预应力钢绞线应变测量方法分析
钢绞线偏轴应变测量方法及实验研究
【3】
许国志.系统科学与工程研究【M】.上海:上海科技 教育出版社,2000.
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刘晓明.多转角长束预应力钢绞线应力测试补强[J】. 施工技术,200l,30(7):22.24.
【2】
孙仙山,吴俊亮,孙文成,等.高架多跨连续预应力 箱梁张拉钢绞线摩阻损失测试研究【J】.实用测试技 术,1999,(3):5.7.
【3】
潘少川,刘耀正,钱浩生.实验应力分析【M】.北京: 高等教育出版社,1988.
预应力钢绞线完成预应力损失后,钢绞线建 立的有效预应力,可以用不同方法测量。例如机 械引伸计法,测量钢绞线受拉后两点之间的伸长 值;也可将钢绞线外表面螺旋凹陷部用树脂类材 料填充,使其为光圆表面,再贴应变片测量其轴 向应变,对于先张法也可用专用仪器测量预应力 等等。上述几种测试方法可分为两类:一类为引 伸计法,这种方法在后张法中基本不能应用,因 为引伸计有一定体积,不可能进入预留孔道中安 装,在先张法中则只能测到未浇混凝土前的部分 预应力损失。另一类就是应变片法【3'4j,将钢绞线 表面凹部填充形成光圆表面也不易做到,因为钢 绞线钢丝之间的铁锈等脏物必须清除干净,用丙 酮等强力去污液体洗清洁净后,方能使树脂类材 料与钢绞线粘结牢固,以利传递应力及变形【51; 而树脂类材料有较严重的蠕变特性,且其弹性常 数极不稳定,其值比钢绞线及其高强钢丝弹性常 数小得多【6】,难以测到钢绞线轴向的真实应变。 如前所述,钢绞线是由多根高强钢丝扭结而 成,各表面钢丝与钢绞线轴线成一角度[_n引,要 测量钢绞线轴向应变是很困难的。其一是钢绞线 表面凸凹不平,电测时应变片无法沿钢绞线轴线 方向表面粘贴;其二是预应力钢绞线一般用后张 法施工,在已浇筑好的混凝土结构构件中预留孔 道,无法用机械方法如引伸仪测量其中间某段处 的伸长。由于以上原因,测量钢绞线轴向应变时, 只能根据钢绞线是由多股钢丝扭结而成的特点, 用适当的方式测量轴向拉力作用下沿表面钢丝轴
预应力检测意义、方法及原理
埋入式锚索在岩体支护、预应力结构中得到了极其广 泛的应用。然而,在施工过程中,由于种种原因,普遍 存在着张力不足的问题。此外,在个别工程中,存在钢 绞线不连续的现象(如下图),其张力严重不足。从而 极大地威胁桥梁的安全。
埋入锚索与空悬锚索的边界条件有很大的不同,而且 埋入式锚索无法对内部锚索激发自由振动,只能通过对 锚头或露出锚索激振。因此,单纯依靠频率的测试方法 有非常大的缺陷,严重影响了测试范围和测试精度。
钢绞线不连续的状况
■ (4)检测意义-桥的索力
1
检测意义
斜拉桥、吊桥和中、下承式拱桥等结构以其良好的跨越 能力和优美的造型受到设计者青睐。在其施工及成桥后的维 护中,拉索与吊杆的索力测试将贯穿整个过程。
作为桥梁结构的传力构件,吊杆的损坏会对桥梁结构产 生灾难性的后果。能否准确的识别吊杆索力对吊杆拱桥的施 工及运营阶段都有着非常重要的工程意义。
■ B锚杆张力测试方法
2
检测方法
目前,作为测试张力的方法主要有频率法、拉拔试验和预置张力计。频率法与拉拔试验结合,
可以取长补短,较为圆满地解决张力检测的问题。
方法
优点
缺点
拉拔试验
测试原理简明 可测试单束钢绞线的张力
预置张力计、 可连续监测 应变计、磁 通量
振动频率法 测试方便、快捷,可大量检测; 也可适用于已灌浆孔道;
■ A桥的索力测试方法4
2
检测方法
磁通量法:在拉索或吊杆中放置电磁传感器,通过其磁通量的变化来测定张力;
磁通量法测索力的原理为∶当给磁通量传感器通入电流时,在激磁线圈中会引起 磁化力。根据电磁感应原理,就会在构件纵向产生磁场,进而在测量线圈中产生 感应电压。当磁心的磁通量渗透变化时,输出电压也就会相应发生变化,所以, 可通过输出的电压值,就可以测得磁心的外加力。
后张法预应力钢绞线伸长量的计算与现场测量控制
后张法预应力钢绞线伸长量的计算与现场测量控制发布时间:2021-05-28T14:31:54.227Z 来源:《科学与技术》2021年2月5期作者:高发学[导读] 在开展工程施工时,或多或少的都会运用到拉应力高发学云南正浩建设工程有限公司云南昆明 650000摘要:在开展工程施工时,或多或少的都会运用到拉应力与伸长值从而使双控得以实现,要想将理论与实践进行联系起来,并且将它们之间存在的误差控制在6%范围内,在对大跨径连续梁、简支板、块体拼装等结构进行施工通常会使用到后张预应力技术。
对于预应力施工来说具有很强的技术性,其中施工的关键工序主要是筋张拉,桥梁工程的安全主要受施工质量的影响,所以必须要引起相关人员的足够重视。
通常在运用该技术进行实际施工中主要接触到的钢材有:钢绞线、PC光面、刻痕钢丝、等相关材料。
如果采用后张法预应力进行施工,就需要利用到孔道方式。
笔者在掌握此项技术的过程中常常会接触钢绞线施工的方法,这种方法大多数情况下都需要利用到金属螺旋管来进行施工,本文就是针对此方法展开的论述。
关键词:后张法、钢绞线施工方法、施工准备、计算、测量方法1 施工准备:1.1 掌握图纸相关信息:当施工图纸拿到以后应最先将施工说明中关于钢绞线选用的规格进行了解,通常情况下预应力钢束的选择最适宜采用的规格是低松弛级ASTMA416-270钢绞线,其强度根据相关的标准必须要达到fpk=1860Mpa,规格主要是1×7公称直径15,24mm,控制力在锚下的数值要达到Δk=0.75 fpk Mpa。
1.2 确定计算参数:利用金属螺旋管来实现管道成孔,通过下面的表格能够将K、μ值确定:表1孔道成型方式 K值 μ值注:摘自《公路桥涵施工技术规范》1.3 材料检测:金属螺旋管在工程中的应用具体来说就是根据上述规范内容的要求进行检测材料的;锚具也是同样如此;2 理论伸长量计算:采用该技术进行张拉过程中,主要有两方面因素能够对其产生直接影响:一是由于管道在使用的过程中发生了一定的弯曲所形成的摩擦力,二是摩擦力的产生主要是由管道出现了一定程度的偏差所引起的;由于这两种因素导致施工过程中锚下所受到的控制应力顺着管壁方向逐渐降低,因此能够得出各个钢绞线段拥有不同的的伸长值。
预应力钢绞线施工中张拉伸长值误差分析及控制
预应力钢绞线施工中张拉伸长值误差分析及控制摘要:预应力钢绞线是桥梁建设过程当中施工过程,对于桥梁建设而言具有一定的重要性。
由此,桥梁建设的施工要求预应力钢绞线施工过程具有较高的规范要求,其设计必须具备一定的标准。
预应力钢绞线能够同时对张拉力和延伸量进行控制,并且在其控制过程当中将张拉力作为主要力量,量校核为张拉伸长量,所有程序均需要严格按照程序进行规范操作,其实测的伸长量与设计当中的伸长量之间的误差必须在±6%以内,以保证施工过程的有效性。
本文当中从现今预应力钢绞线的伸长值设计、施工当中的误差以及张拉过程当中的操作等方面对预应力钢绞线施工中张拉伸长值误差进行了分析,并相应的进行了控制。
关键词:预应力钢绞线;张拉伸长值;伸长值误差前言预应力施工工程是每一处桥梁建设施工当中的重要组成部分,具有极高的应用地位,在预应力张拉的过程当中,会出现一种实测的伸长值,该实测伸长值便是为了对张拉过程当中的钢绞线进行检验,亦是进行检验的一个比较直观的标准。
为了保证桥梁施工的质量,在预应力施工当中应该十分注意对实测伸长值误差的减小,对数据进行比较科学、合理的整合,由此得出的最终伸长量方能够与设计伸长量进行对比,具有一定的参考价值。
因此,对预应力钢绞线施工中张拉伸长值误差进行扥洗与控制具有一定的实际意义,同时能够为该方面的研究提供更加充足的理论基础,具有一定的理论意义。
一、设计伸长值的概述(一)设计伸长值的含义设计伸长值是桥梁施工当中预应力施工过程当中所产生的一种数值,对计算钢绞线张拉长度具有重要的作用,在众多的桥梁施工图纸当中,一进村宅着固定的设计伸长值,但是每一个固定的设计伸长值均为理论状态下的伸长值,对现实施工当中的各种影响因素均为进行恰当的考虑,并不具有实际意义。
基于该种情况,桥梁施工过程当中需要对预应力刚小贤的设计伸长值进行计算、检验以及校对,便于保障整体施工质量以及施工安全。
(二)设计伸长值的应用此处,采取某桥梁施工单位的预应力施工设计图纸数据作为参考依据。
钢绞线应力应变关系
5.预应力钢材应力—应变曲线和应力松弛(1) 应力—应变曲线碳素钢丝或钢绞线均属硬钢,其应力—应变曲线见下图。
当钢丝拉伸到超过比例极限σ p ( 习惯上采用残余应变为0.01% 时的应力) 后,σ-ε 关系呈非线性变化,没有明显的屈服点。
当钢丝拉伸超过σ 0.2 ( 残余应变为0.2%) 后,应变ε 增加较快;当拉伸至最大应力σ b 时,应变ε 继续发展,在σ-ε 曲线上呈现为一水平段,然后断裂。
(2) 应力松弛应力松弛是指钢材受到一定的张拉力之后,在长度保持不变的条件下,钢材的应力随时间的增长而降低的现象,其降低值称为应力松弛损失。
产生应力松弛的原因主要是由于金属内部位错运动使一部分弹性变形转达化为塑性变形引起的。
预应力钢材的松弛试验,应按国际预应力混凝土协会 (FIP) 等单位编制的《预应力钢材等温松弛试验实施规程》进行。
试件的初应力取0.6 σ b 、 0.7 σ b 和 0.8 σb ,环境温度为20 ± 1 ℃ ,在松弛试验机上分别读出不同时间的松弛损失率,试验应持续 1000h或持续一个较短的期间推算至1000h 的松弛率。
下图示出预应力钢丝和热处理钢筋的应力松弛试验算据,其松弛率与时间、钢种、温度的关系如下:①应力松弛初期发展较快,第一小时相当于1000h的15%~35%,以后逐渐减慢。
钢丝应力松弛损失率R t = A lgt+ B ,与时间t有较好的对数线性关系。
一年松弛损失率相当于1000h的12.5倍,50年松弛损失率为1000h的1.725倍;②钢丝和钢绞线的应力松弛率比热处理钢筋和精轧螺纹钢筋大;③初应力大,松弛损失也大。
当σi>0.7σb 时,松弛损失率明显增大,呈非线性变化;④随着温度的升高,松弛损失率急剧增加。
根据国外试验资料,40°C时1000h松弛损失率约为20°的1.5倍。
预应力钢材的应力松弛试验数据①一次张拉程序0→ σ i ;②超张拉程序;③超张拉程序0→1.03σi减少松弛损失的措施为:a. 采取超张拉程序比一次张拉程序0→ σ i,可关少松弛损失10%;也可采用0→1.03 σ i 超张拉程序,松弛损失率虽然增大了,但剩余预应力仍比0→ σ i 程序大。
预应力钢绞线质量检验方法
在预应力钢绞线采购过程中,工地签收货物以后,通常需要对预应力钢绞线抽样并拿到检测机构去检测。
在检测过程中一般有哪些流程呢?(一)钢绞线试验的夹具钢绞线试验的夹具对钢绞线最大力Fm的测定有着重要的影响,而Fm的数值又直接影响到锚具效率系数的计算。
不同的检测单位使用着不同形式的夹具,夹具的夹持长度从80mm到180mm不等,夹具的牙纹有点状、细牙等,这些夹具不同程度地对钢绞线有着“缺口效应”,导致汇赢钢铁钢绞线提前破坏,断口总是发生在夹持部位,造成对同样的钢绞线使用不同的夹具进行试验会得到不同的结果这一不合理的现象。
新标准GB/T5224-2003规定:“如试样在夹头内和距钳口2倍钢绞线公称直径内断裂达不到本标准性能要求时,试验无效。
”问题在于对于“有效”的试验,虽然达到了标准规定的性能指标,钢绞线材料检验合格,但由于没有真正测出钢绞线不受损伤情况下的最大力,因而也就不能够准确地测量出钢绞线受损伤情况下锚具的锚固效率系数。
那么有没有使汇赢钢铁钢绞线不受损伤的夹持形式呢?笔者所在的实验室采用江西新华金属制品有限公司的技术所加工的夹具几近完美地解决了这一问题,试样夹持部位完全没有损伤,只是由于摩擦的缘故,变的有些粗糙(图1左),部分试样更是断在中部,断口有颈缩,呈塑性断口状(图1右)。
这一技术的关键是必须在夹具与试样之间垫以粘有金钢沙的软金属片,以防止夹具牙纹对钢绞线的损伤,同时最大程度地握裹住试样,阻止试样打滑。
建议标准在今后的修订中增加有关试验方法、夹具形式的内容,以减少由于试验方法不同所造成的试验结果的差异。
(二)弹性模量钢绞线的弹性模量在新标准中第7、3、5条的参考值为195±10Gpa,但不作为交货条件。
实际上作为预应力施工张拉伸长量计算的重要数据,弹性模量是试验中的必测项目。
汇赢钢铁钢绞线的截面积是使用标准中所提供的参考值还是用实测值,这在检测部门一直存有分歧。
按GB/T228金属材料室温拉伸试验方法的规定,应该用实测面积,但对于如图3所示的钢绞线截面示意图,如何才能准确地测量出它的截面积呢?方法之一是分别测量7丝的面积,然后相加;文章建议用称重法测量面积,或是先测量图中对角直径D,然后按表1取值作为钢绞线的实测面积。
钢绞线预应力的张拉计算测量方法分析
钢绞线预应力的张拉计算测量方法分析作者:王达来源:《中国新技术新产品》2013年第24期摘要:文章通过对锚塞回缩量的介绍,对该种方式在钢绞线的预应力的张拉测量中的应用进行了分析,并证明该方式能够满足施工设计的规范要求,具有可行性。
关键词:张拉伸长值;预应力;锚塞回缩量;测量;钢绞线中图分类号:G613 文献标识码:A1 张拉伸长值的确定1.1 计算:钢绞线的预应力张拉主要是指在锚夹前钢绞线预应力在完成张拉后的拉力,其属于正拉力的设计施工阶段的控制拉力。
所以,对于该拉力伸长量的理论测算时使用的钢绞线长短应当为锚固点间的钢绞线端距离,但张拉力的控制是千斤顶对钢绞线作用时预应力张拉工具锚控制的,因此为方便计算以及控制,伸长量理论计算长度一般以锚固点间距以及钢绞线受到千斤顶作用后的长度为准。
但是需要考虑到的是,在测量时由于张拉作用过程中,钢绞线大部分外露段都被千斤顶以及锚具包裹,因此其伸长量无法直接在钢绞线上进行实地测量。
所以,钢绞线在张拉作用下的实际伸长值只能通过对张拉千斤顶作用时其活塞的行程测量来估算钢绞线伸长值,并对整个过程中钢绞线的锚塞回缩量予以去除。
1.2 在先张法施工中对钢绞线的拉伸量测量时,也会在每次张拉后直接卸掉前进行直接对钢绞线外露部分进行测量,这种直接丈量的方式主要以钢绞线外露长度差或者是其张拉活动衡量在张拉动作中位移差作为所求值。
虽然该方式较直观,但是适用范围较窄,仅用于对能够在没分级张拉后对千斤顶撤出的方式,或者是有活动横梁装置的预应力张拉测量方法中。
该种方法为施工能够方便进行,往往会对钢绞线的一端予以固定,主要对另一端进行张拉,因此测量时还应当去除锚固端夹具的回缩量。
其锚塞回缩量的测量主要为每级张拉前钢绞线在锚固夹具外露出的长度同张拉后在锚固夹具的外露长度差,或者为外露的钢绞线长度差。
2 对预应力张拉的锚塞回缩量的测量2.1 对工具锚的锚塞回缩量测量:在千斤顶开始对钢绞线作用,即产生张拉到拉力至钢绞线初始值,便已经改变钢绞线较为松弛的状态,此时充分固定千斤顶,对拉紧的钢绞线进行测量,测量位置为钢绞线的外露端至千斤顶的工具锚环端,通过精确的测量将测量长度值确定为b1,后继续对钢绞线进行张拉,当张拉力达到预应力设计控制值时,再次对钢绞线的外露端头至工具锚环的外露端面之间的距离进行测量,将长度值定义为b2,通过两个数据对工具锚的锚塞回缩量进行计算:b= b1- b2。
钢绞线检验报告范文
钢绞线检验报告范文一、引言钢绞线是一种常用于工程建设中的钢筋材料,主要用于钢筋混凝土结构中的预应力和预压节点。
为了确保钢绞线的质量和性能符合相关标准和规范要求,本次检验测试了一批钢绞线,并编制了本次检验报告。
二、检验目的本次检验的目的是对钢绞线的外观质量、力学性能、化学成分进行检测,以评估钢绞线的质量是否符合标准和规范要求。
三、检验方法1.外观质量检测:观察钢绞线的表面是否有裂纹、疵点等缺陷。
2.力学性能检测:对钢绞线进行拉伸试验,测试其抗拉强度、屈服强度和伸长率等指标。
3.化学成分检测:采用化学分析方法,检测钢绞线中的碳含量、硫含量、磷含量等成分。
四、检验结果1.外观质量检测结果:经过观察,所有样品的表面均无明显的裂纹、疵点等缺陷,外观质量良好。
2.力学性能检测结果:钢绞线的抗拉强度平均值为XXMPa,屈服强度平均值为XXMPa,伸长率平均值为XX%。
以上指标均符合相关标准和规范要求。
3.化学成分检测结果:钢绞线的碳含量平均值为XX%,硫含量平均值为XX%,磷含量平均值为XX%。
以上成分分析结果都在标准范围内。
五、结论通过对钢绞线的外观质量、力学性能和化学成分的检测,可以得出以下结论:1.钢绞线的外观质量良好,无明显的缺陷。
2.钢绞线的力学性能符合相关标准和规范要求,具有足够的抗拉强度和屈服强度。
3.钢绞线的化学成分符合标准要求,各种含量在允许范围内。
六、建议在今后的施工过程中,建议对钢绞线的使用过程进行监测和控制,确保其在使用过程中的质量和性能符合标准和规范要求。
[1]XXX,XXX标准,XXXX版。
以上为本次钢绞线检验的简要报告,详细数据请参见检验报告附件。
预应力钢绞线伸长量的准确计算与量测方法
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.
p
e
・ m m
因为采用 两 端 张 拉 , 以钢 绞线 有 效 工 作 长 所 度理论伸 长量 合 计 为 62 m, 入 该 伸 长量 的理 .m 计 论 总伸 长量为 19 m。 3m
一
预应 力筋 的弹 性模 量 / N mm ) (/ ;
尸一预应力与 孔道 壁摩 擦 引起 的拉 力损失 2
值/ N。
表 1 起点 力计 算
P 一 预应 力筋 的平 均 张拉 力 / N;
P 一预应力筋张拉端 的张拉力/ N;
一
从 张拉 端 至计 算 截 面 的 孔道 长 度/ m;
林元志 ,范洪源
( 广东华路交通科技有限公司 , 广州 50 2 ) 140 摘要 : 力钢绞线伸长量偏差作为校核预应力施加是否 达到设计控制张拉力 的一个 重要指标 , 预应 其理论伸 长量 的准确计算与实际伸长量准确量测 、 计算是保证伸长量偏差的准确性的根本 。对预应力钢绞线理论伸 长量的准 确计算方法 , 际伸长量量测 、 算方法作较系统的介绍 , 实 计 可供从事工程技术人员参考 。
公式 : P 2=P ( 11一e ‘ b ) ~ ’ P一 起 点 力 值/ 对 于 第 一 段 取 19 . , N, 3 0 5×
1 的长 度/ mm;
A 一 预应 力筋 的截 面 面 积/ m ; m
27 8 见 N .4 m, 1钢绞线 立 面布置 示意 图 ( 1 。 图 )
图 1 箱梁钢绞线 N 半立面布置示 意图 l
作者简介 : 林元志 (9 3 1 ) 助理工程师 , 1 8 .2一 , 主要从 事路桥施工管理工作。
・
2 ・ 4
2 1 年 第 4期 0 1
锚具夹具连接器钢绞线预应力钢筋检测标准及方法
锚具夹具连接器钢绞线预应力钢筋检测标准及方法1适用范围锚具夹具连接器、钢绞线、预应力钢筋2 试验目的锚具夹具连接器钢绞线预应力钢筋、最大力下总伸长率、重量偏差、抗剪力、屈服强度、抗拉强度、对中单向拉伸残余变形、外观尺寸、静载锚固性能、总应变、周期荷载、锚固效率系数、锚板厚度、锚板强度、内缩量、锚扣和锚垫板摩阻损失试验、钢绞线的捻距、直径允许偏差、每米公称质量偏差、抗拉强度、钢绞线的伸直性、0.2%屈服力、弹性模量、应力松弛。
3 试验依据3.1《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器》JT/T329-20103.2《钢筋混凝土用钢第3部分:钢筋焊接网》GB/T1499.3-20103.3《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条TB/T3193-20083.4《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器》TB/T 3193-20163.5《钢筋机械连接技术规程》JGJ 107-20163.6《预应力混凝土用钢绞线》GB/T 5224-20143.7《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370-20073.8 《预应力混凝土用螺纹钢筋》GB/T 20065-20163.9《预应力筋锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ 85-20103.10《预应力混凝土用钢材试验方法》GB/T 21839-20084 检验人员检验人员均为持证上岗人员。
5试验设备万能试验机、冲击试验机、残余变形测试仪、引伸计、电液伺服静载锚固试验机、摩阻损失试验仪、微机控制钢绞线应力松弛试验机、6 试验条件6.1试验室试验及干养护条件:温度(10-35)℃7.松弛试验7.1等温应力松弛试验是在给定温度下(除另有其他规定,通常为20℃),将试样保持一定长度(L0+△L0),从初始力F0开始,测定试样上力的变化、力的损失用给定时间内与初始力的百分数表示。
7.2松弛试验用试样应保持伸直状态。
试样在夹具间的自由段不应有任何形式的机械损伤和处理。
建筑工程预应力钢绞线松弛性能检验报告
建筑工程预应力钢绞线松弛性能检验报告一、实验目的本次实验旨在检验建筑工程使用的预应力钢绞线的松弛性能,通过对试样进行加载和卸载实验,分析和评估其松弛情况,为建筑工程的设计和施工提供参考依据。
二、实验原理预应力钢绞线是一种常用于建筑工程中的材料,其在预应力混凝土构件中的应用可以有效增加构件的承载力和抗裂性能。
然而,预应力钢绞线在施工和使用过程中会存在一定的松弛现象,即预应力力量逐渐减小。
因此,通过对预应力钢绞线的松弛性能进行检验,可以评估其在建筑工程中的可靠性和使用寿命。
三、实验步骤1.准备试验样品:根据建筑工程的实际要求,将预应力钢绞线进行切割,并按照一定的长度制作成试样。
2.实施加载实验:将试样固定在实验台上,通过加载装置施加预定的荷载。
根据所需的加载条件,可按照恒载、变载等方式进行加载,时间可根据实际需要进行调整。
3.实施卸载实验:在达到所设定的加载时间后,将加载装置卸载,记录卸载过程中试样的应变和力值变化情况。
4.数据处理:根据实验记录的数据,计算出试样的松弛量和松弛率。
5.结果分析:根据实验得到的数据,进行统计和分析,评估试样的松弛情况,并与建筑工程的设计要求进行对比。
四、实验结果通过本次实验,我们得到了预应力钢绞线的松弛数据如下:试样编号松弛量(mm)松弛率(%)10.230.10%20.190.08%30.210.09%平均值0.210.09%根据实验结果可以看出,预应力钢绞线在加载和卸载过程中出现了一定的松弛现象。
平均松弛率为0.09%,符合建筑工程的设计要求。
五、实验结论通过对建筑工程预应力钢绞线的松弛性能进行检验,我们得出以下结论:1.预应力钢绞线在施加预定荷载后会出现一定的松弛,即预应力力量逐渐减小。
2.平均松弛率为0.09%,符合建筑工程的设计要求。
3.预应力钢绞线的松弛性能对建筑工程的承载力和使用寿命有一定影响,需要在设计和施工过程中予以考虑。
六、改进建议为了进一步提高建筑工程预应力钢绞线的松弛性能,我们提出以下改进建议:1.选择质量优良、松弛性能稳定的预应力钢绞线材料。
钢绞线有效预应力无损检测技术方法
钢绞线有效预应力无损检测技术方法云南省交通规划设计研究院有限公司昆明市 650041(摘要)预应力混凝土桥梁在自身混凝土收缩徐变和实际运营过程中受到荷载的反复作用,同时由于施工原因过程中导致预应力损失,导致由于预应力损失导致构件出现结构性裂缝。
本文介绍钢绞线有效预应力无损检测技术方法—现场恒载应力测定技术,并通过某实际工程分析检测结果。
(Abstract) Prestressed concrete bridges are subjected to repeated loads in the process of concrete shrinkage and creep and actual operation. At the same time, due to construction reasons, prestress loss leads to structural cracks in components. This paper introduces the nondestructive testing technology of effective prestress of steel strand - on-site dead load stress measurement technology, and analyzes the testing results through a practical project.(关键词)现场恒载应力测定技术、有效预应力、无损检测、预应力损失。
(Key Words) prestress detection, effective prestress, nondestructive detection, prestress loss.1.引言“现场恒载应力测定技术”是一种桥梁无损检测技术,这种技术在上世界九十年代被欧洲专业检测团队研制出并开始使用,并且这种技术是针对大跨度、后张力而设计的桥梁进行预应力无损检测。
预应力钢绞线应力应变曲线
预应力钢绞线应力应变曲线
预应力钢绞线的应力-应变曲线通常呈现出三个阶段:
1. 初始阶段:在应变较小的范围内,预应力钢绞线的应力随着应变的增加而线性增加。
这个阶段通常被称为弹性阶段,预应力钢绞线在这个阶段内具有良好的弹性恢复能力。
2. 屈服阶段:当预应力钢绞线的应变继续增加时,其应力会逐渐达到一个最大值,这个阶段被称为屈服阶段。
在这个阶段内,预应力钢绞线的应力不再随着应变的增加而线性增加,而是开始出现非线性增加。
3. 破坏阶段:当预应力钢绞线的应变继续增加到一定程度时,其应力会达到最大值,然后开始急剧下降,最终导致预应力钢绞线的破坏。
在这个阶段内,预应力钢绞线的应力-应变曲线呈现出急剧下降的趋势。
总的来说,预应力钢绞线的应力-应变曲线呈现出弹性阶段、屈服阶段和破坏阶段三个阶段,这些阶段的特点对于预应力钢绞线的设计和使用具有重要的指导意义。
钢绞线预应力张拉伸长值、锚塞回缩量量测方法
钢绞线预应力张拉伸长值、锚塞回缩量量测方法1引言以钢绞线作为桥梁工程、路基高边坡抗滑加固等工程施加预应力的载体,是目前普遍采用的材料和工艺。
对钢绞线张拉预应力施加、锚固的方法和张拉力、钢绞线伸长量的理论计算,在相应的规范中都已有明确的规定,但在实际操作中对钢绞线施加预应力张拉的伸长值、钢绞线锚固时锚具锚塞回缩量的量测,各家说法及做法均存在差异,这对预应力张拉质量控制的双控指标(即钢绞线张拉力与实测伸长值)的计算和评判产生了一定的影响。
针对上述问题,笔者就多年预应力张拉实践,尝试提出如下实际作法和技术见解(以后张法为主),为广大钢绞线预应力张拉工作者提供参考。
2钢绞线张拉伸长值确定2.1钢绞线张拉伸长值计算钢绞线预应力张拉施工设计控制张拉力,是指预应力张拉完成后钢绞线在锚夹具前的拉力。
因此,在钢绞线预应力张拉理论伸长量计算时,应以钢绞线两头锚固点之间的距离作为钢绞线的计算长度,但在预应力张拉时钢绞线的控制张拉力是在千斤顶工具锚处控制的,故为控制和计算方便,一般以钢绞线两头锚固点之间的距离,再加上钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度,作为钢绞线预应力张拉理论伸长量的计算长度。
在钢绞线预应力张拉时,钢绞线的外露部分,大部分被锚具和千斤顶所包裹,钢绞线的张拉伸长量无法在钢绞线上直接测量,故只能用测量张拉千斤顶的活塞行程,计算钢绞线的张拉伸长值,但同时还应减掉钢绞线张拉全过程的锚塞回缩量。
(参阅《公路桥涵施工技术规范》)一般计算式为:ΔL=ΔL1+ΔL2-b-c ⑴式中:ΔL1:为从初始拉力(桥梁施工规范规定一般为设计控制张拉力的10%~25%)至张拉设计控制拉力间的千斤顶活塞的张拉行程;ΔL2:为初始拉力时的推算伸长值(按规范规定推算求得);b:工具锚锚塞回缩量;c:工作锚锚塞回缩量。
2.2 在钢绞线预应力先张法施工中,也有在每分级张拉一次,卸掉千斤顶前后,直接丈量钢绞线外露长度,以钢绞线每级张拉前后外露长度的差或以张拉活动横梁的张拉前后位移量的差值,求算钢绞线张拉伸长量,此法较为直观,但只适用于以每分级张拉一次,卸掉一次千斤顶的张拉方法或设置有张拉活动横梁同时张拉多根预应力筋的方法。
预应力混凝土用钢绞线检测方案
预应力混凝土用钢绞线检测方案1检测方案目的本检测方案是为了规范由冷拉光圆钢丝及刻痕钢丝捻制的用于预应力混凝土结构的钢绞线(以下简称钢绞线)检测。
2 适用范围适用于预应力混凝土结构的钢绞线力学性能的检测等。
3 编制依据《预应力用混凝土钢绞线》GB/T 5224《预应力混凝土用钢材试验方法》GB/T 21839《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》GB/T 228.14 使用设备微机控制电液伺服万能试验机、钢绞线应力松弛试验机、游标卡尺、钢直尺。
5 试验方法5.1 拉伸试验拉伸试验应按GB/T228.1-2010的要求进行,在拉伸过程中测得各项拉伸性能。
在测定弹性模量(E)、0.2%屈服力及最大力总伸长率(Agt)时,应使用引伸计。
注1:Agt的精确值只能用引伸计来测得。
如果试样上的引伸计不能延伸到试样断裂时,可按下列方法测定伸长率At ,可用测定At替代Agt:继续加载直至引伸计记录的伸长率稍大于FP0.2时的伸长率,此时去下引伸计,记录试验机上下工作台的距离。
继续加载至试样断裂,记录此时试验机上下工作台的最终距离。
计算出两次试验机上下工作台的距离之差,将此差值与试验机上下工作台的初始距离之比用引伸计测得的百分数相加即为断裂总伸长率At。
注2:在装引伸计前,最好给试样预加一负荷,例如该预加负荷为试样预期最大负荷的约10%。
如果Agt不是完全用引伸计测定的,应在实验报告中注明。
拉伸性能值,FP0.2,Fm均用力的单位表示。
当试样在距夹具3mm之内发生断裂,原则上试验判为无效。
然而,如果所有数据大于或等于相应规定值,其试验结果有效。
5.2 弹性模量的测定在力-伸长率曲线中,用0.2Fm 到0.7Fm范围内的直线段的斜率除以试样的公称横截面积(Sn)测定弹性模量(E)斜率可以通过对测定数据进行线性回归得出,也可以用最优拟合目测法得出。
在测定弹性模量时,在力值范围内应力速率应保持不变。
5.3 等温松弛试验在试验前,试样应至少在松弛实验室内放置24h,试样应用试验夹具夹紧,以保证试验在加载和试验期间不产生任何滑动。
预应力钢绞线的检验规程和质量控制方法
word 整理版学习好帮手环氧涂层预应力钢绞线检验规程1 总 则1.1 环氧涂层预应力钢绞线检验依据标准为《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224)。
为统一环氧涂层预应力钢绞线的检测方法,保证检测精度,制定本检验规程。
2 术语、符号2.1 术语填充型环氧涂层钢绞线:外层是由2.2 符号n D—— 钢绞线直径; n S—— 钢绞线参考截面积; R m—— 钢绞线抗拉强度; F m——整根钢绞线的最大力; F p0.2——规定非比例延伸力; A gt——最大力总伸长率;ΔF a——应力范围(两倍应力幅)的等效负荷值; D ——偏斜拉伸系数。
3 分类和标记3.1 分类与代号钢绞线按结构分为5类。
其代号为: 用两根钢丝捻制的钢绞线 1×2 用三根钢丝捻制的钢绞线 1×3 用三根刻痕钢丝捻制的钢绞线 1×3Ⅰ 用七根钢丝捻制的标准型钢绞线 1×7 用七根钢丝捻制又经模拔的钢绞线 (1×7)C 3.2 标记3.2.1 标记内容包含下列内容:预应力钢绞线,结构代号,公称直径,强度级别,标准号 3.2.2 标记示例公称直径为15.20mm,强度级别为1860MPa的七根钢丝捻制的标准型钢绞线其标记为:预应力钢绞线1×7-15.20-1860-GB/T5224—20034 检验规则4.1 检查和验收产品的检查由供方技术监督部门按表4.3.1的规定进行,需方可按本标准进行检查验收。
4.2 预应力钢绞线进场时,应对其质量证明书文件、包装、标志和规格进行检验,并应符合下列规定:4.2.1钢绞线检验每批重量不大于60吨;从每批钢绞线中任取3盘,并从每盘所选的钢绞线端部正常部位截取一根试样进行表面质量、直径偏差和力学性能试验。
如每批少于3盘,则应逐盘取样进行上述试验。
试验结果如有一项不合格时,则不合格盘报废,并再从该批未试验过的钢绞线中取双倍数量的试样进行该不合格项的复验,如仍有一项不合格,则该批钢绞线为不合格。
预应力锚具及钢绞线试验分析
预应⼒锚具及钢绞线试验分析预应⼒锚具及钢绞线试验分析摘要:预应⼒技术⼴泛应⽤于桥梁、房屋、⽔坝、机场等设施中。
随着预应⼒技术越来越引起⼈们的重视,相关的课题研究也逐步开展起来。
在预应⼒⼯程中,锚固性能和应⼒松弛特性是两个很重要的⽅⾯。
本⽂对预应⼒锚具及钢绞线试验分析。
关键词:预应⼒;锚具;钢绞线;试验分析⼀、预应⼒锚具的静载试验在⾏业标准《预应⼒筋⽤锚具、夹具和连接器应⽤技术规程》(JG J85-2002)中,我们看到“测量总应变εapu的量具标距不宜⼩于1m”,所以在静载试验中应采⽤该条规定。
1.总应变εapu的计算⽅法。
在《预应⼒筋⽤锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2000)中也未明确,实际⼯作中有的试验⼈员则是根据《公路桥梁预应⼒钢绞线⽤锚具、连接器试验⽅法及检验规则》(JT329.2-97)中6.3.5的⽅法或略有改变在操作,即⽤千⽄顶的伸出长度差作为钢绞线的绝对伸长,计算出总应变εapu。
事实上,由此得出的总应变εapu的数据偏⼤,其主要原因就是在测量钢绞线的绝对伸长量时,没有把实验设备的综合弹性变形考虑进去,也就是说⽤千⽄顶伸出长度差作为钢绞线的绝对伸长是不准确的。
只有在试验过程中直接测量钢绞线的绝对伸长,⽤ε=△l/l(式中:△l是钢绞线的绝对伸长;l是试验中的钢绞线与△l对应的标距或受⼒长度),推算出的总应变εapu的值才更准确。
2.钢绞线的截⾯积。
多数⽤实测整股钢绞线外径的⽅法推算出钢绞线的截⾯积,在《⾦属材料室温拉伸试验⽅法》(G B/T228-2002)中要求的是“试样的原始直径”。
考虑到钢绞线的特殊结构,建议分别测量钢绞线的每根钢丝直径,消除间隙⾯积(按整股实测有数据偏⼤的现象)。
3.引伸仪。
为提⾼试验精度,⽅便破断瞬间的伸长记录,⽽采⽤引伸仪来测试钢绞线的绝对伸长,但其标距多少⼜如何夹持钢绞线却有不同的意见。
试验过程中按《预应⼒筋⽤锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2000)的试验装置,加强观测完全可以⽤直尺直接测量钢绞线的绝对伸长,并能满⾜标准的要求。
预应力钢绞线实际伸长量的计算与量测1讲诉
预应力钢绞线实际伸长量的计算与量测预应力混凝土的应用研究与发展,已经有一百多年的历史,做为一种新型的复合建筑材料,以其优良的性能,现已经广泛应用于各个领域。
在预应力的施工时,一般以张拉应力进行控制,以预应力筋的伸长量进行校核,俗称“双控”。
而伸长量的控制对预应力的施加起着重要的作用,伸长量的量测与计算的前提,也直接影响到预应力施加与结构的受力性能。
目前,介绍预应力施工的书比较多,但对伸长量的测量与计算,没有明确统一的方法。
现以目前国内外普遍采用的夹片式锚具为例,结合相关的理论资料与实际操作中的一些注意事项,对如何计算理论伸长量与现场测量控制作简单的说明,以期捋清相关问题。
一、设计伸长量的复核设计文件提供的设计伸长量是设计单位按通用资料选取的相关参数进行计算得来的。
通常与实际材料的相关参数(如预应力筋的公称截面面积、弹性模量、k μ值等)有出入,在复核设计伸长量时应采用实测参数进行修正,以取得实际理论伸长量指导施工。
(一)理论伸长量计算理论伸长量即指两工作锚底间的预应力筋的理论伸长量,以ΔL 理表示。
1、理论公式:(1)根据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000),钢绞线理论伸长量计算公式如下:PP P E A LP L =∆ ⑴ ()()μθμθ+-=+-kx e P P kx P 1 ⑵ 式中:P P ——预应力筋的平均张拉力(N ),无管道接触的直线筋取张拉端的拉力,预应力管道内的直、曲筋计算方法见⑵式;L ——预应力筋的长度;A P ——预应力筋的截面面积(mm 2);一般按实测试验值取值。
E P ——预应力筋的弹性模量(N/mm 2);一般按实测试验值取值。
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;μ——预应力筋与孔道壁的摩擦系数。
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预应力钢绞线应变测量方法分析
作者:袁履辉董洪杰
来源:《城市建设理论研究》2013年第26期
摘要:预应力钢绞线被广泛应用于预应力大跨度结构,其应变的准确测量成了亟需解决的工程难题。
工程界已经做了大量的研究,由于钢绞线受力后各钢丝并非均匀受力,而且还会产生扭转,所以不能简单的按照均质圆杆来计算。
因此,减少相对误差的长线法、把钢绞线简化成弹簧的弹簧法、综合运用胡克定律和几何关系的理论修正法及利用光学原理的光纤光栅法被引入到研究中来。
通过对这些方法进行对比和分析,指出了这些方法的可取之处及不足之处,并为更进一步的研究提供新的思路。
关键词:钢绞线;应变;电阻应变片;弹簧
中图分类号:TU378.1 文献标志码:A
前言:钢绞线由于具有良好的柔性变形能力,能够布置成需要的曲线形状,而成为首选的预应力材料被应用于预应力结构中。
常用的钢绞线是由6根外层钢丝缠绕1根中心钢丝成螺旋状捻制而成的,习惯上称6根外层钢丝为外丝,1根中心钢丝为内丝。
由于制造加工工艺的结果,钢绞线的外层螺旋钢丝与钢绞线的轴线成一定的夹角,这也给测量预应力钢绞线的轴向应变带来了一定的难度。
通常钢绞线的计算都是把其截面等效成单圆[1],按照均质圆杆来计算。
然而,从整体上看,钢绞线受到轴向力后会产生扭转,从局部上看,各钢丝也非均匀受力。
显然,钢绞线的受力性能不同于均质圆杆。
因此,随着钢绞线被广泛应用于各种大跨度预应力结构,钢绞线应变的准确测量也成了亟需解决的工程难题。
本文从理论分析和工程应用的角度出发,对比分析现有各种测量方法的特点,并为更进一步的研究提供新的思路。
1测量方法分析
1.1长线测量法[2]
根据材料力学的应力――应变关系
,,,
N――张拉荷载,
σ、ε ――张拉应力、钢绞线轴向应变,
A、E――钢绞线的横截面积、弹性模量,
△l、l――钢绞线伸长量、长度。
通过试验,利用千分表和传感器测出钢绞线的伸长量△l和张拉荷载N,利用电阻应变片测出沿钢丝的斜向应变εα(如图1所示)。
假定钢绞线轴向应变ε与斜向应变εα的关系为ε=εα/cosα=r·εα(α为螺旋钢丝与钢绞线轴线的夹角)。
根据大量实验得出的数据,运用统计规律求出弹性模量E和应变修正系数r,并控制相应的变异系数。
1.2弹簧法[3][4][5]
由于7根钢丝在张拉方向的变化量是相同的,中间钢丝的直径在受力的过程中变形很小,因此,弹簧法利用这两个特点假定外层螺旋钢丝的螺旋半径是不变的,而每根外层螺旋钢丝则相当于一个弹簧,钢铰线则相当于是由1根中间钢丝和6根钢丝弹簧组合而成。
弹簧绕一周的长度为,L、R的关系如图2所示。
由力的平衡关系,则
εEA1+6ε’EA2cosα=N,
A1、A2分别为中间、外层钢丝的截面积,ε、ε’分别为中间、外层钢丝的应变,E为钢丝的弹性模量,α为外层螺旋钢丝与钢绞线轴线的夹角。
对S求偏导可得△S,由ε’=△S/S,根据上述平衡关系即可求得ε。
1.3理论修正法[6][7]
理论修正法是综合运用胡克定律和几何关系,对外层螺旋钢丝的应变与钢绞线的应变关系进行修正,进而对钢绞线的张拉力进行修正的方法。
将一个捻距内的螺旋钢丝展开,螺旋钢丝与中间钢丝的长度关系如图3所示。
根据广义胡克定律,钢丝的轴向应变ε与径向应变ε径有如下关系
ε径=-με
由几何关系可得
,
其中,α、β表示螺旋钢丝与中间钢丝受拉前、后的夹角,dc0 、ds0表示中间钢丝、螺旋钢丝受力前的直径,εc、εs表示中间钢丝、螺旋钢丝受拉后的应变,lc0表示一个捻距,μ是泊松比,取0.3。
采用数值解法,通过上式即可求解出εc与εs的关系。
钢绞线的轴向应变ε与中间钢丝的应变εc相等。
1.4光纤光栅法[8][9]
光纤光栅法是将光纤光栅埋入结构物,利用所观测的光波波长变化,根据公式
,
换算成应变变化的测量方法。
其中,ε1为光纤光栅轴向应变(或被测主体的应变值),f为光纤光栅的灵敏度,ξ*为修正的光-热常数。
当温度已知时,可以对温度进行补偿。
当不考虑温度影响时,可以直接通过
求解得到ε1。
由于光纤光栅法测的应变就是钢绞线沿轴向的应变ε,则ε=ε1。
2分析
1)长线测量法是基于减小相对误差的原理,通过大量实验数据得出统计结论,具有一定的真实性,但未能给出钢丝斜向应变与钢绞线应变之间的准确对应关系。
由于实验采用的是直接直线张拉的方式,测量得出的结果,不适用于预应力混凝土结构,故不具有普遍实用性。
由于结论仅由试验得出,没有严密的理论作为支撑,故其准确性尚须进一步验证。
2)弹簧法巧妙的简化了计算钢丝应变的方法,可以运用几何关系迅速求解钢丝的应变。
但是,弹簧法将钢绞线离散成简单的1根钢丝和6根钢丝弹簧,显然忽略了钢丝弹簧之间的作用和钢丝弹簧与中间钢丝之间的作用,并且实际应用当中,各根螺旋钢丝的张拉力并非均匀的,因此,其可靠性值得研究。
3)理论修正法综合运用胡克定律和几何关系,对螺旋钢丝应变与钢绞线轴向应变的关系作了理论求解并进行了修正,并结合试验进行了论证。
该方法考虑了螺旋钢丝和中间钢丝受力后直径的变化,比之前的研究方法有一定的改进,但仍未考虑各根螺旋钢丝张拉力的非均匀性,试验结果在张拉力较小的情况下未能很好的与理论结果相吻合,还须进一步研究。
4)光纤光栅法利用光学原理测量钢绞线的应变,该方法为钢绞线应变的测量开辟了一个新的方向,但是光纤光栅的断裂极限应变只有5000με左右,而预应力钢绞线的应变通常可达10000με以上,故需要预先将钢绞线张拉到5000με以上才能贴光纤光栅,对于后张法预应力结构,这将需要研究设计专门的贴装夹具,尚且不论其准确与否,这都给施工实际操作带来了很大的难度。
3结论
通过以上分析,可以得出以下结论:
现有的方法中采用有限元进行模拟分析的还比较少,大都没有考虑各根钢丝受力后的不均匀性,求解应变时也均是取每根螺旋钢丝都相同。
并且,钢绞线在实际工程当中,可能会因为弯矩或剪力的存在,而导致钢纤维应变不一致。
因此,钢绞线应变的测量还需要在现有基础上做更进一步的研究,在以后的研究中,可以考虑理论分析结合试验验证,同时用有限元模型进行同步模拟分析。
参考文献
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