预应力钢绞线张拉理论伸长量计算公式
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钢绞线张拉计算公式
钢绞线的张拉计算公式主要有以下两种:
1. 伸长量计算公式:△L=(P平×L)/(E×A)。
其中,△L代表钢绞线的伸长量,单位为厘米;P平代表钢绞线的平均张拉力,单位为牛;L代表钢绞线的长度,单位为厘米;E代表钢绞线的弹性模量,单位通常为MPa,具体数值以试验室实测数据为准;A代表钢绞线的截面积,对于单根φ15.24的钢绞线,其有效截面积为140平方毫米。
2. 张拉力计算公式:T=(A×Fy×π×D^2)/4。
在这个公式中,T代表张拉力;A代表钢绞线的横截面积;Fy代表钢绞线的屈服极限;π代表圆周率;D代表钢绞线的直径。
另外,钢绞线张拉值的计算还可以采用以下方式:ΔL=ΔL1+ΔL2-b-c。
其中,ΔL1为从初始拉力(桥梁施工规范规定一般为设计控制张拉力的10%~25%)至张拉设计控制拉力间的千斤顶活塞的张拉行程;ΔL2为初始拉力时的推算伸长值(按规范规定推算求得);b为工具锚锚塞回缩量;c为工作锚锚塞回缩量。
后张法预应力钢绞线张拉伸长值的计算预应力钢绞线是现代建筑中常用的一种材料,它通过施加张拉力来提供建筑物的强度和稳定性。
在实际的工程中,了解钢绞线的张拉伸长值是非常重要的,可以帮助工程师正确设计和施工建筑物。
钢绞线的张拉伸长值是指在施加一定的加载力后,钢绞线在长度方向上产生的伸长量。
这个伸长量可以用公式来计算:△L=P*L/AE其中,△L是钢绞线的伸长量,P是施加在钢绞线上的加载力,L是钢绞线的原始长度,A是钢绞线的截面积,E是钢绞线的弹性模量。
在计算钢绞线的伸长量时,需要提供一些已知的参数,包括钢绞线的截面积、弹性模量和施加在钢绞线上的加载力。
这些参数可以通过实验室测试和工程设计手册来获得。
在实际的工程中,通常使用预应力法来施加加载力。
预应力法是通过预先施加一定的张拉力来使钢绞线产生预应力,然后再施加混凝土以形成一个整体结构。
这种方法可以提高建筑物的强度和承载能力。
在预应力钢绞线的计算中,首先需要确定所需的预应力量。
这个预应力量可以根据工程设计要求来确定。
例如,在桥梁工程中,根据桥梁的跨度和荷载要求,可以确定所需的预应力量。
然后,根据预应力量和钢绞线的截面积,可以计算出所需的加载力。
在实际的施工中,通常使用专门的张拉设备来施加加载力。
这个设备可以通过应用力学原理将加载力转移到钢绞线上。
施加加载力后,需要测量钢绞线的伸长量,可以使用测量仪器来进行测量。
测量完钢绞线的伸长量后,可以计算出钢绞线的应力值。
计算钢绞线的应力值非常重要,可以用来评估钢绞线的性能并确保工程的安全性。
根据钢绞线的应力值,可以进行进一步的设计和分析,确保建筑物的结构稳定和可靠。
总之,预应力钢绞线的张拉伸长值计算是建筑工程中的一项重要任务。
通过正确计算钢绞线的伸长量和应力值,可以确保建筑物的结构安全和可靠。
在实际的施工中,需要根据工程设计要求和测量设备来进行计算和测量。
这些计算和测量可以帮助工程师正确设计和施工预应力结构。
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。
预应力张拉伸长量最简单的计算公式
预应力张拉伸长量是计算预应力的重要参数之一。
它反映了预应力杆件在张拉过程中的伸长变化量,也是评价预应力施工质量的关键指标。
在计算预应力张拉伸长量时,可以使用以下简单的公式:
ΔL = F × L / A × E
其中,ΔL代表预应力张拉伸长量,F代表预应力的施加力,L代表预应力杆件的长度,A代表预应力杆件的截面积,E代表预应力杆件的弹性模量。
通过这个公式,我们可以计算出预应力杆件在施加预应力力后的伸长变化量。
这个伸长量可以直接影响到预应力的传递效果和杆件的受力性能。
需要注意的是,公式中的参数需要准确的数值来进行计算。
预应力施工过程中,需要使用专业的设备和工具来控制施加力的大小和施加位置,以确保计算结果的准确性。
在实际应用中,预应力张拉伸长量的计算是预应力施工的重要一环。
通过合理的计算和控制,可以保证预应力杆件的受力效果和工程的安全可靠性。
因此,工程师在预应力施工过程中,需要充分了解预应力张拉伸长量的计算原理和方法,并严格按照规范要求进行操作,
以确保工程质量和安全。
预应力张拉计算说明预应力张拉计算及现场操作说明本合同段梁板均为先张梁板,根据台座设置长度,实际钢绞线下料长度为89米。
一、理论伸长量计算由公式ΔL=(Nk*L)/EA计算可得理论伸长量。
公式ΔL=(Nk*L)/E g A g中ΔL:理论伸长量Nk:作用于钢绞线的张拉力(控制应力σk= 1395Mp)L:钢绞线下料长度(89m)E g:钢绞线弹性模量(1.95X105 Mp)A g:钢绞线截面面积(140mm2)由公式计算得ΔL=(1395*140*89)/(195700*140)=0.63441m=634.41mm现场张拉采取五级张拉分别为10%σk,20%σk,40%σk,8 0%σk,100%σk;对应理论伸长量分别为L1,L2,L3,L4,L5,L6。
由公式计算得L1=63.44 mm(10%ΔL)L2=126.88 mm(20%ΔL)L3=253.76mm(40%ΔL)L4=507.52mm(80%ΔL)L5=634.41 mm(100%ΔL)二、现场张拉实测(一)现场张拉操作现场张拉采取六级张拉分别为10%σk,20%σk,40%σk , 8 0%σk,100%σk;对应伸长量分别为A,B,C,D,E。
张拉顺序:1、先张拉左侧锚端,用3#千斤顶张拉N1筋,张拉到10%σk,记录此时伸长量A1,再张拉到20%σk,记录此时伸长量B1;后依次张拉N2-N9,对称张拉,分别记录各自伸长量:A2,B2 (9)B9;锚固好左侧。
2、张拉右侧锚端,用1#、2#千斤顶同时同步张拉,张拉到40%σk,记录此时伸长量C,锚固后继续张拉到80%σk,记录此时伸长量D,继续张拉到100%σk,记录下各自伸长量为E。
C、D、E值均为两千斤顶伸长的平均值。
(二)数据处理N1实际伸长量L n1=E+C或L n1=E+2(B1-A1)N2实际伸长量L n1=E+C或L n1=E+2(B2-A2)N3实际伸长量L n1=E+C或L n1=E+2(B3-A3)N4实际伸长量L n1=E+C或L n1=E+2(B4-A4)N5实际伸长量L n1=E+C或L n1=E+2(B5-A5)N6实际伸长量L n1=E+C或L n1=E+2(B6-A6)N7实际伸长量L n1=E+C或L n1=E+2(B7-A7)N8实际伸长量L n1=E+C或L n1=E+2(B8-A8)N9实际伸长量L n1=E+C或L n1=E+2(B9-A9)三、现场张拉注意要点1、现场张拉伸长值与理论伸长值必须随时比对,不得超过理论伸长值的±6%(即38.06mm);2、张拉时应匀速缓慢张拉,并在每级处持荷5min后读数;3、张拉时注意观察钢绞线断丝数,超过规定值必须替换,从新张拉;4、钢绞线张拉8小时后,才可进行下步钢筋施工。
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)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)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如果还不会算的话我这里有做好的EXCEL表格,你可以直接输入各种数进行计算。
理论伸长值计算公式曲线预应力筋的理论张拉伸长值△LT按以下近似公式计算:△LT=(1+exp[-(k LT+ uθ)]) Fj/(2ApEp) LT式中:Fj ——预应力筋的张拉力;Ap ——预应力筋的截面面积;Ep ——预应力筋的弹性模量;LT ——从张拉端至固定端的孔道长度(m);K ——每米孔道局部偏差摩擦影响系数;u ——预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数;θ ——从张拉端至固定端曲线孔道部分切线的总夹角(rad)预应力束摩擦系数表预应力筋种类k u有粘结钢绞线(预埋波纹管)无粘结钢绞线25m箱梁预应力张拉计算书管理提醒:本帖被6 从【桥梁隧道】移动到本区(2007-10-25)CK0+立交桥箱梁,设计采用标准强度fpk=1860MPa的高强低松弛钢绞线,公称直径,公称面积Ag=139mm2,弹性模量Eg=×105MP。
为保证施工符合设计要求,施工中采用油压表读数和钢绞线拉伸量测定值双控。
理论伸长量计算采用《公路桥梁施工技术规范》JTJ041-200 2附表G-8预应力钢绞线理论伸长量及平均张拉应力计算公式。
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擦的影响系数:取u—预应力筋与孔道壁的磨擦系数,取2、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139mm2Ep—预应力筋的弹性模量(N/mm2),取×105N/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=×1860×139=193905NX直=;X曲=θ=×180=KX曲+uθ=×+×=Pp=193905×()/=187644N△L曲=PpL/(ApEp)=187644×(139××105)=△L直=PpL/(ApEp)=187644×(139××105)=△L曲+△L直=+=2、N2束一端的伸长量:单根钢绞线张拉的张拉力:P=×1860×139=193905NX直=;X曲=θ=×π/180=KX曲+uθ=×+×=Pp=193905×(1-)/=187653N△L曲=PpL/(ApEp)=187653×(139××105)=△L直=PpL/(ApEp)=187653×(139××105)=(△L曲+△L直)*2=(+)*2=第二章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擦的影响系数:取2、u—预应力筋与孔道壁的摩擦系数:取3、Ap—预应力筋的实测截面面积:139mm24、Ep—预应力筋实测弹性模量:×105N/mm25、锚下控制应力:σk==×1860=1395N/mm26、单根钢绞线张拉端的张拉控制力:P=σkAp=193905N7、千斤顶计算长度:60cm8、工具锚长度:7cm二、张拉时理论伸长量计算:以N1束钢绞线为例:N1束一端的伸长量:式中:P—油压表读数(MPa)F—千斤顶拉力(KN)P=P1时,(1)15%σcon=时:P=-+=-+×=(3)30%σcon=时:P=-+=-+×=(4)100%σcon=时:P=-+=-+×=(5)103%σcon=时:P=-+=-+×=P=P2时,(1)15%σcon=时:P=-+=-+×203. 6= (3)30%σcon=时:P=-+=-+×=(4)100%σcon=时:P=-+=-+×=(5)103%σcon=时:。
1、计算公式及说明:预应力钢绞线张拉理论伸长值计算公式(参照《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-200 0)ΔL=(PpL)/(ApEp)………………①①式中:Pp――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)Ap――预应力筋的截面面积(mm2)Ep――预应力筋的弹性模量(Mpa)Pp=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)……②②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(1/m)μ――预应力筋与孔道壁的摩擦系数对公式的两点说明:(1)、因为预应力筋大多呈曲线布置,因此Pp的计算通常采用公式②进行,对于曲线筋还应根据不同的曲率半径进行分段,分别计算相应的Pp和ΔL。
(2)、对于②式中的θ,由它的符号解释可知,曲线孔道部分切线的夹角之和应等于曲线所对应的圆心角,根据几何关系得出:θ=L/R(rad),式中L是从张拉端至计算截面曲线孔道的长度(m),R是该段曲线孔道的曲率半径(m)。
2、基础数据选定由工程概况介绍及技术规范和钢绞线的规格选定下列数据:系数k及μ值表孔道成型方式k μ(钢绞线)预埋金属螺旋管道0.0015 0.20~0.25采用值0.0015 0.20钢绞线强度:钢绞线截面积:Ap=140mm2钢绞线弹性模量:Ep=195000Mpa二、理论伸长值计算本例通过对中梁N1钢绞线的计算进行说明,钢绞线的设计见下图,由图可知,钢绞线成直线和曲线交错对称布置,因此选定半幅钢绞线分成AB,BC,CD三段分别计算伸长值,另外半幅伸长值与此相等。
对于中梁N1钢绞线:钢绞线股数:n=7股1、张拉控制力计算钢绞线总的截面积:Ap=7*140=980mm2钢绞线弹性模量:Ep=195000Mpa钢绞线强度:单束钢绞线张拉控制应力σcon=0.75×1860=1395Mpa单束钢绞线张拉控制力:P1=1395*140=195300N超张拉张拉力:1.03P1×7=1.03*195300*7=1408113N2、分段起、终点力及平均张拉力计算,列表如下注:(rad)=3.543/29=0.1223、伸长量计算,将已知数据代人公式①,计算出△LAB=1397477.51*10124/(980*195000)=74.03mm△LBC=1366490.10*3543/(980*195000)=25.33mm△LCD=1345199.27*1074/(980*195000)=7.56mm△L/2=74.03+25.33+7.56=106.92mm总伸长量:△L=2*106.92=214mm同理可知,初应力推算伸长值:△L2=(214/1.03)*0.1=21mm,式中张拉1.03时的伸长量为214,张拉至0.1时的应力为21mm。
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)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)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如果还不会算的话我这里有做好的EXCEL表格,你可以直接输入各种数进行计算。
理论伸长值计算公式曲线预应力筋的理论张拉伸长值△LT按以下近似公式计算: △LT=(1+exp[-(k LT+ uθ)]) Fj/(2ApEp) LT式中:Fj ——预应力筋的张拉力;Ap ——预应力筋的截面面积;Ep ——预应力筋的弹性模量;LT ——从张拉端至固定端的孔道长度(m);K ——每米孔道局部偏差摩擦影响系数;u ——预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数;θ ——从张拉端至固定端曲线孔道部分切线的总夹角(rad) 预应力束摩擦系数表预应力筋种类k u有粘结钢绞线(预埋波纹管)0.0015 0.25无粘结钢绞线0.004 0.0925m箱梁预应力张拉计算书管理提醒:本帖被120241126 从【桥梁隧道】移动到本区(2007-10-25)CK0+667.275立交桥箱梁,设计采用标准强度fpk=1860MPa的高强低松弛钢绞线,公称直径15.2mm,公称面积Ag=139mm2,弹性模量Eg=1.95×105MP。
为保证施工符合设计要求,施工中采用油压表读数和钢绞线拉伸量测定值双控。
理论伸长量计算采用《公路桥梁施工技术规范》JTJ041-2002附表G-8预应力钢绞线理论伸长量及平均张拉应力计算公式。
后张法预应力张拉伸长 量计算与测定分析一、理论伸长量计算 1、理论公式: 1根据公路桥涵施工技术规范JTJ041—2000,钢绞线理论伸长量计算公式如下: PP P E A LP L =∆ ①()()μθμθ+-=+-kx e P P kx P 1 ②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,曲线筋计算方法见②式;L ——预应力筋的长度;A P ——预应力筋的截面面积mm 2;E P ——预应力筋的弹性模量N/mm 2;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;2计算理论伸长值,要先确定预应力筋的工作长度和线型段落的划分;后张法钢绞线型既有直线又有曲线,由于不同线型区间的平均应力会有很大差异,因此需要分段计算伸长值,然后累加;于是上式中: i L L L L ∆+∆+∆=∆ 21PP i p i E A L P L i =∆P p 值不是定值,而是克服了从张拉端至第i —1段的摩阻力后的剩余有效拉力值,所以表示成“Pp i ”更为合适; 3计算时也可采取应力计算方法,各点应力公式如下:()()()()111--+--⨯=i i kx i i eμθσσ各点平均应力公式为:()()ii kx i pikx e iiμθσσμθ+-=+-1 各点伸长值计算公式为:pip i E x L iσ=∆ 2、根据规范中理论伸长值的公式,举例说明计算方法:某后张预应力连续箱梁,其中425米联内既有单端张拉,也有两端张拉;箱梁中预应力钢束采用高强度低松弛钢绞线Φ,极限抗拉强度f p =1860Mpa,锚下控制应力б0==1395Mpa;K 取m,µ=;1单端张拉预应力筋理论伸长值计算:预应力筋分布图12两端非对称张拉计算:预应力筋分布图2伸长值计算如下表:若预应力钢筋为两端对称张拉,则只需计算出一半预应力筋的伸长值,然后乘以2即得总的伸长量;注:由于采用1500KN千斤顶张拉,根据实测伸长值为量测大缸外露长度的方法,则计算理论伸长值时应加缸内长度约500mm;而锚固端长约470mm,应在计算理论伸长值时扣除;由于两数对于伸长值的计算相差甚微,可以抵消,因此在计算中未记入;二、实测伸长值的测定1、预应力钢筋张拉时的实际伸长值△L,应在建立初应力后开始量测,测得的伸长值还应加上初应力以下的推算伸长值;即:△L=△L1+△L2式中:△L1——从初应力到最大张拉应力间的实测伸长值m ;△L2——初应力以下的推算伸长值m ;关于初应力的取值,根据公路规的规定,一般可取张拉控制应力的10%~25%;初应力钢筋的实际伸长值,应以实际伸长值与实测应力之间的关系线为依据,也可采用相邻级的伸长值;2、钢绞线实测伸长值的经验公式:L实=L b—L a/—L无阻 1L实=L b—L a+L a—L c—L无阻 2L实——钢绞线实际伸长量L a——张拉应力为20%б0时,梁段两端千斤顶活塞行程之和;L b——张拉应力为100%б0时,梁段两端千斤顶活塞行程之和;L c——张拉应力为10%б0时,梁段两端千斤顶活塞行程之和;L无阻——梁段两端千斤顶内钢绞线的无阻伸长量,即:L无阻=PL/E P A P对于以上公式,当钢绞线较短,角度较小时,用2式计算更接近设计伸长量;当钢绞线较长,角度较大时,用1式计算更接近设计伸长量;这是由于预应力筋的长度及弯起角度决定实测伸长量的计算公式,钢绞线较短、弯起角度较小时,摩阻力所引起的预应力损失也较小,10%~20%Σ控钢绞线的伸长量基本上反映了真实变化,0~10%的伸长量可按相邻级别10%~20%推算;钢绞线较长、弯起角度较大时,摩阻力所引起的预应力损失也较大,故初应力采用20%Σ控用20%~100%推算0~10%的伸长量更准确;3、在施工过程中直接测量张拉端千斤顶活塞伸出量的方法存在一定误差,这是因为工具锚端夹片张拉前经张拉操作人员用钢管敲紧后,在张拉到约10%б0开始到100%б0时,因钢绞线受力,夹片会向内滑动,这样通过测量千斤顶的伸长量而得到的量比钢绞线的实际伸长量偏大;因此,我们采用了量测钢绞线绝对伸长值的方法,测得的伸长值须考虑工具锚处钢绞线回缩及夹片滑移等影响,测量方法如下图3所示:4、现以图2所示的预应力钢绞线为列介绍实际伸长值计算方法:对于多束群锚式钢绞线我们采用分级群张法,图2中钢绞线为7束,采用1500KN 千斤顶,根据不同应力下实测伸长值的量测,最后得出总伸长值及与设计伸长值的偏差如下表,并且用与设计伸长值的偏差是否在±6%之内来校核;预应力钢筋编号理论伸长值mm左端右端左端右端实测伸长值mm伸长值偏差% 20%б控/50%б控б控50%б控/б控11 605 69/94 54/183 195 21/24412 605 67/97 61/179 199 19/26613 605 63/91 58/181 197 18/23914 605 65/98 51/178 198 22/238 595注:由于钢绞线右端伸长值大于200mm,千斤顶需要倒一次顶才能完成张拉,因此右端出现了在50%б控时的两个读数,分别表示在从初应力张拉到50%б控时的读数和千斤顶倒顶后张拉到50%б控时的读数;三、问题与思考经张拉实践发现,预应力钢筋的实际伸长值与理论伸长值之间有一定的误差,究其原因,主要有:预应力钢筋的实际弹性模量与计算时的取值不一致;千斤顶的拉力不准确;孔道的摩擦损失计算与实际不符;量测误差等;特别是弹性模量的取值是否正确,对伸长值的计算影响较大;必要时,预应力钢筋的弹性模量、锚圈口及孔道摩阻损失应通过试验测定,计算时予以调整;。
《公路桥梁施工技术规范》(JTJ 041-2000)中关于预应筋伸长值ΔL的计算按照以下公式(1):ΔL= Pp×L /(Ap×Ep)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(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);《公路桥梁施工技术规范》(JTJ 041-2000)附录G-8中规定了Pp的计算公式(2):Pp=P(1-e -(kx+μθ))kx+μθP—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);50m腹板束L Q′θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,分段后为每分段中每段曲线段的切线夹角(rad);x—从张拉端至计算截面的孔道长度,分段后为每个分段长度或为公式1中L值;k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数(1/m),管道内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理论伸长值计算中,如果采取的是两端张拉,钢绞线对称布置,在进行伸长量计算时是计算一半钢绞线的伸长值然后乘以二的方法;如果是一端锚固一端张拉,计算时应从张拉端计算至锚固端;而对于非对称结构,钢绞线不对称布置,在计算钢绞线的伸长值时,计算原则是从两侧向中间分段计算,至某一点时钢绞线的受力基本相等即可,而不是简单的分中计算.1955年,铁路部门研制成功我国第一片跨度12米的预应力混凝土铁路桥梁,1956年建成28孔24米跨的新沂河大桥,从而开始了预应力混凝土技术在我国铁路上应用的篇章。
四十多年来,经过铁路系统工程技术人员的辛勤努力,预应力砼技术不断扩大,技术水平不断提高,制造架设跨度32米以下桥梁三万多孔,桥梁跨度不断突破,大跨径桥梁不断涌现,其中有代表性的工程有主跨为168米的攀枝花金沙江铁路连续钢构桥,顶推法施工的跨度80米连续箱梁桥杭州钱塘江二桥,此外在南昆铁路线上新建了一大批各种类型的铁路桥梁。
预应力钢绞线伸长量计算公式可以概括为以下步骤:
1. 计算理论伸长量:首先需要将预应力钢绞线的张拉力转化为应力,再根据弹性模量、长度和面积计算出理论伸长量。
2. 考虑应力松弛对伸长量的影响:由于预应力钢绞线在使用过程中会产生一定的松弛,因此在实际测量中,伸长量会比理论计算值稍小。
3. 实际伸长量测量:通过千斤顶等工具实际测量出预应力钢绞线的伸长量。
具体公式如下:
ΔL = L0 - L1 + ΔL1 + ΔL2
其中,ΔL为理论伸长量或实际伸长量,L0为张拉锚固后测得的钢绞线全长,L1为钢绞线未经张拉锚固前的原始长度,ΔL1为弹性回缩对伸长量的影响,ΔL2为张拉应力松弛对伸长量的影响。
具体解释如下:
1. L0和L1的测量:L0和L1的测量是通过千斤顶等工具在张拉前和张拉后分别测得的。
L1是钢绞线未经张拉锚固前的原始长度,需要通过精确测量得到。
2. 弹性回缩对伸长量的影响:ΔL1是由于钢绞线有弹性回缩而引起的伸长量的变化,一般可以通过实验得到。
3. 张拉应力松弛的影响:ΔL2是由于钢绞线在张拉过程中产生的应力松弛而引起的伸长量的变化,可以通过理论计算得到。
4. 实际操作中,还需要考虑温度变化对预应力钢绞线伸长量的影响,因为预应力钢绞线的弹性模量和应力会随着温度变化而变化。
总之,预应力钢绞线伸长量计算公式涉及多个因素和步骤,需要精确测量和计算才能得到准确的伸长量。
在实际应用中,需要注意各种因素的影响,并采取相应的措施来保证预应力钢绞线的质量和安全性。
预应力钢绞线理论伸长值计算结果中板5 孔△L N1= 130.32 mm△ L N2= 130.94 m边板6 孔△L N1= 130.32 m△L N2= 130.94m详细计算过程附后:预应力钢绞线理论伸长值计算书计算依据:根据设计图纸及《钢绞线试验检测报告》 ,由《公路桥涵 施工技术规范》 129页公式计算而得出结果:PpL公式:△ L=ApEpPp 钢绞线的平均张拉应力( N )直线筋取张拉端的拉力。
钢绞线的长度( mm )。
积 140mm 2。
197800(N) 。
计算而得:Peon [ 1七心巧)公式:Pp==n / 180。
,所以计算弧度角 =0 X n /180。
式中:Ap钢绞线的截面面积(m^°根据规范(GB/T5224-2014 )取公称面Ep钢绞线的弹性模量(N/ mm ),根据《钢绞线试验检测报告》取其中: Pp 值(直线筋取张拉端的张拉力),根据《公路桥涵施工技术规范》 339 页式中: Pconkx + (10钢绞线张拉端的张拉力( N )。
从张拉端至计算截面的孔道长度(m )。
从张拉端计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad ),因为 1 (rad )孔道每米局部偏差对摩擦系数,由施工规范提供为 k=0.001 5 。
钢绞线与孔道壁的摩擦系数,由施工规范提供为u=0.25。
一、理论伸长值的计算A、算中板N1钢绞线。
N1为5束钢绞线,下料长度为19.216m(两端各预留80cm)。
1、将N1钢绞线分成6段:1 直线段,2 曲线段,3 直线段,4 直线段,5 ――曲线段,6――直线段(如图1所示)2、查设计图可得各段的长度以及各段曲线切线夹角值并计算0值如F表所示:7_7J ,2799Ay70rn *5.i2203QvAn bIs图1图中单位尺寸为cm3、计算张拉端的张拉应力P (N):P二设计控制应力X单根钢绞线截面面积X根数=1395X 140X 5=976500 (N4、分段计算锚下钢绞线的平均张拉应力和理论伸长量(见下表) :表中张拉段尾端张拉力(即控制力Peon经张拉段孔道摩阻后剩余张拉力)Pw( N) = Peon X e-(kx+ 0),本张拉段尾端张拉力二下一段张拉段起点张拉力。
预应力钢绞线实际伸长量计算方法1、以钢绞线在预应力管道内的长度计算理论伸长量ΔL理为基准时:(1)当采用“行程法”测量伸长量:L实=[(L100%-L10%)+(L20%-L10%)] –ΔL工作长度-ΔL工具锚–ΔL工作锚⑺L实——钢绞线实际伸长量;L20%——张拉应力为20%б0时,梁段两端千斤顶活塞行程之和;L100%——张拉应力为100%б0时,梁段两端千斤顶活塞行程之和;L10%——张拉应力为10%б0时(即初张应力,规范推荐可取10%-25%),梁段两端千斤顶活塞行程之和;ΔL工作长度——梁段两端千斤顶内钢绞线的无阻伸长量;取理论计算值;ΔL工作锚——梁段两端锚具压缩及钢绞线回缩量;取工艺试验实测值;ΔL工具锚——梁段两端锚具压缩及钢绞线回缩量;取实测值;(2)当采用“直接法”测量伸长量:L实=[(L100%-L10%)+(L20%-L10%)] –ΔL工作长度–ΔL工作锚控制应力*钢绞线截面积*钢绞线的根数=张拉力根据千斤顶和油表的检测报告中的校正方程计算出油表读数即可。
注意:有的需要超张拉来抵消预应力损失,在控制应力中乘以系数即可。
预应力钢绞线伸长量计算方法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)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)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1、预应力钢绞线张拉实际伸长量ΔL,应建立在初应力后开台量测,测得伸长值还应加上初应力的推算值。
ΔL=ΔL1+ΔL2式中ΔL1从初应力到最大张拉力间的最大伸长值ΔL2初应力以下的推算值关于初应力的取值一般可取张拉控制应力的10—25%。
预应⼒张拉伸长量计算公式预应⼒张拉伸长量计算公式预应⼒筋理论伸长值△Lcp按以下公式计算:(由张拉10%到100%的伸长值)△Lcp = 0.9 Fpm Lp / Ap Ep式中:0.9 ——系数(由10% ~ 100%的伸长值折减系数)Fpm——预应⼒筋的平均张拉⼒NLp ——预应⼒筋的计算长度mmAp ——预应⼒筋的截⾯⾯积mm2Ep ——预应⼒筋的弹性模量=1.95×105 N/mm2 式中的“Fpm——预应⼒筋的平均张拉⼒N”较难求得。
由张拉⼒和第⼆项摩擦损失求得。
摩擦损失⼜有⼀个公式去求得:δl2=δcon*(1-1/e(kx+uθ))。
(kx+uθ)是指数。
15.24钢绞线公称⾯积钢铰线应是15.24mm的是美国标准,截⾯⾯积是140mm2,单位重是1.102每⽶。
15.2mm2的是中国的标准,截⾯是⼀样的为140mm2,单位重是1.101每⽶。
钢绞线张拉伸长量的计算桥梁结构常⽤钢绞线的规格⼀般是ASTM A416、270级低松弛钢绞线,公称直径为15.24mm,标准强度为1860MPa,弹性模量为195000MPa,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1395MPa。
本⽂重点介绍曲线布置的钢绞线伸长量计算,并给出CASIO fx-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《公路桥涵施⼯技术规范》(JTJ 041-2000)(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、简化公式公式中Pp(单位:N)/Ap(单位:mm2)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,则公式可以简化为⊿L=Y*L/Ep。
张拉理论深长量计算4T=Nsinα+Fcosα=N(sinα+μcosα)当角度α与摩阻系数μ都不变时,增大拉力T,N必然增大,因此,钢绞线必然与夹片沿T方法移动,以达到新的平衡。
因此,量测千斤顶活塞行程应进行修正。
2、直接量测钢绞线的伸长量的方法(简称“直接法”)。
即在工具锚外侧的钢绞线上做标记,做为量测的基准。
如图3所示。
使用这种方法有一个优点:不论经过几个行程,均以此来量测分级钢绞线的长度,累计的结果就是初应力与终应力之间的实测伸长值。
但也有两个缺点:一是量测不方便。
二是钢绞线在受力时,端头有发散现象,对钢绞线的伸长量有影响。
通过实践,采用自制的标尺,很好的解决了这个问题。
如图4所示,标尺为铝制的方条,长约10cm,宽高约为25mm,上留一直径约10mm的圆孔,圆孔上有固定螺丝。
张拉时,用铝条的圆孔套住钢绞线,并拧紧螺丝,做为标记。
既量测方便又解决了端头的发散现象。
注意标尺应尽量装在远离钢绞线端头的位置。
通过这个装置,量测的伸长量与理论值相符。
三、实际伸长量的测定(一)几个伸长量(回缩量)概念在说明实测伸长量的测定原则之前,说明一下几个伸长量与回缩量的概念。
1、工作长度的伸长量在钢绞线预应力张拉施工中,目前常用的千斤顶的工作锚位置分前夹式和后夹式,我们使用的是穿心式千斤顶,后夹式的,张拉时钢绞线在千斤顶中的工作长度较长,如图1 所示。
一梁端工作长度一般是指在张拉千斤顶装入钢绞线后,从工具锚锚板中心至工作锚锚板中心的距离。
即工作长度=千斤顶长度+锚厚度。
其伸长量可以通过计算得出:ΔL工作长度= PL/(Ap Ep)。
该值一般按理论计算取值。
2、工作锚具钢绞线回缩量该值理论上,一般取6mm,用来计算锚上的张拉控制应力及衡量实际测量回缩量精度的标准。
目前钢绞线预应力张拉施工以使用YCW型液压千斤顶为主,该千斤顶与工图4直接法量测装置图3 直接法量测方法5作锚接触处,设有一块限制工作锚夹片在张拉过程位移的限位板,钢绞线在张拉时工作锚夹片跟随钢绞线的拉伸,向后移动至限位板凹槽的底部,对钢绞线失去约束,当千斤顶将钢绞线张拉至设计控制张拉力,在回油放松钢绞线的瞬时,钢绞线弹性收缩,工作锚夹片跟随收缩向锚环孔内位移,随即将钢绞线锚固,这就是工作锚锚塞回缩的全过程。
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)
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)
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
如果还不会算的话我这里有做好的EXCEL表格,你可以直接输入各种数进行计算。
理论伸长值计算公式
曲线预应力筋的理论张拉伸长值△LT按以下近似公式计算: △LT=(1+exp[-(k LT+ uθ)]) Fj/(2ApEp) LT
式中:Fj ——预应力筋的张拉力;
Ap ——预应力筋的截面面积;
Ep ——预应力筋的弹性模量;
LT ——从张拉端至固定端的孔道长度(m);
K ——每米孔道局部偏差摩擦影响系数;
u ——预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数;
θ ——从张拉端至固定端曲线孔道部分切线的总夹角(rad) 预应力束摩擦系数表
预应力筋种类k u
有粘结钢绞线(预埋波纹管)0.0015 0.25
无粘结钢绞线0.004 0.09
25m箱梁预应力张拉计算书
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CK0+667.275立交桥箱梁,设计采用标准强度fpk=1860MPa的高强低松弛钢绞线,公称直径15.2mm,公称面积Ag=139mm2,弹性模量Eg=1.95×105MP。
为保证施工符合设计要求,施工中采用油压表读数和钢绞线拉伸量测定值双控。
理论伸长量计算采用《公路桥梁施工技术规范》JTJ041-2002附表G-8预应力钢绞线理论伸长量及平均张拉应力计算公式。
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擦的影响系数:取0.0015
u—预应力筋与孔道壁的磨擦系数,取0.25
2、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139mm2
Ep—预应力筋的弹性模量(N/mm2),取1.95×105N/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=0.75×1860×139=193905N
X直=3.5m;X曲=2.35m
θ=4.323×180=0.25rad
KX曲+uθ=0.0015×2.35+0.25×0.25=0.066
Pp=193905×(1-e-0.066)/0.066=187644N
△L曲=PpL/(ApEp)=187644×2.35/(139×1.95×105)=16.3mm △L直=PpL/(ApEp)=187644×3.5/(139×1.95×105)=24.2mm △L曲+△L直=16.3+24.2=40.5
2、N2束一端的伸长量:
单根钢绞线张拉的张拉力:
P=0.75×1860×139=193905N
X直=0.75;X曲=2.25m
θ=14.335×π/180=0.2502
KX曲+uθ=0.0015×2.25+0.25×0.2502=0.0659
Pp=193905×(1-e-0.0659)/0.0659=187653N
△L曲=PpL/(ApEp)=187653×2.25/(139×1.95×105)=15.6mm △L直=PpL/(ApEp)=187653×0.75/(139×1.95×105)=5.2mm (△L曲+△L
直)*2=(15.6+5.2)*2=41.6mm
第二章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擦的影响系数:取0.0015
2、u—预应力筋与孔道壁的摩擦系数:取0.25
3、Ap—预应力筋的实测截面面积:139mm2
4、Ep—预应力筋实测弹性模量:1.95×105N/mm2
5、锚下控制应力:σk=0.75Ryb=0.75×1860=1395N/mm2
6、单根钢绞线张拉端的张拉控制力:P=σkAp=193905N
7、千斤顶计算长度:60cm
8、工具锚长度:7cm
二、张拉时理论伸长量计算:
以N1束钢绞线为例:
N1束一端的伸长量:
式中:
P—油压表读数(MPa)
F—千斤顶拉力(KN)
P=P1时,
(1)15%σcon=232.7KN时:
P=-0.48+0.021PF=-0.48+0.0219×232.7=4.6MPa (3)30%σcon=465.4KN时:
P=-0.48+0.021PF=-0.48+0.0219×465.4=9.7MPa (4)100%σcon=1551.2KN时:
P=-0.48+0.021PF=-0.48+0.0219×1551.2=33.5MPa (5)103%σcon=1597.7KN时:
P=-0.48+0.021PF=-0.48+0.0219×1597.7=34.5MPa P=P2时,
(1)15%σcon=203.6KN时:
P=-0.48+0.021PF=-0.48+0.0219×203. 6=4.0MPa
(3)30%σcon=407.2KN时:
P=-0.48+0.021PF=-0.48+0.0219×407.2=8.4MPa
(4)100%σcon=1357.3KN时:
P=-0.48+0.021PF=-0.48+0.0219×1357.3=29.2MPa
(5)103%σcon=1398.0KN时:
P=-0.48+0.021PF=-0.48+0.0219×1398.0=30.1MPa
三、2407号千斤顶张拉,千斤顶回归方程:
P=0.02247F+0.08
式中:
P—油压表读数(MPa)
F—千斤顶拉力(KN)
P=P1时:
(1)15%σcon=232.7KN时:
P=-0.2247F+0.08=0.08+0.02247×232.7=5.3MPa (3)30%σcon=465.4KN时:
P=-0.02247F+0.08=0.08+0.02247×465.4=10.5MPa (4)100%σcon=1551.2KN 时:
P=-0.02247F+0.08=0.08+0.02247×1551.2=34.9MPa (5)103%σcon=1597.7KN 时:
P=-0.02247F+0.08=0.08+0.02247×1597.7=36.0MPa P=P2时:
(1)15%σcon=203. 6KN时:
P=-0.2247F+0.08=0.08+0.02247×203.6=4.7MPa (3)30%σcon=407.2KN时:
P=-0.02247F+0.08=0.08+0.02247×407.2=9.2MPa (4)100%σcon=1357.3KN 时:
P=-0.02247F+0.08=0.08+0.02247×1357.3=30.6MPa (5)103%σcon=1398.0KN 时:
P=-0.02247F+0.08=0.08+0.02247×1398.0=31.5MPa。