20米箱梁张拉计算书.doc

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。按设计规定箱梁砼强度达成设计强度的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、经征询设计单位，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 MPa14023 =585.9KN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#千斤顶相应的压力表编号为Y01280283,Y01280257，校准方程分别为F=0.0353P+0.6243, F=0.0351P+0.4491。编号为80602号千斤顶相应的压力表编号为20237029，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=0.0353585.9+0.6243=21.3 MPa2）压力表编号为Y01280257：F2=0.0351P+0.4491=0.0351585.9+0.4491=21MPa其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张拉力所相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）N120.920.821.120.621.3212121.3N227.727.728.127.428.227.92828.2N320.920.821.120.621.3212121.3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（Y01280315）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预应力钢束10%k张拉力所相应的压力表度数明细表(中跨箱梁)（表四）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）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预应力钢20%k张拉力所相应的压力表度数明细表(中跨箱梁)（表五）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，一方面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（P）KNkx+u1- e-(kx+u)/( kx+u)平均张拉力（Pp）KNN1585.90.0406320.574.1N2781.20.0406320.765.5N3585.90.0202320.989986415802、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1.95105；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，重要因素为在实际张拉中由于千斤顶、限位板的长度增长了钢绞线的长度，经实际量测单侧千斤顶、限位板的长度为40cm，故现场量测钢束伸长量采用实际计算理论伸长量。 按规范规定，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=（Lk- L1）+（L2- L1） 3、张拉现场要配备油泵操作人员4人，安装千斤顶及量测伸长量人员23人，现场记录人员2人。 4、张拉两端现场要配备对讲机，要统一口令，做到每个张拉程序要一致，同步。 5、在张拉过程中严禁操作人员及闲杂人等站在张拉端的正面。 6、项目部工程部将安排专业工程师全程控制，现场人员必须做好张拉原始记录，表格附后。