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文档简介

1、20 米预制箱梁张拉计算方案一、基础数据本标段 20米预制箱梁正弯矩预应力钢束共有 N1、N2、N3各 2束, 设计锚下张拉控制应力: con=18600.75=1395MPa。按设计要求箱 梁砼强度达到设计强度的 90%后方可张拉, 并采用两端对称张拉, 张 拉程序为: 0 初应力con(持荷 2min)锚固,张拉顺序为N1、 N2、 N3。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:N1 钢束锚下张拉力 F1=conAn=1395 MPa140 23=585.9KN其中: A为每根预应力钢绞线

2、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 N1,各钢束张拉力如下表:中跨箱梁预应力钢束张拉力计算明细表(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)KNN11395MPa3140585.9N24140781.2N33140585.9边跨箱梁预应力钢束张拉力计算明细表(表二)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)KNN11395MPa4140781.2N24140781.2N34140781.2三、压力表读数计算本桥采用 200 吨千斤顶进行张拉,经校验:编号为 312

3、#千斤顶对应的压力表编号为 Y01280283,Y01280257, 校准方程分别为 F=0.0353P+0.6243, F=0.0351P+0.4491 。编号为 80602 号千斤顶对应的压力表编号为 20087029,校准方 程为 P=0.013172F+0.004535。故 N1 钢束采用 312#千斤顶张拉时的压力表度数分别为:1)压力表编号为 Y01280283:F1=0.0353P+0.6243=0.0353 585.9+0.6243=21.3 MPa2)压力表编号为 Y01280257:F2=0.0351P+0.4491=0.0351 585.9+0.4491=21 MP a其

4、余钢束压力表读书计算同 N1,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明细表 (中跨箱梁 ) (表三)钢束号100%k时304#千斤顶压力表读数 ( MPa)100%k时309#千斤顶压力表读数(MPa)100%k时312#千斤顶压力表读数(MPa)100%k时313#千斤顶压力表读数 (MPa)编号( Y01280327)编号( Y01280336 )编号(Y01196290)编号 ( Y01280347 )编号( Y01280283)编号 ( Y01280257 )编号( Y01280315)编号( Y01280309)N120.920.821.120.621.3

5、212121.3N227.727.728.127.428.227.92828.2N320.920.821.120.621.3212121.3预应力钢束 10%k张拉力所对应的压力表度数明细表 (中跨箱梁 )(表四)钢束号10%k时304#千斤顶压力表读数 ( MPa)10%k时309#千斤顶压力表读数 (MPa)10%k时312#千斤顶压力表读数 (MPa)10%k时313#千斤顶压力表读数 (MPa)编号( Y01280327)编号 ( Y01280336 )编号(Y01196290)编号 ( Y01280347 )编号( Y01280283)编号 ( Y01280257 )编号( Y012

6、80315)编号( Y01280309)N12.12.12.12.12.12.12.12.1N22.82.82.82.72.82.82.82.8N32.12.12.12.12.12.12.12.1预应力钢 20%k张拉力所对应的压力表度数明细表 (中跨箱梁 )(表五)钢束号20%k时304#千斤顶压力表读数 ( MPa)20%k时309#千斤顶压力表读数(MPa)20%k时312#千斤顶压力表读数 (MPa)20%k时313#千斤顶压力表读数 (MPa)编号( Y01280327)编号( Y01280336 )编号(Y01196290)编号 ( Y01280347 )编号( Y01280283

7、)编号 ( Y01280257 )编号( Y01280315)编号( Y01280309)N14.24.24.24.24.24.24.24.2N25.55.55.65.45.65.65.65.6N34.24.24.24.24.24.24.24.2另边跨箱梁 的腹板 N1、N2、 N3钢束均为 4 根钢绞线,张拉时其各钢束的压力表读数同 中跨箱梁 N2钢束的数据三、理论伸长量的复核计算1、预应力钢束的平均张拉力计算因本标段内的箱梁梁长变化较大, 故采用设计图纸中的标准梁长 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 后采用如下公式计算钢束的平均的张拉力: 预应力平均张拉力计算公

8、式及参数:式中: Pp=P1- e-(kx+u)/( kx+u)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 20 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取 9.7m;N1、 N2钢束 为 6.5,弧度为 0.1134 ,N3 钢束 为 1.4,弧度为 0.0244。20 米中跨箱梁平均张拉力计算表钢束 号锚下张拉 力(

9、P)KNkx+u1- e-(kx+u )/( kx+u)平均张拉力(Pp)KNN1585.90.0406320.979956389574.1N2781.20.0406320.979956389765.5N3585.90.0201620.989986415802、理论伸长量的计算 1、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 预应力的截面面积;Ep 预应力筋的弹性模量,取 1.95 105;经计算 N1预应力钢绞线的长度 L为20.39 米, N2预应力钢绞线的 长度L为20.43米,N3预应力

10、钢绞线的长度 L为20.2 米。标准梁长中跨箱梁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)mmN1320.394201.95105574.1143N2420.435601.95105765.5143N3320.24201.95105580143设计图纸中的钢束伸长量分别为: N1 钢束为 137mm, N2 钢束为 137mm,N3 钢束为 137mm,实际计算理论伸长量比设计值大 6mm,主要 原因为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,经实际量测单侧千斤顶、限位板的长度为40cm,故

11、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硬控制 在 6%范围之内,故 20 米中跨箱梁钢束的伸长量取值范围分别为: N1钢束: 134.2mm151.6mmN2钢束: 134.2mm151.6mmN3钢束: 134.2mm151.6mm3、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,可采用相邻级的伸长值, 采用从 10%k20%k之间的实测伸长值作为 L2 值;四、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,并量测伸 长值 L1,并做好记录。张拉到 20%k,并量测伸长值 L2,并做好记 录,直接张拉到 100%k,并量测伸长值 Lk 并做好记录,则实际伸长量为:L= L1+L2

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