20米箱梁负弯矩张拉计算书（6页）.doc

20米箱梁顶板负弯矩张拉计算方案一、基础数据 本标段20米箱梁顶板负弯矩预应力钢束有：T1和T2各2束、T3 为1束，设计锚下张拉控制应力：con=1860MPa75%=1395MPa。按设计要求接头砼强度达到设计强度的95%后方可张拉，并采用两端对称张拉，张拉程序为：0 初应力(持荷3min) con(持荷5min)锚固，张拉顺序为T1、T2、T3。 二、预应力钢束张拉力计算 1、经咨询设计单位，因设计图中张拉控制应力已经考虑了预应力损失，故张拉力按公式:Fn=conAn进行计算，如下：箱梁顶板T1 钢束锚下张拉力： F1=conAn=1395 MPa14024根=781200N=781.2KN其中：A为每根预应力钢绞线的截面积；n为同时张拉的预应力钢绞线的根数；F为钢绞线锚下张拉力。其余钢束张拉力计算同T1，各钢束张拉力如下表：20米箱梁顶板负弯矩预应力钢束张拉力计算表（表一）钢束号锚下张拉控制应力钢绞线根数(n)截面积（A）2张拉力（Fn）KNT11395MPa4140781.2T24140781.2T35140976.5三、压力表读数计算本桥采用100吨千斤顶进行张拉，经校验：编号为1#千斤顶对应的压力表编号为11.3.390,11.3.389，校准方程分别为F=0.0506P-0.1434, F=0.0524P-1.1491。故箱梁顶板T1钢束采用1#千斤顶张拉时的压力表度数分别为：1）压力表编号为11.3.390：F1=0.0506P-0.1434=0.0506781.2-0.1434=39.4 MPa2）压力表编号为11.3.389：F2=0.0524P-1.1491=0.0524781.2-1.1491=39.8MPa编号为2#千斤顶对应的压力表编号为11.3.403,11.3.416，校准方程分别为F=0.0522P-1.2867, F=0.0524P-0.6763。编号为3#千斤顶对应的压力表编号为11.3.404,11.3.417，校准方程分别为F=0.0510P-0.5306, F=0.0524P-1.1838。编号为4#千斤顶对应的压力表编号为11.3.405,11.3.397，校准方程分别为F=0.0521P-1.6370, F=0.0519P-0.2977。其余钢束压力表度数计算同T1，压力表度数详见下表：预应力钢束100%k张拉力所对应的压力表度数表（表二）钢束号100%k时1#千斤顶压力表读数（MPa）100%k时2#千斤顶压力表读数（MPa）100%k时3#千斤顶压力表读数（MPa）100%k时4#千斤顶压力表读数（MPa）编号11.3.390编号11.3.389编号11.3.403编号11.3.416编号11.3.404编号11.3.417编号11.3.405编号11.3.397T139.439.839.540.339.339.839.140.2T239.439.839.540.339.339.839.140.2T349.350.049.750.549.350.049.250.4预应力钢束10%k张拉力所对应的压力表度数表（表三）钢束号10%k时1#千斤顶压力表读数（MPa）10%k时2#千斤顶压力表读数（MPa）10%k时3#千斤顶压力表读数（MPa）10%k时4#千斤顶压力表读数（MPa）编号11.3.390编号11.3.389编号11.3.403编号11.3.416编号11.3.404编号11.3.417编号11.3.405编号11.3.397T13.82.92.83.43.52.92.43.8T23.82.92.83.43.52.92.43.8T34.84.03.84.44.43.93.54.8预应力钢束20%k张拉力所对应的压力表度数表（表四）钢束号20%k时1#千斤顶压力表读数（MPa）20%k时2#千斤顶压力表读数（MPa）20%k时3#千斤顶压力表读数（MPa）20%k时4#千斤顶压力表读数（MPa）编号11.3.390编号11.3.389编号11.3.403编号11.3.416编号11.3.404编号11.3.417编号11.3.405编号11.3.397T17.87.06.97.57.47.06.57.8T27.87.06.97.57.47.06.57.8T39.79.18.99.69.49.08.59.8四、理论伸长量的复核计算1、预应力钢束的平均张拉力计算 在实际施工中，箱梁顶板负弯矩钢束长度相对设计存在一定的偏差，故按设计图纸中的负弯矩钢束长度进行钢绞线平均张拉力的计算。首先要计算出钢束的锚下张拉力，然后采用下面的公式计算钢束的平均张拉力：预应力平均张拉力计算公式及参数： Pp=P1- e-(kx+u)/( kx+u)式中：Pp-预应力筋平均张拉力（N）；P-预应力筋张拉端张拉力（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；-预应力筋与孔道壁的摩擦系数，取0.23；故30米中跨箱梁的平均张拉力计算如下：由设计图纸可知：K=0.0015，=0.23，X：T1束取3.5m、T2和T3束取6.5m；T1、 T2、 T3钢束为2.86，弧度为0.0499。20米箱梁顶板负弯矩钢束平均张拉力计算表钢束号锚下张拉力（P）KNkx+u1- e-(kx+u)/( kx+u)平均张拉力（Pp）KNT1781.20.0167270.991683774.7T2781.20.0212270.989461773.0T3976.50.0212270.989461966.22、理论伸长量的计算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；Ep-预应力筋的弹性模量，取1.95105MPa；经计算20米箱梁顶板负弯矩钢束：T1预应力钢绞线的长度L为7.8米，T2和T3预应力钢绞线的长度L为13.8米。20米箱梁顶板负弯矩钢束理论伸长量计算表钢束号钢绞线根数(n)L(m)截面积（Ap）2弹性模量（Ep）MPa平均张拉力（KN）理论伸长量（L）mmT147.85601.95105774.755.3T2413.85601.95105773.097.7T3513.87001.95105966.297.7设计图纸中负弯矩钢束伸长量分别为：T1钢束为49mm，T2钢束为91mm，T3钢束为91mm。实际计算理论伸长量比设计值大6mm多，主要原因是：在实际张拉中由于千斤顶、限位板的长度增加了钢绞线的长度。经实际量测单端千斤顶、限位板的长度约为40cm，故现场量测钢束伸长量采用实际计算理论伸长量。 按规范要求，现场实际量测的伸长量与理论伸长量的误差应控制在6%范围之内，故20米箱梁顶板负弯矩钢束的伸长量取值范围分别为：T1钢束：52.0mm58.6mm；T2钢束：91.8mm103.7mm；T3钢束：91.8mm103.7mm。实际伸长量为两端张拉伸长量之和，计算方法如下：实际伸长量L=L1+L2式中：L1初应力10%k至100%k之间的实测伸长值（mm）；L2初应力以下的推算伸长值，按规范要求，可采用相邻级的伸长值，即采用从10%k20%k之间的实测伸长值作为L2值。五、张拉施工要点及注意事项1、预应力钢束张拉必须以张拉力为主，伸长量校核的双控指标进行控制，伸长量波动范围为理论伸长量的6%。每束钢绞线断丝或滑移不多于1根，每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%。2、施工现场实际张拉程序为：张拉到初应力10%k，持荷3min量测伸长值L1，并做好记录。张拉到20%k，量测伸长值L2，并做好记录，直接张拉到100%k，持荷5min量测伸长值Lk并做好记录，则实际伸长量为：L=L1+L2=（Lk- L1）+（L2- L