30米箱梁负弯矩预应力张拉计算书
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30m箱梁预应力张拉计算书一、工程概述本次预应力张拉计算针对的是 30m 箱梁,该箱梁采用后张法预应力施工工艺。
箱梁的设计承载能力和使用性能在很大程度上取决于预应力的施加效果,因此准确的预应力张拉计算至关重要。
二、设计参数1、箱梁混凝土强度等级为 C50,弹性模量 Ec = 345×10^4 MPa。
2、预应力钢绞线采用高强度低松弛钢绞线,规格为 1×7 152 1860,其标准强度 fpk = 1860 MPa,弹性模量 Ep = 195×10^5 MPa。
3、每束钢绞线的根数和布置根据设计要求确定。
4、锚具采用 OVM 系列锚具,锚下控制应力σcon = 075 fpk =1395 MPa。
三、预应力损失计算1、锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失σl1对于夹片式锚具,根据规范取值计算。
2、预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失σl2考虑孔道偏差系数 k 和摩擦系数μ,通过计算公式得出。
3、混凝土加热养护时,受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间温差引起的预应力损失σl3若施工过程中存在此项情况,按照实际温差计算。
4、预应力钢筋的应力松弛引起的预应力损失σl4根据规范规定的松弛系数和张拉控制应力计算。
5、混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失σl5综合考虑混凝土的强度、龄期、环境条件等因素计算。
四、张拉力计算1、单根钢绞线的张拉力 P =σcon × Ap其中 Ap 为单根钢绞线的截面积。
2、每束钢绞线的张拉力为单根张拉力乘以束内钢绞线根数。
五、理论伸长值计算1、根据公式ΔL = Pp × L /(Ap × Ep) 计算其中 Pp 为平均张拉力,L 为预应力筋的长度。
2、考虑孔道曲线部分对伸长值的影响,进行修正计算。
六、实际伸长值测量与计算1、测量初始伸长值ΔL1,从千斤顶开始加载至初应力(一般为10%σcon)时的伸长量。
2、测量最终伸长值ΔL2,从初应力加载至控制应力时的伸长量。
30米箱梁预应力张拉计算书一、张拉设计2 预应力钢束为φ高强度低废弛钢绞线,横载面积 140mm,有单束5 根、4 根两种形式,锚具型号分别为OVM15-5型、OVM15-4、锚下控制应力 N1~N3 为 1340Mpa,N4 为 1320Mpa,T1 为 1395Mpa,T2 为1340MPa。
二、张拉设施采纳1 、张拉设施能力计算(以单束 5 根为例,边跨 N1~N3)P=σ控×A×n=1340 6×10 2 -6N/m×140×102m×5=938KN=为了抵消夹片锚固回缩时的预应力损失(按一端回缩6mm计),超张拉 3%σ控:P max=P×103%=2、张拉设施行程(以最长钢束拉力无磨阻损失为例)L=σ控×L/E p=1340 ×106×× 103/ ×1011)=张拉时为双侧张拉 , 单侧伸长量为 2=所采纳QYC150型穿心式液压千斤顶, 其张拉力T=150T,行程l s=400mm。
3、压力表采纳2150T 千斤顶活塞面积为290cm。
由式 P n=P/A n(式中 P n—计算压力表读数; P—张拉力; A n—张拉设施工作液压面积),得:P4 2 n =×10 N/29000mm=mm 2所采纳最大读数为60MPa的压力表。
三、分级张拉段区分为了便于伸长量丈量和控制两头张拉的同步进行,把张拉段分为10%σ控、20%σ控、100%σ控、103%σ控四个阶段,各阶段张拉力分别为:张拉力4φ张拉阶段5φs10%σ控(KN)20%σ控(KN)100%σ控(KN)938103%σ控(KN)四、应力张拉操作程序初张拉至δ k(正确丈量伸长量),持荷3分钟,而后张拉至δ k,持荷 3 分钟,再张拉直接到位δk,持荷 3 分钟,进油张拉到δk锚固。
不再采纳超张拉工艺。
30米箱梁负弯矩张拉施工方案计算书一、施工工艺中横梁内设置波纹管接头→穿设钢绞线→安装扁锚及夹片→预应力张拉→封锚→管道压浆。
1. 设置波纹管接头在中横梁钢筋安装同时设置波纹管接头,波纹管接头安装应牢固,连接处应用胶布缠封严实,防止漏浆。
因接头波纹管附近焊接作业较多,中横梁浇筑前应检查接头波纹管是否有烫伤,接头安装是否被扰动。
若出现问题及时整改,以免漏浆给后续压浆作业带来不便。
2.穿设钢绞线2.1. 预应力钢绞线采用抗拉强度标准值fpk = 1860MPa ,公称直径d=15.2mm 的低松弛高强度钢绞线。
2.2 .钢绞线下料要求:70*25 扁管孔道(T1)内钢绞线长度7 米,工作长度每端30cm,T1 每根钢绞线下料7.6 米,每个孔道内4 根钢绞线。
60*25 扁管孔道(T2)内钢绞线长度10 米,工作长度每端30Cm,T2每根钢绞线下料10.6 米,每个孔道内 3 根钢绞线;70*25 扁管孔道(T3)内钢绞线长度15 米,工作长度每端30cm,T3 每根钢绞线下料15.6 米,每个孔道内 4 根钢绞线;下料禁止采用气割焊、电弧焊,必须采用砂轮切割机割断。
2.3. 钢绞线穿设若无法全部穿过,应找到管道堵塞处,疏通管道后再进行穿设。
3.安装扁锚及夹片3.1. 扁锚及夹片应在张拉当天安装,避免因过早安装致使扁锚及夹片锈蚀,影响张拉质量。
3.2. T1 、T3管道应安装BM15-4扁锚,T2管道应安装BM15-3扁锚。
扁锚安装前应清理出锚垫板张拉面,凿除锚垫板张拉面混凝土,使扁锚能够紧密结合在锚垫板的凹槽内。
3.3 .夹片安装应均匀的敲打夹片,直至将夹片与钢绞线敲打紧密。
4. 顶面负弯矩钢束的张拉施工4.1. 预制箱梁顶板负弯矩张拉工序:安装油顶→张拉→持压2-3 分钟→卸顶。
4.2. 中横梁及其两侧与顶板负弯矩束同长度范围内的湿接缝混凝土龄期达到7 天、强度达到设计的85%后,即可进行顶板负弯矩张拉工作。
30m箱梁负弯矩张拉计算书一、工程概况1、概况30m箱梁共计120片,其中中跨中梁28片、边梁28片,边跨边梁32片、边跨中梁32片,负弯矩T1=T2=T3均为5束。
2、材料及机具(1)低松驰高强度预应力钢绞线应符合GB/T5224-2003的规定。
单根钢绞线直径φS15.2mm,钢绞线面积A=140mm2,钢绞线标准抗拉强度f PK=1860Mpa,弹性模量E P=1.96×105Mpa。
钢绞线为天津圣特预应力钢绞线有限公司生产,钢绞线送检弹性模量为E P=1.96×105 Mpa。
(2)张拉锚具采用开封长城预应力有限责任公司生产的OVM15-5锚具。
3、主要技术参数(1)T梁采用C50砼,砼强度达到设计强度的100%时,方可进行预应力张拉。
(2)钢绞线张拉锚下控制应力为0.75f PK即δK=0.75f PK=1860×0.75=1395 Mpa。
(3)预应力管道成型塑料波绞管,孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数K=0.0015,预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数μ=0.23,(参数为设计图纸中给出)。
(4)张拉采用应力值和伸长值双控,以钢绞线伸长量进行校核。
钢绞线实际伸长值与理论伸长值的偏差控制在±6%以内。
(5)钢绞线下料时,两端均考虑30cm的工作长度。
二、30m箱梁负弯矩张拉计算(一)钢束T1计算锚下控制应为δK=0.75f PK=1860×0.75=1395 Mpa1)T1束钢绞线张拉计算:T1(5根钢绞线):孔道长度X1=4.505m θ1=2.5°×π/180°=0.043633则(KX+μθ)1=0.0015×4.505+0.23×0.043633=0.016793P1=AyδK N/1000=140×1395/1000=195.3kNP-张拉端张拉力KNδK-单根钢绞线锚下控制应力Ay-每根钢绞线断面积A=140mm2 N-每束钢绞线根数N=5 1、平均张拉力计算: P P1=P 1[1-e -(KX+υθ)1]/(KX+υθ)1=195300×(1-e -0.016793) /0.016793=193669.3(N )2、理论伸长值计算: △L 1=EPAp L p p ⋅⨯11=193669.3×4.505×1000/(140*196×105) =31.8mmT1钢束单端伸长量成果表T1钢束总伸长量成果表备注:总伸长值=单端伸长值×22)T2、T3束钢绞线张拉计算:T2(5根钢绞线):孔道长度X 1=8.005m θ1=2.5°×π/180°=0.043633 则(KX+μθ)1=0.0015×8.005+0.23×0.043633=0.022043P1=Ay δK N/1000=140×1395/1000=195.3kN P-张拉端张拉力KNδK -单根钢绞线锚下控制应力 Ay-每根钢绞线断面积A=140mm2 N-每束钢绞线根数N=51、平均张拉力计算: P P1=P 1[1-e -(KX+υθ)]/(KX+υθ)1=195300×(1-e -0.022043) /0.022043=193163.2(N )2、理论伸长值计算: △L 1=EPAp L p p ⋅⨯11=193163.2×8.005/(140*196×105)=56.4mmT2钢束单端伸长量成果表T2钢束总伸长量成果表备注:总伸长值=单端伸长值×2三、张拉施工1、张拉前准备(1)千斤顶油表校核:到具有资质的计量标定单位标定,给出油压与张拉力的关系式P=F(N),注明油表号与千斤顶号;油表归零及压力标定,出具校准证书。
30m箱梁预应力张拉计算书一、工程概述本工程为_____桥梁项目,其中 30m 箱梁采用预应力混凝土结构。
箱梁预应力钢束的布置和张拉是确保箱梁结构承载能力和耐久性的关键环节。
本次计算旨在确定预应力钢束的张拉控制应力、张拉力以及伸长量等参数,为施工提供准确的技术依据。
二、设计参数1、箱梁混凝土强度等级:C502、预应力钢绞线规格:采用高强度低松弛钢绞线,规格为 1×7-1520mm,标准强度 fpk = 1860MPa,弹性模量 Ep = 195×10⁵MPa。
3、管道摩擦系数:μ = 0254、管道偏差系数:k = 000155、锚具变形和钢绞线回缩值:一端锚具回缩量为 6mm,两端共计12mm。
三、预应力钢束布置本箱梁共设置了_____束预应力钢束,分别为 N1、N2、N3 等。
每束钢绞线的根数和布置位置根据箱梁的受力要求进行设计。
四、张拉控制应力计算根据设计要求,预应力钢绞线的张拉控制应力σcon 为:σcon = 075fpk = 075×1860 = 1395MPa五、张拉力计算每束钢绞线的张拉力 P 按下式计算:P =σcon×Ap其中,Ap 为每根钢绞线的截面积,1×7-1520mm 钢绞线的截面积Ap = 140mm²。
例如,对于 N1 束钢绞线,假设根数为 n,则其张拉力为:P = 1395×n×140依次计算出各束钢绞线的张拉力。
六、理论伸长量计算预应力钢绞线的理论伸长量ΔL 按下式计算:ΔL =(P×L)/(Ap×Ep)式中,L 为预应力钢绞线的有效长度。
以 N1 束为例,详细计算其理论伸长量。
首先确定 N1 束钢绞线的有效长度,然后代入公式进行计算。
依次计算出各束钢绞线的理论伸长量。
七、实际伸长量计算实际伸长量的测量应在初应力(一般为10%σcon)下测量伸长量ΔL1,然后在20%σcon 下测量伸长量ΔL2,最后在100%σcon 下测量伸长量ΔL3。
神木市沙峁至贺家川公路改建工程LJ-2标段窟野河大桥30m箱梁预应力张拉计算书编制:审核:2019年5月20日目录第1章工程概况 (1)第2章张拉力计算 (2)第3章张拉工艺流程质量控制 (14)第4章张拉注意事项及安全技术 (16)第1章工程概况本计算书适用于神木市沙峁至贺家川公路改建工程LJ-2标段。
30m预应力砼连续箱梁采用先简支后连续结构,主梁由预制C50预应力混凝土浇筑,和现浇砼桥面组合而成后采用张拉预应力施工,预应力钢铰线,符合采用标准(GB/T 5224-2003)公称直径15.2mm的高强度低松驰钢绞线,抗拉强度标准1860MPa,公称面积为140mm2)。
锚具采用M15-4、M15-5型圆形锚具及其配套的配件。
钢绞线采用符合GB/T 5224-2003标准的低松弛高强度钢绞线,单根钢绞线公称直径Φs15.20,钢绞线的面积Ap=140mm 2,钢绞线的标准强度fpk=1860MP a,松弛率ρ=0.035,弹性模量E p=1.95×105Mpa。
松弛系数ξ=0.3,管道摩擦系数μ=0.25,管道偏差系数k=0.0015;根据设计要求,配备YDC-1500千斤顶4台,压力表四块,上述设备均应在法定权威机构进行标定。
施工要求1、预应力施工需计算书经审批且监理工程师在场的前提下才能进行张拉作业施工。
2、当气温低于+5℃或超过+35℃时禁止施工。
3、箱梁的砼强度应不低于设计强度等级值得90%,弹性模量不低于混凝土28d弹性模量的85%时,方可张拉预应力钢束。
采取两端对称同时张拉,每次张拉一束钢绞线,张拉前应检查预应力钢束是否在管道内移动正常,张拉顺序为不少于7天且锚下砼达90%设计强度。
张拉顺序为N1、N3、N2、N4号钢束。
4、预应力张拉采用两端对称,张拉方法采用伸长值和张拉控制应力,双控实际伸长值与理论伸长量控制在±6%以内,否则应停止施工。
待查明原因采取措施后方可继续张拉。
30米箱梁后张法预应力钢绞线张拉伸长量计算书30米箱梁后张法预应力钢绞线张拉伸长量计算书一、计算公式及参数△L=Ep Ap LPp ?? Pp=1、预应力平均张拉力计算公式及参数:△L—钢绞线一端伸长量(mm ) P p —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0.0015 μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数,取0.232、预应力筋的理论伸长值计算公式及参数: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(mm 2),单根取140 mm 2E p —预应力筋的弹性模量(N/ mm 2),取2.0×105 N/ mm 2(Mpa )在计算一端伸长量时,X=L二、伸长量计算以中跨为例:1、N1束一端的伸长量:(中跨4股)单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1860×140=195300N X=30.72÷2=15.36m θ=7.5×π÷180=0.131radKX+μθ=0.0015×15.36+0.23×0.131=0.053P p=P×[1-e-( KX+μθ)]/( KX+μθ)= 195300×4×(1-e-0.053) ÷0.053=760803.74N △L=P p×L÷(A p×E p)= 760859×15360÷(140×4×2.0×105)△L=104.3mm扣除10%初应力后△L=104.3×(1-10%)=93.90mmN1总伸长量为93.9mm×2=187.80mm2、N2束一端的伸长量:(中跨4股)单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1860×140=195300NX=30.78÷2=15.39mθ=7.5×π÷180=0.131radKX+μθ=0.0015×15.39+0.23×0.131=0.053P p=P×[1-e-( KX+μθ)]/ ( KX+μθ)= 195300×4×(1-e-0.053) ÷0.053=760787N △L= P p×L ÷(A p× E p)= 760859×15390÷(140×4×2.0×105)△L =104.54mm扣除10%初应力后△L=104.54×(1-10%)=94.09mmN2总伸长量为94.09mm×2=188.17mm3、N3束一端的伸长量:(中跨4股)单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1860×140=195300NX=30.85÷2=15.425mθ=7.5×π÷180=0.131radKX+μθ=0.0015×15.425+0.23×0.131=0.053P p=P×[1-e-( KX+μθ)]/( KX+μθ)=195300×4×(1-e-0.053) ÷0.053=760767N △L= P p×L÷(A p×E p)=760859×15425÷(140×4×2.0×105)△L =104.78mm扣除10%初应力后△L=104.79×(1-10%)=94.30mmN3总伸长量为94.31mm×2=188.60mm4、N4束一端的伸长量:(中跨5股)单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1860×140=195300NX=30.56÷2=15.28mθ=1.4×π÷180=0.024radKX+μθ=0.0015×15.28+0.23×0.024=0.029P p=P×[1-e-(KX+μθ)]/ (KX+μθ)= 195300×5×(1-e-0.028) ÷0.028=962696N △L= P p×L ÷(A p× E p)= 962696×15280÷(140×5×2.0×105)△L =105.07mm扣除10%初应力后△L=105.07×(1-10%)=94.56mmN4总伸长量为94.56mm×2=189. 12mm依次计算出边跨梁板的单端伸长量为:N1单端伸长量=93.11mm N2单端伸长量=94.87mmN3单端伸长量=94.78mm N4单端伸长量=95.79mm三、钢绞线的张拉控制应力计算(以中跨N1为例)N1 4股钢绞线:σcon=0.75×1860×140×4=781.2KN0111号千斤顶张拉、10075122号油表时:千斤顶回归方程:Y=0.0316X+0.9式中:Y——油压表读数(MPa)X——千斤顶拉力(KN)①.10%σcon=78.12 KN时:Y=0.0316X+0.9=0.0316×78.12+0.9=3.37MPa②.20%σcon=156.24KN时:Y=0.0316X+0.9=0.0316×156.24+0.9=5.84MPa③100%σcon=781.2KN时:Y=0.0316X+0.9=0.0316×781.2+0.9=25.6MPa0112号千斤顶张拉、10075127号油表时:千斤顶回归方程:Y=0.0319X+0.77:式中: Y——油压表读数(MPa)X——千斤顶拉力(KN)①.10%σcon=78.12 KN时:Y=0.0319X+0.77=0.0319×78.12+0.77=3.26MPa②.20%σcon=156.24KN时:Y=0.0319X+0.77=0.0319×156.24+0.77=5.75MPa ③.100%σcon=781.2KN时:Y=0.0319X+0.77=0.0319×781.2+0.77=25.69MPa 30米箱梁(边跨)张拉数据表30米箱梁(中跨)张拉数据表。
30m箱梁负弯矩预应力张拉计算书1、张拉技术参数(1).设计张拉技术参数及要求本大桥30m箱梁负弯矩张拉采用Φj15.24mm钢铰线,标准强度R y b =1860MPa,标准截面积A=140mm2,钢绞线弹性模量E p=1.95×105Mpa,张拉控制应力为σk =1395 MPa (0.75R y b)。
待接头现浇砼强度达到设计强度的95%时方可张拉预应力钢束。
该负弯矩张拉采用两端同时张拉的方式进行。
张拉顺序为T1、T2。
预应力张拉程序按《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)第12.10.3条规定,后张拉预应力钢绞线张拉程序为:0→初应力(持荷3min,量测引伸量δ1)→100%σk(持荷3min,量测引伸量δ2) →回油→量测引伸量δ3。
初应力一般取0.1~0.15σk,初应力阶段的目的是为使预应力束每根钢绞线受力相同,同时也是预应力束延伸量测的需要。
(2).实际采用钢绞线张拉技术参数张拉实际采用钢绞线具体力学性能如下:标准强度:R y b=1860MPa,实测截面积:A=140mm2,(检定机构未检测,以标准截面积为准)弹性模量:E p=1.975×105Mpa,(钢绞线抽样检测平均值)张拉控制应力:σk =1395 MPa (0.75R y b)。
2、预应力束理论伸长值的计算(1)根据《公路桥涵施工技术规范》第12.8.3-3条的规定,预应力束的理论伸长值为:△L=P p L/A p E p (式1)式中:L—预应力钢绞线长度(m)。
A p—预应力钢绞线的公称面积(mm2)。
E p—预应力钢绞线的弹性模量(Mpa)。
P p—预应力钢绞线的平均张拉力(KN)。
(2)预应力钢绞线平均张拉力的计算按《规范》(JTJ041-2000)附录规定:预应力钢绞线的平均张拉力为P p=P(1-e-(kx+µθ))/(kx+µθ)。
(式2)式中:P P——预应力筋平均张拉力(KN);P——预应力筋张拉端的张拉力(KN);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,参见附表G-8;μ——预应力筋与孔道壁的摩擦系数,参见附表G-8。
箱梁预应力张拉计算书武(陟)西(峡)高速公路桃花峪黄河大桥工程,是郑州市西南绕城高速公路向北延伸与郑(州)焦(作)晋(城)高速公路相接的南北大通道。
第3标段长度:1250.43m(K28+917.57~K30+168)。
桥梁长度:7联35孔1244.7m(跨堤桥1联3孔,引桥6联32孔)。
引桥全长955.43m,6联32孔预制安装(先简支后连续)的预应力连续小箱梁结构。
第1联6孔,左幅(25+30+35+35+25+25)m、右幅(25+25+25+35+35+30)m;第2联6孔均为30m;第3、4、5、6联,均为5孔30m。
每孔左右幅共12榀小箱梁。
一、张拉计算所用常量:预应力钢材弹性模量 Eg=1.95×105Mpa=1.95×105N/mm2预应力单数钢材截面面积 Ag=139mm2预应力钢材标准强度 f pk=1860Mpa孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数 k=0.0015预应力钢材与孔道壁的摩擦系数μ=0.17设计图纸要求:锚下张拉控制应力σ1=0.75 f pk =1395MPa二、计算所用公式:1、P的计算:P=σk ×Ag×n×10001×b (KN) (1)式中:σk ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄预应力钢材的张拉控制应力(Mpa); Ag ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄预应力单束钢筋截面面积(mm2);n  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄同时张拉预应力筋的根数(mm2);b  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄超张拉系数,不超张拉取1.0。
2、p 的计算:p =μθμθ+-+-kl e p kl(1( (KN ) (2) 其中:P  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄预应力钢筋张拉端的拉力(N ); l  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄从张拉端至计算截面的孔道长(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 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄预应力钢材与孔道壁的摩擦系数。
目录1 计算依据与基础资料 (1)1.1 标准及规范 (1)1.1.1 标准 (1)1.1.2 规范 (1)3.1.5 荷载横向分布系数汇总 (17)3.2 剪力横向分布系数 (18)3.3 汽车荷载冲击系数μ值计算 (18)3.3.1汽车荷载纵向整体冲击系数μ (18)3.3.2 汽车荷载的局部加载的冲击系数 (18)4 主梁纵桥向结构计算 (18)4.1箱梁施工流程 (18)4.2 有关计算参数的选取 (19)4.3 计算程序 (20)4.4 持久状况承载能力极限状态计算 (20)4.4.1 正截面抗弯承载能力计算 (20)5.1 荷载标准值计算(弯矩) (30)5.1.1 预制箱内桥面板弯矩计算 (31)5.1.2 现浇段桥面板弯矩计算 (33)5.1.3 悬臂段桥面板弯矩计算 (35)5.2 荷载标准值计算(支点剪力) (37)5.2.1 预制箱内桥面板支点剪力计算 (37)5.2.2 现浇段桥面板支点剪力计算 (37)5.3 持久状况承载能力极限状态计算 (38)5.3.1 预制箱内桥面板承载能力极限状态计算 (38)5.3.2 现浇段桥面板承载能力极限状态计算 (40)5.3.3 悬臂段桥面板承载能力极限状态计算 (41)预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术通用图计算书(30m 装配式预应力混凝土连续箱梁)1 计算依据与基础资料1.1.3 参考资料∙《公路桥涵设计手册》桥梁上册(人民交通出版社2004.3)1.2 主要材料1)混凝土:预制梁及现浇湿接缝、横梁为C50、现浇调平层为C40;2)预应力钢绞线:采用钢绞线15.2s φ,1860pk f MPa =,51.9510p E Mpa =⨯3)普通钢筋:采用HRB335,335sk f MPa =,52.010S E Mpa =⨯1.3 设计要点1)本计算示例按后张法部分预应力混凝土A 类构件设计,桥面铺装层80mmC40混凝土不参与截面组合作用;2)根据组合箱梁横断面,采用荷载横向分布系数的方法将组合箱梁3.1.1 刚性横梁法1)抗扭惯矩计算宽跨比B/L=13.5/30=0.45≤0.5,可以采用刚性横梁法。
30m箱梁负弯矩预应力张拉计算书
1、张拉技术参数
(1).设计张拉技术参数及要求
本大桥30m箱梁负弯矩张拉采用Φj15.24mm钢铰线,标准强度R y b =1860MPa,标准截面积A=140mm2,钢绞线弹性模量E p=1.95×105Mpa,张拉控制应力为σk =1395 MPa (0.75R y b)。
待接头现浇砼强度达到设计强度的95%时方可张拉预应力钢束。
该负弯矩张拉采用两端同时张拉的方式进行。
张拉顺序为T1、T2。
预应力张拉程序按《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)第12.10.3条规定,后张拉预应力钢绞线张拉程序为:0→初应力(持荷3min,量测引伸量δ1)→100%σk(持荷3min,量测引伸量δ2) →回油→量测引伸量δ3。
初应力一般取0.1~0.15σk,初应力阶段的目的是为使预应力束每根钢绞线受力相同,同时也是预应力束延伸量测的需要。
(2).实际采用钢绞线张拉技术参数
张拉实际采用钢绞线具体力学性能如下:
标准强度:R y b=1860MPa,
实测截面积:A=140mm2,(检定机构未检测,以标准截面积为准)
弹性模量:E p=1.975×105Mpa,(钢绞线抽样检测平均值)
张拉控制应力:σk =1395 MPa (0.75R y b)。
2、预应力束理论伸长值的计算
(1)根据《公路桥涵施工技术规范》第12.8.3-3条的规定,预应力束的理论伸长值为:△L=P p L/A p E p (式1)式中:L—预应力钢绞线长度(m)。
A p—预应力钢绞线的公称面积(mm2)。
E p—预应力钢绞线的弹性模量(Mpa)。
P p—预应力钢绞线的平均张拉力(KN)。
(2)预应力钢绞线平均张拉力的计算
按《规范》(JTJ041-2000)附录规定:预应力钢绞线的平均张拉力为
P p=P(1-e-(kx+µθ))/(kx+µθ)。
(式2)式中:P P——预应力筋平均张拉力(KN);
P——预应力筋张拉端的张拉力(KN);
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,参见附表G-8;
μ——预应力筋与孔道壁的摩擦系数,参见附表G-8。
注:当预应力筋为直线时P P=P。
(JTJ 041-2000)附表G-8 系数k及μ值表
本桥30m箱梁采用预埋金属波纹管,K取0.0015;µ取0.23。
由于30m箱梁负弯矩预应力筋为曲线筋,根据规范要求,其理论伸长值分为3段计算,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为:P z=P qe-(kx+µθ)(式3)
式中:P z——分段终点力(KN)
P q——分段的起点力(KN)
θ、x、k、μ——意义同式1、式2
其他各段的起终点力可以从张拉端开始进行逐步的计算。
(3)T1束预应力钢绞线伸长量计算(考虑锚具及千斤顶内钢绞线长度)根据设计图纸,负弯矩T1束预应力筋分段长度为:
L1=1.752m(含锚具及千斤顶内长度0.350m);L2=3.099m;
张拉端张拉力(第一段起点张拉力)为:
P=P q1=σk×A p×n(根数)=1395×140×1=195.3KN
第一段平均张拉力:
首先计算θ=2.86°=2.86×π/180=0.049916416(rad)
P p1=P (1-e-(kx+µθ)) / (kx+µθ)
=195.3×(1-e-(0.0015×1.752+0.23×0.0499)/(0.0015×1.752+0.23×0.0499)=193.98 KN
第一段伸长量
△L1=P p1 L1/A p E p
=193.98×1.752/(140×1×1.975×105)=12.29mm
另外,第一段终点张拉力(第二段起点张拉力)
P z1 =P q2= P q1e-(kx+µθ)=195.3×e-(0.0015×1.752+0.23×0.0499) =192.56KN
第二段平均张拉力:
P p2=P q2 (1-e-(kx+µθ)) / (kx+µθ)
=192.56×(1-e-(0.0015×3.099+0.23×0))/(0.0015×3.099+0.23×0)
=192.21KN
第二段伸长量
△L2=P p2 L2/A p E p
=192.21×3.099/(140×1×1.975×105)=21.54mm
T1束预应力钢绞线理论伸长量为
△L=2×(△L1+△L2)= 2×(12.29+21.54)=67.66mm
(4)T2束预应力钢绞线伸长量计算(考虑锚具及千斤顶内钢绞线长度)
根据设计图纸,负弯矩T2束预应力筋分段长度为:
L1=1.752m(含锚具及千斤顶内长度0.350m);L2=6.599m;
张拉端张拉力(第一段起点张拉力)为:
P=P q1=σk×A p×n(根数)=1395×140×1=195.3KN
第一段平均张拉力:
首先计算θ=2.86°=7.5×π/180=0.049916416(rad)
P p1=P (1-e-(kx+µθ)) / (kx+µθ)
=195.3×(1-e-(0.0015×1.752+0.23×0.0499)/(0.0015×1.752+0.23×0.0499)=193.98 KN
第一段伸长量
△L1=P p1 L1/A p E p
=193.98×1.752/(140×1×1.975×105)=12.29mm
另外,第一段终点张拉力(第二段起点张拉力)
P z1 =P q2= P q1e-(kx+µθ)=195.3×e-(0.0015×1.752+0.23×0.0499) =192.56KN
第二段平均张拉力:
P p2=P q2 (1-e-(kx+µθ)) / (kx+µθ)
=192.56×(1-e-(0.0015×6.599+0.23×0))/(0.0015×6.599+0.23×0)
=191.61KN
第二段伸长量
△L2=P p2 L2/A p E p
=191.61×6.599/(140×1×1.975×105)=45.73mm
T2束预应力钢绞线理论伸长量为
△L=2×(△L1+△L2)= 2×(12.29+45.73)=116.04mm
因此,最终得钢束理论伸长量为:
T1束:5根总伸长量=67.66mm;
T2束:5根总伸长量=116.04mm;
3、张拉预应力的控制
根据《规范》及《招标文件》要求,张拉设备千斤顶在甘肃省计量研究院所检验合格,其测试结果如下:
30m箱梁负弯矩预应力张拉与相对应的油表读数如下表:
1)、千斤顶号2270和907091号油泵07046210油表预应力结果如下:
2)千斤顶号2271和907091号油泵07046219油表预应力结果如下:
4、施工中延伸量的控制
(1)初始应力值的确定
施工中,延伸量的数值是通过量测千斤顶的缸体行程来确定。
通常影响预应力钢绞线的延伸量的因素有很多,主要有张拉设备使用不当,锚具安装不规范,管道内的钢绞线是否拉直,管道与钢绞线的摩擦等。
当张拉到初应力钢绞线基本拉直,张拉设备,锚具的变形已基本完成,同时消除部分管道摩阻力,因此初应力定为0.15σk时缸体的行程。
依据设计,预应力钢绞线
张拉的实际伸长值δ/mm,可按下式计算:δ=P(δ2-δ1)/(P-P0) 式中,δ2为从钢绞线张拉初应力0.15σk到张拉控制应力σk间的实际伸长值;δ1为从零应力到0.15σk时的延伸量,此外在张拉至规定应力完成后回油,再量伸长值δ3,并查看δ3-δ2是否大于8mm,如大于8mm,则表明出现滑丝,应查明原因并采取措施后继续张拉。
若施工中实际的延伸量超过《规范》第12.8.3-1条的要求,即实际延伸量超过理论延伸量±6%时,应停止张拉,分析检测出原因并处理完后,方可继续张拉。
一般分析原因有几个:
①因管道不平顺,增加了钢绞线与管壁的摩擦力,影响了局部偏差对摩擦的影响系数k,钢绞线与管壁的摩擦系数μ,不能均匀地传递预应力,影响延伸量的值。
②锚具、夹片、钢绞线在锚固时,产生相对滑移,造成预应力损失,也影响延伸量值。
③钢绞线的弹性模量Ep选取精度不够,Ep=1.95×105Mpa ,此时具有特殊性,应精确选取到“国家建筑钢材质量监督检验中心”对每批钢绞线特殊确定。