预应力钢绞线张拉伸长值量测方法的探讨
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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。
关于预应力筋理论伸长值和张拉实际伸长值△L的计算据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)简称“桥施规”第12.8.3条规定:“预应力筋采用预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符合设计要求,设计无规定时,实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内,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”。
对预应力筋采用预应力控制张拉及预应力筋伸长量校核的情况,作如下介绍:一、预应力筋理论伸长值△L的计算,按“桥施规”129页(12.8 3-1)公式采用,即:△L=P P L/A P E P公式中各参数的选用:P P-------预应力筋张拉端的平均张拉力(N)直线段:P P=P(1-e-kL)/KL曲线段:P p=P[1-e-(KL+μθ)]/(KL+μθ)式中:P-------预应力筋张拉端的拉力(KN);e-------自然对数的底数e=2.718281828;K、μ------参数,按“桥施规”第339页附表G—8选用,当采用塑料波纹管时,μ值可用0.14;K值可用0.0015;θ-------从张拉端到计算截面曲线孔道的部分切线夹角之和(rad);当钢束全长中,即有平曲线孔道,或者平、竖曲线组合孔道时,可取其切线夹角θP(平曲线切线夹角),θS竖向切线夹角的平方和的平方根计算即:θ=∑n1(QP2+θs2)1/2L---------预应力筋长度,是从计算截面至张拉端前锚夹片间各直线、曲线段的长度。
钢束计算截面确定:当两端张拉时,钢束布置多是以构件中心线对称布置,是以构件中线(跨中)为计算截面;当钢束布置不是以构件中心对称布置时,应以钢束两端张拉力克服摩阻力后终点力相等处为计算截面。
预应力筋的截面面积Ap;采用厂家提供的面积。
预应力筋的弹性模量Ep;采用厂家提供的弹模。
二、预应力筋的理论伸长值△L计算:一般采用精确计算法分段计算,即按直线段、曲线段长度(X),分别计算出其伸长量(△L i)再总加起来,故:△L=∑n1△Li△Li=Pi﹒X/A p﹒E pX(=△L i)---------直线段或曲线段的长度(m)三、预应力筋张拉时,实际伸长值据“桥施规”应当为:△L=△L1+△L2-C-△a式中:△L1----------从初始加力20%σcon开始,到控制张拉力100%σcon为此,期间的实测伸长量为(mm)。
后张法预应力钢绞线伸长量的计算与现场测量控制预应力钢绞线施工时,采用张拉应力和伸长值双控,实际伸长值与理论伸长值误差不得超过6%,后张预应力技术一般用于预制大跨径简支连续梁、简支板结构,各种现浇预应力结构或块体拼装结构。
预应力施工是一项技术性很强的工作,预应力筋张拉是预应力砼结构的关键工序,施工质量关系到桥梁的安全和人身安全,因此必须慎重对待。
一般现行常接触到的预应力钢材主要:有预应力混凝土用钢绞线、PC光面钢丝、刻痕钢丝、冷拔低碳钢丝、精轧螺纹钢等材料。
对于后张法预应力施工时孔道成型方法主要有:金属螺旋管、胶管抽芯、钢管抽芯、充气充水胶管抽芯等方法。
本人接触多的是混凝土预应力钢绞线(PCstrand、1×7公称直径15,24mm,f pk=1860Mpa,270级高强底松弛),成孔方法多采用金属螺旋管成孔,本文就以此两项先决条件进行论述。
1 施工准备:1.1 熟悉图纸:拿到施工图纸应先查阅施工说明中关于预应力钢绞线的规格,一般预应力钢束采用ASTMA416-270级低松弛钢绞线,其标准强度为f pk=1860Mpa,1×7公称直径15,24mm,锚下控制力为Δk=0.75 f pk Mpa。
1.2 根据施工方法确定计算参数:注:摘自《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)附录G-8根据钢绞线试验结果取得钢绞线实际弹性模量Ep(一般为1.9~2.04×105Mpa)1.3 材料检测:金属螺旋管根据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)附录G-7之要求检测;锚具根据《公路桥梁预应力钢绞线用YM锚具、连接器规格系列》(JT/T 329.1-1997)及《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、连接器试验方法及检验规则》(JT/T 329.2-1997)之要求检测;钢绞线根据《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003之要求检测2 理论伸长量计算: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;两项因素导致钢绞线张拉时,锚下控制应力沿着管壁向跨中逐渐减小,因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同的。
预应力钢绞线施工中张拉伸长值误差分析及控制摘要:预应力钢绞线是桥梁建设过程当中施工过程,对于桥梁建设而言具有一定的重要性。
由此,桥梁建设的施工要求预应力钢绞线施工过程具有较高的规范要求,其设计必须具备一定的标准。
预应力钢绞线能够同时对张拉力和延伸量进行控制,并且在其控制过程当中将张拉力作为主要力量,量校核为张拉伸长量,所有程序均需要严格按照程序进行规范操作,其实测的伸长量与设计当中的伸长量之间的误差必须在±6%以内,以保证施工过程的有效性。
本文当中从现今预应力钢绞线的伸长值设计、施工当中的误差以及张拉过程当中的操作等方面对预应力钢绞线施工中张拉伸长值误差进行了分析,并相应的进行了控制。
关键词:预应力钢绞线;张拉伸长值;伸长值误差前言预应力施工工程是每一处桥梁建设施工当中的重要组成部分,具有极高的应用地位,在预应力张拉的过程当中,会出现一种实测的伸长值,该实测伸长值便是为了对张拉过程当中的钢绞线进行检验,亦是进行检验的一个比较直观的标准。
为了保证桥梁施工的质量,在预应力施工当中应该十分注意对实测伸长值误差的减小,对数据进行比较科学、合理的整合,由此得出的最终伸长量方能够与设计伸长量进行对比,具有一定的参考价值。
因此,对预应力钢绞线施工中张拉伸长值误差进行扥洗与控制具有一定的实际意义,同时能够为该方面的研究提供更加充足的理论基础,具有一定的理论意义。
一、设计伸长值的概述(一)设计伸长值的含义设计伸长值是桥梁施工当中预应力施工过程当中所产生的一种数值,对计算钢绞线张拉长度具有重要的作用,在众多的桥梁施工图纸当中,一进村宅着固定的设计伸长值,但是每一个固定的设计伸长值均为理论状态下的伸长值,对现实施工当中的各种影响因素均为进行恰当的考虑,并不具有实际意义。
基于该种情况,桥梁施工过程当中需要对预应力刚小贤的设计伸长值进行计算、检验以及校对,便于保障整体施工质量以及施工安全。
(二)设计伸长值的应用此处,采取某桥梁施工单位的预应力施工设计图纸数据作为参考依据。
后张法预应力钢绞线伸长量的计算方法与控制预应力钢绞线施工时,采用张拉应力和伸长值双控,实际伸长值与理论伸长值误差不得超过6%,后张预应力技术一般用于预制大跨径简支连续梁、简支板结构,各种现浇预应力结构或块体拼装结构。
预应力施工是一项技术性很强的工作,预应力筋张拉是预应力砼结构的关键工序,施工质量关系到桥梁的安全和人身安全,因此必须慎重对待。
一般现行常接触到的预应力钢材主要:有预应力混凝土用钢绞线、PC光面钢丝、刻痕钢丝、冷拔低碳钢丝、精轧螺纹钢等材料。
对于后张法预应力施工时孔道成型方法主要有:金属螺旋管、胶管抽芯、钢管抽芯、充气充水胶管抽芯等方法。
本人接触多的是混凝土预应力钢绞线(PCstrand、1×7公称直径15,24mm,fpk =1860Mpa,270级高强底松弛),成孔方法多采用金属螺旋管成孔,本文就以此两项先决条件进行论述。
1 施工准备:1.1 熟悉图纸:拿到施工图纸应先查阅施工说明中关于预应力钢绞线的规格,一般预应力钢束采用ASTMA416-270级低松弛钢绞线,其标准强度为fpk=1860Mpa,1×7公称直径15,24mm,锚下控制力为Δk=0.75 fpk Mpa。
1.2 根据施工方法确定计算参数:预应力管道成孔方法采用金属螺旋管成孔,查下表确定K、μ取值:表1表1注:摘自《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)附录G-8根据钢绞线试验结果取得钢绞线实际弹性模量Ep(一般为1.9~2.04×105Mpa)1.3 材料检测:金属螺旋管根据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)附录G-7之要求检测;锚具根据《公路桥梁预应力钢绞线用YM锚具、连接器规格系列》(JT/T 329.1-1997)及《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、连接器试验方法及检验规则》(JT/T 329.2-1997)之要求检测;钢绞线根据《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003之要求检测2 理论伸长量计算: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;两项因素导致钢绞线张拉时,锚下控制应力沿着管壁向跨中逐渐减小,因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同的。
钢绞线预应力的张拉计算测量方法分析作者:王达来源:《中国新技术新产品》2013年第24期摘要:文章通过对锚塞回缩量的介绍,对该种方式在钢绞线的预应力的张拉测量中的应用进行了分析,并证明该方式能够满足施工设计的规范要求,具有可行性。
关键词:张拉伸长值;预应力;锚塞回缩量;测量;钢绞线中图分类号:G613 文献标识码:A1 张拉伸长值的确定1.1 计算:钢绞线的预应力张拉主要是指在锚夹前钢绞线预应力在完成张拉后的拉力,其属于正拉力的设计施工阶段的控制拉力。
所以,对于该拉力伸长量的理论测算时使用的钢绞线长短应当为锚固点间的钢绞线端距离,但张拉力的控制是千斤顶对钢绞线作用时预应力张拉工具锚控制的,因此为方便计算以及控制,伸长量理论计算长度一般以锚固点间距以及钢绞线受到千斤顶作用后的长度为准。
但是需要考虑到的是,在测量时由于张拉作用过程中,钢绞线大部分外露段都被千斤顶以及锚具包裹,因此其伸长量无法直接在钢绞线上进行实地测量。
所以,钢绞线在张拉作用下的实际伸长值只能通过对张拉千斤顶作用时其活塞的行程测量来估算钢绞线伸长值,并对整个过程中钢绞线的锚塞回缩量予以去除。
1.2 在先张法施工中对钢绞线的拉伸量测量时,也会在每次张拉后直接卸掉前进行直接对钢绞线外露部分进行测量,这种直接丈量的方式主要以钢绞线外露长度差或者是其张拉活动衡量在张拉动作中位移差作为所求值。
虽然该方式较直观,但是适用范围较窄,仅用于对能够在没分级张拉后对千斤顶撤出的方式,或者是有活动横梁装置的预应力张拉测量方法中。
该种方法为施工能够方便进行,往往会对钢绞线的一端予以固定,主要对另一端进行张拉,因此测量时还应当去除锚固端夹具的回缩量。
其锚塞回缩量的测量主要为每级张拉前钢绞线在锚固夹具外露出的长度同张拉后在锚固夹具的外露长度差,或者为外露的钢绞线长度差。
2 对预应力张拉的锚塞回缩量的测量2.1 对工具锚的锚塞回缩量测量:在千斤顶开始对钢绞线作用,即产生张拉到拉力至钢绞线初始值,便已经改变钢绞线较为松弛的状态,此时充分固定千斤顶,对拉紧的钢绞线进行测量,测量位置为钢绞线的外露端至千斤顶的工具锚环端,通过精确的测量将测量长度值确定为b1,后继续对钢绞线进行张拉,当张拉力达到预应力设计控制值时,再次对钢绞线的外露端头至工具锚环的外露端面之间的距离进行测量,将长度值定义为b2,通过两个数据对工具锚的锚塞回缩量进行计算:b= b1- b2。
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⑺ L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%。
预应力钢绞线张拉伸长值锚塞回缩量量测方法的探讨预应力钢绞线张拉伸长值锚塞回缩量量测方法的探讨摘要:钢绞线预应力混凝土在桥梁工程中已普遍使用,作为质量双控指标的钢绞线张拉伸长值及锚固张拉力的计算,相应规范均已有明确规定,但对在预应力张拉实际施工中的具体量测,各家说法与作法都存在较大差异,本文就此问题根据笔者施工的实践予以介绍,供广大从事钢绞线预应力张拉工作者参考。
关键词:钢绞线;预应力张拉;伸长值;锚塞回缩量;量测1 引言以钢绞线作为桥梁工程、路基高边坡抗滑加固等工程施加预应力的载体,是目前普遍采用的材料和工艺。
对钢绞线张拉预应力施加、锚固的方法和张拉力、钢绞线伸长量的理论计算,在相应的规范中都已有明确的规定,但在实际操作中对钢绞线施加预应力张拉的伸长值、钢绞线锚固时锚具锚塞回缩量的量测,各家说法及做法均存在差异,这对预应力张拉质量控制的双控指标(即钢绞线张拉力与实测伸长值)的计算和评判产生了一定的影响。
针对上述问题,笔者就多年预应力张拉实践,尝试提出如下实际作法和技术见解(以后张法为主),为广大钢绞线预应力张拉工作者提供参考。
2 钢绞线张拉伸长值计算钢绞线预应力张拉施工设计控制张拉力,是指预应力张拉完成后钢绞线在锚夹具前的拉力。
因此,在钢绞线预应力张拉理论伸长量计算时,应以钢绞线两头锚固点之间的距离作为钢绞线的计算长度,但在预应力张拉时钢绞线的控制张拉力是在千斤顶工具锚处控制的,故为控制和计算方便,一般以钢绞线两头锚固点之间的距离,再加上钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度,作为钢绞线预应力张拉理论伸长量的计算长度。
在钢绞线预应力张拉时,钢绞线的外露部分,大部分被锚具和千斤顶所包裹,钢绞线的张拉伸长量无法在钢绞线上直接测量,故只能用测量张拉千斤顶的活塞行程,计算钢绞线的张拉伸长值,但同时还应减掉钢绞线张拉全过程的锚塞回缩量。
(参阅《公路桥涵施工技术规范》)一般计算式为:ΔL=ΔL 1+ΔL 2-b-c ⑴ 式中:ΔL 1:为从初始拉力L 初(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L 终间的千斤顶活塞的张拉行程;ΔL 2:为初始拉力时的推算伸长值(按规范规定推算求得);b :工具锚锚塞回缩量;c :工作锚锚塞回缩量。
钢绞线预应力张拉伸长值、锚塞回缩量量测方法的探讨徐致松摘要:钢绞线预应力混凝土在桥梁工程中已普遍使用,作为质量双控指标的钢绞线张拉伸长值及锚固张拉力的计算,相应规范均已有明确规定,但对在预应力张拉实际施工中的具体量测,各家说法与作法都存在较大差异,本文就此问题根据笔者施工的实践予以介绍,供广大从事钢绞线预应力张拉工作者参考。
关键词:钢绞线;预应力张拉;伸长值;锚塞回缩量;量测1引言以钢绞线作为桥梁工程、路基高边坡抗滑加固等工程施加预应力的载体,是目前普遍采用的材料和工艺。
对钢绞线张拉预应力施加、锚固的方法和张拉力、钢绞线伸长量的理论计算,在相应的规范中都已有明确的规定,但在实际操作中对钢绞线施加预应力张拉的伸长值、钢绞线锚固时锚具锚塞回缩量的量测,各家说法及做法均存在差异,这对预应力张拉质量控制的双控指标(即钢绞线张拉力与实测伸长值)的计算和评判产生了一定的影响。
针对上述问题,笔者就多年预应力张拉实践,尝试提出如下实际作法和技术见解(以后张法为主),为广大钢绞线预应力张拉工作者提供参考。
2钢绞线张拉伸长值确定2.1钢绞线张拉伸长值计算钢绞线预应力张拉施工设计控制张拉力,是指预应力张拉完成后钢绞线在锚夹具前的拉力。
因此,在钢绞线预应力张拉理论伸长量计算时,应以钢绞线两头锚固点之间的距离作为钢绞线的计算长度,但在预应力张拉时钢绞线的控制张拉力是在千斤顶工具锚处控制的,故为控制和计算方便,一般以钢绞线两头锚固点之间的距离,再加上钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度,作为钢绞线预应力张拉理论伸长量的计算长度。
在钢绞线预应力张拉时,钢绞线的外露部分,大部分被锚具和千斤顶所包裹,钢绞线的张拉伸长量无法在钢绞线上直接测量,故只能用测量张拉千斤顶的活塞行程,计算钢绞线的张拉伸长值,但同时还应减掉钢绞线张拉全过程的锚塞回缩量。
(参阅《公路桥涵施工技术规范》)一般计算式为:ΔL=ΔL1+ΔL2-b-c ⑴式中: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:工具锚锚塞回缩量;c:工作锚锚塞回缩量。