预应力梁钢绞线伸长量计算

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：

PPPEALPL ①

kxePPkxP1 ②

式中：PP——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；

AP——预应力筋的截面面积（mm2）；

EP——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)；

——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；

——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：

iLLLL21

PPipiEALPLi

Pp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“Ppi”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iikxiie

各点平均应力公式为：

iikxipikxeii1

各点伸长值计算公式为：

pipiExLi

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4*25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（Φ15.24），极限抗拉强度fp=1860Mpa，锚下控制应力б0=0.75fp=1395Mpa。K取0.0015/m，µ=0.25。 （1）单端张拉预应力筋理论伸长值计算：

桥梁预应力混凝土钢绞线张拉

预应力张拉就是在构件中提前加拉力，使得被施加预应力张拉构件承受压应力，进而使得其产生一定的形变，来应对结构本身所受到的荷载，包括构件自身重量的荷载、车辆荷载作用等。

一、工作原理：

预应力采用双控法，以张拉应力控制为主，伸长量进行校核。实际伸长量应控制在±6%偏差，一般张拉顺序为中间→上面→下面，左右腹板对称张拉，具体已设计图纸为准。

预应力钢绞线张拉施力程序：0→初应力σ0→2倍初应力σ0→控制应力σk（持荷5分钟锚固）。σk为张拉时的控制应力（包括预应力损失在内）。

张拉施工的工作顺序：穿束→安装锚具→安装千斤顶及张拉设备→张拉、锚固→拆除千斤顶及张拉设备→压浆。

智能张拉设备

千斤顶张拉

工作锚具（13孔）

工作夹片（2瓣）

限位板

千斤顶

工具锚 工具夹片（三瓣）

千斤顶的选用：张拉千斤顶的额定张拉力宜为所需张拉力的1.5倍，且不小于1.2倍。

千斤顶的校核：千斤顶与压力表应配套标定，当出现下列情况应重新标定①使用时间超过6个月，②张拉次数超过300次，③使用过程中千斤顶或压力表出现异常情况，④千斤顶检修或更换配件后。

初应力的选择：初应力一般设置为张拉控制应力的10%-25%。

工具锚锚塞回缩量的量测： 在钢绞线开始张拉，当千斤顶张拉力，达到钢绞线张拉至初始拉力（设计控制拉力的10～25%），已把松弛的预应力钢绞线拉紧，此时应将千斤顶充分固定，精确量取从千斤顶工具锚锚杯外露端面至钢绞线外露端头的长度b1，当千斤顶张拉力，达到钢绞线预应力张拉设计控制拉力时，再量取从千斤顶工具锚锚杯外露端面至钢绞线外露端头的长度b2，工具锚锚塞回缩量b= b1- b2。（b值量测见右图）当预应力钢绞线由很多单根组成时应每根量测，取其平均值进行计算，最少不得少于三根。此回缩的出现仅对张拉伸长值的计算有影响，对张拉力量测没有影响。

渝湘高速公路D10合同段预应力钢绞线

理论伸长值计算书

（L-30mT梁）

一、说明:

1、姚家湾大桥上部构造为95片L-30mT梁，设计钢束采用Rb =1860MPa钢绞线，控制张拉应力为0.75Rb =1395Mpa，初始张拉力为10%控制张拉应y y

力；张拉采用后张法，孔道为预埋波纹管孔道。由于边跨边梁、边跨中梁和中跨边梁、中跨中梁预应力设计长度不一致，故对设计图SV-7-07所示N1、N2和N3钢绞线进行理论伸长值计算。

2、钢绞线:

预应力筋：低松弛预应力钢绞线

生产厂家：贵州集团钢丝绳厂

强度级别：1860Mpa

公称直径：15.2mm

公称面积：140mm2

二、预应力钢绞线控制张拉力

P= fpk *75%* Ay *N

式中：

P—预应力钢绞线张拉力，KN

fpk—预应力钢绞线抗拉强度标准值，为1860Mpa.

Ay—每根预应力钢绞线截面面积，140mm.

N—同时张拉预应力钢绞线的根数.

一、控制张拉力

预应力钢绞线张拉控制力表

钢绞线束 总公称截面积（mm2） 单根钢绞线控制应力（MPa） 控制张拉力（KN）

3φj15.24 3×140=420 1860×75%=1395 586

4φj15.24 4×140=560 1860×75%=1395 781

5φj15.24 5×140=700 1860×75%=1395 977

7φj15.24 7×140=980 1860×75%=1395 1367

9φj15.24 9×140=1260 1860×75%=1395 1758

11φj15.24 11×140=1540 1860×75%=1395 2148

12φj15.24 12×140=1680 1860×75%=1395 2344

13φj15.24 13×140=1820 1860×75%=1395 2539

14φj15.24 14×140=1960 1860×75%=1395 2734

15φj15.24 15×140=2100 1860×75%=1395

2930

说明：

1．例如5φj15.24指该钢绞线束由5根公称直径为15.24mm的单根钢绞线组成；若使用OVM型锚具则通常表示为OVM15-5；

2．单根钢绞线的公称截面积一般为140mm2；

3．1t相当于10KN，张拉千斤顶的吨位可由控制张拉力换算出；

4．千斤顶驱动油泵的油表读数换算：钢绞线束的控制张拉力（N）/千斤顶油缸活塞面积（mm2）；

二、张拉伸长值计算

1．预应力筋采用应力控制方法张拉时，应以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内，即︱（△L实－△L理）/△L理︱＜6%

2．理论伸长值的计算公式：

单端理论伸长值△L=（Pp×L）/（Ap×Ep）

①Pp——预应力筋的平均张拉力（N），直线筋取张拉端的拉力，两端张拉的曲线筋的平均张拉力计算如下：

Pp= P（1－e-(κχ+μθ)）/（κχ+μθ）