.1510.0088195000AB con ABAB Pl cm m l l m mmE σ=+==⨯∆==== (2) 曲线段BC2278.50.7850.00150.7850.170.0310.006513500.7850.0065110.005521950002BC BC con BC BC BC Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3) 直线段CD首先求出CD 段起点截面C 处预应力筋张拉应力:2()0.006513501341.23MPa 1341.23 5.0460.0353*******BCkl C con C CD CD Pe e l l m mmE μθσσσ-+-==⨯=⨯∆====(4) 曲线段DE12392.7 3.9270.0015 3.9270.170.0870.02071341.23 3.9270.0207110.0272721950002DE DE c DE BC DE Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(5) 直线段EF首先求出EF 段起点截面E 处预应力筋张拉应力:1()0.0207431.2 4.3121341.231313.72MPa 1313.72 4.3120.029********DEEF kl E C E EF EF Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====通过以上计算可知N3连续端的总伸长量:285352729104()AB BC CD DE EF l l l l l l mm ∆=∆+∆+∆+∆+∆=++++=综上计算可以得出以下结果: 30m 箱梁边跨N3钢束总伸长量:12104104208()l l l mm ∆=∆+∆=+=边N330m 箱梁中跨N3钢束总伸长量:221042208()l l mm ∆=∆=⨯=中N3四、N4钢束1、N4非连续端伸长量计算: (1) 直线段AB208.643251.6() 2.516()1350 2.5160.01717195000AB con ABAB Pl cm m l l m mmE σ=+==⨯∆==== (2) 曲线段BC3373.30.7330.00150.7330.170.0240.006413500.7330.0064110.005521950002BC BC con BC BC BC Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3) 直线段CD首先求出CD 段起点截面C 处预应力筋张拉应力:3()0.006413501341.33MPa 1341.3312.0180.0838*******BCkl C con C CD CD Pe e l l m mmE μθσσσ-+-==⨯=⨯∆====通过以上计算可知N4非连续端的总伸长量:117583105()AB BC CD l l l l mm ∆=∆+∆+∆=++=2、N4连续端伸长量计算: (1) 直线段AB207.243250.2() 2.502()1350 2.5020.01717195000AB con ABAB Pl cm m l l m mmE σ=+==⨯∆==== (2) 曲线段BC3373.30.7330.00150.7330.170.0240.006413500.7330.0064110.005521950002BC BC con BC BC BC Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3) 直线段CD首先求出CD 段起点截面C 处预应力筋张拉应力:3()0.00641187.811.87813501341.33MPa 1341.3311.8780.08282195000BCCD kl C con C CD CD Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====通过以上计算可知N4连续端的总伸长量:217582104()AB BC CD l l l l mm ∆=∆+∆+∆=++=综上计算可以得出以下结果: 30m 箱梁边跨N4钢束总伸长量:12105104209()l l l mm ∆=∆+∆=+=边N430m 箱梁中跨N4钢束总伸长量:221042208()l l mm ∆=∆=⨯=中N430m 箱梁预应力钢束伸长量汇总表如若考虑锚口预应力损失,超张拉3%,则张拉控制应力1350 1.031390.5con MPa σ=⨯= 超张拉3%钢束理论伸长量如下:。
钢绞线理论伸长量计算书一、计算依据:1、采用计算公式:△L=(Pp *L)/(Ap*Ep) (1)△L----预应力筋理论伸长值(mm);Pp----预应力筋的平均张拉力(N);L----预应力筋的长度(mm);Ap----预应力筋的截面面积(mm2);Ep----预应力筋的弹性模量(N/mm2);Pp=(P(1-e-(kx-μθ))/(kx+μθ) (2)Pp----预应力筋的平均张拉力(N);P----预应力筋张拉端的张拉力(N);x----从张拉端至计算截面的孔道长度(m);θ----从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad);k----孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数;μ----预应力筋与孔道壁的摩擦系数;P Z =Pq×e-(kx+μθ)(3)PZ----张拉段终点张拉力(N);Pq----张拉段起点张拉力(N)每一段的起点张拉力为前一段终点张拉力2、计算参数:钢绞线直径:φs=15.2mm,钢绞线面积:140mm2,标准强度fpk=1860Mpa,弹性模量Ep=1.95×105Mpa,k=0.0015, μ=0.17,e=2.718281828二、计算过程:1、钢绞线计算段落划分:A B C D E F G每束钢绞线划分为6段,其中BC段和EF段为曲线段,其余段为直线段。
2、张拉端张拉力计算:梁端控制应力为0.75f,梁端单束张拉力为pk0.75*1860*140=195300(N),3、每段孔道长度计算及夹角计算;4、平均张拉力计算;5、伸长量计算。
三、中跨钢绞线伸长量计算(一)N1束钢绞线伸长量1、N1钢绞线梁端张拉力计算:N1钢绞线为4束,梁端张拉力为195300*4=781200(N)2、N1钢绞线夹角计算:(1)N1钢绞线AB段夹角θ=0(2)N1钢绞线BC段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(3)N1钢绞线CD段夹角θ=0(4)N1钢绞线DE段夹角θ=0(5)N1钢绞线EF段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(6)N1钢绞线FG段夹角θ=03、N1钢绞线每段长度计算(1) N1钢绞线AB段长度:k=((1.6-0.25-0.09-0.22)2+(15-0.885-3.927-0.3)2)0.5+0.4=10.343(2) N1钢绞线BC段长度:k=Rθ=3.927m(3) N1钢绞线CD段长度:k=0.855m(4) N1钢绞线DE段长度:k=0.855m(5) N1钢绞线EF段长度:k= Rθ=3.927m(6) N1钢绞线FG段长度:k=((1.6-0.25-0.09-0.22)2+(15-0.885-3.927-0.3)2)0.5+0.4=10.3434、钢绞线伸长量计算:(1)AB段伸长量:预应力张拉端张拉力P=781200(N),Kx+μθ=0.0015*10.343+0.25*0=0.01551,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.01551=0.01539Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=781200*0.01539/0.01551=775156(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(775156*10343)/(140*4*1.95*105)=73.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=781200*e-0.01551=769177(N)(2) BC段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=769177(N)Kx+μθ=0.0015*3.927+0.17*0.087266=0.020731-e-(kx+μθ)= 1-e-0.02073=0.02052,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=769177*0.02052/0.02073=761385(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(761385*3927)/(140*4*1.95*105)=27.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=769177*e-0.02073=753396(N)(3) CD段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=753396(N)Kx+μθ=0.0015*0.885+0.25*0=0.001331-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00133=0.00133,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=753396*0.00133/0.00133=753396(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(753396*885)/(140*4*1.95*105)=6.1mm(4) DE段伸长量:DE=CD=6.1mm,(5) EF段伸长量:EF=BC=27.4mm,(6) FG段伸长量:FG=AB=73.4mm,N1束钢绞线总伸长量△L=(73.4+27.4+6.1)*2=213.8mm;(二) N2束钢绞线伸长量1、N2钢绞线梁端张拉力计算:N2钢绞线为4束,梁端张拉力为195300*4=781200(N)2、N2钢绞线夹角计算:(1) N2钢绞线AB段夹角θ=0(2) N2钢绞线BC段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(3) N2钢绞线CD段夹角θ=0(4) N2钢绞线DE段夹角θ=0(5) N2钢绞线EF段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(6) N2钢绞线FG段夹角θ=03、N2钢绞线每段长度计算(1)N2钢绞线AB段长度:k=((1.6-0.5-0.09-0.11)2+(15-2.507-3.927-0.3)2)0.5+0.4=8.715mm (2) N2钢绞线BC段长度:k=Rθ=3.927m(3) N2钢绞线CD段长度:k=2.507m(4) N2钢绞线DE段长度:k=2.507m(5) N2钢绞线EF段长度:k= Rθ=3.927m(6)N2钢绞线FG段长度:k=((1.6-0.5-0.09-0.11)2+(15-2.507-3.927-0.3)2)0.5+0.4=8.715mm 5、钢绞线伸长量计算:(1)AB段伸长量:预应力张拉端张拉力P=781200(N),Kx+μθ=0.0015*8.715-0.17*0=0.01307,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.01307=0.01298Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=781200*0.01298/0.01307=775821(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(775821*8715)/(140*4*1.95*105)=61.9mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=781200*e-0.01307=771056(N)(2) BC段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=771056(N)Kx+μθ=0.0015*3.927+0.17*0.087266=0.020731-e-(kx+μθ)= 1-e-0.02073=0.02052,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=771056*0.02052/0.02073=763245(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(763245*3927)/(140*4*1.95*105)=27.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=771056*e-0.02073=755237(N)(3) CD段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=755237(N)Kx+μθ=0.0015*2.507+0.17*0=0.003761-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00376=0.00375,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 755237*0.00375/0.00376=753228(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(753228*2507)/(140*4*1.95*105)=17.3mm(4) DE段伸长量:DE=CD=17.3mm,(5) EF段伸长量:EF=BC=27.4mm,(6) FG段伸长量:FG=AB=61.9mm,N2束钢绞线总伸长量△L=(61.9+27.4+17.3)*2=213.2mm;(三) N3束钢绞线伸长量1、N3钢绞线梁端张拉力计算:N3钢绞线为5束,梁端张拉力为195300*4=976500(N)2、N3钢绞线夹角计算:(1) N3钢绞线AB段夹角θ=0(2) N3钢绞线BC段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(3) N3钢绞线CD段夹角θ=0(4) N3钢绞线DE段夹角θ=0(5) N3钢绞线EF段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(6)N3钢绞线FG段夹角θ=03、N3钢绞线每段长度计算(1)N3钢绞线AB段长度:k=((1.6-0.75-0.09)2+(15-4.129-3.927-0.3)2)0.5+0.4=7.087mm (2) N3钢绞线BC段长度:k=Rθ=3.927m(3) N3钢绞线CD段长度:k=4.129m(4) N3钢绞线DE段长度:k=4.129m(5)N3钢绞线EF段长度:k= Rθ=3.927m(6)N3钢绞线FG段长度:k=((1.6-0.75-0.09)2+(15-4.129-3.927-0.3)2)0.5+0.4=7.087mm6、钢绞线伸长量计算:(1)AB段伸长量:预应力张拉端张拉力P=976500(N),Kx+μθ=0.0015*7.087-0.17*0=0.01063,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.01063=0.01057Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=976500*0.01057/0.01063=970988(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(970988*7087)/(140*5*1.95*105)=50.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=976500*e-0.01063=966175(N)(2) BC段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=966175(N)Kx+μθ=0.0015*3.927+0.17*0.087266=0.020731-e-(kx+μθ)= 1-e-0.02073=0.02052,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=966175*0.02052/0.02073=956387(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(956387*3927)/(140*5*1.95*105)=27.5mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=966175*e-0.02073=946352(N)(3) CD段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=946352(N)Kx+μθ=0.0015*4.129+0.17*0=0.006191-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00619=0.00617,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 946352*0.00617/0.00619=943294(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(943294*4129)/(140*5*1.95*105)=28.5mm(4) DE段伸长量:DE=CD=28.5mm,(5) EF段伸长量:EF=BC=27.5mm,(6) FG段伸长量:FG=AB=50.4mm,N3束钢绞线总伸长量△L=(50.4+27.5+28.5)*2=212.8mm;(四) N4束钢绞线伸长量1、N4钢绞线梁端张拉力计算:N4钢绞线为5束,梁端张拉力为195300*4=976500(N)2、N4钢绞线夹角计算:(1) N4钢绞线AB段夹角θ=0(2) N4钢绞线BC段夹角θ=3.14159*1.4/180=0.024435(3) N4钢绞线CD段夹角θ=0(4) N4钢绞线DE段夹角θ=0(5)N4钢绞线EF段夹角θ=3.14159*1.4/180=0.024435(6)N4钢绞线FG段夹角θ=03、N4钢绞线每段长度计算(1)N4钢绞线AB段长度:k=15-12.901-0.733-0.3+0.4=1.466mm(2) N4钢绞线BC段长度:k=Rθ=0.733m(3) N4钢绞线CD段长度:k=12.901m(4)N4钢绞线DE段长度:k=12.901m(5)N4钢绞线EF段长度:k= Rθ=0.733m(6)N4钢绞线FG段长度:k=15-12.901-0.733-0.3+0.4=1.466mm4、钢绞线伸长量计算:(1)AB段伸长量:预应力张拉端张拉力P=976500(N),Kx+μθ=0.0015*1.466-0.17*0=0.00220,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.00220=0.00220Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=976500*0.0022/0.0022=976500(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 976500*1466)/(140*5*1.95*105)=10.5mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=976500*e-0.0022=974354(N)(2) BC段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=974354(N)Kx+μθ=0.0015*0.733+0.17*0.024435=0.005251-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00525=0.00524,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 974354*0.00524/0.00525=972498(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 972498*733)/(140*5*1.95*105)=5.2mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=974354*e-0.00525=969252(N)(3) CD段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=969252(N)Kx+μθ=0.0015*12.901+0.17*0=0.019351-e-(kx+μθ)= 1-e-0.01935=0.01916,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 969252*0.01916/0.01935=959735(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 959735*12901)/(140*5*1.95*105)=90.7mm(4) DE段伸长量:DE=CD=90.7mm,(5) EF段伸长量:EF=BC=5.2mm,(6) FG段伸长量:FG=AB=10.5mm,N4束钢绞线总伸长量△L=(10.5+5.2+90.7)*2=212.8mm;四、边跨钢绞线伸长量计算(一) N1束钢绞线伸长量1、N1钢绞线梁端张拉力计算:N1钢绞线为5束,梁端张拉力为195300*5=976500(N)2、N1钢绞线夹角计算:(1) N1钢绞线AB段夹角θ=0(2) N1钢绞线BC段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(3) N1钢绞线CD段夹角θ=0(4) N1钢绞线DE段夹角θ=0(5) N1钢绞线EF段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(6) N1钢绞线FG段夹角θ=02、N1钢绞线每段长度计算(1) N1钢绞线AB段长度:k=((1.6-0.25-0.09-0.22)2+(15-0.885-3.927-0.3)2)0.5+0.4=10.343 (2) N1钢绞线BC段长度:k=Rθ=3.927m(3) N1钢绞线CD段长度:k=0.885m(4) N1钢绞线DE段长度:k=2.663m(5) N1钢绞线EF段长度:k= Rθ=3.927m(6)N1钢绞线FG段长度:k=((1.6-0.4-0.09-0.22)2+(15-2.663-3.927-0.08)2)0.5+0.4=8.777 4、钢绞线伸长量计算:(1)AB段伸长量:预应力张拉端张拉力P=976500(N),Kx+μθ=0.0015*10.343-0.17*0=0.01551,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.01551=0.01539Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=976500*0.01539/0.01551=968945(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(968945*10343)/(140*5*1.95*105)=73.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=976500*e-0.01551=961471(N)(2) BC段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=961471(N)Kx+μθ=0.0015*3.927+0.17*0.087266=0.020731-e-(kx+μθ)= 1-e-0.02073=0.02052,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 961471*0.02052/0.02073=951731(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 951731*3927)/(140*5*1.95*105)=27.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=961471*e-0.02073=941745(N)(3) CD段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=941745(N)Kx+μθ=0.0015*0.885+0.17*0=0.001331-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00133=0.00133,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 941945*0.00133/0.00133=941945(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 941945*885)/(140*5*1.95*105)=6.1mm(4) FG段伸长量:预应力张拉端张拉力P=976500(N),Kx+μθ=0.0015*8.777-0.17*0=0.01317,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.01317=0.01308Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=976500*0.01308/0.01317=969827(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 969827*8777)/(140*5*1.95*105)=62.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=976500*e-0.01317=963724(N)(5) EF段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=963724(N)Kx+μθ=0.0015*3.927+0.17*0.087266=0.020731-e-(kx+μθ)= 1-e-0.02073=0.02052,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 963724*0.02052/0.02073=953961(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 953961*3927)/(140*5*1.95*105)=27.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=963724*e-0.02073=943952(N)(6) DE段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=943952(N)Kx+μθ=0.0015*2.663+0.17*0=0.003991-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00399=0.00398,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 943952*0.00398/0.00399=941586(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 941586*2663)/(140*5*1.95*105)=18.4mmN1束钢绞线总伸长量△L=73.4+27.4+6.1+18.4+27.4+62.4=215.1mm;(二)N2束钢绞线伸长量1、N2钢绞线梁端张拉力计算:N2钢绞线为5束,梁端张拉力为195300*4=976500(N)2、N2钢绞线夹角计算:(1) N2钢绞线AB段夹角θ=0(2) N2钢绞线BC段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(3) N2钢绞线CD段夹角θ=0(4) N2钢绞线DE段夹角θ=0(5) N2钢绞线EF段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(6)N2钢绞线FG段夹角θ=03、N2钢绞线每段长度计算(1)N2钢绞线AB段长度:k=((1.6-0.5-0.09-0.11)2+(15-2.507-3.927-0.3)2)0.5+0.4=8.715mm (2) N2钢绞线BC段长度:k=Rθ=3.927m(3) N2钢绞线CD段长度:k=2.507m(4) N2钢绞线DE段长度:k=4.263m(5)N2钢绞线EF段长度:k= Rθ=3.927m(6)N2钢绞线FG段长度:k=((1.6-0.65-0.09-0.11)2+(15-4.263-3.927-0.08)2)0.5+0.4=7.172mm 4、钢绞线伸长量计算:(1)AB段伸长量:预应力张拉端张拉力P=976500(N),Kx+μθ=0.0015*8.715-0.17*0=0.01307,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.01307=0.01298Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=976500*0.01298/0.01307=969776(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 969776*8715)/(140*5*1.95*105)=61.9mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=976500*e-0.01307=963820(N)(2) BC段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=963820(N)Kx+μθ=0.0015*3.927+0.17*0.087266=0.020731-e-(kx+μθ)= 1-e-0.02073=0.02052,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 963820*0.02052/0.02073=954056(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 954056*3927)/(140*5*1.95*105)=27.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=963820*e-0.02073=944046(N)(3) CD段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=944046(N)Kx+μθ=0.0015*2.507+0.17*0=0.003761-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00376=0.00375,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 944046*0.00375/0.00376=941535(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 941535*2507)/(140*5*1.95*105)=17.3mm(4) FG段伸长量:预应力张拉端张拉力P=976500(N),Kx+μθ=0.0015*7.172-0.17*0=0.01076,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.01076=0.01070Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=976500*0.01070/0.01076=971055(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 971055*7172)/(140*5*1.95*105)=51mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=976500*e-0.01076=966049(N)(5) EF段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=966049(N)Kx+μθ=0.0015*3.927+0.17*0.087266=0.020731-e-(kx+μθ)= 1-e-0.02073=0.02052,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 966049*0.02052/0.02073=9556263(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 956263*3927)/(140*5*1.95*105)=27.5mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=966049*e-0.02073=946229(N)(6) DE段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=946229(N)Kx+μθ=0.0015*4.263+0.17*0=0.006391-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00639=0.00637,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 946229*0.00637/0.00639=943267(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 943267*4263)/(140*5*1.95*105)=29.5mmN2束钢绞线总伸长量△L=61.9+27.4+17.3+29.5+27.5+51=214.6mm;(三)N3束钢绞线伸长量1、N3钢绞线梁端张拉力计算:N3钢绞线为4束,梁端张拉力为195300*4=781200(N)3、N3钢绞线夹角计算:(1) N3钢绞线AB段夹角θ=0(2) N3钢绞线BC段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(3) N3钢绞线CD段夹角θ=0(4) N3钢绞线DE段夹角θ=0(5)N3钢绞线EF段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(6)N3钢绞线FG段夹角θ=03、N3钢绞线每段长度计算(1)N3钢绞线AB段长度:k=((1.6-0.75-0.09)2+(15-4.129-3.927-0.3)2)0.5+0.4=7.087mm (2) N3钢绞线BC段长度:k=Rθ=3.927m(3) N3钢绞线CD段长度:k=4.129m(4)N3钢绞线DE段长度:k=5.863m(5)N3钢绞线EF段长度:k= Rθ=3.927m(6)N3钢绞线FG段长度:k=((1.6-0.9-0.09)2+(15-5.863-3.927-0.08)2)0.5+0.4=5.566mm 4、钢绞线伸长量计算:(1)AB段伸长量:预应力张拉端张拉力P=781200(N),Kx+μθ=0.0015*7.087-0.17*0=0.01063,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.01063=0.01057Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=781200*0.01057/0.01063=776791(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 776791*7087)/(140*4*1.95*105)=50.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=781200*e-0.01063=772940(N)(2) BC段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=772940(N)Kx+μθ=0.0015*3.927+0.17*0.087266=0.020731-e-(kx+μθ)= 1-e-0.02073=0.02052,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 772940*0.02052/0.02073=765110(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 765110*3927)/(140*4*1.95*105)=27.5mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=772940*e-0.02073=757082(N)(3) CD段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=757082(N)Kx+μθ=0.0015*4.129+0.17*0=0.006191-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00619=0.00617,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 757082*0.00617/0.00619=754636(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 754636*4129)/(140*4*1.95*105)=28.5mm(4) FG段伸长量:预应力张拉端张拉力P=781200(N),Kx+μθ=0.0015*5.566-0.17*0=0.00835,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.00835=0.00832Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=781200*0.00832/0.00835=778393(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 778393*5566)/(140*4*1.95*105)=39.7mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=781200*e-0.00835=774704(N)(5) EF段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=774704(N)Kx+μθ=0.0015*3.927+0.17*0.087266=0.020731-e-(kx+μθ)= 1-e-0.02073=0.02052,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 774704*0.02052/0.02073=766856(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 766856*3927)/(140*4*1.95*105)=27.6mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=774704*e-0.02073=758810(N)(6) DE段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=758810(N)Kx+μθ=0.0015*5.863+0.17*0=0.008791-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00879=0.00875,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 758810*0.00875/0.00879=755357(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 755357*5863)/(140*4*1.95*105)=40.6mmN3束钢绞线总伸长量△L=50.4+27.5+28.5+40.6+27.6+39.7=214.3mm;(四)N4束钢绞线伸长量1、N4钢绞线梁端张拉力计算:N4钢绞线为5束,梁端张拉力为195300*4=976500(N)2、N4钢绞线夹角计算:(1) N4钢绞线AB段夹角θ=0(2) N4钢绞线BC段夹角θ=3.14159*1.4/180=0.024435(3) N4钢绞线CD段夹角θ=0(4)N4钢绞线DE段夹角θ=0(5)N4钢绞线EF段夹角θ=3.14159*1.4/180=0.024435(6)N4钢绞线FG段夹角θ=03、N4钢绞线每段长度计算(1)N4钢绞线AB段长度:k=15-12.901-0.733-0.3+0.4=1.466mm(2) N4钢绞线BC段长度:k=Rθ=0.733m(3)N4钢绞线CD段长度:k=12.901m(4)N4钢绞线DE段长度:k=13.001m(5)N4钢绞线EF段长度:k= Rθ=0.733m(6)N4钢绞线FG段长度:k=15-13.001-0.733-0.08+0.4=1.586mm4、钢绞线伸长量计算:(1)AB段伸长量:预应力张拉端张拉力P=976500(N),Kx+μθ=0.0015*1.466-0.17*0=0.00220,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.00220=0.00220Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=976500*0.0022/0.0022=976500(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 976500*1466)/(140*5*1.95*105)=10.5mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=976500*e-0.00220=974354(N)(2) BC段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=974354(N)Kx+μθ=0.0015*0.733+0.17*0.024435=0.005251-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00525=0.00524,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 974354*0.00524/0.00525=972498(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 972498*733)/(140*5*1.95*105)=5.2mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=974354*e-0.00525=969252(N)(3) CD段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=969252(N)Kx+μθ=0.0015*12.901+0.17*0=0.019351-e-(kx+μθ)= 1-e-0.01935=0.01916,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 969252*0.01916/0.01935=959735(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 959735*12901)/(140*5*1.95*105)=90.7mm(4) DE段伸长量:预应力张拉端张拉力P=976500(N),Kx+μθ=0.0015*1.586-0.17*0=0.00238,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.00238=0.00238Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=976500*0.00238/0.00238=976500(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 976500*1586)/(140*5*1.95*105)=11.3mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=976500*e-0.00238=974179(N)(5) EF段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=974179(N)Kx+μθ=0.0015*0.733+0.17*0.024435=0.005251-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00525=0.00524,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 974179*0.00524/0.00525=972323(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 972323*733)/(140*5*1.95*105)=5.2mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=974179*e-0.00525=969078(N)(6) FG段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=969078(N)Kx+μθ=0.0015*13.001+0.17*0=0.019501-e-(kx+μθ)= 1-e-0.01950=0.01931,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 969078*0.01931/0.01950=959636(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 959636*13001)/(140*5*1.95*105)=91.4mmN4束钢绞线总伸长量△L=10.5+5.2+90.7+91.4+5.2+11.3=214.3mm;五、负弯矩钢绞线伸长量计算(负弯矩为单束张拉)(一) T1束钢绞线伸长量1、T1钢绞线梁端张拉力计算:梁端张拉力为195300(N)2、T1钢绞线夹角计算: θ=03、T1钢绞线每段长度计算k=7+0.6=7.6m4、钢绞线伸长量计算:预应力张拉端张拉力P=195300(N),Kx+μθ=0.0015*7.6-0.17*0=0.0114,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.0114=0.01134Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=195300*0.01134/0.0114=194272(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 194272*7600)/(140*1.95*105)=54.1mm(二) T2束钢绞线伸长量1、T2钢绞线梁端张拉力计算:梁端张拉力为195300(N)4、T2钢绞线夹角计算: θ=05、T2钢绞线每段长度计算k=10+0.6=10.6m4、钢绞线伸长量计算:预应力张拉端张拉力P=195300(N),Kx+μθ=0.0015*10.6-0.25*0=0.0159,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.0159=0.01577Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=195300*0.01577/0.0159=193703(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 193703*10600)/(140*1.95*105)=75.2mm(三) T3束钢绞线伸长量1、T3钢绞线梁端张拉力计算:梁端张拉力为195300(N)6、T3钢绞线夹角计算: θ=07、T3钢绞线每段长度计算k=15+0.6=15.6m4、钢绞线伸长量计算:预应力张拉端张拉力P=195300(N),Kx+μθ=0.0015*15.6-0.25*0=0.0234,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.0234=0.02313Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 195300*0.02313/0.0234=193047(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 193047*15600)/(140*1.95*105)=110.3mm六、理论伸长量汇总:。
钢绞线理论伸长值及实际的计算一,钢绞线理论伸长值的计算目前,施工中对钢绞线张拉的控制一般采取引伸量与张拉应力双控,以张拉应力为主引伸量为副的控制方法,即要实际伸长值与理论伸长值的差值满足设计请求,要求控制在6%以内。
尽管在设计中已给了钢绞线张拉的理论伸长值,然而作为现场的施工技术人员应当依据现场的实际状况对数据进行整理,正确的盘算出钢绞线的理论伸长值。
假如在计算钢绞线的实际伸长值时疏忽了张拉采取的方法,不加差别的进行计算,计算的预应力均匀张拉力不免会有偏向,这必定招致钢绞线理论伸长值计算有误,并将影响钢绞线的张拉质量,预应力构件的施工质量也随之遭到影响,因而这是咱们现场施工技术人员必需注重的问题。
预应力筋长度(L)的取值设计中钢绞线的长度有时未计入张拉工作长度,或是计算的张拉工作长度与实际不相符,因而在施工时计算钢绞线下料长度和张拉预应力筋长度时均应当依据实际状况进行调整,即依据实测的千斤顶长度、锚环厚度等进行调整。
个别状况下,预应力筋的张拉长度应计算到千斤顶工具锚的地位,钢绞线的下料长度还应在预应力筋长度的基本上每端加上千斤顶工具锚后20cm的钢绞线长度。
预应力筋的截面面积(A )、弹性模量(E )取值计算钢绞线的理论伸长值时所采取的截面面积和弹性模量是规则标准值,但进入施工现场的各批钢绞线的截面面积和弹性模量与标准值对比都有偏差,因而咱们应依据各批钢绞线实测的截面面积和弹性模量对计算的理论伸长值进行修改。
1、先张法理论伸长值计算张拉锚固控制力及理论伸长值计算a.单根钢绞线张拉锚固控制应力:бk=0.70Rb单根钢绞线张拉锚固控制力:对Φs15.2 AP = 140㎜2PP= APбk弹性模量Ep=1.95×105 Mpa,张拉台长L﹦79.9m﹦79900㎜b. 钢绞线理论伸长值:△L= PP L/APEp2、后张法理论伸长值计算A、利用《公路桥涵施工技术规范》(JTG\T50-2011)预应力筋的理论伸长值△L(mm)按式(12.8.3-1)计算:△L= P p L/A p·E p (12.8.3-1)式中:P p—预应力筋的平均张拉力(N )L—预应力筋的长度(mm )A p—预应力筋的截面面积(mm2)E p—预应力筋的弹性模量(N/mm2)B、本梁的钢铰线为直线与曲线混合组成的预应力筋,参照《公路桥涵施工技术规范》(JTG\T50-2011)计算P p。
现浇连续箱梁钢绞线理论伸长值计算计算公式:ΔL=P p L/A p E pP p=P(1-е-(kx+μθ))/(kx+μθ)式中:P p—预应力筋平均张拉力(N);L—预应力筋长度(mm)A p—预应力的截面面积(mm2)E p—预应力筋的弹性模量(N/mm2)P—预应力筋张拉端的张拉力(N);x—从张拉端至计算截面的孔道长度(m);θ—从张拉端至计算截面曲线孔道切线的夹角之和(rad);k—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数;μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数;第一跨左幅第一片计算如下:Ny1:P p1=P(1-е-(kx+μθ))/(kx+μθ)=2249520×(1-e-(0.001×72.112+0.20×0.27663)0.001×72.112+0.2×0.27663 =2112082.6Nθ=(7.929/180)×∏×2=0.27663;k=0.001;μ=0.20Ny1:理论伸长值:△Ly1= P p1×Ly1/Ay×EgP p1——Ny1钢束平均张拉力(N);Ly1——Ny1钢束线长度(m):孔道长度+千斤顶长度+工具锚厚度+工作锚厚度+限位板厚度Ay——钢绞线计算面积(mm2);Eg——钢绞线抗拉弹性模量(Mpa △Ly1=2112082.6×73292/1680×196000=470mmNy2:P p2=P(1-е-(kx+μθ))/(kx+μθ)=2249520×(1-e-(0.001×72.640+0.20×1.98221)0.001×72.640+0.2×1.98221 =1795578.7Nθ=(56.815/180)×∏×2=1.98221;k=0.001;μ=0.20Ny2:理论伸长值:△Ly2= P p2×Ly2/Ay×EgP p2——Ny2钢束平均张拉力(N);Ly2——Ny2钢束线长度(m):孔道长度+千斤顶长度+工具锚厚度+工作锚厚度+限位板厚度Ay——钢绞线计算面积(mm2);Eg——钢绞线抗拉弹性模量(Mpa △Ly2=1795578.7×73820/1680×196000=403mmNy3:P p3=P(1-е-(kx+μθ))/(kx+μθ)=2249520×(1-e-(0.001×72.336+0.20×0.94207)0.001×72.336+0.2×0.94207=1980151.2Nθ=(27.002/180)×∏×2=0.94207;k=0.001;μ=0.20Ny3:理论伸长值:△Ly3= P p3×Ly3/Ay×EgP p3——Ny3钢束平均张拉力(N);Ly3——Ny3钢束线长度(m):孔道长度+千斤顶长度+工具锚厚度+工作锚厚度+限位板厚度Ay——钢绞线计算面积(mm2);Eg——钢绞线抗拉弹性模量(Mpa △Ly3=1980151.2×73516/1680×196000=442mm。
钢绞线伸长值计算公式钢绞线伸长值计算(1) 依据台座具体形式及钢绞线锚固形式,计算下料长度为:下料长度L=传力柱长+钢横梁宽-1.20=85+0.60-1.20=84.4m设计图纸规定单束张拉控制力为195.3KN,则各阶段的张拉力为:初始应力0.1δcon :0.1×195.3=19.53KNδcon : 195.3KN1.05δcon : 205.065KN(2)根据公式ΔL=ΡL/AypEyp,(式中:L=84.4m,Ayp=140mm2,Eyp=1.95×105N/mm2)计算各阶段张拉中钢绞线的伸长值:结果为:0.1δcon时: ΔL1=60mmδcon时: ΔL2=604mm1.05δcon时: ΔL3=635mm则钢绞线在控制应力时的量测伸长值:ΔL=ΔL2-ΔL1=544mm钢绞线在1.05δk时的量测伸长值:ΔL=ΔL3-ΔL1=575mm单根:总吨位/总根数×锚固长度m/2.73(或2.8)=伸长值(单位mm)偏差5~10%总吨位=KN.M/10,钢绞线面积取140mm2,弹性模量1.95~2×105如:5根钢绞线60吨,张拉段45m,单根伸长值=60/5×45/2.8=192.9mm7根6米120吨:120/7×6/2.8=36.7346913根13米250吨:250/13×13/2.8=89.2857113根21米250吨:250/21×13/2.8钢绞线的下料、编束钢绞线下料前先将钢绞线卷放在自制的放线架中,再将铁皮剪断,然后人抓住钢绞线一端,将钢绞线缓缓拉开(注意不使钢绞线产生有害变形,对有害变形的部分必须除掉),钢绞线下料用砂轮切割机切断。
钢绞线下料长度既要满足使用要求,又要防止下料过长造成浪费。
每根钢绞线的长度按下式确定:L=l+2×(l1+l2+l3+l4)式中:L—钢绞线下料长度l—孔道净长l1—工作锚长度l2—千斤顶长度l3—工作锚长度l4—张拉端外露长度,取50cm将下好的钢绞线放在工作台上,据设计编制成束。
(一)结构设计形式第五联现浇预应力箱梁采用单箱三室直腹板断面,梁高1.6m,混凝土设计标号为C50。
纵向预应力束采用低松弛钢绞线配OVM15-15型锚具和OVM15-15L型连接器,钢绞线N1、N2、N3、N7、N8、N9采用单端张拉,N4、N5、N6采用双端张拉,横向预应力束采用低松弛钢绞线配OVM15-15型锚具和OVM15-15P型固定P锚,钢绞线N1、N2采用单端张拉。
(二)后张法钢绞线理论伸长值计算公式说明及计算示例后张法预应力钢绞线在张拉过程中,主要受到以下两方面的因素影响:一是管道弯曲影响引起的摩擦力,二是管道偏差影响引起的摩擦力,导致钢绞线张拉时,锚下控制应力沿着管壁向梁跨中逐渐减小,因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同的。
《公路桥梁施工技术规范》(JTJ 041-2000)中关于预应筋伸长值的计算按照以下公式:ΔL=(1)Pp=(2)式中:ΔL—各分段预应力筋的理论伸长值(mm);Pp—各分段预应力筋的平均张拉力,注意不等于各分段的起点力与终点力的平均值(N);L—预应力筋的分段长度(mm);Ap—预应力筋的截面面积(mm2);Ep—预应力筋的弹性模量(Mpa);P—预应力筋张拉端的张拉力,将钢绞线分段计算后,为每分段的起点张拉力,即为前段的终点张拉力(N);θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,分段后为每分段中各曲线段的切线夹角和(rad);x—从张拉端至计算截面的孔道长度,整个分段计算时x等于L(m);k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数(1/m),管道弯曲及直线部分全长均应考虑该影响;μ—预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数,只在管道弯曲部分考虑该系数的影响。
从公式(1)可以看出,钢绞线的弹性模量Ep是决定计算值的重要因素,它的取值是否正确,对计算预应力筋伸长值的影响较大。
Ep的理论值为Ep=(1.9~1.95)×105Mpa,而将钢绞线进行检测试验,弹性模量则常出现Ep’=(1.96~2.04)×105Mpa的结果,这是由于实际的钢绞线的直径都偏粗,而进行试验时并未用真实的钢绞线面积进行计算,采用的是偏小的理论值代入公式进行计算,根据公式Ep=可知,若Ap偏小,则得到了偏大的Ep’值,虽然Ep’并非真实值,但将其与钢绞线理论面积相乘所计算出的ΔL却是符合实际的,所以要按实测值Ep’进行计算。
连续箱梁钢绞线伸长量计算书一、张拉顺序根据设计服务函190#中明确:现浇箱梁张拉顺序为外4-内4-外2-内2-外3-内3-外1-内1,外侧腹板同一编号预应力筋对称张拉。
二、主要计算公式1.伸长量计算公式:△L=(P p×L)/(E p×A p)△L:钢绞线伸长量,mmP p:钢绞线平均张拉力,NL:钢绞线长度,mmE p:钢绞线弹性模量,MPa,一般图纸中有说明,但以试验室实测数据为准;A p:钢绞线截面积,单根φ15.24钢绞线有效截面积为140㎜22.平均张拉力P p=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)P:张拉端张拉力,N1、N2、N3、N4钢束单根钢绞线张拉力P=1860*0.72*140=187.5KNK:孔道摩擦影响系数;μ:钢绞线与孔道的摩擦系数;θ:从张拉端至计算截面的孔道切线转角之和,当有平弯时同样参与计算,Rad(弧度)。
三、长度计算(一)预应力钢绞线示意图(二)N1钢束长度1、第一(四)跨(20m)计算长度L AB1=(5700-200)/cos6.2773°-1097=4436 mmL BC1 =2×π×20000×6.2773°/360°=2191mmL CD1=6760-(1097+965)=4698 mmL DE1=1929mmL EF1=6200/ cos5.5275°-(965+483)=4780mmL FG1=965mmL GH1=2600/2-483=817mmL J1= L AB1+ L BC1+…+ L GH1=4436+2191+4698+1929+4780+965+817=19816mm 2、第二(三)(30m)跨计算长度L AB2=2600/2-627=673 mmL BC2 =2×π×10000×7.1705°/360°=1251mmL CD2=6200/ cos7.1705°-(627+1253)=4369 mmL DE2=2×π×20000×7.1705°/360°=2503mmL EF2=15000-(1253+1253)=12494mmL J2= (L AB2 + L BC2 +…+ L EF2/2)×2=(673+1251+4369+2503+12494/2)×2=30086mm3、全联计算长度L J= (L J1 + L J2)×2=(19816+30086)×2=99804mm4、下料长度L x= 2 ×L工 + L J =1000×2+99804=101804mm(三)N2钢束长度1、第一(四)跨(20m)计算长度L AB1=(4700-200)/cos5.8996°-1031=3493 mmL BC1 =2×π×20000×5.8996°/360°=2059mmL CD1=8760-(1031+788)=6942 mmL DE1=2×π×20000×4.514°/360°=1576mmL EF1=5700/ cos4.514°-(788+394)=4536mmL FG1=2×π×10000×4.514°/360°=788mmL GH1=1600/2-394=406mmL J1= L AB1+ L BC1+…+ L GH1=3493+2059+6942+1576+4536+788+406=19800mm 2、第二(三)(30m)跨计算长度L AB2=1600/2-499=301 mmL BC2 =2×π×10000×5.7106°/360°=996.7mmL CD2=5700/ cos5.7106°-(499+998)=4231 mmL DE2=2×π×20000×5.7106°/360°=1993mmL EF2=17000-(998+998)=15004mmL J2= (L AB2+ L BC2+…+ L EF2/2)×2=(301+996.7+4231+1993+15004/2)×2=30047.4mm3、全联计算长度L J= (L J1 + L J2)×2=(19800+30047.4)×2=99694mm4、下料长度L x= 2 ×L工 + L J =1000×2+99694=101694mm(四)N3钢束长度1、第一(四)跨计算长度L AB1=(3700-200)/cos5.3051°-463=3052 mmL BC1 =2×π×10000×5.3051°/360°=925.9mmL CD1=11760-(463+388)=10909 mmL DE1=2×π×10000×4.4474°/360°=776mmL EF1=4500/ cos4.4474°-(388+844)=3281mmL FG1=2×π×10000×9.6533°/360°/2=842mmL J1= L AB1 + L BC1+…+ L FG1=3052+925.9+10909+776+3281+842=19785.9mm 2、第二(三)跨计算长度L AB2=2×π×10000×9.6533°/360°/2=842mmL BC2 =4500/ cos5.2059°-(844+455)=3220 mmL CD2=2×π×10000×5.2059°/360°=908.6mmL DE2=21000-(455+455)=20090mmL EF2=2×π×10000×5.2059°/360°=908.6mmL FG2 =4500/ cos5.2059°-(911+455)=3152.6 mmL GH2=2×π×10000×10.4118°/360°/2=908.6mmL J2= L AB2 + L BC2 +…L GH2=842+3220+908.6+20090+908.6+3152.6+908.6 =30030.4mm3、全联计算长度L J= (L J1 + L J2)×2=(19785.9+30030.4)×2=99632.6mm4、下料长度L x= 2 ×L工 + L J =1000×2+99632.6=101632.6mm(五)、N4钢束1、第一(四)跨计算长度L AB1=(2200-200)/cos5.2848°-462=1547 mmL BC1 =2×π×10000×5.2848°/360°=922mmL CD1=13760-(462+312)=12986 mmL DE1=2×π×10000×3.5763°/360°=623mmL EF1=4000/ cos3.5763°-(312+625)=3070.8mmL FG1=2×π×10000×7.1527°/360°/2=624mmL J1= L AB1 + L BC1+…+ L FG1=1547+922+12986+623+3070.8+624=19772.8mm 2、第二(三)跨计算长度L AB2=2×π×10000×7.1527°/360°/2=624mmL BC2 =4000/ cos3.5763°-(312+625)=3070.8 mmL CD2=2×π×10000×3.5763°/360°=623mmL DE2=22000-(312+312)=21376mmL EF2 =2×π×10000×3.5763°/360°=623mmL FG2=4000/ cos3.5763°-(312+625)=3070.8 mmL GH2 =2×π×10000×7.1527°/360°/2=624mmL J2= L AB2 + L BC2 +…L GH2=624+3070.8+623+21376+623+3070.8+624=30011.6mm3、全联计算长度L J= (L J1 + L J2)×2=(19772.8+30011.6)×2=99568.8mm4、下料长度L x= 2 ×L工 + L J =1000×2+99568.8=101568.8mm三、伸长值计算根据试验检测报告可查得钢绞线的平均弹性模量为:E=2.01×105,截面积A=140mm²。
桥梁钢绞线张拉伸长量的计算公式总结桥梁结构常用钢绞线的规格一般是 ASTMA416 270级低松弛钢绞线,公称直径 为15.24mm 标准强度为I860MPa 弹性模量为195000M Pa 桥梁施工中张拉控制应 力(本文中用Ycon 表示)一般为标准强度的75%即卩1395MPa本文重点介绍曲线布置的钢绞线伸长量计算,并给出CASI0fx-4800P 计算器的计算程序,另外简要介绍千斤顶标定的一些注意问题。
参照技术规范为《〈公路桥涵_ - 一 -施工技术规范》(JTJ041-2000)(以下简称《桥规》)一、直线布置的钢绞线伸长量计算直线布置的钢绞线伸长量计算有两种计算方式:1、按照《桥规》第129页公式12.8.3-1 '计算,其中Pp 平均张拉力在直线布置时即为张拉控制力,其余参数按照实际使用的钢绞线相应参数代入即可。
2、简化公式中计算得简式/ L=0.0071538L , / L 与L 的单位相同。
如果实测钢绞线各项力学参数 与本文中给出的各项参数差值较大,则不能直接代用本简式。
二、曲线布置的钢绞线伸长量计算实际上曲线布置的钢绞线伸长量就是把每一计算段(包括直线段和曲线段)的 伸长量分别计算出来,最后和值就是总伸长量。
关键在于对于曲线布置的钢绞线每 一计算段的张拉端应力和平均张拉应力都不相同, 手工计算起来比较繁琐,并且《桥 规》中只给出了平均张拉力的计算公式,而未说明具体的计算过程,另外借助程序――文章来源网络,仅供个人学习参考公式中Pp (单位:N ) /Ap (单位: m m2即平均张拉力/截面面积就是平均张拉 应力(单位为MPa ,本文中用Y 表示, 桥梁施工中直线布置钢绞线时一般 则公式可以简化为/ L=Y *L/Ep 。
Y=Ycon=1395MP,a Ep =195000Mpa 代入公式计算比较方便。
平均张拉力计算公式见《桥规》第339页附录G-8:预应力筋平均张拉力的计算。
后张法钢绞线理论伸长值计算公式说明及计算示例后张法预应力钢绞线在张拉过程中,主要受到以下两方面的因素影响:一是管道弯曲影响引起的摩擦力,二是管道偏差影响引起的摩擦力,导致钢绞线张拉时,锚下控制应力沿着管壁向梁跨中逐渐减小,因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同的。
《公路桥梁施工技术规范》(JTJ041-2000)中关于预应筋伸长值的计算按照以下公式:ΔL=(1)=(2)式中:ΔL —各分段预应力筋的理论伸长值(mm);—各分段预应力筋的平均张拉力,注意不等于各分段的起点力与终点力的平均值(N);L—预应力筋的分段长度(mm);Ap—预应力筋的截面面积(mm2);Ep—预应力筋的弹性模量(Mpa);P—预应力筋张拉端的张拉力,将钢绞线分段计算后,为每分段的起点张拉力,即为前段的终点张拉力(N);θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,分段后为每分段中各曲线段的切线夹角和(r ad);x—从张拉端至计算截面的孔道长度,整个分段计算时x等于L(m);k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数(1/m),管道弯曲及直线部分全长均应考虑该影响;μ—预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数,只在管道弯曲部分考虑该系数的影响。
从公式(1)可以看出,钢绞线的弹性模量Ep是决定计算值的重要因素,它的取值是否正确,对计算预应力筋伸长值的影响较大。
Ep的理论值为Ep=(1.9~1.95)×105Mpa,而将钢绞线进行检测试验,弹性模量则常出现Ep’=(1.96~2.04)×105Mpa的结果,这是由于实际的钢绞线的直径都偏粗,而进行试验时并未用真实的钢绞线面积进行计算,采用的是偏小的理论值代入公式进行计算,根据公式Ep=可知,若Ap偏小,则得到了偏大的Ep’值,虽然Ep’并非真实值,但将其与钢绞线理论面积相乘所计算出的ΔL却是符合实际的,所以要按实测值Ep’进行计算。
公式(2)中的k和μ是后张法钢绞线伸长量计算中的两个重要的参数,这两个值的的大小取决于多方面的因素:管道的成型方式、力筋的类型、表面特征是光滑的还是有波纹的、表面是否有锈斑,波纹管的布设是否正确,偏差大小,弯道位置及角度等等,各个因素在施工中的变动很大,还有很多是不可能预先确定的,因此,摩擦系数的大小很大程度上取决于施工的精确程度。
一、主要计算公式1.伸长量计算公式:△L=(P平×L)/(E×A)(1)△L:钢绞线伸长量,㎝P平:钢绞线平均张拉力,NL:钢绞线长度,㎝E:钢绞线弹性模量,MPa 一般图纸中有说明,但以试验室实测数据为准;A:钢绞线截面积,单根φ15.24钢绞线有效截面积为140㎜22.平均张拉力P平=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ) (2)P:张拉端张拉力,单根钢绞线张拉力P=1860×0.75×140=195.3KN K:孔道摩擦影响系数,图纸中有说明;μ:钢绞线与孔道的摩擦系数,图纸中有说明,θ:从张拉端至计算截面的孔道切线转角之和,当有平弯时同样参与计算, Rad(弧度)二、示例图中L1=5米,L2=8,L3=10;θ1=10.30,θ2=8.10,θ3=5.60 钢绞线为15束,弹性模量E=2.0×105MPa, μ=0.15; k=0.001 计算过程如下:1.θ=(10.3+8.1+5.6)/180×π=0.419(Rad);2.根据P平=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)=195.3×15×{1-e-(0.001×23+0.15×0.419)}/(0.001×23+0.15×0.419) =2807.3KN3.根据△L=(P平×L)/(E×A)=(2807.3×23)/(2.0×105×140×15)=15.3㎝三、其它1.一般估计时每米钢绞线按伸长0.6㎝考虑,2.两端张拉时算出一半×2,3.根据校顶报告计算张拉力时采用内差法;4.有平弯时也要参与计算。
5.因为误差极小,所以,可用钢绞线的切线长可代替钢绞线长。
现浇连续箱梁钢绞线理论伸长值计算
计算公式:
ΔL=P p L/A p E p
P p=P(1-е-(kx+μθ))/(kx+μθ)
式中:
P p—预应力筋平均张拉力(N);
L—预应力筋长度(mm)
A p—预应力的截面面积(mm2)
E p—预应力筋的弹性模量(N/mm2)
P—预应力筋张拉端的张拉力(N);
x—从张拉端至计算截面的孔道长度(m);
θ—从张拉端至计算截面曲线孔道切线的夹角之和(rad);
k—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数;
μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数;
第一跨左幅第一片计算如下:
Ny1:P p1=P(1-е-(kx+μθ))/(kx+μθ)=2249520×(1-e-(0.001×72.112+0.20×0.27663)0.001×72.112+0.2×0.27663 =2112082.6N
θ=(7.929/180)×∏×2=0.27663;k=0.001;μ=0.20
Ny1:理论伸长值:△Ly1= P p1×Ly1/Ay×Eg
P p1——Ny1钢束平均张拉力(N);Ly1——Ny1钢束线长度(m):孔道长度+千斤顶长度+工具锚厚度+工作锚厚度+限位板厚度
Ay——钢绞线计算面积(mm2);Eg——钢绞线抗拉弹性模量(Mpa △Ly1=2112082.6×73292/1680×196000=470mm
Ny2:P p2=P(1-е-(kx+μθ))/(kx+μθ)=2249520×(1-e-(0.001×72.640+0.20×1.98221)0.001×72.640+0.2×1.98221 =1795578.7N
θ=(56.815/180)×∏×2=1.98221;k=0.001;μ=0.20
Ny2:理论伸长值:△Ly2= P p2×Ly2/Ay×Eg
P p2——Ny2钢束平均张拉力(N);Ly2——Ny2钢束线长度(m):孔道长度+千斤顶长度+工具锚厚度+工作锚厚度+限位板厚度
Ay——钢绞线计算面积(mm2);Eg——钢绞线抗拉弹性模量(Mpa △Ly2=1795578.7×73820/1680×196000=403mm
Ny3:P p3=P(1-е-(kx+μθ))/(kx+μθ)=2249520×(1-e-(0.001×72.336+0.20×0.94207)0.001×72.336+0.2×0.94207
=1980151.2N
θ=(27.002/180)×∏×2=0.94207;k=0.001;μ=0.20
Ny3:理论伸长值:△Ly3= P p3×Ly3/Ay×Eg
P p3——Ny3钢束平均张拉力(N);Ly3——Ny3钢束线长度(m):孔道长度+千斤顶长度+工具锚厚度+工作锚厚度+限位板厚度Ay——钢绞线计算面积(mm2);Eg——钢绞线抗拉弹性模量(Mpa △Ly3=1980151.2×73516/1680×196000=442mm。