后张法20米空心板梁张拉计算书.docx
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后张法20米空心板梁张拉计算书
后张法20米空心板梁张拉计算书
一材料、设备、参数
1、 钢束理论伸长值计算公式
ΔL =P×[1-e-(kL+μθ)]/(kL+μθ) 其中:
ΔL------- 预应力钢束理论伸长值,cm;
P¯------- 预应力钢束的平均张拉力,N;
P ------- 预应钢束张拉端的张拉力,N;
L---------从张拉端至计算截面孔道长度,
(考虑千斤顶工作长度及设计图纸对不同曲线段的参数X值。
)
Ay--------预应力钢束截面面积,mm2;
Eg-------预应力钢束弹性模量,MPa;
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---------预应力钢束与孔道壁的摩擦系数;
2、 钢束理论伸长值计算参数
千斤顶标定书编号:
A13-QJD-0707 -1
钢绞线检验报告编号:
GDSZ13BGJX0039
GDSZ13BGJX0040
钢绞线的截面面积A=140mm2
钢绞线的弹性模量E=2.02×105 N/mm2(取其平均值)
钢绞线材料。
标准强度:
1860MPa
规格直径:
Φj15.24mm。
中板选用OVM15-5锚具
边板选用OVM15-4锚具,
预应力张拉控制应力:
1860 ×0.75=1395MPa
施工规范:
JTG/TF50-2011,
施工图纸:
工程编号:
3、设备
设备主要是千斤顶油表,根据设计图纸要求。
千斤顶型号:
YC120、
油泵型号:
ZB4---500。
油表选用。
根据20米空心板梁设计图纸要求,该梁板有二种钢束,分别由5、4股钢绞线构成,各种钢束最大控制张拉力分别为中板:
976.5KN、边板:
780.8KN。
YCW120型千斤顶,按最大控制张拉力F=976500N计算,油表选用1.5级,选用量程为(1.3~2倍)×24.32=31.5~48.46(Mpa)最大量程为60Mpa。
使用前千斤顶与油压表配套送有资质单位标定,经济南理工大学实验室标定。
张拉设备标定书编号:
A13-QJD-0707 -1
千斤顶编号:
1#,油压表编号:
06406007。
回归方程为 F = 24.582P+19.247。
千斤顶编号:
1#,油压表编号:
1-03-H007。
回归方程为 F = 24.874P-3.1972。
张拉钢绞线的千斤顶工作长度0.4m
二钢束理论伸长值计算
1计算钢束理论伸长量计算参数:
钢绞线弹性模量Ep=2.02×105 Mpa,(取其平均值)
钢绞线截面积A=140㎜2,
塑料螺旋管道系数:
K=0.0015,
μ=0.2~0.25,取0.2(略大于图纸给出数据:
0.17)
单根钢绞线张拉控制力:
,
根据钢绞线最大控制张拉力:
P1=0.75×Rib×A=0.75×1860×140=195300N。
(一) 边板 (北跨1#、10#板,中跨1#、10#板,南跨1#、10#板)共计6片板
边板的预应力钢束组成为5支钢绞线。
边板N1钢束理论抻长值。
根据图纸,将梁板钢束一半分为三段(L1、L2、L3),分别计算伸长量。
N1钢束由5股钢绞线组成,
最大控制张拉力,P=P1×5=195300×5=976500N。
千斤顶工作长度0.4米。
1、 L1为直线段:
L1=2.623+0.4=3.023m,θ=0°
平均张拉力:
=P×[1-e-(K L1+μθ)]/ (K L1+μθ)
=P×[1-e- K L1]/ K L1
=976500×[1-e-(0.0015×3.023)]/(0.0015×3.023)
=974289.373N
∴△L1=△L= PpL / ApEp
=974289.373×(3023)/ 140×6×202000 = 17.36mm
2、L2为抛物线段:
第二段曲线段N1钢束理论伸长值
L2=0.3575m,θ= L2/R=35.75/100=0.3575 rad
一、 L2起点力等于L1终点力 =P2×[1- e-(K L2+μθ)]/ (K L2+μθ)
=974289.373×[1- e-(0.0015×0.3575+0.2×0.3575)/ (0.0015×0.3575+0.2×0.3575)]
=940024.971N
∴△L2=△L= PpL / ApEp =(940024.971×357.5)/ (140×6×202000)
∴△L2= 1.98㎜
3、L3为直线段:
L3=3.301m,θ=0°
L3起点张拉力:
P3=P2× 2- P2=2×940024.971-974289.373=905760.569N
平均张拉力:
3=P3×[(1-e-K L3)/ K L3 ]
=905760.569×[1-e-(0.0015×3.301)]/(0.0015×3.301)=903521.829N
∴△L3=(P3×L3) /(Eg×A4)
=(903521.829×3301) / (202000×140×6) =17.58mm
∴△L3= 17.58㎜
梁钢板束一端90%的引伸量为:
整束钢绞线的总伸长量:
2△L=2×∑△L i =2×(△L1+△L2+△L3) i=1
=2×(17.36+1.98+17.58)
=2×36.92
=73.84mm
张拉时一端的实测伸长量:
△L=90%×∑△L i =0.9×(△L1+△L2+△L3) i=1
=0.9×(17.36+1.98+17.58)=33.228㎜。
N1预应力钢束的走向布置,近似于直线型。
设计值*****㎜。
N2钢束理论伸长值
N2钢束的弯曲度略大于N1号,由6股钢绞线组成;钢束分为三段:
L1、L2、L3。
L1为直线段=3.418+0.4=3.818米;θ=0
L2为曲线段=0.7875米;θ= L2/R=0.7875/1=0.7875 rad
L3为直线段=2.086米θ=0
最大控制张拉力P=P1×5=195300×5=976500N,
A6=140×5=700㎜2;
千斤顶工作长度0.4×2=0.8m。
N2钢束理论伸长值△L:
△L1平均张拉力:
P1
=P×[1-e-(K L+μθ)]/ (K L+μθ)= P×[1-e-KL/ K L ]
=1395×A6×[1-e-(0.0015×3.818+0.2×0)/(0.0015×3.818)]
=1395×A6×[1-e-0.005727/(0.005727)]
=1395×A6×[1-e-0.005727/(0.005727)]
=1395×A6×[0.9971]
=1390.9545×A6N
∴△L1= PL1 / ApEp
=(1390.9545×A6×3818)/(840×202000)
=26.29mm
△L2平均张拉力:
L2的端部张拉力=2P1-P=2×1390.9545×A6-1395A6=1386.909×A6N
=P×[1-e-(K L+μθ)]/ (K L+μθ)= P×[1-e- KL]/ K L
=1386.909×A6×[1-e-(0.0015×0.7875+0.2×0.7875)]/
(0.0015×0.7875+0.2×0.7875)
=1386.909×A6×[(1-e-0.15868125)/(0.15868125)]
=1386.909×A6×[0.9247]
=1282.4747×A6N
∴△L2= PpL / ApEp
=(1282.4747×A6×787.5)/(A6×202000)
=5.00mm
△L3平均张拉力:
L3为直线段=2.086米θ=0
L3的端部张拉力=2P2-P1=2×1282.4747×A6-1386.909×A6
=1178.0404×A6N
=P×[1-e-(K L+μθ)]/ (K L+μθ)= P×[1-e- KL]/ K L
=1178.0404×A6×[1-e-(0.0015×2.086)/(0.0015×2.086)]
=1178.0404×A6×[1-e-0.003129/0.003129]
=1178.0404×A6×[0.9984]
=1176.1555×A6N
∴△L3= PpL / ApEp
=(1176.1555×A6×2086)/(A6×202000)
=12.15mm
梁钢板束一端90%的引伸量为:
整束钢绞线的总伸长量:
2△L=2×∑△L i =2×(△L1+△L2+△L3) i=1
=2×(26.29+5.00+12.15)
=2×43.44mm
=86.88mm
张拉时一端的实测伸长量:
(90%)
△L=90%×∑△L i =0.9×(△L1+△L2+△L3) i=1
=0.9×(26.29+5.00+12.15)
=39.10㎜。
(二)、中板 (北跨2#~9#板、中跨2#-9#板、南跨2#~9#板)共计24片板
N1钢束理论伸长值
中板的预应力钢束组成为N1钢束5支钢绞线、N2钢束4支钢绞线构成。
中板N1钢束理论抻长值。
根据图纸,将梁板钢束一半分为三段(L1、L2、L3),分别计算伸长量。
N1钢束由5支钢绞线组成,
最大控制张拉力,P=P1×5=195300×5=976500N。
千斤顶工作长度0.4米。
1、 L1为直线段:
L1=2.623+0.4=3.023m,θ=0°
平均张拉力:
P=Pj[1-(K L1+μθ)/2]
=976500×[1-(0.0015×3.023)/2]=974286.03N
∴△L1=△L= PpL / ApEp
=974286.03×(3023)/ 140×5×202000 = 20.83mm
2、L2为抛物线段:
N1钢束第二曲线段理论伸长值
L2=0.3575m,θ= L2/R=0.3575/1=0.3575 rad
一、 L2起点力等于L1终点力 =P2×[1- (K L2+μθ)/2]
=974286.03×[1- (0.0015×0.3575+0.2×0.3575)/2] =939194.074N
∴△L2=△L= PpL / ApEp =(939194.074×357.5)/ (140×5×202000)
∴△L2= 2.38㎜
3、L3为直线段:
L3=3.301m,θ=0°
L3起点张拉力:
P3=P2× 2- P2=2×939194.074-974286.03=904102.118N
平均张拉力:
3=P3×[1-e-K L3]/ K L3
=904102.118×[1-(0.0015×3.301)/2]=901863.7872N
∴△L3=(P3×L3) /(Eg×A4)
=(901863.7872×3301) /(202000×140×5) =21.81mm
∴△L3= 21.05㎜
梁钢板束一端90%的引伸量为:
整束钢绞线的总伸长量:
2△L=2×∑△L i =2×(△L1+△L2+△L3) i=1
=2×(20.83+2.38+21.05)
=2×44.26mm
张拉时一端的实测伸长量:
△L=90%×∑△L i =0.9×(△L1+△L2+△L3) i=1
=0.9×(20.83+2.38+21.05)=39.83㎜。
中板N2钢束理论伸长值
N2钢束的弯曲度略大于N1号,由4股钢绞线组成;钢束分为三段:
L1、L2、L3。
L1为直线段=3.418+0.4=3.818米;θ=0
L2为曲线段=0.7875米;θ= L2/R=0.7875/1000=0.0007875 rad
L3为直线段=2.086米θ=0
最大控制张拉力P=P1×4=195300×4=781200N,A6=140×4=560㎜2;
千斤顶工作长度0.4×2=0.8m。
N2钢束理论伸长值△L:
△L1平均张拉力:
P1
=P×[1-(K L+μθ)/2]/ = P×[1-KL/2]
=781200×[1-(0.0015×3.818/2)]
=778963.0338N
∴△L1= PL1 / ApEp
=(778963.0338×3818)/(560×202000)
=21.03mm
L2的端部张拉力=2P1-P=2×778963.0338-781200=776726.0676N
=P×[1-e-(K L+μθ)]/ (K L+μθ)= P×[1-e- KL]/ K L
=776726.0676×[1-e-(0.0015×0.7875+0.2×0.7875)]/
(0.0015×0.7875+0.2×0.7875)
=718234.4498N
∴△L2= PL2 / ApEp
=718234.4498×787.5/ 560×202000
=5.00mm
△L3平均张拉力:
L3为直线段=2.086米θ=0
L3的端部张拉力=2P2-P1
=2×718234.4498-776726.0676
=659742.832N
=P×[1-e-(K L+μθ)]/ (K L+μθ)= P×[1-e- KL]/ K L
=659742.832×[1-e-(0.0015×2.086)/(0.0015×2.086)]
=659742.832×[1-e-0.003129/0.003129]
=659742.832×0.9984
=658687.2435N
∴△L3= PpL / ApEp
=(658687.2435×2086)/(560×202000)
=12.15㎜
梁钢板束一端90%的引伸量为:
整束钢绞线的总伸长量:
2△L=2×∑△L i =2×(△L1+△L2+△L3) i=1
=2×(21.03+5.00+12.15)
=2×38.18
=76.36mm
张拉时一端的实测伸长量:
(90%)
△L=90%×∑△L i =0.9×(△L1+△L2+△L3) i=1
=0.9×(21.03+5.00+12.15)
=34.362㎜。
5支钢绞线的预应力束油表读数表---1
1
千斤顶号:
1#
油压表号:
06406007
千斤顶号:
2#
油压表号:
064060141
张拉理论伸长值
(mm)
张拉力(KN)
油表读数(MPa)
张拉力(KN)
油表读数(MPa)
1#
钢绞线
束
2#
钢绞线
束
2
回归方程为 F = 24.852P+19.247。
回归方程为 F = 25.091P+28.372。
3
10%бcon
97.65
3.852
97.65
3.778
8.86
8.69
4
20%бcon
195.3
7.704
195.3
7.556
17.72
17.39
5
40%бcon
390.6
15.408
390.6
15.112
35.44
34.75
6
80%бcon
781.2
30.816
781.2
30.224
70.88
69.50
7
100%бcon
976.5
38.52
976.5
37.78
88.6
86.88
4支钢绞线的预应力束油表读数表---2
1
千斤顶号:
1#
油压表号:
06406007
千斤顶号:
2#
油压表号:
064060141
张拉理论伸长值
(mm)
张拉力(KN)
油表读数(MPa)
张拉力(KN)
油表读数(MPa)
1#
钢绞线
束
2#
钢绞线
束
2
回归方程为 F = 24.852P+19.247。
回归方程为 F = 25.091P+28.372。
3
10%бcon
78.12
3.066
78.12
3
8.86
8.69
4
20%бcon
156.24
6.132
156.24
6
17.72
17.39
5
40%бcon
312.48
12.264
312.48
12
35.44
34.75
6
80%бcon
624.96
24.528
624.96
24
70.88
69.50
7
100%бcon
781.2
30.66
781.2
30
88.6
86.88
- 配套讲稿:
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