13米空心板梁钢绞线计算书.docx

XXXX工程

空心板梁钢绞线张拉计算书

计算：
复核：
审核：

XXXX有限公司
XXXX工程项目经理部
2013年6月1日
一、计算依据
1、采用M15系列自锚性能锚具（即: M15-3、M15-4），张拉设备采用YDC2500-200型配套千斤顶，已通过福建省计量科学研究所检验合格并标定合格。
2、本桥采用低松驰高强度预应力钢绞线，公称直径d=15.20mm（钢绞线面积A=140mm2），标准强度Rby=1860MPa,弹性模量Eg=1.95×105MPa。锚下控制应力：σcon=0.75Rby=0.75*1860=1395MPa。
3、张拉时采用预应力筋的张拉力与预应力筋的伸长量双控，并以预应力筋的张拉力控制为主。
4、桥涵施工通用图纸及《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000 。
二、张拉程序
1、张拉顺序为N1左、N2右、N1右、N2左。采用两端对称、均匀张拉，不得集中张拉。
2、张拉程序

三、张拉力与油表读数对应关系
编号1200246的油表读数与张拉力的关系如下：
N=0.022F（KN）-0.20
编号1200248的油表读数与张拉力的关系如下：
N=0.022F（KN）-0.20
预应力筋控制张拉力P=σcon×Ay×n，（n为每束钢绞线根数）

张拉力与油表读数对应关系
项

目
千斤顶编号
油表编号
控制张拉力(KN) σcon×Ay×n
控制拉力X（KN）
线性回归方程
10%
20%
100%
3根钢绞线
1
1200246
585.9
58.59
117.18
585.9
Y=0.022X-0.20
2#
1200248
585.9
58.59
117.18
585.9
Y=0.022X-0.20
4根钢绞线
2
1200246
781.2
78.12
156.24
781.2
Y=0.022X-0.20
2#
1200248
781.2
78.12
156.24
781.2
Y=0.022X-0.20

项

目
千斤顶编号
油表编号
控制张拉力(KN) σcon×Ay×n
油表读数P（MPa）
线性回归方程
10%
20%
100%
3根钢绞线
1
1200246
585.9
1.089
2.378
12.690
Y=0.022X-0.20
2#
1200248
585.9
1.089
2.378
12.690
Y=0.022X-0.20
4根钢绞线
2
1200246
781.2
1.519
3.237
16.986
Y=0.022X-0.20
2#
1200248
781.2
1.519
3.237
16.986
Y=0.022X-0.20
式中：X表示KN Y表示MPa
四、伸长量计算
（1）、预应力筋的理论伸长值计算式如下：
△L= PP·L/ AP · EP
式中：—预应力筋理论伸长值( mm )；
PP—预应力筋的平均张拉力( N )；
L—预应力筋的长度( mm )
AP—预应力筋截面面积( mm2);
EP—预应力筋的弹性模量( MPa )。取1.95×105MPa。
（2）、预应力筋的平均张拉力计算式如下：
PP =〔1-e-(ｋｘ+μθ)〕/(ｋｘ+μθ)
式中：—预应力筋张拉端的张拉力( N )；
ｘ—从张拉端至计算截面孔道长度( m )；
—从张拉端至计算截面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，本桥取0.0015 /m；
—预应力筋与孔道壁的摩擦系数，本桥取0.25。
（3）、计算截面处张拉力计算式如下：
P0 =*e-(ｋｘ+μθ)
（4）、张拉端的张拉力: =σcon · AP · n
1 、中板预制板钢绞线N1每束3根, N2为3根。

中板计算参数
钢束编号
曲线部分均为（m）
平直部分（m）
N1
2.364
7.878
N2
3.072
6.490

钢束编号
θ（rad）
ｋｘ+μθ
e-(ｋｘ+μθ)
〔1-e-(ｋｘ+μθ)〕/
(ｋｘ+μθ)
N1
0.052333
0.016629
0.983508
0.991761
N2
0.122111
0.034074
0.966500
0.983154
（1）10%中板N1束钢绞线伸长量：
张拉端的张拉力：=10%σcon · AP · n=10%×1395×140×3=58590（N）
计算截面处张拉力：P0=*e-(ｋｘ+μθ)=58590×0.983508=平均张拉力：PP =〔1-e-ｋｘ+μθ)〕/(ｋｘ+μθ)
= 58590×0.991761=58107.277（N）
理论伸长量△L= PP · L/( AP · EP · n )
=（58107.277×2364×2+×7878）/(140×1.987×105×3)
（2）20%中板N1束钢绞线伸长量：
张拉端的张拉力：=20%σcon · AP · n=20%×1395×140×3=117180（N）
计算截面处张拉力：P0=*e-(ｋｘ+μθ)= 117180×0.983508
=平均张拉力：PP =〔1-e-(ｋｘ+μθ)〕/(ｋｘ+μθ)
= 117180×0.991761=（N）
理论伸长量△L= PP · L/( AP · EP · n )
=（×2364×2+×7878）/(140×1.987×105×3)
（3）100%中板N1束钢绞线伸长量：
张拉端的张拉力：=σcon · AP · n=1395×140×3=585900（N）
计算截面处张拉力：P0=*e-(ｋｘ+μθ)=585900×0.983508
=平均张拉力：PP =〔1-e-(ｋｘ+μθ)〕/(ｋｘ+μθ)= 585900×0.991761=理论伸长量△L= PP · L/( AP · EP · n )
=（×2364×2+×7878）/(140×1.987×105×3)
= 87.316（mm）
（4）10%中板N2束钢绞线伸长量：
张拉端的张拉力：=10%σcon · AP · n=10%×1395×140×3=58590（N）
计算截面处张拉力：P0=*e-(ｋｘ+μθ)= 58590×0.966500
=平均张拉力：PP =〔1-e-(ｋｘ+μθ)〕/(ｋｘ+μθ)
= 58590×0.983154=（N）
理论伸长量△L= PP · L/( AP · EP · n )
=（×3072×2+×6490）/(140×1.987×105×3)
（5）20%中板N2束钢绞线伸长量：
张拉端的张拉力：=20%σcon · AP · n=20%×1395×140×3=117180（N）
计算截面处张拉力：P0=*e-(ｋｘ+μθ)= 117180×0.966500
=平均张拉力：PP =〔1-e-(ｋｘ+μθ)〕/(ｋｘ+μθ)
= 117180×0.983154=（N）
理论伸长量△L= PP · L/( AP · EP · n )
=（×3072×2+×6490）/(140×1.987×105×3)
（6）100%中板N2束钢绞线伸长量：
张拉端的张拉力：=10%σcon · AP · n=10%×1395×140×3=585900（N）
计算截面处张拉力：P0=*e-(ｋｘ+μθ)= 585900×0.966500
=平均张拉力：PP =〔1-e-(ｋｘ+μθ)〕/(ｋｘ+μθ)
= 58590×0.983154=（N）
理论伸长量△L= PP · L/( AP · EP · n )
=（×3072×2+×6490）/(140×1.987×105×3)
2 、边板预制板钢绞线N1每束4根, N2为3根，从计算公式看，钢绞线的伸长量与每束钢绞线的根数无关。

边板计算参数
钢束编号
曲线部分均为（m）
平直部分（m）
N1
2.364
7.878
N2
3.072
6.490

钢束编号
θ（rad）
ｋｘ+μθ
e-(ｋｘ+μθ)
〔1-e-(ｋｘ+μθ)〕/
(ｋｘ+μθ)
N1
0.052333
0.016629
0.983508
0.991761
N2
0.122111
0.034074
0.966500
0.983154
（1）10%边板N1束钢绞线伸长量：
张拉端的张拉力：=10%σcon · AP · n=10%×1395×140×4=（N）
计算截面处张拉力：P0=*e-(ｋｘ+μθ)=×0.983508=平均张拉力：PP =〔1-e-(ｋｘ+μθ)〕/(ｋｘ+μθ)
= ×0.991761=（N）
理论伸长量△L= PP · L/( AP · EP · n )
=（×2364×2+×7878）/(140×1.987×105×4)
（2）20%边板N1束钢绞线伸长量：
张拉端的张拉力：=20%σcon · AP · n=20%×1395×140×4=156240（N）
计算截面处张拉力：P0=*e-(ｋｘ+μθ)= 156240×0.983508
=平均张拉力：PP =〔1-e-(ｋｘ+μθ)〕/(ｋｘ+μθ)
= 156240×0.991761=（N）
理论伸长量△L= PP · L/( AP · EP · n )
=（×2364×2+×7878）/(140×1.987×105×4)
（3）100%边板N1束钢绞线伸长量：
张拉端的张拉力：=σcon · AP · n=1395×140×4=781200（N）
计算截面处张拉力：P0=*e-(ｋｘ+μθ)= 781200×0.983508
=平均张拉力：PP =〔1-e-(ｋｘ+μθ)〕/(ｋｘ+μθ)= 781200×0.991761=理论伸长量△L= PP · L/( AP · EP · n )
=（×2364×2+×7878）/(140×1.987×105×4)
= 87.316（mm）
（4）10%边板N2束钢绞线伸长量：
张拉端的张拉力：=10%σcon · AP · n=10%×1395×140×3=58590（N）
计算截面处张拉力：P0=*e-(ｋｘ+μθ)= 58590×0.966500
=平均张拉力：PP =〔1-e-(ｋｘ+μθ)〕/(ｋｘ+μθ)
= 58590×0.983154=（N）
理论伸长量△L= PP · L/( AP · EP · n )
=（×3072×2+×6490）/(140×1.987×105×3)
（5）20%边板N2束钢绞线伸长量：
张拉端的张拉力：=20%σcon · AP · n=20%×1395×140×3=117180（N）
计算截面处张拉力：P0=*e-(ｋｘ+μθ)= 117180×0.966500
=平均张拉力：PP =〔1-e-(ｋｘ+μθ)〕/(ｋｘ+μθ)
= 117180×0.983154N）
理论伸长量△L= PP · L/( AP · EP · n )
=（×3072×2+×6490）/(140×1.987×105×3)
（6）100%边板N2束钢绞线伸长量：
张拉端的张拉力：=10%σcon · AP · n=10%×1395×140×3=585900（N）
计算截面处张拉力：P0=*e-(ｋｘ+μθ)= 585900×0.966500
=平均张拉力：PP =〔1-e-(ｋｘ+μθ)〕/(ｋｘ+μθ)
= 58590×0.983154=（N）
理论伸长量△L= PP · L/( AP · EP · n )
=（×3072×2+×6490）/(140×1.95×105×3)
5、 其他要求
在张拉完成以后,测得的实际伸长量与计算伸长量的差值应控制在±6%以内。否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后,方可张拉。
预应力筋的锚固，应在张拉控制应力处于稳定状态下进行。锚固阶段张拉端预应力筋的回缩量，应不大于设计规定或不大于6mm。
五、安全要求
1、张拉现场的周围应设有相应的警告标志，绳索阻拦。严禁与该工作无关人员进入，梁的两端应设有较完善的安全防护措施，张拉时千斤顶对面严禁站人，以防意外。
2、参加张拉操作人员，应是熟悉本专业的技术负责人和经培训合格后上岗的技术工人。操作完后严禁摸踩、碰撞钢绞线或夹片。
3、工具锚和工作锚上用的夹片，使用时须分别存放，绝对不能混在一起使用。
4、千斤顶支撑必须与梁端垫板接触良好，位置正确、对称，严禁加多层铁垫板，以防支撑不稳定或受力不均倾倒伤人。
5、检查张拉设备、工具是否符合施工及安全要求。压力表应按规定周期进行检验标定。
6、锚具使用前应经检验合格后方可使用。
7、油泵开动时，进、回油速度与压力表指针升降，应平稳、均匀一致。安全阀保持灵敏可靠。油泵操作人员要戴防护眼罩。