大洲大桥墩顶T梁连续段负弯矩张拉计算书.doc

省道S304线沙县大洲大桥及接线工程B合同段 墩顶T梁连续段负弯矩预应力钢束张拉计算书 省道S304线沙县大洲大桥及接线工程B合同段大洲大桥墩顶T梁连续段负弯矩预应力钢束张拉计算书一、预应力材料要求及设计参数要点张拉用预应力钢绞线采用符合预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224-2003）标准，其公称直径s15.2mm，钢绞线公称截面积139mm2，抗拉强度标准值fpk1860MPa，张拉控制应力0.75fpk，单股张拉控制力P193.905kN；理论弹性模量Ep1.95105MPa，松弛系数级，0.3。预应力钢绞线均采用s15.2mm，每束5股，共4束。墩顶每两片梁需用总长度为340.9m，合计总重375.3kg；扁锚采用BM15-5型锚具共8套。波纹管采用9025mm金属波纹管，需64.2m。计算得预应力钢绞线锚下控制张拉力应为：con0.75fpk1395Mpa。单股钢绞线控制张拉力为193.905kN，即为19.39t。二、张拉控制程序当墩顶现浇段砼强度达到设计强度的90%且其龄期不小于10天后方可进行预应力钢束张拉。张拉时采用两端对称均匀进行张拉，采用张拉力和伸长量进行双控。张拉封锚压浆完毕后，最后进行封锚压浆。预应力筋按技术规范和设计图纸进行张拉，张拉程序为0初应力（张拉力为0.1倍设计张拉力P）持荷2min 量测延伸量020%K张拉至设计吨位P持荷5min量测延伸量1顶楔回油量测延伸量2 。三、钢绞线下料长度计算钢绞线的下料长度按公式LL02（L1L2L3）确定。其中：L0孔道长度,L1工作锚长度,L2工作锚与工具夹片的距离（按0.25m计）,L3预留量，L1L2L3长度和按0.5m计。经计算可得，每束钢绞线长度为17044mm。具体计算时按设计图中所列尺寸参数图中的长度进行详细计算出各孔道钢束的各分段长度，再分别计算出各张拉端至墩顶中心的长度，张拉端工作长度可按0.5m计。钢绞线下料时用砂轮锯锯断，不得采用电弧切割。并将端头包裹铁丝扎牢以防止钢绞线散头。四、预应力钢束张拉设备及注意事项1、张拉设备负弯矩预应力钢束张拉采用两台YDC25t液压千斤顶，编号分别为1#、2#，校准方程分别为：Y=0.2109X0.8和Y=0.2017X0.5；油泵型号为：ZB22-500，压力表器号分别为：07.01.04.5416和05.09.9163。2、张拉注意事项张拉须做到分级均匀加载和卸载。张拉采用张拉力与引伸量双控制的方法，张拉到K时，测量伸长量，检验是否与计算相符，如在规定范围内（不超过6%），则进行锚固。在张拉时对管道摩阻损失及锚口摩阻损失实际测定，测定方法按公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）附录G-9中测定步骤进行。根据实测结果对张拉控制应力作适当调整（确定超张拉百分比），确保有效应力值。五、预应力钢束张拉计算1、计算公式依据公路桥涵施工技术规范（JTJ0412000）可得预应力筋的理论伸长量和平均张拉力的计算公式为：理论伸长值：L（PpL）/（ApEp）其中，平均张拉力： Pp（1（kL）/（kL）式中： L预应力理论伸长值； Pp预应力筋的平均张拉力；预应力筋张拉端的张拉力； L从张拉端至计算截面孔道长度；Ap 预应力筋截面面积mm2 ，取Ap139mm2；Ep预应力筋的弹性模量，实测值Ep2.0105MPa；从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线夹角之和，rad；预应力筋与孔道壁的摩擦系数，采用金属波纹管取0.25。k孔道每米局部偏差对摩擦系数.取0.0015。2、张拉控制力和理论伸长量计算每两片梁墩顶钢束共有4束，以张拉端为起点，从张拉端向墩顶中心按分段进行计算，只计算其中一束即可，其余相同。以一束钢束为例进行计算如下：(1) 负弯矩钢束分段长度计算钢绞线端头至张拉端直线长度为0.50m，千斤顶内钢束长度0.25m（工作锚与工具夹片间的距离）。其余各段计算长度如下（单端）：1) 张拉端到圆曲线起点直线段长度：L11.22m 2)圆曲线的长度： L2910/1801.571m3) 圆曲线终点到墩顶中心间直线段长度： L35.231m(2) 负弯矩钢束张拉力计算各分段长度的张拉力计算如下（以单股单端计算）：1) 直线段起点张拉力为：118600.75139/1000193.905kN直线段平均张拉力为：Pp1193.905（1（0.00151.220.250）/（0.00151.220.250）193.905kN2) 曲线段起点张拉力2直线段平均张拉力Pp1 ， 曲线段平均张拉力为：Pp2193.905（1（0.00151.5710.250.1570796）/（0.00151.5710.250.1570796）189.946kN3) 直线段起点张拉力3曲线段平均张拉力Pp2 ，直线段平均张拉力为：Pp3189.946（1（0.00155.2310.250）/（0.00155.2310.250）189.220kN则，单端张拉力计算值为，顶板钢束为5股钢绞线，张拉时采用单股两端对称张拉，则端张拉力为：P1193.905kN19.39t(3)负弯矩钢束理论伸长量计算负弯矩钢束各分段的伸长值计算如下（计算单端）：1) 直线段伸长值：L1（Pp1L1）/（ApEp）193.905103N1220mm/（139mm22.0105MPa） 8.5mm2) 曲线段伸长值：L2（Pp2L2）/（ApEp）189.946103N1571mm/（139mm22.0105 MPa）10.7mm3) 直线段伸长值：L3（Pp3L3）/（ApEp）189.220103N5231mm/（139mm22.0105 MPa） 35.6mm4) 千斤顶内(包括工具锚及工作锚垫板厚度)钢束的伸长值：L18（PL）/（ApEp）193.905103N250mm/（139mm22.0105 MPa）1.7mm则，负弯矩钢束单端总伸长量为：Li56.5mm3、张拉千斤顶油表读数计算根据1#千斤顶校准方程Y=0.2109X0.8，2#千斤顶校准方程Y=0.2017 X 0.5，分别计算得，负弯矩钢束T在每级加荷时张拉应力值对应的油表读数、伸长量分别为：张拉力、伸长量、油压表读数分级对应计算表千斤顶编号分级荷载张拉力（kN）油表读数（MPa）单端伸长量（mm）1#0.119.394.895.70.238.788.9811.30.596.9621.2528.31.0193.9141.7056.51.025198.7642.7257.92#0.119.394.415.70.238.788.3211.30.596.9620.0628.31.0193.9139.6156.51.025198.7640.5957.9六、其它各钢束的预应力张拉计算其他负弯矩钢束同样的方法计算其它各负弯矩钢束的分段长度，根据曲线要素分别计算张拉端应力值及对应的伸长量。计算时根据设计文件中负弯矩尺寸参数图中的各段长度进行详细计算出钢绞线的长度，再分别计算出每束钢绞线的各张拉端至墩顶中心的长度，单端张拉端工作长度按0.5m计。具体过程计数值详见附后钢束曲线要素表、钢束分段长度计算、钢束平均张拉力分段计算及伸长量计算和钢束张拉力、伸长量、油压表读数分级计算。七、说明负弯