钢绞线张拉伸长量的计算

钢绞线张拉伸长量的计算钢绞线张拉伸长量的计算钢绞线张拉伸长量的计算钢绞线张拉伸长量的计算桥梁构造常用钢绞线的规格一般是 ASTMA416、270级低废弛钢绞线，公称直径为15.24mm，标准强度为1860MPa，弹性模量为195000MPa，桥梁施工中张拉控制应力（本文顶用 Ycon表示）一般为标准强度的 75%即1395MPa。本文要点介绍曲线部署的钢绞线伸长量计算， 并给出CASIOfx-4800P 计算器的计算程序，此外简要介绍千斤顶标定的一些注意问题。 参照技术规范为《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）（以下简称《桥规》）。一、预应力系统安装：1、涟漪管、锚垫板和连结器安装：、涟漪管安装:预应力用涟漪管采纳塑料涟漪管， 涟漪管严格按设计图纸地点和要求安装， 并要以定位筋将涟漪管固定坚固，在直线段约为 0.3米一道“Ｕ”字形架立筋固定，曲线段加密，免得在混凝土浇筑过程中， 涟漪管产生移位，影响钢束对箱梁混凝土的压力，假如管道和钢筋发生矛盾，应以管道地点不变成主。、锚垫板安装：在固定端和张拉端分别安装对应型号和规格的锚垫板和螺旋筋，并将锚垫板喇叭口底端和涟漪管连结坚固，锚垫板要坚固地安装在模板上。 要使垫板与孔道严格对中，并与孔道端部垂直，不得错位。锚下螺旋筋及增强钢筋要严格按图纸设置，喇叭口与涟漪管道要连结平顺， 密封。对锚垫板上地的压浆孔要妥当封堵， 防备浇注混凝土时漏浆堵孔。安装锚垫板时，关于两头张拉的锚具，需注意压浆端进浆孔向下，出气孔向上，关于一端张拉的 P锚、H锚应把张拉端作为进浆孔，且向下，以保证压浆的密实。、连结器安装：从第二孔箱梁开始，在前一段已张拉完的群锚连结体上安装连结器， 并进行钢绞线接长。2、钢绞线安装：a.钢绞线下料：钢绞线一定在平坦、无水、洁净的场所下料，钢绞线下料长度要经过计算确立，计算应试虑孔道曲线长，锚夹具长度，千斤顶长度及外露工作长度等要素， 预应力筋地切割宜用砂轮锯切割，下料过程中钢绞线切口端先用铁丝扎紧， 采纳砂轮切割机切割。b.编束：编束时一定使钢绞线互相平行，不得交错，从中间向两头每隔 1m用铁丝绑紧，并给钢绞束编号。束成后，要一致编号、挂牌，按类堆放齐整，以备使用。c.穿束穿束前应检查管道能否通畅，假如出现拥塞孔道现象，一定采纳举措疏导。钢绞线端头一定做成锥型并包裹， 可利用人工或卷扬机进行牵引， 并在浇砼以前穿束（跨大堤悬浇箱梁在浇筑后穿束）。穿束时在管道内穿入一根引索， 利用引索将钢丝引出，将钢丝另一端与钢束拖头连在一同，用卷扬机将钢束拉出。3、横向预应力安装横向预应力钢绞线及涟漪管在纵向预应力管道安装完成后安装。采纳人工穿束，把钢绞线一头用扎花锚锚固，另一头慢慢穿入扁型涟漪管道内。固定端挤压头：挤压器型号 GYJA型，配用油泵ZB4-500 型。二、预应力系统张拉：1、张拉前的准备工作：预应力筋要按设计及规范要求进行，对所用钢铰线应进行检查，保证其无锈蚀、无硬伤，钢铰线下料时应先在切口双侧各 5cm处用铅丝线扎好，以防散开。预应力钢筋的张拉是保证预制梁质量的要点工序， 张拉前需对试块的强度进行检验，只有砼试块达到 90%以上，且其拥有 7天以上的龄期方可进行张拉。操作者要经过培训、查核，要求持证上岗。在进行张拉作业前，对千斤顶、油泵、压力表进行配套标定，在张拉前应有专人检查油表所对应的千斤顶，并每隔一段时间进行一次校验。有几套张拉设施时，对张拉设施进行编组，不同组号的设施不得混淆。2、锚具或连结器安装：进行第一孔箱梁施工时，在箱梁伸缩缝端相应地点安装固定端锚垫板、 锚具和钢绞线，并与涟漪管连结密切，从第二孔开始在锚固端安装连结器和钢绞线。依据设计图纸给出的地点，固定锚固端，张拉端的锚垫板、喇叭管、螺旋筋；注意锚具地点正确，且坚固；涟漪管及喇叭管连结处用胶带密封， 以防备浇筑砼浇筑过程中，进入涟漪管排水孔地点，耸立在涟漪管最高点，相同排气孔与涟漪管连结处用胶带密封。3、张拉工艺：、钢绞线和涟漪管：30m预应力现浇箱梁设纵、横两向预应力。 预应力钢绞线采纳φ，技术标准切合ASTM416-97 规定， ＝1860MPa，锚下张拉控制应力 1395MPa，采用一端张拉。预应力管道采纳塑料涟漪管，纵向预应力 1～6#束采纳圆形涟漪管，7#束和横向预应力钢束采纳扁形涟漪管，预应力钢束直线段每 0.3m设置一“U”字形架立筋进行固定，曲线段架立筋间距要适合加密。、纵向预应力设置和张拉：纵向束的张拉采纳一端锚固、一端张拉的方式进行，采纳穿心式大吨位千斤顶整体张拉。第一孔腹板束1～4采纳φ 钢绞线，梁端锚固采纳 15-19P型锚，张拉端采纳15-19群锚，并用15-19连结器接长；底板束 5采纳φ 钢绞线，锚固端、张拉端均采纳 15-19群锚；底板束6采纳φ 钢绞线，同样锚固端、张拉端采纳 15-9群锚；顶板束7采纳φ 钢绞线，锚固端采纳15-19H 型锚，张拉端采纳 15-19群锚。30m、45m箱梁钢束张拉次序为：先张拉纵向束，后张拉横向束；纵向束张拉次序：先张拉腹板束再张拉顶板束，最后张拉底板束。顶、底板束张拉次序为先中间后两边，张拉时应以箱梁中心线为准对称张拉。 {悬浇箱梁钢束张拉次序为：先纵向钢束，后向横向钢束，最后张拉竖向钢束纵向束张拉次序为：先张拉腹板束再张拉顶板束，最后张拉底板束。顶、底板束张拉次序为先中间后两边，张拉时应以箱梁中心线为准对称张拉。钢束张拉时砼保养天数不该小于七天，且砼强度不低于设计强度的 90％。、横向预应力束张拉：横向预应力束采纳单端张拉，张拉端采纳 BM15-4H 型锚具，非张拉端采纳 H型锚具，在顶板中纵向按 50cm部署。砼浇筑完成达到设计强度 90％且龄期达七天后利用翼板的支架搭设工作平台，在张拉端采纳YCN-25型穿心式千斤顶张拉，张拉时对称桥墩横向中心线张拉，先中间后两边。横向预应力筋张拉工艺：——初应力15%σCON——σCON（持荷2分钟锚固）④、竖向预应力束张拉：竖向预应力系统由Ф32mm精轧螺纹钢筋和专用锚具构成，在每道腹板纵向按50cm间距部署，张拉时对称桥墩横向中心线张拉，先中间后两边。张拉竖向预应力筋千斤顶： YC80竖向预应力筋：0——σCON（持荷2分钟锚固）σCON为张拉时的控制应力，包含预应力损失值。竖向预应力筋下端为固定端，浇筑砼前要采纳举措防备锚头松动而造成张拉脱锚。为保证竖向力的有效性，在第一次张拉后 20天进行2次复拉。 (4)、合拢后纵向顶腹板束的张拉：纵向顶腹板束的张拉的原则：先张拉长束，后张拉短束，并两头对称同时张拉。在张拉过程中要注意梁体特别是顶腹板砼的变化， 必需时，派专人进行观察。出现异样状况应立刻停止张拉，并查明原由，以便采纳正确举措进行办理。4、张拉程序：、程序张拉程序按设计要求进行，其张拉程序为：0→初应力（划标线）→100%－持荷2min-→бk（锚固）（群锚张拉）锚固后读一次伸长量，计算夹片回缩值；0→初应力（划标线）→103%-→бk（锚固）（单根张拉）；锚固后读一次伸长量，计算夹片回缩值；钢铰线依据设计张拉力对称进行，采纳张拉力及引伸量双控制的方法检查张拉的质量，施工中应做好各项记录，以备检查。张拉力校核：预应力钢材张拉时的控制应力应以张拉时的伸长值进行校核。、理论伸长值计算：后张法预应力钢绞线张拉伸长值计算公式以下：△L＝p×[1-e-(KL+μθ)]/(KL+μθ)Ay—预应力钢绞线的公称截面积 mm2，取140mm2。L——预应力筋理论伸长值（ cm）Eg——预应力筋弹性模量 MPa（N/mm2），取2.03×105Mpa 。P——预应力筋均匀张拉力（ N）L——从张拉端至计算机截面貌道长度（ m）P——预应力筋张拉端的张拉力（ N）θ——从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线夹角之和（ rad）K——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取 μ——预应力筋孔道壁的摩擦系数，取 、实测伸长值：在初始张拉力15%σK状态下作出标志，钢绞线张拉 15%σK作为初应力，初应力伸长值采纳理论计算伸长值， 15%σK～100%σK的伸长值作为实测伸长值。、偏差办理：箱梁预应力的张拉采纳双控，即以张拉控制为主，以钢束的实质伸长量进行校核，实测伸长值与理论伸长值的偏差不得超出规范要求， 不然应停止张拉，剖析原由，在查明原由并加以调整后，方可持续张拉。张拉达成此后，实质丈量的伸长值与理论伸长值之差不该超出± 6%，不然采纳以下步骤予以调整。对千斤顶以及与之配对使用的压力表进行从头校准对钢绞线作弹性模量查验（注意：在每批次钢绞线出席后，所用部位的理论伸长量，需经过该批次新的弹性模量值计算的理论伸长量）放松预应力钢铰线从头进行张拉预应力钢铰线用润滑剂以减少摩擦损失一、直线部署的钢绞线伸长量计算直线部署的钢绞线伸长量计算有两种计算方式：1、依据《桥规》第129页公式 计算，此中Pp均匀张拉力在直线部署时即为张拉控制力，其他参数依据实质使用的钢绞线相应参数代入即可。2、简化公式公式中Pp（单位：N）/Ap（单位：mm2）即均匀张拉力/截面面积就是均匀张拉应力（单位为 MPa），本文顶用Y表示，则公式能够简化为⊿L=Y*L/Ep。桥梁施工中直线部署钢绞线时一般 Y=Ycon=1395MPa ，Ep=195000Mpa ，代入公式上当算得简式⊿ ，⊿L与L的单位相同。假如实测钢绞线各项力学参数与本文中给出的各项参数差值较大，则不可以直接代用本简式。二、曲线部署的钢绞线伸长量计算实质上曲线部署的钢绞线伸长量就是把每一计算段 （包含直线段和曲线段）的伸长量分别计算出来，最后和值就是总伸长量。要点在于关于曲线部署的钢绞线每一计算段的张拉端应力和均匀张拉应力都不相同， 手工计算起来比较繁琐，而且《桥规》中只给出了均匀张拉力的计算公式， 而未说明详细的计算过程， 此外借助程序计算比较方便。均匀张拉力计算公式见《桥规》第 339页附录G-8：预应力筋均匀张拉力的计算。关于此公式本文中把张拉端的张拉力改为张拉端的张拉应力 （用Y表示），则计算结果就是均匀张拉应力（用 Yp表示），这样计算会更方便一些。下边举例说明曲线部署的钢绞线伸长量计算过程：例：某盖梁钢绞线伸长量计算1、本例钢绞线部署为非对称部署，施工要求钢绞线两头同时张拉，找出线形受力的中点大概为 Z点（实质上应当在 DE上），需分别计算左边和右边伸长量，双侧伸长量之和为总伸长量。假如钢绞线为对称部署而且两头同时张拉， 则只要计算半边伸长量再乘以 2就是总伸长量。本例中张拉控制应力为Ycon=1395MPa ，钢绞线弹性模量为 Ep=195000Mpa ，附录公式中K值取0.0015，U值取0.2。2、计算过程①计算AB直线段A点为张拉端，YA=Ycon=1395MPa ，则⊿ 。此中YA为A点的张拉应力，LAB为AB段的长度，⊿LAB为AB段的伸长量，以下类同。②计算BC圆曲线段B点为张拉端，YB=YA=1395MPa （因为AB为直线段），切线夹角和为0.34907rad，代入附录公式得 ，则⊿ 。此中YBC为BC段的均匀张拉应力，以下类同。③计算CD直线段C点为张拉端， （因为BC段为圆曲线段，Yc<YB，近似的有（YB+YC）/2=YBC），则⊿ 。④计算DE圆曲线段YD=Yc=1297.0512Mpa ， （依据《桥规》中附录公式计算），则⊿ 。⑤计算EZ直线段 ，⊿ 。⑥左边总伸长量为 0.03063m。⑦右边伸长量计算依据 HIJKLZ的次序同上述方法计算得伸长量为 0.05455m。⑧总伸长量为0.08518m。三、CASIOfx-4800P 计算器的钢绞线伸长量计算程序1、源程序KUCE:S=0:Q=C↙LBL2:{XJ}:X=0=>GoTo3 ⊿XJ:J=Jπ÷180:J=0=>P=Q: ≠>P=Q(1-e(-KX-UJ)) ÷(KX+UJ) ⊿Q=2P-Q:S=S+PX ÷E:GoTo2↙LBL3:”END”:S”S=”2、程序说明K、U为系数，对应于《桥规》附录G-8中的k、μ系数。C为张拉控制应力，单位为MPa；E为钢绞线的弹性模量，单位为MPa。程序开始时需要输入这4个参数。X为目前计算段的钢绞线长度，单位为m；J为目前计算曲线段的切线夹角和，《桥规》中单位为rad，本程序中直接输入角度即可，直线时输入0。计算过程中需要循环输入X和J的值。③S为累计伸长量，单位为

m；P为目前计算段的均匀张拉应力，单位为

MPa；Q为计算段张拉端的张拉应力，单位为

MPa。④假如是两头张拉，一定由两头向中间计算。⑤X输入0时表示计算结束，随后显示总伸长量 S（即累计伸长量）。⑥假如要显示中间计算结果 P、Q和本计算段钢绞线的伸长量， 可适合改