先张法预应力张拉伸长值计算书.doc

20m预应力砼空心板
先张钢绞线控制力及伸长值计算书
一、 设计要求：
1#桥、2#桥、3#桥、共计494片预应力砼空心板，对预应力
钢绞线均为如下设计要求：
（一）预应力钢绞线
1、预应力钢绞线采用7φ5型，高强度低松驰，公称直径φJ=15.24mm的钢绞线。
2、预应力钢绞线标准强度RYb=1860Mpa，松驰率3.5%。
3、张拉控制应力采用δK=0.75Yb=0.75×1860=1,395 Mpa，如果板的反拱过大或板的反拱速度发展较快超过极限30mm，张拉控制应力可适当减少，但不得小于δK=0.72Yb=0.72×1860=1,339 Mpa。
（二）工具锚
设计没有明确要求
（三）预应力钢绞线放张
预应力钢绞线放张，本着对称均匀、分次完成，不得骤然放松，放张时梁体砼强度必须到达设计强度的100%，即C40级砼强度。
二、实际进场预应力钢绞线技术指标：
1、预应力钢绞线为中国山东威海市，威海银兴预应力线材有限公司生产的高强度低松驰，公称直径φJ=15.24mm，7φ5型预应力钢绞线。其中松驰率为2.2%,小于设计松驰率3.5%。
2、预应力钢绞线标准强度RYb=1860Mpa。【见钢筋力学性能试验报告（1）】
3、预应力钢绞线公称直径φJ=15.24mm，公称截面面积取其钢绞线检测报告中的公称截面积140mm2。
4、预应力钢绞线公称直径φJ=15.24mm，弹性模量取检测报告中的平均值Ep=(189.3+190.9+186)/3=188.7G pa(注施工规范Ep=195±10 G pa)。
三、张拉设备及工具锚：
（一） 张拉设备
在实际张拉过程中，采用两台千斤顶单根对称分级张拉。由于预制厂一次性要预制494片空心板梁体，为了确保工程质量和施工进度，千斤顶高压油泵及压力表配制三套张拉设备。
1、三台高压油泵均为ZB2×2/50型高压电动油泵，其中编号分别为1#油泵、2#油泵、3#油泵。
2、三台高压油泵上所配6块压力表均为Y-100Mpa型，精度为1.5级，其中每个油泵上的大缸进油主表编号分别为1618、1661、1662三个。
3、三台千斤顶均为QYC300型千斤顶，额定张拉力300KN，张拉最大行程200mm。千斤顶编号分别为1#千斤顶、2#千斤顶、3#千斤顶。
4、张拉设备千斤顶、高压油泵及压力表配套编号：
A、张拉设备之一：1#千斤顶与1#高压油泵及大缸进油主压力表1618、相配套，见测试证书第2004055。
B、张拉设备之二：2#千斤顶与2#高压油泵及大缸进油主压力表1661相配套，见测试证书第2004056。
C、张拉设备之三：3#千斤顶与3#高压油泵及大缸进油主压力表1662相配套，见测试证书第2004057。
（二） 工具锚
在张拉端与非张拉端均采用XM15-1型预应力先张法三夹片锚具，锚具高度50mm，该锚具有关技术要求见检测报告。
四、标跨—20m预应力钢绞线作业长度
（一）1#张拉台钢绞线作业长度
1、张拉台座长度84米 2、钢梁厚度49.0×2=0.98米
3、砂箱长度0.85米 4、锚具高度0.05×2=0.1米
5、千斤顶高度（包括垫片厚度）0.14米
6、分丝板厚0.02×2=0.04米
7、夹片距离：0.005×2=0.01米
作业长度1—7项之和：84+0.98+0.85+0.1+0.14+0.04+0.01=86.120米
（二）2#张拉台钢绞线作业长度
钢梁厚度0.49×2=0.98米,张拉台长83.85米，其余5项同1#张拉台，2#张拉台钢绞线作业长度为：83.85+0.98+0.85+0.1+0.14+0.04+0.01=85.970米。
（三）3#张拉台钢绞线作业长度
钢梁厚度0.49×2=0.98米, 张拉台长84.米，其余5项同1#张拉台，3#张拉台钢绞线作业长度为：84+0.98+0.85+0.1+0.14+0.04+0.01=86.120米。
（四）4#张拉台钢绞线作业长度
钢梁厚度0.495+0.5=0.995米, 张拉台长83.85米，其余5项同1#张拉台，4#张拉台钢绞线作业长度为：83.85+0.995+0.85+0.1+0.14+0.04+0.01=
85.99米。
（五）5#张拉台钢绞线作业长度
钢梁厚度0.45+0.495=0.945米, 张拉台长83.65米，其余5项同1#张拉台，5#张拉台钢绞线作业长度为：83.65+0.945+0.85+0.1+0.14+0.04+0.01=
85.735米。
（六）6#张拉台钢绞线作业长度
钢梁厚度0.495×2=0.99米, 张拉台长84.00米，其余5项同1#张拉台，6#张拉台钢绞线作业长度为：84+0.99+0.85+0.1+0.14+0.04+0.01=86.130米。
五、单根钢绞线张拉控制力及压力表读数
1、单根钢绞线张拉控制力
P=δK×Ap=1395×140=195.3KN
2、张拉控制力时，千斤顶与油压表读数
（1）QYC300千斤顶编号1#配高压油泵1#与相应油压表编号1618相配套，根据测试证书用公式：F=4.94×P+2.67
表读数：P=(F-2.67)/4.94=（195.3-2.67）/4.94=38.994Mpa
(2) QYC300千斤顶编号2#配高压油泵2#与相应油压表编号1661相配套,根据测试证书公式:
F=5.07×P-0.11
表读数:P=(F+0.11)/5.07=(195.3+0.11)/5.07=38.542 Mpa
(3) QYC300千斤顶编号3#配高压油泵3#与相应油压表编号1662相配套,根据测试证书公式:
F=5.12×P-4.31
表读数:P=(F+4.31)/5.12=(195.3+4.31)/5.12=38.986 Mpa
六、单根钢绞线在控制力下的伸长值：
1、基本计算公式《公桥规范》JTJ041-2000
△L=PpL/ApEp=δK·L/Ep
2、基本计算参数
控制应力δK=1395 Mpa，弹性模量Ep=188.7GPa张拉台钢绞线工作长度分别为：L1=86.120米、L2=85.970米、L3=86.120米 、L4=85.99米,、L5=85.735米、L6=86.130米
3、控制应力下钢绞线相应伸长值：
（1） 1#张拉台伸长值
△ L1=PpL/ApEp=1395×86.12/188.7×103=637mm
（2） 2#张拉台伸长值
△L2=PpL/ApEp=1395×85.970/188.7×103=636mm
（3） 3#张拉台伸长值
△ L3=PpL/ApEp=1395×86.120/188.7×103=637mm
(4)4#张拉台伸长值
△ L3=PpL/ApEp=1395×85.99/188.7×103=636mm
(5)5#张拉台伸长值
△ L3=PpL/ApEp=1395×85.735/188.7×103=634mm
(6)6#张拉台伸长值
△ L3=PpL/ApEp=1395×86.13/188.7×103=637mm
结论：在控制应力δK=1395 Mpa作用下，钢绞线最大的伸长值为
637mm。
七、单根钢绞线初始张拉控制力及压力表读数
1、初应力：
初应力取张拉控制应力的15%，δ初=0.15δK=0.15×1395=209.25 Mpa
2、初应力下的初始控制力：
P初=APδ初=209.25×140=29.295KN
3、初始张拉控制力相应的压力表读数：
（1）QYC300千斤顶编号1#配高压油泵1#油表编号1618相配套，根据测试证书用公式：F=4.94×P+2.67
表读数P=(F-2.677)/4.94=(29.295-2.67)/4.94=5.39 Mpa
（2）QYC300千斤顶编号2#配高压油泵2#相应油表编号1661相配套，根据测试证书用公式：F=5.07×P-0.11
表读数P=(F+0.11)/5.07=(29.295+0.11)/5.07=5.8Mpa
（3）QYC300千斤顶编号3#配高压油泵3#相应油表编号1662相配套，根据测试证书用公式：F=5.12×P-4.31
表读数P=(F+4.31)/5.12=(29.295+4.31)/5.12=6.56Mpa
八、单根钢绞线在初应力下的伸长值：

1、基本公式：
△L=PpL/ApEp=δ初·L/Ep
2、基本计算参数：
δ初=0.15×1395=209.25 Mpa，Ep=188.7Gpa张拉台钢绞线工作长度
L1=86.12m，L2=85.970m，L3=86.120m ，L4=85.99m，L5=85.735m
L6=86.13m
3、在初应力作用下钢绞线相应伸长值：
（1） 1#张拉台伸长值
△ L1=δ初L1/Ep=209.25×86.12/188.7=96mm
（2） 2#张拉台伸长值
△ L2=δ初L1/Ep=209.25×85.97/188.7=95mm
（3） 3#张拉台伸长值
△ L3=δ初L1/Ep=209.25×86.12/188.7=96mm
(4)4#张拉台伸长值
L4=δ初L1/Ep=209.25×85.99/188.7×103=95mm
(5)5#张拉台伸长值
L5=δ初L1/Ep=209.25×85.735/188.7×103=95mm
(6)6#张拉台伸长值
△ L6=δ初L1/Ep=209.25×86.13/188.7×103=96mm
九、单根钢绞线实测伸长值计算：
1、0至初应力时的伸长值
6个张拉台中在初应力δK·15%=209.25Mpa作用下，钢绞线最大伸长值为96mm
2、初应力至控制应力的伸长值
6座张拉台均为637-96=541mm
十、单根钢绞线φj15.24张拉结论：
（一） 张拉控制力及相应的压力表读数和伸长值：
１、张拉控制力：
Ｐ控＝δKＡＰ＝1395×140=195.3KN
2、千斤顶相应的压力表读数：
（1） 千斤顶编号1#配高压油泵1#与油压表编号1618表的读数为
38.994Mpa。
（2） 千斤顶编号2#配高压油泵2#与油压表编号1661表的读数为
38.542 Mpa。
（3） 千斤顶编号3#配高压油泵3#与油压表编号1662表的读数为
38.986Mpa。
3、初应力至最大控制应力伸长值：
6座张拉台均为：541mm。
（二）0至初始控制力及相应的压力表读数和伸长值：
1、初始张拉力：
P初=APδ初=209.25×140=29.295KN
2、千斤顶编号与相应压力表读数：
（1） 千斤顶编号1#配高压油泵1#与油压表编号1618表的读数为
5.39Mpa。
（2） 千斤顶编号2#配高压油泵2#与油压表编号1661表的读数为
5.8Mpa。
（3） 千斤顶编号3#配高压油泵3#与油压表编号1662表的读数为
6.56Mpa。
3、0至初应力作用下单根钢绞线伸长值：
6座张拉台均为96mm
十一、附表：
1、QYC300千斤顶与油压表测证书 2、预应力钢绞线质量证明书
3、钢绞线、锚具检测报告
十二、张拉伸长值测量：
1、具体施工张拉时，钢绞线从0至初应力时从张拉横梁前做标记，记入拉伸值96mm。
2、张拉时钢绞线从初应力至控制应力时，从千斤顶尾端钢绞线上做标记，记入拉伸值541mm。
3、本次张拉采用双向控制，首先根据上述配套的张拉设备，张拉至压力表理论计算数值，然后根据理论伸长值与实际伸长值相比较，如果理论伸长值与勤实际伸长值在差值6%以内认为合理。如果超过6%要查明原因，调整后方可施工。

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