30米预制箱梁预应力钢绞线张拉伸长量计算
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40米T梁预应力伸长量计算书30米T梁预应力张拉伸长量计算书一、计算依据根据《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011要求,进行T梁预应力张拉伸长量的计算,伸长量可按下式计算:二、计算基本参数:(1)钢绞线抗拉长度标准值:Fpk=1860mpa公称直径:d=15.2mm弹性模量:Ep=1.95×105 mpa(2)锚束张拉控制力:σcon=0.75fpk=1395 mpa(3)金属波纹管摩阻系数: =0.25 偏摆系数:K=0.0015(4)钢绞线截面积:A=139mm2三、力学计算(1)单束锚下张拉控制力:F下k=σcon×139=1395×139=193.9KN (2)单束锚上张拉控制力:F上k= F下k(1+锚口摩阻系数0.25)=198.7475KN注:锚口摩组按T梁提供2-3%,采用2.5%四、延伸量复核N1束延伸量复核,N1锚束单束张拉控制力pcon=193.9(KN )1、()kx con 1p (1e )193.726(KN)kx p μθμθ-+⨯-==+k=0.0015 u=0.25 θ=0直线取 ()kx p1pcon e 193.553(KN)μθ-+=⨯=始 ()1P1LL 0.853CM AE⨯∆== 2、()kx 12(1e )190.419(KN)kx p p μθμθ-+-==+始 14660.1221712000r θ=== ()kx 2=1(e )187.318(KN)p p μθ-+⨯=始始 ()22LL 1.03CM p AE⨯∆== 3、()kx 22(1e )184.948(KN)kx u p p μθθ-+-==+始 ()33LL 11.61CM p AE⨯∆== L (0.853 1.0311.61)13.49()2CM =++=L90%13.490.9012.14()2CM ⨯=⨯=设计12.15(cm )与设计基本相符,采用设计值 N2束1、()()kx 0.00152.14101Pcon (1)193.9(1)2P 193.589()kx 0.0015 2.141e e KN μθμθ-+-⨯+⨯-⨯-⨯==+⨯ ()kx 21184.948=192.9?=193.278COM p P e e KN μθ-+==⨯⨯始()()112L2L 1.529CM p AE⨯∆==2、1-kx+22P -2=189.352kx+u e P μθθ⨯=()始(1) 41890.139630000r θ===()kx 2222185.48()p p e KN μθ-+=⨯=始始 222P 2=2.926()LP L CM AE⨯∆=始 3、2-kx+32P -2=183.633()kx+e P KN μθμθ⨯=()始(1)332P 2=9.053()LP L CM AE⨯∆=(1.529 2.9269.053)13.508()2L CM =++=90%13.5080.9012.16()2LCM ⨯=⨯=设计12.15(cm )与设计基本相符,采用设计值 N3束1、-kx+1-3=193.9()kx+Pcon e P KN μθμθ⨯=()(1)-kx+13-=192.45()P Pcon e KN μθ=⨯()始(1) 13 3.566()L CM ∆= 2、-kx+123-3=187.563)kx+P e P KN μθμθ⨯=()始(1)(111700.139********r θ=== -kx+2133=182.760)P P e KN μθ=⨯()始始( 2187.56337.729()LL CM AE⨯∆== 3、-kx+233-3=182.272)kx+P e P KN μθμθ⨯=()始(1)( 33 2.40()L CM ∆=3(3.5667.729 2.40)=13.695)2L CM =++( 390%13.6950.9012.33()2L CM ⨯=⨯=设计12.33(cm )与设计基本相符,采用设计值 N4束1、-kx+1-4=193.18()kx+Pcon e P KN μθμθ⨯=()(1)-kx+14=191.748P Pcon e μθ=⨯()始14 3.535()L CM ∆=2、-kx+124-4=186.479)kx+P e P KN μθμθ⨯=()始(1)( 111700.1399780000r θ===-kx+2144=181.307)P P e KN μθ=⨯()始始( 249.630()L CM ∆=3、-kx+234-4=182.203)kx+P e P KN μθμθ⨯=()始(1)( 340.507()L CM ∆=3(0.5079.630 3.535)=13.672)2L CM =++( 390%13.67290%12.30()2L CM ⨯=⨯=设计12.33(cm )与设计基本相符,采用设计值 五、张拉力换算 (1)单束张拉力F上K=F下K (1+锚口摩阻)=193.9⨯1.025=198.7475(KN)(2)千斤顶编号91001,配套压力表编号48485121,回归方程Y=47.25230X+20.14580(3)千斤顶编号91002,配套压力表编号743.12V ,回归方程Y=47.41367X+10.52982(4)千斤顶编号91001,回归方程反算20.1458047.25230Y X -=千斤顶编号91002,回归方程反算10.5298247.41367Y X -=Ф1520-8 F=F 上K ⨯N=198.7475⨯8=1589.98(KN ) Ф1520-9 F=F 上K ⨯N=198.7475⨯9=1788.7275(KN )计算: 复核: 专业监理工程师:。
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:。
预制梁钢绞线张拉伸长量计算一、计算公式及有关参数(依据)1、本计算依照《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—2000;2、预应力钢绞线的伸长值△L(mm)计算公式及说明:△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),直线筋取张拉端的拉力,两端张拉的曲线筋计算方法见附录6—8式.P p=P[1-e-(kx+µθ)]/(kx+µθ) P=σ控×A p所以△L= P[1-e-(kx+µθ)]×L/(kx+µθ)A p E p=[1-e-(kx+µθ)]σ控L/ (kx+µθ)E p =ησ控L/E p 式中: L—预应力筋的长度(计算长度);A p—预应力筋的截面面积;E p—预应力筋的弹性模量(N/mm2),钢绞线E=195±10Gpa;P—预应力筋的张拉端至张拉力p=σ控A p;X—从张拉端至计算截面的孔道长度;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;对于预埋合金螺旋管道:k=0.0015;µ—预应力筋于孔道壁的摩擦系数µ=(0.2+0.25)/2=0.225二、论伸长量(梁长30米)的计算:N1束 L=3113.37cm k=0.0015 x=L/2=1556.686cm µ=0.225 θ=0.122171rad (1度=0.017453 rad)η=[1-e-(kx+µθ)]÷(kx+µθ)=[1-e-(0.0015×15.56686+0.225×0.087265)]÷(0.0015×15.56686+0.225x0.087265) =(1-e-0.050838765)/0.050838765=0.9750△L=ησ控L/E p=0.9750×1395×106Pa×31133.7mm/(195x109Pa)=217.16mm N2束 L=3117.98cm k=0.0015 x=L/2=1558.99cm µ=0.225 θ=0.122171radη=[1-e-(kx+µθ)]/(kx+µθ)=0.97499△L=ησ控L/E p=0.97499×1395×106Pa×31179.8mm/(195×109Pa)=217.48mm N3、N4束 L=3114.14cm k=0.0015 x=L/2=1557.07cm µ=0.225θ=0.034906radη=[1-e-(kx+µθ)]/(kx+µθ)=0.98456△L=ησ控L/E p=0.98456×1395×106Pa×31141.4mm/(195×109Pa)=219.34mm三、预应力钢绞线张拉伸长量值的修正计算:取前述N1~N4钢绞线平均伸长率作为:每延米伸长量作为值修正参数.N1伸长率:217.16/31133.7=6.98‰N2伸长率:217.48/31179.8=6.98‰N3、N4伸长率:219.34/31141.4=7.04‰平均伸长率:( 6.98‰+6.98‰+7.04‰+7.04‰)/4=7.01‰四、实测伸长量值计算与修正:1.实测伸长量值计算(计算长度=孔道长+千斤顶内预应力筋长度,按每端0.5米计)△L实测=(σ控下张拉伸长值之和-σ初始张拉伸长值之和-A)/0.9式中:A—锚具回缩(在σ控与σ初始之间的锚具回缩,含夹片回缩)2.千斤顶内钢绞线伸长量BB=2×500×7.01‰=7mm3.张拉伸长量修正值(计算长度=孔道长)C=△L实测-B五、张拉精度评价|(C/△L)×100%—100%| ≤ 6%六、各束伸长量(单位mm):N1 :210.16 N2:210.48 N3 :210.34N4 :210.34。
30米T梁预应力钢绞线伸长量计算式标准跨径:30m△预应力筋计算式: L=P P L/A P E P式中: P P─预应力筋的平均张拉力(N),直线筋取张拉端的拉力,两端张拉的曲线筋,计算方法为上式;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);其中: P P=P(1-e-(kx+uθ))/kx+uθ△式中: P P─预应力筋的平均张拉力(N);△P─预应力筋张拉端张拉力(N);X─从张拉端至计算截面孔道的长度(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,波纹管管道常值0.0015;U─预应力筋与孔道壁的摩擦系数;常量R b y=1860MPa , 设计取控制应力бcon= R b y×75%=1395MPaP=бco n×A=1860 MP a×75%×140 mm2=195300NK=0.0015u=0.2两端同时张拉,首先计算钢铰线一半的伸长量N1束直线L=5579mmΔL直=195300×5579/(140×195000)=39.91mmX=9.774mkx+uθ=0.0015×9.774+0.2×0.122173047=0.039095609(1-e-0.039095609)/0.039095609=0.980704469P P=195300×0.980704469=191531.5829 NΔL曲=191531.5829×9744/(140×195000)=68.36mmΔL=(ΔL直+ΔL曲) =108.27 mmN2束L2直=8007mmΔL2直=195300×8007/(140×195000)=57.28mmX=7.33mkx+uθ=0.0015×7.33+0.2×0.122173407=0.035429681(1-e-0.035429681)/0.035429681=0.982492529P P=195300×0.982492529=191880.7911 NΔL2曲=191880.7911×7330/(140×195000)=51.52mmΔL2=(ΔL2直+ΔL2曲)=108.8 mm N3束L3直=11653 mmΔL3直=195300×11653/(140×195000)=83.36mm计算:张庆峰复核:X=3.665mkx+uθ=0.0015×3.665+0.2×0.122173407=0.029932181(1-e-0.029932181)/0.029932181=0.985182121P P=195300×0.985182121=192406.0683 NΔL3曲=192406.0683×3665/(140×195000)=25.83mmΔL3=(ΔL3直+ΔL3曲)=109.19mm计算:复核:。
30米T梁预应力张拉伸长量计算书一、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:Pp =p(1-e-(kx+uθ))/(kx+uθ)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0.0015μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数,取0.252、预应力筋的理论伸长值计算公式及参数:△l= PpL/( ApEp)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:单根钢绞线初张拉的张拉力10%P=0.1×1860×140=26040NX1=3.261mθ=0kx+μθ=0.0015×3.261=0.00489Pp=26040×(1-e-0.00489)/0.00489=25976NΔL= PpL/(Ap Ep)=25976×3261/(140×195000)=3.1mmX2=10.472mθ=7.5×π/180=0.1309radkx+μθ=0.0015×10.472+0.25×0.1309=0.04843Pp=26040×(1-e-0.04843)/0.04843=25419NΔL= PpL/(Ap Ep)=25419×10472/(140×195000)=9.75mm X3=1.0255mθ=0kx+μθ=0.0015×1.0255=0.00154Pp=26040×(1-e-0.00154)/0.00154=26020NΔL= PpL/(Ap Ep)=26020×1025.5/(140×195000)=0.98mm N1束初张拉一端总伸长量:3.1+9.75+0.98=13.8mm单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1860×140=195300NX1=3.261mθ=0kx+μθ=0.0015×3.261=0.00489Pp=195300×(1-e-0.00489)/0.00489=194823NΔL= PpL/(Ap Ep)=194823×3261/(140×195000)=23.27mm X2=10.472mθ=7.5×π/180=0.1309radkx+μθ=0.0015×10.472+0.25×0.1309=0.04843Pp=195300×(1-e-0.04843)/0.04843=190646NΔL= PpL/(Ap Ep)=190646×10472/(140×195000)=73.13mm X3=1.0255mθ=0kx+μθ=0.0015×1.0255=0.00154Pp=195300×(1-e-0.00154)/0.00154=195149NΔL= PpL/(Ap Ep)=195149×1025.5/(140×195000)=7.33mm N1束一端总伸长量:23.27+73.13+7.33=103.7mm3、N2束一端的伸长量:单根钢绞线初张拉的张拉力10%P=0.1×1860×140=26040NX1=4.682mθ=0kx+μθ=0.0015×4.682=0.00702Pp=26040×(1-e-0.00702)/0.00702=25949NΔL= PpL/(Ap Ep)=25949×4682/(140×195000)=4.45mm X2=3.272mθ=7.5×π/180=0.1309radkx+μθ=0.0015×3.272+0.25×0.1309=0.0376Pp=26040×(1-e-0.0376)/0.0376=25557NΔL= PpL/(Ap Ep)=2557×3272/(140×195000)=3.06mmX3=6.795mθ=0kx+μθ=0.0015×6.795=0.0102Pp=26040×(1-e-0.0102)/0.0102=25908NΔL= PpL/(Ap Ep)=25908×6795/(140×195000)=6.45mm N2束初张拉一端总伸长量:4.45+3.06+6.45=13.96mm单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1860×140=195300NX1=4.682mθ=0kx+μθ=0.0015×4.682=0.00702Pp=195300×(1-e-0.00702)/0.00702=194616NΔL= PpL/(Ap Ep)=194616×4682/(140×195000)=33.38mm X2=3.272mθ=7.5×π/180=0.1309radkx+μθ=0.0015×3.272+0.25×0.1309=0.0376Pp=195300×(1-e-0.0376)/0.0376=191674NΔL= PpL/(Ap Ep)=191674×3272/(140×195000)=22.97mm X3=6.795mθ=0kx+μθ=0.0015×6.795=0.0102Pp=195300×(1-e-0.0102)/0.0102=194307NΔL= PpL/(Ap Ep)=194307×6795/(140×195000)=48.36mm N2束一端总伸长量:33.38+22.97+48.36=104.71mm4、N3束一端的伸长量:单根钢绞线初张拉的张拉力10%P=0.1×1860×140=26040NX1=1.234mθ=0kx+μθ=0.0015×1.234=0.00185Pp=26040×(1-e-0.00185)/0.00185=26016NΔL= PpL/(Ap Ep)=26016×1234/(140×195000)=1.18mm X2=3.272mθ=7.5×π/180=0.1309radkx+μθ=0.0015×3.272+0.25×0.1309=0.0376Pp=26040×(1-e-0.0376)/0.0376=25557NΔL= PpL/(Ap Ep)=25557×3272/(140×195000)=3.06mmX3=10.2135mθ=0kx+μθ=0.0015×10.2135=0.0153Pp=26040×(1-e-0.0153)/0.0153=25842NΔL= PpL/(Ap Ep)=25842×10213.5/(140×195000)=9.67mm N2束初张拉一端总伸长量:1.18+3.06+9.67=13.91mm单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1860×140=195300NX1=1.234mθ=0kx+μθ=0.0015×1.234=0.00185Pp=195300×(1-e-0.00185)/0.00185=195119NΔL= PpL/(Ap Ep)=195119×1234/(140×195000)=8.82mm X2=3.272mθ=7.5×π/180=0.1309radkx+μθ=0.0015×3.272+0.25×0.1309=0.0376Pp=195300×(1-e-0.0376)/0.0376=191674NΔL= PpL/(Ap Ep)=191674×3272/(140×195000)=22.97mm X3=10.2135mθ=0kx+μθ=0.0015×10.2135=0.0153Pp=195300×(1-e-0.0153)/0.0153=193814NΔL= PpL/(Ap Ep)=193814×10213.5/(140×195000)=72.51mm N2束初张拉一端总伸长量:8.82+22.97+72.51=104.3mm二、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0.00152、μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数:取0.253、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:1.95×105 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%×σk×Ap=201745N,单根钢绞线初张控制力:P=13.3%×σk×Ap=25975N。
成武高速公路桥梁工程第W10合同段30米后张法预应力箱梁(正交整体式)伸长量计算书江西际洲建设工程集团有限公司成武高速W10合同段项目部二〇一一年十月十五日说明一、本计算书依据中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)和成武高速公路建设管理处下发的由甘肃省中交公路规划设计院于二〇一〇年八月印发的《两阶段施工图设计》进行编制;二、本计算书伸长量的计算为平洛河31#大桥上部结构预应力张拉,分为中跨、边跨非连续端、边跨连续端、板顶负弯矩四种情况;三、本计算书中所有参数来源于施工图纸、施工技术规范及相关检测报告,并按设计要求对称张拉;四、箱梁张拉时采用张拉力和伸长量进行控制,伸长量作为校核依据,误差范围为±6%,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后,方可继续张拉;图纸设计伸长量见下表:预应力钢束设计伸长量一览表单位:mm30m预制后张法预应力箱梁钢绞线计算理论伸长量与设计理论伸长量对比表注:详细计算过程附后计算:李松林复核:项目总工:监理工程师:30m预应力箱梁理论伸长量计算书一、理论伸长量相关计算公式:1、预应力钢绞线张拉理论伸长量计算公式:ΔL=(P p L)/(A p E p) (《公路桥涵施工技术规范》第129页)――预应力筋的平均张拉力(N),直线筋取张拉端的拉力,两端张拉的曲线筋按附录G-8(《公路桥涵施工技术规范》第式中:Pp339页)计算L――预应力筋的长度(mm)――预应力筋的截面面积(mm2)Ap――预应力筋的弹性模量(N/mm2)Ep2、预应力筋平均张拉力计算公式:P=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)(《公路桥涵施工技术规范》第339页)p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P=Pp二、计算公式中的主要参数值及相关参数值:预应力钢绞线抗拉强度标准值:ƒpk=1860Mpa;单根钢绞线公称直径:d=15.2mm;单根预应力钢绞线张拉锚下控制应力:σcon =0.75ƒpk=0.75×1860=1395Mpa;预应力钢绞线弹性模量:Ep=1.95×105MPa;预应力筋与孔道壁的摩擦系数μ=0.25;孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数k=0.0015 钢绞线面积:A=140mm2(钢绞线质保书);三、理论伸长量计算:伸长量:ΔL=ΔL直+ΔL曲(《公路桥涵施工技术规范》第450页)单根钢绞线张拉的张拉力:P=σcon×A=1395×140=195300N 1、中跨因N1、N2、N3、N4束钢绞线孔道呈对称型,取一端计算其伸长量①N1钢绞线伸长量:N1束一端的伸长量:X直=885mm;X曲=13895mmθ=5°×π/180=0.0873radkX曲+μθ=0.0015×13.895+0.25×0.0873=0.0427Pp=195300×(1-e-0.0427)/0.0427=191189NΔL曲= PpL/(Ap×Ep)=191189×13895/(140×1.95×105)=97.31mmΔL直= PL/(Ap×Ep)=195300×885/(140×1.95×105)=6.31mmN1钢绞线伸长量:ΔL=(ΔL曲+ΔL直)×2=(97.31+6.31)×2=207.24mm ②N2钢绞线伸长量:N2束一端的伸长量:X直=2507mm;X曲=12288mmθ=5°×π/180=0.0873radkX曲+μθ=0.0015×12.288+0.25×0.0873=0.040Pp=195300×(1-e-0.040)/0.040=191445NΔL曲= PpL/(Ap×Ep)=191445×12288/(140×1.95×105)=86.17mmΔL直= PL/(Ap×Ep)=195300×2507/(140×1.95×105)=17.93mmN2钢绞线伸长量:ΔL=(ΔL曲+ΔL直)×2=(86.17+17.93)×2=208.20mm ③N3钢绞线伸长量:N3束一端的伸长量:X直=4129mm;X曲=10681mmθ=5°×π/180=0.0873radkX曲+μθ=0.0015×10.681+0.25×0.0873=0.0378Pp=195300×(1-e-0.0378)/0.0378=191655NΔL曲= PpL/(Ap×Ep)=191655×10682/(140×1.95×105)=74.98mmΔL直= PL/(Ap×Ep)=195300×4129/(140×1.95×105)=29.54mmN3钢绞线伸长量:ΔL=(ΔL曲+ΔL直)×2=(74.98+29.54)×2=209.04mm④N4钢绞线伸长量:N4束一端的伸长量:X直=12901mm;X曲=1799mmθ=1.4º×π/180=0.0244radkX曲+μθ=0.0015×1.799+0.25×0.0244=0.0088Pp=195300×(1-e-0.0088)/0.0088=194443NΔL曲= PpL/(Ap×Ep)=194443×1799/(140×1.95×105)=12.81mmΔL直= PL/(Ap×Ep)=195300×12901/(140×1.95×105)=92.29mmN4钢绞线伸长量:ΔL=(ΔL曲+ΔL直)×2=(12.81+92.29)×2=210.20mm2、边跨因边跨N1、N2、N3、N4束钢绞线孔道连续端与中跨半跨相同,其连续端伸长量同中跨半跨,取非连续端计算其伸长量①N1钢绞线伸长量:N1束非连续端的伸长量:X直=2663mm;X曲=12147mmθ=5°×π/180=0.0873radkX曲+μθ=0.0015×12.147+0.25×0.0873=0.040Pp=195300×(1-e-0.040)/0.040=191445NΔL曲= PpL/(Ap×Ep)=191445×12147/(140×1.95×105)=85.18mmΔL直= PL/(Ap×Ep)=195300×2663/(140×1.95×105)=19.05mmN1钢绞线伸长量:ΔL=(ΔL曲+ΔL直)+ΔL连续端=(85.18+19.05)+(97.31+6.31)=207.85mm (连续端伸长量同中跨半跨)②N2钢绞线伸长量:N2束非连续端的伸长量:X直=4263mm;X曲=10552mmθ=5°×π/180=0.0873radkX曲+μθ=0.0015×10.552+0.25×0.0873=0.0377Pp=195300×(1-e-0.0377)/0.0377=191664NΔL曲= PpL/(Ap×Ep)=191664×10552/(140×1.95×105)=74.08mmΔL直= PL/(Ap×Ep)=195300×4263/(140×1.95×105)=30.50mmN2钢绞线伸长量:ΔL=(ΔL曲+ΔL直) +ΔL连续端=(74.08+30.50)+(86.17+17.93)=208.68mm (连续端伸长量同中跨半跨)③N3钢绞线伸长量:N3束非连续端的伸长量:X直=5863mm;X曲=8957mmθ=5°×π/180=0.0873radkX曲+μθ=0.0015×8.957+0.25×0.0873=0.0353Pp=195300×(1-e-0.0353)/0.0353=191893NΔL曲= PpL/(Ap×Ep)=191893×8957/(140×1.95×105)=62.96mmΔL直= PL/(Ap×Ep)=195300×5863/(140×1.95×105)=41.94mmN3钢绞线伸长量:ΔL=(ΔL曲+ΔL直) +ΔL连续端=(62.96+41.94)+(74.98+29.54)=209.42mm (连续端伸长量同中跨半跨)④N4钢绞线伸长量:N4束非连续端的伸长量:X直=13001mm;X曲=1764mmθ=1.4º×π/180=0.0244radkX曲+μθ=0.0015×1.764+0.25×0.0244=0.0087Pp=195300×(1-e-0.0087)/0.0087=194453NΔL曲= PpL/(Ap×Ep)=194453×1764/(140×1.95×105)=12.56mmΔL直= PL/(Ap×Ep)=195300×13001/(140×1.95×105)=93.01mmN4钢绞线伸长量:ΔL=(ΔL曲+ΔL直) +ΔL连续端=(12.56+93.01)+(12.82+92.29)=210.68mm (连续端伸长量同中跨半跨)3、顶板负弯矩①T1钢绞线伸长量:L =7000mmΔL= PL/(Ap×Ep)=195300×7000/(140×1.95×105)=50.08mm②T2钢绞线伸长量:L =10000mmΔL= PL/(Ap×Ep)=195300×10000/(140×1.95×105)=71.54mm③T3钢绞线伸长量:L =15000mmΔL= PL/(Ap×Ep)=195300×15000/(140×1.95×105)=107.31mm四、钢绞线锚下控制应力计算N k = n×A×σk×b(《桥涵》<下册>P18)式中:Nk——预应力筋的张拉力,KN;n ——同时张拉预应力筋根数;A ——每根预应力筋的截面积,mm2;σk——预应力筋张拉控控制应力,Mpab——超张拉系数,不超张拉时为1.0(b取1.0);中跨: N1、N2、N3、N4:Nk =n×A×σk×b =4×140×1395×1.0/1000=781.2KN边跨: 1、N1、N2:Nk =n×A×σk×b =5×140×1395×1.0/1000=976.5KN2、N3、N4:Nk =n×A×σk×b =4×140×1395×1.0/1000=781.2KN负弯距: 1、T1、T3:Nk =n×A×σk×b =4×140×1395×1.0/1000=781.2KN2、T2:Nk =n×A×σk×b =3×140×1395×1.0/1000=585.9KN(实际张拉过程以10%,20%,100%三个阶段应力控制伸长量,其对应油表读数以千斤标定报告中直线回归方程计算)。
筑龙网WW W.ZH UL ON G.CO M30m 预应力箱梁钢绞线伸长量计算根据规范要求 ΔL=P×L[1-e-(kx+μθ)]/[Ap×Ep(kx+μθ)]式中:P—预应力筋张拉端拉力(N)X—从张拉端至计算截面的孔道长度(m) L—预应力筋长度(mm)θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部份切线的夹角之和(rad) K—孔道每延米局部偏差对磨擦的影响系数µ—预应力筋与孔道壁的磨擦系数Ep—预应力筋的弹性横量(N/mm 2)Ap—预应力筋的截面面积(mm 2) 根据通用图:K=0.0025 1/米µ=0.2一、正弯矩钢束理论伸长量计算中跨梁:N1束钢绞线伸长量P=195.3KN L=29.47米 X=29.47米 θ=0.262(rad) K=0.0025 µ=0.2 Ep=195000 (N/mm 2) Ap=140(mm 2) ΔL=P×L[1-e-(kx+μθ)]/[Ap×Ep(kx+μθ)]筑龙网WW W.ZH UL ON G.CO MΔL=19.8cm N2束钢绞线伸长量P=195.3KN L=29.53米 X=29.53米 θ=0.262(rad) K=0.0025 µ=0.2 Ep=195000 (N/mm 2) Ap=140(mm 2) ΔL=P×L[1-e -(kx+μθ)]/[Ap×Ep(kx+μθ)]ΔL=19.8cm N3束钢绞线伸长量P=195.3KN L=29.6米 X=29.6米 θ=0.262(rad)K=0.0025 µ=0.2 Ep=195000 (N/mm 2) Ap=140(mm 2)ΔL=P×L[1-e-(kx+μθ)]/[Ap×Ep(kx+μθ)]ΔL=19.9cmN4束钢绞线伸长量P=195.3KN L=29.35米 X=29.35米 θ=0.0489(rad)K=0.0025 µ=0.2 Ep=195000 (N/mm 2) Ap=140(mm 2)ΔL=P×L[1-e -(kx+μθ)]/[Ap×Ep(kx+μθ)]ΔL=20.1cm边跨梁:N1束钢绞线伸长量P=195.3KN L=29.58米 X=29.58米 θ=0.262(rad) K=0.0025 µ=0.2 Ep=195000 (N/mm 2) Ap=140(mm 2)筑龙网WW W.ZH UL ON G.CO MΔL=P×L[1-e -(kx+μθ)]/[Ap×Ep(kx+μθ)]ΔL=19.9cmN2束钢绞线伸长量P=195.3KN L=29.6米 X=29.6米 θ=0.262(rad) K=0.0025 µ=0.2 Ep=195000 (N/mm 2) Ap=140(mm 2)ΔL=P×L[1-e-(kx+μθ)]/[Ap×Ep(kx+μθ)]ΔL=19.9cm N3束钢绞线伸长量P=195.3KN L=29.62米 X=29.62米 θ=0.262(rad)K=0.0025 µ=0.2 Ep=195000 (N/mm 2) Ap=140(mm 2)ΔL=P×L[1-e-(kx+μθ)]/[Ap×Ep(kx+μθ)]ΔL=19.9cmN4束钢绞线伸长量P=195.3KN L=29.47米 X=29.47米 θ=0.0489(rad) K=0.0025 µ=0.2 Ep=195000 (N/mm 2) Ap=140(mm 2) ΔL=P×L[1-e -(kx+μθ)]/[Ap×Ep(kx+μθ)]ΔL=20.2cm二、负弯矩钢束理论伸长量计算1、T1束理论伸长量计算:筑龙网WW W.ZH UL ON G.CO MP=195.3KN L=8.99米 X=8.99米 θ=0.0899(rad) K=0.0025 µ=0.2 Ep=195000 (N/mm 2) Ap=140(mm 2) ΔL=P×L[1-e -(kx+μθ)]/[Ap×Ep(kx+μθ)]ΔL=6.3cm2、T2束理论伸长量计算:P=195.3KN L=15.99米 X=15.99米 θ=0.0899(rad)K=0.0025 µ=0.2 Ep=195000 (N/mm 2) Ap=140(mm 2)ΔL=P×L[1-e -(kx+μθ)]/[Ap×Ep(kx+μθ)]ΔL=11.1cm3、T3束理论伸长量计算:P=195.3KN L=15.99米 X=15.99米 θ=0.0899(rad)K=0.0025 µ=0.2 Ep=195000 (N/mm 2) Ap=140(mm 2)ΔL=P×L[1-e -(kx+μθ)]/[Ap×Ep(kx+μθ)]ΔL=11.1cm中跨梁正弯矩理论伸长值表钢束编号 锚端理论伸长值(mm )力筋回缩、锚具变形 (mm)施工时理论伸长 (mm)N1 198 6 204 N2 1986 204筑龙网WW W.ZH UL ON G.CO MN3 199 6 205 N4 2016 207边跨梁正弯矩理论伸长值表钢束编号锚端理论伸长值(mm )力筋回缩、锚具变形 (mm)施工时理论伸长 (mm)N1 19.9 6 205 N2 19.9 6 205 N3 19.9 6 205 N4 20.26 208三、油表压力值计算;(例)1、用最小二乘法求油泵压力值与张拉力的线性回归方程:y=bx+a 千金顶标定报告1千斤顶号:1号;油表号:1896x X 2y xy136 18496 525272 73984 10 100 412 1697444 15 225 556 309136 20400筑龙网WW W.ZH UL ON G.COb=(n ∑x y-∑x *∑y)/(n*∑x 2-(∑x)2)=0.0352 a=(∑y-b*∑x)/n=0.464 r=0.9998相关系数r=0.9998非常接近r=1,说明该设备可靠性能良好。
30mT梁预应力钢绞线的理论伸长值计算
一、理论伸长值的计算公式
△L=P p L/A p E p
P p=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)
式中:P p----预应力筋平均张拉力(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);
P-----预应力筋张拉端的张拉力(N);
x-----从张拉端到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。
二、各种计算参数的确定:
以30mT梁直线段内梁为例:
钢绞线型号7φs15.24,单根截面面积A y=140mm2
钢束截面面积:A p=140mm2×7=980mm2钢绞线弹性模量试验数据:E p=1.93×105MP a
张拉控制应力:N1、N3钢束,бcon=1395MPa
N2钢束,бcon=1325MPa
波纹管道影响系数: K=0.0015 μ=0.25
三、理论伸长值计算:
将半个曲线预应力钢绞线分为AB、BC、CD三段(分段见图),分别计算:。
30米预制箱梁钢束伸长量计算书一. 30米预制箱梁中跨钢束N1束1、按图S5-3-70将半个曲线预应力筋分成三段计算:AB段θ=0rad L =3.534mBC段θ=0.131rad L =7.854mCD段θ=0rad L =4.022m2、由图纸及桥规JTJ041-2000规范可知:P=0.75×R y b ×A y×1.025=0.75×1860×140×3×1.025=600.55KNk=0.0015 ц=0.23 A y=140mm2 E g=2.0×105MPa3、计算各段终点力:P A=600.55kNP B=P A×e-(kx+µθ)=600.55×e-(0.0015×3.534)=600.55×e-0.0053=597.38kNP C=P B×e-(kx+µθ)=597.38×e-(0.0015×7.854+0.23×0.131)=597.38×e-0.0419=572.87kNP D=P C×e-(kx+µθ)=572.87×e-(0.0015×4.022)=572.87×e-0.0060=569.44kN4、计算各段伸长量:AB段:P P=P[1-e-(kx+µθ)]/(kx+µθ)=(600.55-597.38)/0.0053=598.11kN △L= P P L/A P E P=598.11×3.534×106/(2×105×420)=25.2mmBC段:P P=P[1-e-(kx+µθ)]/(kx+µθ)=(597.38-572.87)/0.0419=584.96kN △L= P P L/A P E P=584.96×7.854×106/(2×105×420)=54.7mmCD段:P P=P[1-e-(kx+µθ)]/(kx+µθ)=(572.87-569.44)/0.0060=571.67kN △L= P P L/A P E P=571.67×4.022×106/(2×105×420)=27.4mm5、两段张拉的总伸长值:∑△L=2×(25.2+54.7+27.4)=214.6㎜N2束1、按图S5-3-70将半个曲线预应力筋分成三段计算:AB段θ=0rad L =2.580mBC段θ=0.131rad L =6.545mCD段θ=0rad L =6.315m2、由图纸及桥规JTJ041-2000规范可知:P=0.75×R y b ×A y×1.025=0.75×1860×140×4×1.025=800.73KNk=0.0015 ц=0.23 A y=140mm2 E g=2.0×105MPa3、计算各段终点力:P A=800.73kNP B=P A×e-(kx+µθ)=800.73×e-(0.0015×2.580)=800.73×e-0.0039=797.61kNP C=P B×e-(kx+µθ)=797.61×e-(0.0015×6.545+0.23×0.131)=797.61×e-0.0399=766.42kNP D=P C×e-(kx+µθ)=766.42×e-(0.0015×6.315)=766.42×e-0.0095=759.17kN4、计算各段伸长量:AB段:P P=P[1-e-(kx+µθ)]/(kx+µθ)=(800.73-797.61)/0.0039=800kN △L= P P L/A P E P=800×2.58×106/(2×105×560)=18.4mmBC段:P P=P[1-e-(kx+µθ)]/(kx+µθ)=(797.61-766.42)/0.0399=781.7kN △L= P P L/A P E P=781.7×6.545×106/(2×105×560)=45.7mmCD段:P P=P[1-e-(kx+µθ)]/(kx+µθ)=(766.42-759.17)/0.0095=763.16kN△L= P P L/A P E P=763.16×6.315×106/(2×105×420)=27.4mm 5、两段张拉的总伸长值:∑△L=2×(25.2+54.7+27.4)=214.6㎜二. 30米预制箱梁边跨非连续端钢束1.按图S5-3-71将半个曲线预应力筋分成四段,分段计算:θ=7.5º=0.131rad θˊ=1.4º=0.024rad2.由图纸及桥规JTJ041-2000知:P=0.75×R y b ×A y=0.75×1860×140=195300N=195.3KNk=0.0015 ц=0.225 A y=140mm2 E g=195×105MPa3.将各段数据列入表1-1得:jjjj。
30m箱梁实际施工钢绞线伸长量计算相关参数:控制应力σcon=0.75f PK=0.75×1860=1395MPa弹性模量E P=1.962×105 Mpa(实际标定)公称面积A P=139mm2管道摩擦系数μ=0.25管道偏差系数k=0.0015钢绞线工作长度600mm(实定)参考公式:预应力筋的理论伸长值按下式计算ΔL=P1*L1/(A P*E P)式(1)式中P1————预应力筋的平均张拉力(N),直线筋取张拉端的拉力,两端张拉的曲线筋,计算方法见公式(2)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)预应力筋平均张拉力按下式计算P1=P*(1-e-(kx+μθ))/( kx+μθ) 式(2)式中P1————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的曲线孔道部分切线的夹角之和(rad)(N1、N2、N3均为5o,N4为1.4o)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依据图纸钢绞线线形参考上述公式,钢绞线伸长量分段进行计算(直线、曲线、直线分三段进行伸长量计算)。
L1——从张拉固定端到曲线起点的长度(mm)L2——从曲线起点到终点的曲线段长度(mm)L3——两段曲线终点之间的剩余直线长度(mm)30米箱梁斜交45o中跨钢绞线计算钢束编号:N1直线L1=10568×2 曲线L2=3927×2 直线L3=685×2由公式(1)得直线伸长量ΔL1=1395×139×10568×2÷(139×1.962×105)=150.3mm由公式(2)得平均张拉力P1 =1395×139×(1-e-(0.0015×3.927+0.25×5÷180×∏))÷(0.0015×3.927+0.25×5÷180×∏) =191243.36N由公式(1)得曲线段伸长量ΔL2=P1×L2÷(139×1.962×105)=55.1mm直线段伸长量ΔL3= P1×L3÷(139×1.962×105)=9.6mm 伸长量ΔL=ΔL1+ΔL2+ΔL3=215mm钢束编号:N2直线L1=8962×2 曲线L2=3927×2 直线L3=2307×2由公式(1)得直线伸长量ΔL1=1395×139×8962×2÷(139×1.962×105) =127.4mm由公式(2)得平均张拉力P1 =1395×139×(1-e-(0.0015×3.927+0.25×5÷180×∏))÷(0.0015×3.927+0.25×5÷180×∏) =191243.36N由公式(1)得曲线段伸长量ΔL2=P1×L2÷(139×1.962×105)=55.1mm直线段伸长量ΔL3= P1×L3÷(139×1.962×105)=32.4mm 伸长量ΔL=ΔL1+ΔL2+ΔL3=214.9mm钢束编号:N3直线L1=7356×2 曲线L2=3927×2 直线L3=3929×2由公式(1)得直线伸长量ΔL1=1395×139×7356×2÷(139×1.962×105) =104.6mm由公式(2)得平均张拉力P1 =1395×139×(1-e-(0.0015×3.927+0.25×5÷180×∏))÷(0.0015×3.927+0.25×5÷180×∏) =191243.36N由公式(1)得曲线段伸长量ΔL2=P1×L2÷(139×1.962×105)=55.1mm直线段伸长量ΔL3=P1×L3÷(139×1.962×105)=55.1mm 伸长量ΔL=ΔL1+ΔL2+ΔL3=214.8mm钢束编号:N4直线L1=1666×2 曲线L2=733×2 直线L3=12652×2由公式(1)得直线伸长量ΔL1=1395×139×1666×2÷(139×1.962×105) =23.7mm由公式(2)得平均张拉力P1=1395×139×(1-e-(0.0015×0.733+0.25×1.4÷180×∏))÷(0.0015×0.733+0.25×1.4÷180×∏) =193207.83N由公式(1)得曲线段伸长量ΔL2=P1×L2÷(139×1.962×105)=10.4mm直线段伸长量ΔL3=P1×L3÷(139×1.962×105)=179.3mm 伸长量ΔL=ΔL1+ΔL2+ΔL3=213.4mm30米箱梁斜交45o边跨钢绞线计算边跨梁钢绞线一端为连续一端为非连续故需分开计算钢束编号:N1非连续段长L=15354mm 连续段长L´=15180mm其中直线L1=8847mm 其中直线L1´=10568mm 曲线L2=3927mm 曲线L2´=3927mm直线L3=2580mm 直线L3´=685mm 由公式(1)得直线伸长量ΔL1=1395×(L1+ L1´)÷1.962×105=138.0mm由公式(2)得平均张拉力P1 =1395×139×(1-e-(0.0015×3.927+0.25×5÷180×∏))÷(0.0015×3.927+0.25×5÷180×∏) =191243.36N由公式(1)得曲线段伸长量ΔL2= P1×(L2+ L2´)÷(139×1.962×105)=55.1mm直线段伸长量ΔL3= P1×(L3+L3´)÷(139×1.962×105)=22.9mm伸长量ΔL=ΔL1+ΔL2+ΔL3=216.0mm钢束编号:N2非连续段长L=15347mm 连续段长L´=15196mm其中直线L1=7240mm 其中直线L1´=8962mm 曲线L2=3927mm 曲线L2´=3927mm直线L3=4180mm 直线L3´=2307mm 由公式(1)得直线伸长量ΔL1=1395×(L1+ L1´)÷1.962×105=115.2mm由公式(2)得平均张拉力P1 =1395×139×(1-e-(0.0015×3.927+0.25×5÷180×∏))÷(0.0015×3.927+0.25×5÷180×∏) =191243.36N由公式(1)得曲线段伸长量ΔL2= P1×(L2+ L2´)÷(139×1.962×105)=55.1mm直线段伸长量ΔL3= P1×(L3+L3´)÷(139×1.962×105)=45.5mm伸长量ΔL=ΔL1+ΔL2+ΔL3=215.8mm钢束编号:N3非连续段长L=15341mm 连续段长L´=15212mm其中直线L1=5634mm 其中直线L1´=7356mm曲线L2=3927mm 曲线L2´=3927mm直线L3=5780mm 直线L3´=3929mm 由公式(1)得直线伸长量ΔL1=1395×(L1+ L1´)÷1.962×105=92.4mm由公式(2)得平均张拉力P1 =1395×139×(1-e-(0.0015×3.927+0.25×5÷180×∏))÷(0.0015×3.927+0.25×5÷180×∏) =191243.36N由公式(1)得曲线段伸长量ΔL2= P1×(L2+ L2´)÷(139×1.962×105)=55.1mm直线段伸长量ΔL3= P1×(L3+L3´)÷(139×1.962×105)=68.1mm伸长量ΔL=ΔL1+ΔL2+ΔL3=215.6mm钢束编号:N4非连续段长L=15318mm 连续段长L´=15051mm其中直线L1=1666mm 其中直线L1´=1666mm 曲线L2=733mm 曲线L2´=733mm直线L3=12919mm 直线L3´=12652mm 由公式(1)得直线伸长量ΔL1=1395×(L1+ L1´)÷1.962×105=23.7mm由公式(2)得平均张拉力P1=1395×139×(1-e-(0.0015×0.733+0.25×1.4÷180×∏))÷(0.0015×0.733+0.25×1.4÷180×∏) =193207.83N由公式(1)得曲线段伸长量ΔL2= P1×(L2+ L2´)÷(139×1.962×105)=10.4mm直线段伸长量ΔL3= P1×(L3+L3´)÷(139×1.962×105)=181.2mm伸长量ΔL=ΔL1+ΔL2+ΔL3=215.3mm30米箱梁顶板钢绞线伸长量计算图纸相关参数:控制应力σcon=0.75f PK=0.75×1860=1395MPa弹性模量E P=1.95×105 Mpa公称面积A P=139mm2管道摩擦系数μ=0.25管道偏差系数k=0.0015钢绞线工作长度300mm参考公式:预应力筋的理论伸长值按下式计算ΔL=P1*L1/(A P*E P)式(1)式中P1————预应力筋的平均张拉力(N),直线筋取张拉端的拉力,两端张拉的曲线筋,计算方法见公式(2)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)注:因钢绞线均为直线布置故参考上式(1)进行计算钢束长度:T1——L1=7600mmT2——L2=10600mmT3——L3=15600mm钢束T1伸长量ΔL1=1395×139×7600÷(139×1.962×105)=54.0mm钢束T2伸长量ΔL2=1395×139×10600÷(139×1.962×105)=75.4mm钢束T3伸长量ΔL3=1395×139×15600÷(139×1.962×105)=110.9mm。
伸长值分段计算,采用的计算公式为:△L=P*L*(1-e -(kx+μθ))/(kL+μθ)/Ay/Eg△LP L从张拉端到计算截面的孔道长度k x μθAy Eg30米箱梁伸长值计算公式及计算说明如下:分段计算的理论伸长值预应力筋张拉端的张拉力孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数根据桥规取值为:0.0015从张拉端到计算截面的孔道长度θ=0.122rad P=1340×140×4/1000=750.4孔道偏差及摩擦损失 δ12=P*(1-e -(kx+μθ))预应力钢筋与孔道壁的摩擦系数根据桥规取值为:0.17从张拉端到计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和预应力筋的截面面积 每根取值为:140mm2预应力筋的弹性模量为1.95×105MPa中跨N1筋AB=680.2617cm BC=733.038cm CD=57.8cm △L=P*L*(1-e -(kx+μθ)) /(kL+μθ)/Ay/Eg 工作长度伸长量:△L=P*L/Ay/Eg =750.4×130/560/195000=0.089cm中跨N2筋AB=601.8348cm BC=610.8652cm CD=258.3cmθ=0.122rad P=1340×140×4/1000=750.4△L=P*L*(1-e-(kx+μθ)) /(kL+μθ)/Ay/Eg 工作长度伸长量:△L=P*L/Ay/Eg =750.4×130/560/195000=0.089cm 孔道偏差及摩擦损失 δ12=P*(1-e-(kx+μθ))中跨N3筋AB=532.5078cm BC=488.6922cm CD=461.8cmθ=0.122rad P=1340×140×4/1000=750.4△L=P*L*(1-e-(kx+μθ)) /(kL+μθ)/Ay/Eg 工作长度伸长量:△L=P*L/Ay/Eg =750.4×130/560/195000=0.089cm 孔道偏差及摩擦损失 δ12=P*(1-e-(kx+μθ))中跨N4筋AB=106.5962cm BC=73.30383cm CD=12.831cmθ=0.0244rad P=1320×140×4/1000=739.2△L=P*L*(1-e-(kx+μθ))/(kL+μθ)/Ay/Eg孔道偏差及摩擦损失 δ12=P*(1-e-(kx+μθ)) 工作长度伸长量:△L=P*L/Ay/Eg =739.2×130/560/195000=0.089cm注:表中△L为连续端对应伸长值30米箱梁预应力引伸量表。
30m 预应力砼先简支后连续箱梁钢绞线理论伸长值计算计算说明K1445+465机耕天桥、K1448+690机耕天桥及LK0+630.840伶俐互通分离式立体交叉为先简支后桥面连续30m装配式预应力砼小箱梁,共计梁板16片,两侧从上到下有N1,N2,N3,N4四根钢束,每束由5根钢绞线组成。
预应力筋为高强低松弛钢绞线,公称直径为15.20mm,理论伸长值按照《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)及附录Pp=计算,试中:L:理论计算伸长值(mm)Pp:预应力筋平均张拉力(N)L:预应力筋长度(mm)Ap:预应力筋截面面积(140mm2)Ep:预应力筋弹性模量(195N/mm2)Pq:预应力筋张拉端的张拉力(N)X:从张拉端至计算截面曲线孔道切线的夹角之和(rad)K:孔道的偏差系数K=0.0015u:孔道壁摩擦系数u=0.25采用1500KN千斤顶,两端内凹槽扣间距为320mm,限位板厚30mm,工作锚内凹卡口4mm,M15-5高度45mm,工具锚高度60mm。
张拉时锚固截面外钢绞线长度D=千斤顶内凹槽口间长度+限位板厚度+工作锚高度+工具锚高度-限位板内凹长口即:M15-5 D5=320+30+45+60-4=451mm 每根钢绞线直曲线长度:边跨、中跨钢绞线直曲线长度一、 边跨、中跨N1钢束 (中梁、边梁)锚具M15-5,一束由5根钢绞线组成锚下控制应力 1860*0.75*5*140=976500N 1、AB ——直线X=D5+AB=0.451+8.249=8.700mkx =0.0015*8.700=0.013Pp==0.013976500(1)0.013e -⨯-=970180N59701808.7000.0625140 1.9510Pp L L m Ap Ep *⨯===*⨯⨯⨯Pz=Pq=976500N2、BC 段——曲线X=3.927m 5180πθ⨯==0.087radKx+μθ=0.0015 3.9270.250.087⨯+⨯=0.028 Pp==0.028976500(1)0.028e -⨯-=962956N5962956 3.9270.0285140 1.9510Pp L L m Ap Ep *⨯===*⨯⨯⨯Pz=Pq =9765000.028949537e N -⨯=3、CD 段——直线段X= CD=2.663m ;0.0015 2.6630.004kx μθ+=⨯=Pp==0.004949537(1)9476400.004e N -⨯-= 5*947640 2.6630.018*5140 1.9510Pp L L Ap Ep ⨯===⨯⨯⨯4、N1钢束计算伸长值:2()2(0.0620.0280.018)0.216LAB LBC LCD m ⨯++=⨯++=二、边跨、中跨N2钢束(边梁、中梁)锚具M15-5,一束由5根钢绞线组成,锚下控制应力为1860*0.75*5*140=976500N 1、AB ——直线X=D5+AB=0.451+6.642=7.093mkx =0.0015*7.093=0.011Pp==0.011976500(1)0.011e -⨯-=971149N59711497.0930.0505140 1.9510Pp L LAB m Ap Ep *⨯===*⨯⨯⨯ Pz=Pq=976500N 2、BC 段一曲线段1800.0015 3.9270.250.0870.028kx μθ+=⨯+⨯=Pp==0.028976500(1)0.028e -⨯-=962956N5962956 3.9270.0285140 1.9510Pp L L m Ap Ep *⨯===*⨯⨯⨯ Pz=Pq=9765000.028949537e N -⨯=3、CD 一直线段X= CD=4.263m0.0015 4.2630.006kx μθ+=⨯=Pp==0.006949537(1)9466940.006e N -⨯-= 5*946694 4.2630.030*5140 1.9510Pp L LCD m Ap Ep ⨯===⨯⨯⨯ 4、中跨梁N2钢束计算伸长值:2()2(0.0500.0280.030)0.216LAB LBC LCD m ⨯++=⨯++=三、边跨、中跨N3钢束(中梁、边梁)锚具M15-5,一束由5根钢绞线组成,锚下控制应力为1860*0.75*5*140=976500N 1、AB ——直线X=D5+AB=0.451+5.036=5.487mkx =0.0015*5.487=0.008Pp==0.008976500(1)0.008e -⨯-=972604N5972604 5.4870.0395140 1.9510Pp L LAB m Ap Ep *⨯===*⨯⨯⨯ Pz=Pq=976500N 2、BC 段一曲线段1800.0015 3.9270.250.0870.028kx μθ+=⨯+⨯=Pp==0.028976500(1)0.028e -⨯-=962956N5962956 3.9270.0285140 1.9510Pp L L m Ap Ep *⨯===*⨯⨯⨯ Pz=Pq=9765000.028949537e N -⨯=3、CD 一直线段X= CD=5.863m0.0015 5.8630.009kx μθ+=⨯=Pp==0.009949537(1)9452770.009e N -⨯-= 5*945277 5.8630.041*5140 1.9510Pp L LCD m Ap Ep ⨯===⨯⨯⨯ 3、中跨梁N3钢束计算伸长值:2()2(0.0390.0280.041)0.216LAB LBC LCD m ⨯++=⨯++=四、边跨、中跨N4钢束(中梁、边梁)锚具M15-5,一束由5根钢绞线组成,锚下控制应力为1860*0.75*5*140=976500N 1、AB ——直线X=D5+AB=0.451+1.067=1.518m0.0015 1.5180.002kx μθ+=⨯=Pp==0.002976500(1)0.002e -⨯-=975524N5975524 1.5180.0115140 1.9510Pp L LAB m Ap Ep *⨯===*⨯⨯⨯ Pz=Pq=976500N2、BC 段——曲线段1800.00150.7330.250.0240.007kx μθ+=⨯+⨯=Pp==0.007976500(1)9730900.007e N -⨯-= 5*9730900.7330.005*5140 1.9510Pp L LBC m Ap Ep ⨯===⨯⨯⨯ Pz=Pq =9765000.007969688e N -⨯=3、CD ——直线段 X= 13.001m ,0.001513.0010.020kx μθ+=⨯=Pp==0.020969688(1)9600550.020e N -⨯-= 5*96005513.0010.091*5140 1.9510Pp L LCD m Ap Ep ⨯===⨯⨯⨯ 4、中跨梁N4钢束计算伸长值:2()2(0.0110.0050.091)0.214LAB LBC LCD m ⨯++=⨯++=。
30m预应力箱梁张拉应力、伸长量计算一、预应力钢绞线张拉力计算:根据图纸设计预应力钢绞线锚下控制应力:δK=0.75R y b=0.75×1860=1395Mpa根据公式P=δK×AP×n AP=139mm2(1)正弯矩四股、五股钢绞线张拉力:P4=1395×139×4=775.6KNP5=1395×139×5=969.5KN(2)负弯矩单根张拉力P1=1395×139=193.9KN二、预应力钢绞线的理论伸长值计算:伸长量ΔL= PpL Pp= P(1-e-(kL+μθ))ApEp kL+μθ根据图纸设计及钢绞线的技术指标,取值如下:Ap=139mm2Ep=1.95×105Mpa δK=1395Mpa 查《桥规》附表C1得k、μ值,k=0.0015 μ=0.17张拉端张拉力P1=δK×Ap=1395×139=193905N1、中跨箱梁:(1)N1(2×4):ΔL1: Pp1=193905×(1-0.96495385)/0.035675=190487NΔL1=190487×13.895/(139×1.95×105)=0.09765m ΔL2: P2=2 Pp1-P1=2×190487-193905=187069NPp2=187069×(1-0.99882319)/0.0011775=186959NΔL2=186959×0.785/(139×1.95×105)=0.005414m N1的伸长值(ΔL1+ΔL2)×2=20.6cm(2)N2(2×4):ΔL1: Pp1=193905×(1-0.96728123)/0.033266=190715N ΔL1=190715×12.289/(139×1.95×105)=0.086467m ΔL2: P2=2 Pp1-P1=2×190715-193905=187525NPp2=187525×(1-0.99639601)/0.0036105=187187NΔL2=187187×2.407/(139×1.95×105)=0.016623mN2的伸长值(ΔL1+ΔL2)×2=20.6cm(3)N3(2×4):ΔL1: Pp1=193905×(1-0.9696142)/0.030857=190944N ΔL1=190944×10.683/(139×1.95×105)=0.0752575m ΔL2: P2=2 Pp1-P1=2×190944-193905=187983NPp2=187983×(1-0.99397473)/0.0060435=187416NΔL2=187416×4.029/(139×1.95×105)=0.027858m N3的伸长值(ΔL1+ΔL2)×2=20.6cm(4)N4(2×4):ΔL1: Pp1=193905×(1-0.99317182)/0.0068516=193242N ΔL1=193242×1.799/(139×1.95×105)=0.012825m ΔL2: P2=2 Pp1-P1=2×193242-193905=192579NPp2=192579×(1-0.98100816)/0.0191745=190744NΔL2=190744×12.783/(139×1.95×105)=0.089956mN4的伸长值(ΔL1+ΔL2)×2=20.5cm2、边跨箱梁:P1=δK×Ap=1395×139=193905N(1)N1(2×5):ΔL1: Pp1=193905×(1-0.96754025)/0.03299825=190741N ΔL1=190741×12.1105/(139×1.95×105)=0.085222m ΔL2: P2=2 Pp1-P1=2×190741-193905=187577NPp2=187577×(1-0.99605978)/0.003948=187207NΔL2=187207×2.632/(139×1.95×105)=0.0181785mN1的伸长值(ΔL1+ΔL2)×2=20.7cm(2)N2(2×5):ΔL1: Pp1=193905×(1-0.96985714)/0.0306065=190967N ΔL1=190967×10.516/(139×1.95×105)=0.07408998m ΔL2: P2=2 Pp1-P1=2×190967-193905=188029NPp2=188029×(1-0.99367211)/0.006348=187433NΔL2=187433×4.232/(139×1.95×105)=0.02926458m N2的伸长值(ΔL1+ΔL2)×2=20.67cm(3)N3(2×5):分段ΔL1: Pp1=193905×(1-0.97218103)/0.02821325=191195N ΔL1=191195×8.9205/(139×1.95×105)=0.062924m ΔL2: P2=2 Pp1-P1=2×191195-193905=188485NPp2=188485×(1-0.99129015)/0.008748=187663NΔL2=187663×5.832/(139×1.95×105)=0.04037819mN3的伸长值(ΔL1+ΔL2)×2=20.66cm(4)N4(2×4):ΔL1: Pp1=193905×(1-0.99331038)/0.0067121=193256N ΔL1=193256×1.706/(139×1.95×105)=0.0121636m ΔL2: P2=2 Pp1-P1=2×193256-193905=192607NPp2=192607×(1-0.98073303)/0.019455=190745N ΔL2=190745×12.97/(139×1.95×105)=0.09127329mN4伸长值(ΔL1+ΔL2)×2=20.68cm3、负弯矩伸长值(1)T1(2×5)ΔL1: Pp1=193905×(1-0.98955493)/0.0105=192891N ΔL1=192891×7/(139×1.95×105)=0.05mT1伸长值(ΔL1)=0.5cm(2)T2(2×5)ΔL1: Pp1=193905×(1-0.985112)/0.015=192457NΔL1=192457×10/(139×1.95×105)=0.071mT2伸长值(ΔL1)=7.1cm(3)T3(3×5)ΔL1: Pp1=193905×(1-0.97775124)/0.0225=191740NΔL1=191740×15/(139×1.95×105)=0.106mT1伸长值(ΔL1)=10.6cm预应力钢绞线张拉力对应油表读数一、根据图纸设计预应力钢绞线锚下控制应力:δK=0.75R y b=0.75×1860=1395Mpa根据公式P=δK×AP×n AP=139mm2(1)正弯矩四股、五股钢绞线张拉力:P4=1395×139×4=775.6KNP5=1395×139×5=969.5KN(2)负弯矩单根张拉力P1=1395×139=193.9KN二、根据千斤顶及压力表检定报告及1#、2#千斤顶回归线型方程:1#千斤顶(20204#压力表):Y=0.0329X+0.652#千斤顶(20208#压力表):Y=0.0329X+0.23#千斤顶(20212#压力表):Y=0.2251X+0.794#千斤顶(90411#压力表):Y=0.2257X+0.69计算得到张拉力为10%δK、20%δK、100%δK时油压表读数如下表:1#千斤顶(20204#压力表)2#千斤顶(20208#压力表)3#千斤顶(20212#压力表)4#千斤顶(90411#压力表)中跨梁钢绞线理论伸长值一览表边跨梁钢绞线理论伸长值一览表负弯矩理论伸长值一览表。