预应力张拉计算书(范本).doc

专
新建南宁至广州铁路站前工程
NGZQ-7标段

*****桥梁预应力
钢绞线张拉控制计算书

编制：
复核：
审核：

中铁二十三局集团有限公司
南广铁路NGZQ-7项目部
二零一零年五月

预应力钢绞线张拉控制计算书
第一章 工程概述
本合同段预应力钢绞线采用国标φs15.24(GB/T5224-2003)，标准强度, 低松驰。跨径30mT梁和25m箱梁均采用Φs15.24mm钢绞线。
设计文件说明预应力筋张拉采用千斤顶油压标示张拉力和伸长值双控施工。预应力钢绞线的张拉在预梁
预应力损失参数：
纵向预应力钢绞线波纹管摩阻系数ｕ=0.26，孔道偏差系数K=0.003，钢束松弛预应力损失根据张拉预应力为1302MPa取为△=0.025，锚具变形与钢束回缩值（一端）为6mm；横向预应力钢绞线波纹管摩阻系数ｕ=0.26，孔道偏差系数K=0.003，钢束松弛预应力损失为△=0.025，锚具变形与钢束回缩值（一端）为6mm；竖向预应力钢绞线波纹管摩阻系数ｕ=0.35，孔道偏差系数K=0.003，钢束松弛预应力损失为△=0.05，锚具变形与钢束回缩值（一端）为1mm。
梁体预应力材料：
纵横向预应力束：公称直径为Φ=15.24（7Φ5），抗拉标准强度f=1860MPa的高强度低松弛钢绞线。
柔性吊杆：27根Φ15.2环氧喷涂钢绞线组成，fpk=1860MPa。
竖向预应力采用Φ25高强精扎螺纹粗钢筋。
锚具：纵向预应力采用OVM15-9型锚具锚固，横向预应力束采用OVMBM15-3（BM15-3P）、OVMBM15-4（BM15-4P）型锚具，竖向预应力采用JLM-25型锚具锚固；吊杆采用GJ15-27型锚具。
第二章 设计伸长量复核
一、计算公式及参数：
1、预应力平均张拉力计算公式及参数：

式中：
Pp—预应力筋平均张拉力（N）
P—预应力筋张拉端的张拉力（N）
X—从张拉端至计算截面的孔道长度（m）
θ—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檫的影响系数，取0.002
μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数，取0.14
2、预应力筋的理论伸长值计算公式及参数：

式中：
Pp—预应力筋平均张拉力（N）
L—预应力筋的长度（mm）
Ap—预应力筋的截面面积（mm2），取140 mm2
Ep—预应力筋的弹性模量（N/ mm2），取1.95×105 N/ mm2

二、伸长量计算：（根据设计编号进行编排）
1、N1束一端的伸长量：
单根钢绞线张拉的张拉力
P=1500000/27=55555.56N
X=8.445/2=4.2225m
θ=0rad
Pp=P=55555.56N
ΔL= PpL/（Ap Ep）=55555.56×4.2225/（140×1.95×105）=0.859cm
与设计比较（1.764-0.859*2）/1.764=2.52%
2、N2束一端的伸长量：
单根钢绞线张拉的张拉力
P=1500000/27=55555.56N
X=11.736/2=5.868m
θ=0rad
Pp=P=55555.56N
ΔL= PpL/（Ap Ep）=55555.56×5.868/（140×1.95×105）=1.194cm
与设计比较（2.451-1.194*2）/2.451=2.56%
3、N3束一端的伸长量：
单根钢绞线张拉的张拉力
P=1450000/27=53703.7N
X=14.084/2=7. 042m
θ=0rad
Pp=P=53730.7N
ΔL= PpL/（Ap Ep）=53730.7×7.042/（140×1.95×105）=1.385cm
与设计比较（2.844-1.385*2）/2.844=2.58%
4、N4束一端的伸长量：
单根钢绞线张拉的张拉力
P=1250000/27=46296.3N
X=15.491/2=7. 746m
θ=0rad
Pp=P=46296.3N
ΔL= PpL/（Ap Ep）=46296.3×7.746/（140×1.95×105）=1.314cm
与设计比较（2.696-1.314*2）/2.696=2.56%
5、N5束一端的伸长量：
单根钢绞线张拉的张拉力
P=1050000/27=38888.89N
X=15.96/2=7.98m
θ=0rad
Pp=P=38888.89N
ΔL= PpL/（Ap Ep）=38888.89×7.98/（140×1.95×105）=1.137cm
与设计比较（2.334-1.137*2）/2.334=2.59%
6、T1 、T2束一端的伸长量：
单根钢绞线张拉的张拉力
P=1302*140=182280N
X=66.005/2=33.003m
θ=49.9/1000=0.05rad
kx+μθ= 0.002×33.003+0.14×0.05= 0.073
Pp=182280×（1-e-0.073）/0.073=175785.3N
ΔL= PpL/（Ap Ep）=175785.3×33.003/（140×1.95×105）=21.25cm
与设计比较（41.3-21.25*2）/41.3=-2.91%
6、B1束一端的伸长量：
单根钢绞线张拉的张拉力
P=1302*140=182280N
X=66.026/2=33.013m
θ=66.5/1000=0.0665rad
kx+μθ= 0.002×33.013+0.14×0.0665= 0.075
Pp=182280×（1-e-0.075）/0.075=175583.1N
ΔL= PpL/（Ap Ep）=175583.1×33.013/（140×1.95×105）=21.233cm
与设计比较（41.2-21.233*2）/41.2=-3.1%
7、B2束一端的伸长量：
单根钢绞线张拉的张拉力
P=1302*140=182280N
X=66.018/2=33.009m
θ=99.5/1000=0.1rad
kx+μθ= 0.002×33.009+0.14×0.1= 0.08
Pp=182280×（1-e-0.08）/0.08=175177.8N
ΔL= PpL/（Ap Ep）=175177.8×33.009/（140×1.95×105）=21.18cm
与设计比较（40.64-21.18*2）/40.64=-4.2%
8、N3束一端的伸长量：
单根钢绞线张拉的张拉力
P=1302*140=182280N
X=66/2=33m
θ=0rad
Pp=P=182280N
ΔL= PpL/（Ap Ep）=182280×33/（140×1.95×105）22.034cm
与设计比较（41.98-22.034*2）/41.98=-5%
9、N4束一端的伸长量：
单根钢绞线张拉的张拉力
P=1302*140=182280N
X=66.066/2=33.033m
θ=299/1000=0.3rad
kx+μθ= 0.002×33.033+0.14×0.3= 0.108
Pp=182280×（1-e-0.108）/0.108=172776.3N
ΔL= PpL/（Ap Ep）=172776.3×33.033/（140×1.95×105）=20.906cm
与设计比较（39.4-20.906*2）/39.4=-6.1%
10、N11束一端的伸长量：
单根钢绞线张拉的张拉力
P=1302*140=182280N
X=12.8/2=6.4m
θ=0rad
Pp=P=182280N
ΔL= PpL/（Ap Ep）=182280×6.4/（140×1.95×105）=4.273cm
11、N12束一端的伸长量：
单根钢绞线张拉的张拉力
P=1302*140=182280N
X=15.9/2=7.95m
θ=0rad
Pp=P=182280N
ΔL= PpL/（Ap Ep）=182280×7.95/（140×1.95×105）=5.308cm
12、N13束一端的伸长量：
单根钢绞线张拉的张拉力
P=1302*140=182280N
X=15.4/2=7.7m
θ=24/600+94.8/1000=0.135rad
Pp=182280×（1-e-0.135）/0.135=179191.8N
ΔL= PpL/（Ap Ep）=179191.8×7.7/（140×1.95×105）=5.054cm
13、N13/束一端的伸长量：
单根钢绞线张拉的张拉力
P=1302*140=182280N
X=14.85/2=7.425m
θ=24/600+92.9/1000=0.133rad
Pp=182280×（1-e-0.133）/0.133=179264.5N
ΔL= PpL/（Ap Ep）=179264.5×7.425/（140×1.95×105）=4.876cm
14、N14束一端的伸长量：
单根钢绞线张拉的张拉力
P=1302*140=182280N
X=13.2/2=6.6m
θ=0rad
Pp=P=182280N
ΔL= PpL/（Ap Ep）=182280×6.6/（140×1.95×105）=4.407cm
15、N13/束一端的伸长量：
单根钢绞线张拉的张拉力
P=1302*140=182280N
X=13.8/2=6.9m
θ=0rad
Pp=P=182280N
ΔL PpL/（Ap Ep）=182280×6.9/（140×1.95×105）=4.607cm
第三章 张拉时理论伸长量计算
一、计算参数：（根据设计参数进行填写）
1、K—孔道每米局部偏差对摩檫的影响系数：取0.002
2、μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数：取0.14
3、Ap—预应力筋的实测截面面积：140 mm2
4、Ep—预应力筋实测弹性模量：2.02×105 N/ mm2
5、锚下控制应力：σk=0.75Ryb=0.75×1860=1395 N/ mm2
6、锚圈口摩阻损失：3.3%σk
7、单根钢绞线张拉端的张拉控制力：P=103.3%×σkAp=201745N
8、千斤顶计算长度：56cm
9、工作锚长度：7cm
10、限位板计算长度：2.5cm
11、工具锚计算长度：不计
二、张拉时理论伸长量计算：
1、N1束一端的伸长量：
X=15.812/2=7.906m
L=7.906+（0.56+0.07+0.025）=8.561m
θ=11.4×π/180=0.19897rad
kx+μθ=0.002×7.906+0.14×0.19897=0.0436678
Pp=201745×（1-e-0.0436678）/0.0436678=197404N
ΔL= PpL/（Ap Ep）=197404×8.561/（140×2.02×105）=59.8mm
2、N2束一端的伸长量：
X=15.821/2=7.9105m
L=7.9105+（0.56+0.07+0.025）=8.566m
θ=12.8×π/180=0.2234rad
kx+μθ=0.002×7.9105+0.14×0.2234=0.047097
Pp=201745（1-e-0.047097）/0.047097=197068N
ΔL= PpL/（Ap Ep）=197068×8.566/（140×2.02×105）=59.7mm
第四章 千斤顶张拉力与对应油表读数计算
一、钢绞线的张拉控制应力：
12根钢绞线束：σcon=103.3σk=103.3%×2343=2420.32KN
二、1523号千斤顶张拉、0050号油表时：
千斤顶回归方程：
P=-0.35+0.01035F
式中：P——油压表读数（MPa）
F——千斤顶拉力（KN）
(1)、10%σcon=242.032 KN时：
P=-0.35+0.01035F=-0.35+0.01035×242.032=2.16MPa
(2)、40%σcon=968.13KN时：
P=-0.35+0.01035F=-0.35+0.01035×968.13=9.67 MPa
(3)、70%σcon=1694.22KN时：
P=-0.35+0.01035F=-035+0.01035×1694.22=17.19 MPa
(4)、100%σcon=2420.32KN时：
P=-0.35+0.01035F=-0.35+0.01035×2420.32=24.7 MPa
三、1524号千斤顶张拉、0054号油表时：
千斤顶回归方程：
P=0.21+0.01022F：
式中： P——油压表读数（MPa）
F——千斤顶拉力（KN）
(1)、10%σcon=242.032KN时：
P=0.21+0.01022F=0.21+0.01022×242.032=2.68 MPa
(2)、40%σcon=968.13KN时：
P=0.21+0.01022F=0.21+0.01022×968.13=10.10 MPa
(3)、70%σcon=1694.22KN时：
P=0.21+0.01022F=0.21+0.01022×1694.22=17.52 MPa
(4)、100%σcon=2420.32KN时：
P=0.21+0.01022F=0.21+0.01022×2420.32=24.95 MPa
四、1525号千斤顶张拉、0077号油表时：
千斤顶回归方程：P=-0.47+0.01024F：
式中： P——油压表读数（MPa）
F——千斤顶拉力（KN）
(1)、10%σcon=242.032KN时：
P=-0.470.01024F=-0.47+0.01024×242.032=2.0 MPa
(2)、40%σcon=968.13KN时
P=-0.47+0.01024F=-0.47+0.01024×968.13=9.44 MPa
(3)、70%σcon=1694.22KN时：
P=-0.47+0.01024F=-0.47+0.01024×1694.22=16.88 MPa
(4)、100%σcon=2420.32KN时：
P=-0.47+0.01024F=-0.47+0.01024×2420.32=24.31 MPa
五、1526号千斤顶张拉、0064号油表时：
千斤顶回归方程：P=-0.05+0.01021F：
式中： P——油压表读数（MPa）
F——千斤顶拉力（KN）
(1)、10%σcon=242.032KN时：
P=-0.05+0.01021F=-0.05+0.01021×242.032=2.42 MPa
(2)、40%σcon=968.13KN时
P=-0.05+0.01021F=-0.05+0.01021×968.13=9.83 MPa
(3)、70%σcon=1694.22KN时：
P=-0.05+0.01021F=-0.05+0.01021×1694.22=17.24 MPa
(4)、100%σcon=2420.32KN时：
P=-0.05+0.01021F=-0.05+0.01021×2420.32=24.66 MPa
第五章 附件
千斤顶标定报告