先张法预应力筋张拉台座设计计算书
先张法台座结构验算
先张法台座结构验算我项目部共预制20米板梁1041片,16米板梁624片,10米板梁432片,并全部为先张板梁。
现以20米板梁的应力状态对先张台座及压杆进行验算。
预应力张拉台座要承受预应力筋的巨大回缩力,设计制作必须保证台座具有足够的强度和稳定性。
按结构可分为墩式和槽式两种。
根据空心板梁的特点,从“安全、实用”的角度决定采用墩式台座,台座结构见附图。
一、台座的抗倾覆性验算根据规范要求,台座的抗倾覆系数K0=M1/M≥1.5式中:M——由张拉里产生的倾覆力矩M1——抗倾覆力矩,若不考虑土压力,则为台座自重对O点的力矩。
台墩倾覆点的设置,对与台面共同工作的台墩,按理论计算倾覆点该在混凝土台面的表面处;但考虑到台墩的倾覆趋势使得台面端部顶点出现局部应力集中和混凝土抹面层的施工质量,因此倾覆点的位置取在混凝土台面往下5cm处。
每个牛腿的受力按2500KN考虑。
N=2500×2=5000KN牛腿受力作用中心点距台面距离e=0.07mM=T(e+0.05)=5000×(0.07+0.05)=600000 N·M忽略牛腿自重,计算由台墩如图所示部分自重,混凝土比重取2.4×103kg/m3,台墩宽度取2.4M,故G=2.4×2×3.1×2.4×104=357120NL=3.55MM1=357120×3.55=1267776 N·MK0=M1/M=1257776/600000≈2.1≥1.5故抗倾覆性符合规范要求。
二、台墩抗滑移验算K c=N1/N≥1.3K c——抗滑移系数,按照规范要求,应不小于1.3N1——抗滑移的力,对于独立的台墩,由侧壁土压力和底部摩阻力等产生。
对于与台面共同工作的台墩,以往在抗滑验算中考虑台面、承力墙的水平力,侧壁土压力和底部摩阻力共同工作。
通过分析认为混凝土的弹性模量和土的压缩模量相差极大,两者不可能共同工作;而底部摩阻力也较小,可忽略不计;实际上台墩的水平推力几乎全部传给台面和承力墙,不存在滑移问题。
先张法预应力张拉伸长值计算书
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:13δ1、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RY b=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E p=(189.3+190.9+186)/3=188.7G pa(注施工规范E p=195±10 G pa)。
三、张拉设备及工具锚:(一)张拉设备预制12# 23。
AB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#张拉#张拉4#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。
先张法预应力空心板张拉台座结构设计
先张法预应力空心板张拉台座结构设计1先张法台座的基本要求承力台座必须具有足够的强度和刚度,其抗倾覆安全系数应不小于,抗滑移系数应不小于。
横梁须有足够的刚度,受力后挠度应不小于2mm0在台座上铺放预应力筋时,应采取措施防止沾污预应力筋。
张拉前,应对台座,横梁及各项张拉设备进行详细检查,符合要求后方可进行操作。
2压杆式台座的设计压杆式台座结构形式的选定压杆式台座采用矩形截面。
压杆式台座为双肢受压结构,主要算其截面强度,稳定性及变形。
2.1.1压杆的受力分析及计算方法由于钢绞线距底模距离一般设计为4.5cm,因此纵向力作用在偏离压杆形心0.5cm处,可近似认为压杆为中心受压构件,压杆按素碇设计,按构造进行配筋,单肢压杆承受力为P/2,按极限状态法计算。
(1)强度验算NjW a AR j a r mNj—纵向力;a—纵向力偏心系数;A—构件截而而积aXb;RL-材料抗压强度;心-材料安全系数。
设等式右边为R,当NjWR时强度满足要求;NpR时强度不满足要求,需重新设计压杆截面,重新验算。
(2)稳定性验算NjW 4)a AR J a/r m受压构件纵向弯曲系数首先因压杆中心设置系梁,限制压杆侧向位移,因此压杆按一端固结,一端较接计算。
求出长细比S/h,查出4)值进行验算。
若有一条件式不满足要求时,就需重新设置压杆断面。
设计荷载的确定由于端横梁的刚度大,无挠曲变形,因此每根钢绞线的张拉力取同一值。
根据一片空心板中钢绞线的设计根数、张拉控制应力及超张拉系数,确定台座的设计荷载。
P = n o An—钢绞线根数;o —张拉控制应力;A—钢绞线截而积;已知一片空心板梁设计23根钢绞线,每根钢绞线张拉控制应力为1395Mpa,张拉力为。
计算时超张拉系数考虑,每根张拉力为205KN,则台座的设计荷载P=23x205=4715 (KN)。
台座长度的确定采用长线台座既有经济上的考虑,也有力学性能方面的考虑。
特别在力学方面有两个优点:可以减少张拉和锚固工作量及预应力筋端头损失;可以减少因预应力筋在锚具中滑移及横梁变形所造成的预应力损失。
张拉台座设计计算书
张拉台座设计计算书1 、抗倾覆验算:(1)倾覆力矩MΦj12.70钢绞线,A=98.7mm2σk=0.75×1860=1395(Mpa)1.05σk =1395×1.05=1464.75(Mpa)T=σk·A=1464.75×98.7=144.57(KN)ΣT=18×144.57=2602.275(KN)令转点位于距台座端部4.8米、台面以下30厘米处(如图中A点),偏于安全。
M=ΣT×0.35=2602.275×0.35=910.796(2)抗倾覆力矩M1M1=G·L=[(2×2.5×2.75)×3.8+(1.3×1×2.75)×2.15+(1/2×1.1×0.8×2.75)×(2.8-2/3×1.1)+(0.5×0.3×2.75)×(0.25+2.5)+(1.2×0.3×0.88×2)×(0.6+2.1)+(1/2×0.6×0.3×0.88×2)×(2.1-2/3×0.6)+(1.5×1×0.99)×0.75] ×2400×9.8=1569.452(KN)(3)验算:K=M1/M=1569.4521/910.796=1.72>1.5 安全2、滑移验算台面选用C30砼fc=15 Mpa k1=1.25 k2=1.50 φ=1.0P=φ·fc·A/ k1· k2=(1×15×990×500)/(1.25×1.5)=3960(KN)Kc=P/ΣT =3960/2602.275=1.52>1.3 安全3 、台面配筋按偏心受压柱计算C30砼 fc=15 Mpa fcm=16.5 Mpa二级钢筋 fy=310 Mpab×h=990×1000 as=as'=35mm h0=965mmξb =0.544e0=500+50=550>0.3h0=289.5e i=e0=550l0/h=1500/1000=1.5<8 短柱η=1 η·e i=550 >3h0 大偏e=η·e i +h/2-as=550+500-35=1015取ξ=ξb=0.544As'=[N·e-fcm· b· h02·ξb (1-0.5ξb)]/[fy'· (h0-as')]=[2953020×1015-16.5×990×9652×0.544×(1-0.5×0.544)]/[310×(965-35)]=-2692<0取As'=0.002·b·h=0.002×990×1000=1980mm2ξ=1-√1-[N·e -fy' ·As' (h0-as') ]/0.5· fcm· b· h02=1-√1-[2953020×1015-310×1980×(965-35)]/(0.5×16.5×990×9652)=0.1748>2 as'/ h0=70/965=0.0725且ξ<ξb =0.544As=(fcm· b· h0·ξ+ fy' ·As'-N)/ fy(16.5×990×965×0.1478+1980×310-2953020)/310 =1343 mm2<0.002·b·h=0.002×990×1000=1980mm2取As=1980 mm2查表(P625):取IIФ22需6根。
预应力梁先张梁张拉台座设计与检算
预应力梁先张梁张拉台座设计与检算对于预应力先张梁、板需设计先张工作台座,张拉工作台座应按张拉工艺要求制作,根据施工现场具体情况下面介绍两种常见的预应力混凝土先张法台座设计及检算方法和台座设计及检算方法。
预应力混凝土先张法台座设计及检算1、预应力墩式台座设计及检算墩式台座由传力墩、台座墩、台面和端横梁等组成,其构造取台座O点的力矩(即台座板与台面结会点),并忽略土压力的作用,则平衡力矩:M r=G1l1+ G2l2倾覆力矩:M oV=Nh1抗倾覆力矩安全系数K应满足以下条件:K=M r/M DV=(G1l1+G2l2)/(Nh1)≥1.5其中:G1 台座外部分的重力(传力墩牛腿受力)l1 G1点O点的水平距离G2 台座部分的重力点O点的水平距离P cp= rHtg2(45。
+ф/2)-rHtg2(45。
-ф/2) P′=hPф/H式中:Nˊ台面的抵抗力、KN/m 当混凝土强度为10~15MP a时,台面厚d=60mm Nˊ=150~200KN/md=80mm Nˊ=200~250KN/md=100mm Nˊ=250~300KN/mF 混凝土台座与土的摩阻力μ磨擦系数,对黏性土μ=0.25~0.40,砂土μ=0.40,碎石μ=0.40~0.50E p′-------台座底和座面上土压力的合力r 土的容重ф土的内磨擦角,粉质黏性土ф=30°;细砂ф=20º~30º;中砂ф=30º~40ºH 台座的埋设深度h--------------台座板厚度B-----------台座宽度按偏心受力构件计算,如为大偏心,则按下式计算N≤f cm bx+f yˊA gˊ- f y A g式中:N 作用于外伸部分的轴力cmQ= qL /2ι= Q/A≤f V钢横梁应有足够的刚度,以减少张拉预应力钢绞线时预应力损失,钢横梁变形值按下式检算:W max=5qL4/(384EI)≤[W]=L/400如不能满足,应增强钢横梁刚度式中:M 钢横梁跨中最大弯矩q 承力钢板传给每根钢横梁的均布荷载q=N/VW 钢梁截面抵抗矩f 钢材的抗拉、抗弯强度Q 作用于钢梁端部的剪力ι作用于钢梁端部的剪应力f v 钢材的抗剪强度设计值A 钢横梁的截面积W max 钢梁的挠度E 钢材的弹性模量I 钢梁的惯性矩[W] 钢梁的允许挠度应小于L/400⑤台面水平力计算台面一般是在夯实的碎石垫层上浇筑一层厚度为6~10cm的混凝土而成,其水平承载力可按下式计算:p=(фAf v)/(K1K2)式中:ф轴心受压纵向弯曲系数,一般取1A 台面截面积f v混凝土轴心抗压强度设计值K1起载系数,取1.25K2 考虑台面截面不均匀和其它影响因素的附加安全系数,取1.52、预应力槽式台座设计检算槽式台座一般由锚固端柱、张拉端拉、传力柱及上、下横梁受力构件。
先张法预应力筋张拉台座设备的设计与验算
=
G1 1+ G2 2
( )滑动稳定性 按下式验算 : 2 作用在台座 上 的拉 应 力和抗 滑动力 ( 台面支 撑力、摩 擦力、土压 力)之 比。
M
=
2 3 6 0 2 x3 +4 、 . 4 x . x . 4 / x x . x . (2 . +0 x . 6 0 2 x . 8 4 / 5 3 5 8 4 5 2
1 抗 滑动 验算 - 3
()台面反 力 : 1
J v0 68 . 0X28 1 4. 90 0kN
() 2 台座 与土体 间的摩擦力 :
F =F +F I 2:( 1 G ) x G + 2 f
2 1 5 建设机械技术与管理 1 7 0 20 0
抗 滑动安 全 系数 ;
A =kNe 0.5 lR / 8 o
=
( ) 滑动力 : 4抗
Nj o F+印 :10 .+ 49 :N + 94 0 7. 8+88 =30.k 1. 22 N 4 2
140X1 3 2× 1 3 / . 5X2 40 . 2 . 0 5 0 8 06X3 0
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图1 计算数据及简图
『二 ( :1ll) L H 一 [3 8 / (_ _2 2+ 5
X( 2— 0 )] 68 I × .0=88 N 3 1. k 4
R 一 钢筋 的设 计受拉 强度 。
填 3 0 m厚碎石); c 台面抵抗力 := 8 / 按有关资料 / 20 N m( a k 的经验数据 : 台面厚 6 mm时为 10~20k / ; 0 5 0 N m 台面 10 0 时为 20~30 N m) 台座混凝 土采用 C 5 mm 5 0k / ; 2。
浅析先张法预应力施工张拉台座的设计与计算
浅析先张法预应力施工张拉台座的设计与计算作者:周明来源:《知音励志·社科版》2015年第09期摘要先张法预应力施工中,张拉台座应进行专门设计,并应具有足够的强度、刚度和稳定性。
【关键词】先张法预应力;张拉台座在预应力施工中,先张法作为一种简单经济方便的方法广为使用,在先张法施工除却张拉设备、预应力筋、锚夹具需要在施工前严格试验外,对于张拉台座也要进行严格设计与计算,确保张拉台座具有足够的强度、刚度和稳定性,抗倾覆安全系数应小于1.5,抗滑移系数应不小于1.3。
本文着重讨论张拉台座的设计和计算方法。
1 张拉台座尺寸拟定其中:l1——G1点至O点的水平距离;l2——G2点至O点的水平距离;l3——G3点至O点的水平距离;l4——G4点至O点的水平距离;N——预应力钢绞线的张拉力;h1——N作用点至O点的垂直距离;N′——台面的抵抗力;F——砼台座与土的摩擦力;E p′——台座底部和座面上土压力的合力;Pcp——台座后面的最大土压力;γ——土的容重,取γ=18 KN/m3;φ——土的内摩擦角;H——台座的埋设深度;h——台座板厚度;h0——截面的有效高度;e0——轴向力对截面重心的偏心距;ea——附加偏心距,当e0≥0.3h0时,取ea =0。
2 基本设定(1)生产台座最大张力为了能使张拉台座适应各种尺寸的预应力空心板的施工,最多能满足16根钢绞线的张拉力(钢绞线的平均张拉力按钢绞线试验的最大值187.46KN计算)187.46KN/根×16根=2999.36KN≈3000KN。
(2)在制作台座时,多个台座是整体浇筑,为计算方便,偏安全计,每个台座均为单独受力而不传递到相邻台座。
(3)考虑到台座受力后的倾覆趋势,取倾覆转点在悬伸臂自由端砼面下5cm处。
(4)台座配筋计算,假定拉区砼退出工作,拉区钢筋力达到钢筋抗拉强度,压区砼力用等效矩形力图代替,达到砼弯曲抗压强度设计值。
3 抗倾覆验算G1=25×3.0×1.0×2.0=150KNG2=25×0.5×(1.4+1.0)×0.4×2.0=24KNG3=25×0.5×(1.4+1.0)×0.4×0.5×2=12KNG4=25×2.6×1.0×2.0=130KNl1=3.5m,l2≈2.8m,l3≈3.5m,l4=1.3m平衡力矩:Mr=G1l1+G2l2+G3l3+G4l4=150×3.5+24×2.8+12×3.5+130×1.3=803.2KN·m倾覆力矩:MDV=N·h1=3000×0.10=300KN·m抗倾覆安全系数:K=Mr/MDV=803.2/300=2.68>1.5——安全4 抗滑移验算Nˊ=φfcA/(K1·K2)=(1×10×2.0×0.4×103)/(1.55×1.5)=3441KNφ——轴心受压纵向弯曲系数,取φ=1;fc——砼轴心抗压设计强度,取fc =10.0Mpa;A——垫层截面积,取A=2.0×0.4=0.8m2;K1——砼轴心受压基本安全系数,取K1=1.55;K2——考虑垫层截面不均匀等因素的附加安全系数,取K2=1.5;μ——摩擦系数,砂土取μ=0.4F=μ·(G1+G2+G3+G4)=0.4(150+24+12+130)=126.4KN台座底部的被动土压力:γ=18KN/m3,φ=30°pcp=γH[tg2(45°+φ/2)-tg2(45°-φ/2)]=18×3×[tg2(45°+15°)-tg2(45°-15°)]=18×3×(3-1/3) =144KN/m2pˊ=hpcp/H=(1.0×144)/3.0=48KN/m2Epˊ=[(pcp+pˊ)·(H-h)·B]/2=[(144+48)×(3-1)×2]/2=384KN抗滑安全系数:K=(Nˊ+F+Epˊ)/N=(3441+126.4+384)/3000=1.32>1.3——安全5 截面设计(1)牛腿配筋计算h0=3000-40=2960mmAg=Nh1/0.85h0fg=(3000×100×103)/(0.85×2960×210) =568mm2最小配筋率(Ag/bh0)不小于0.2%故Ag=0.002×1000×2960=5920mm2取16根φ22 :Ag=380.1×16=6082mm2(2)弯起钢筋Ag计算本台座h1/h0=100/2960=0.03Ag=0.0015bh0=0.0015×1000×2960=4440mm2选用12φ22钢筋 Ag=12×380.1=4561mm 2牛腿采用水平箍筋φ10且双肢箍,间距100 mm,满足规范要求。
先张法张拉台的设计及计算(青海16m空心板)
先张法张拉台的设计及计算一、先张法张拉槽台的构造设计1、先张法空心板预制槽台采用长线槽形台座,张拉台座主要由传力柱、联系梁、张拉钢横梁和空心板预制台五部分组成,均采用C30钢筋混凝土结构。
本设计先张法台座采用传力柱轴心受力,传力柱截面为60×40cm,面筋和底筋各配Φ16钢筋3根,腰筋每侧各配Φ16钢筋1根,箍筋为φ8钢筋。
传力柱两端1.5m处加密箍。
为防止地基产生不均匀下沉,传力柱和台座基底采用25T振动压路机夯实,并且台座基础采用20cm钢筋混凝土结构,与传力柱形成一个整体。
另外防止放张后空心板起拱,梁头集中受力导致基础下沉,在预制台座之间设100×25cm和50×25cm联系梁,。
传力柱、联系梁、台座基础施工后,空心板预制台在台座基础上铺5cm厚钢板或作成平整光滑的水磨石表面,台座边角用50×50×5角钢镶边。
2、每槽台两端各设固定钢横梁,钢横梁在张拉力的作用下,最大挠度应按规范要求不大于2mm。
钢横梁的断面尺寸根据空心板的张拉力和台座跨度设计,并经验算符合要求后才可定做,钢横梁用钢板组焊而成。
二、先张空心板张拉台验算1、张拉横梁验算;本工程跨径最大的空心板为16 m,底板宽度1.0m。
因此验算按16m空心板边梁的最大钢绞线束13束为验算基准。
张拉横梁材料用A3钢板,根据JTJ025-086《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》,弯曲应力[σ]=145Mpa ,弹性模量E=2.1×105Mpa 。
张拉横梁截面图如下:440A3(图中长度单位为mm )由上图得:截面惯性矩I=∑ab3/12=(0.44×0.443)/12=31.23×10-4m4抗弯系数W=I/(b/2)=31.23×10-4/(0.44/2)=14.2×10-3m3其中a、b分别为钢横梁的宽度和厚度(受力方向),式中数据如图所示。
预应力筋张拉方案及计算书
目录第一章工程概况及设计简介 (1)第一节工程概况 (1)第二节桥梁工程设计简介 (1)第二章编制依据 (2)第三章施工方案及工艺流程 (2)第一节张拉前的准备工作 (2)第二节安装预应力钢束 (2)第三节预应力筋张拉 (2)第四节压浆与封锚 (3)第四章危险源辨识与监控 (6)第一节预应力张拉施工事故的主要类型 (6)第二节引发事故主要原因 (6)第三节危险源监控 (6)第四节预应力钢筋张拉工施工安全保证措施 (6)附:空心板梁预应力张拉计算书 (8)第一章工程概况及设计简介第一节工程概况第二节桥梁工程设计简介一、桥梁技术标准1、桥梁设计荷载:汽车荷载:公路-Ⅱ级;人群荷载:3.45kN/m2;2、设计行车速度:40km/h;3、地震荷载:按7度设防。
地震作用:地震动峰值加速度0.1g。
4、设计基准期:100年。
5、设计安全等级:二级,结构重要性系数1.06、耐久性环境类别:I类环境7、区域气温分区:温热地区二、桥梁结构设计1、桥面宽度桥宽分配为:3.0m(人行道,含栏杆)+3.5m(非机动车道)+2m(侧分带)+7.5m(车行道)+3m(中分带,含护栏)+7.5m(车行道)+2m(侧分带)+3.5m(非机动车道)+3.0m (人行道,含栏杆)=35m。
2、桥型布置3、结构设计上部结构:采用20m后张预应力砼空心板梁,板梁标准跨径20m,梁长19.96m,梁高0.95m。
下部结构:桥台:桩柱式桥台,桩基采用∅120cm钻孔灌注桩。
三、主要材料a. 砼:空心板:C50 砼桥面铺装: C40防水砼(抗渗等级W6);板梁封端: C40;台身、背墙、搭板、耳墙和人行道枕梁: C30;人行道板: C25;桩基础:水下C25砼。
b.钢筋:R235钢筋技术指标应符合国标《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB1499.1-2008的要求, HRB335钢筋技术指标应符合国标《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007的要求。
先张法台座计算
先张法台座设计(一)一、台座设计计算:原始资料:1、张拉控制应力=1395M Pa,钢绞线共17束;2、台座采用C20钢筋砼,桩基采用C30钢筋砼,砼容重采用23KN/M3;3、安全系数:1.5;一、抗倾覆:㈠、倾覆力矩计算:倾覆力矩: M PV=N*h=1395*140*17*0.16=531.22KN*M㈡、重力矩:1、G1=3.57*3.8*1.5*23=468.027KNM1=G1*L1=468.027*3.785=1771.482KN*M2、G2=1.25*0.75*0.58*2*23=25.0125KNM2=G2*L2=25.0125*2.625=65.6578KN*M3、G3=0.5*0.5*0.75*23=4.3125KNM3=G3*L3=4.3125*1.83=7.8918KN*M4、G4=(0.35*0.75*1.5*23)+(0.5*0.35*23)=18.31KNM4=G4*L4=18.31*1=18.31KN*M5、摩擦桩:①重力: G5=π*0.52*5*2*23=180.64KNM5=G5*L5=180.6415776*2.7=487.73KN*MG6=π*0.52*5*23=90.32KNM6=90.32*4.87=439.86KN*M②摩擦力:台座以下5米桩长参加工作,土质按粘土计算,取τp=30K PA[P1]=1/2*Ulτp*2=1/2 *15.7*30*2=471KNM P1=[P1]*L7=471*2.7=1271.7KN*M[P2]= 1/2*Ulτp=1/2 ×15.7×30=235.5KNM P2=[P2]*L8=235.5*4.87=1147.4667176、平衡力矩:Mr= M1+M2+M3+M4+M5+M6+M P1+M P2=5197.94KN*M ㈢、抗倾覆系数K=(M1+M2+M3+M4+M5+M6+M p1+M p2)/M PV=9.78>1.5 (安全)㈣、摩擦桩配筋:按受拉桩:弯矩M’=531.22-1771.482-65.658-7.89-18.31-439.86<0二、抗滑(台座):土质按亚粘土计算:r=15KN/M3, φ=3001、因为台面厚30cm,所以取台面抵抗力 N'=300KN/M则 N=300*0.75=225KN2、土压力 P ep=15*1.5(tan260-tan230)=60KN/M2P’=h*P ep/H=0.35*60/1.5=14KN/M2E p '=(P eo+P’)(H-h)B/2=(60+14)(1.5-0.35)*3.8/2=161.693、摩阻力:Fµ=µ(G1+G2+G3+G4)=0.25(468.027+25.0125+4.3125+18.31)=128.913KN4、摩擦桩配筋:剪力控制N=1.3*3320.1-225-161.69-128.913=3800.527KN每根桩布25根筋,则:R=√(N-πR2fv’)/(n*π* fv)=0.0117m选用25根Ф25钢筋5、摩擦桩抗剪力F=nπR12fv+πR2fv’=25*π*0.01252*110*106*3+π*0.52*0.08*106 *3 =4049709.28+188495.55=4238.2KN抗滑系数 K=(N+E p’+Fµ+F)/3320.1=(225+161.69+128.913+4238.2)/3320.1=1.432>1.3 (安全)三、截面设计1、牛腿配筋计算:因为h0=1750-30=1720mm所以A S=Nh1/0.85 h0f g=3320.1*76/0.85*1720*210=821.9mm2又因A S/bh=821.9/(2*750*1720)=0.0003<0.002要满足A S/bh>0.002, 则A S>5160 mm2选用24根Ф18钢筋A S=6107 mm22、弯起钢筋:h/h0=76/1720=0.044<0.3所以A S=0.0015* b*h=0.0015*750*1720*2=3870 mm2选用24根Ф18钢筋A S=6107 mm23、牛腿箍筋采用水平双肢闭合箍筋φ8间距10cm。
先张法预应力计算书
一、 单根钢绞线拉力值 控制张拉力:1339.5×140=187.53KN 1、10%张拉力:187.5×10%=18.75KN 2、30%张拉力:187.5×30%=56.26KN 3、60%张拉力:187.5×60%=112.52KN 4、100%张拉力:187.5×100%=187.53KN 二、油表读数 回归方程:Y=0.198726X+0.049343 1、10%时的油表读数:0.198726×18.85+0.049343187.5=3.8 2、30%时的油表读数:0.198726×56.26+0.049343187.5=11.2 3、60%时的油表读数:0.198726×112.52+0.049343187.5=22.4 4、100%时的油表读数:0.198726×187.53+0.049343187.5=37.3 三、钢绞线伸长量
. .
2、30%张拉力时:Δ’
. .
3、60%张拉力时:Δ’
. .
3、100%张拉力时:Δ’
. .
38 39mm 116 119mm 231 238mm
385 396mm
. .
3、100%张拉力时:∆L
. .
(二)修正伸长量
伸长量修正公式Δ’
∆:Δ’
38mm 116mm 231mm
385mm
∆
式中:E’、A’为实测弹性模量和截面积;E、A 为计算弹性模量和截面
积。Δ为理论伸长量;Δ’为修正伸长量。
实测弹性模量平均值:E . . . 1.88 10 MPa
ห้องสมุดไป่ตู้
1、10%张拉力时:Δ’
(一)理论伸长量:计算公式:∆L P ΔL-钢绞线理论伸长值(㎝) L-钢绞线有效长度(5565 ㎝) P‐钢绞线张拉力(KN) Ay-钢绞线理论截面积,139mm2 Eg-钢绞线理论弹性模量,1.95×105MPa
先张法预应力重力式张拉台座实施方案
先张法预应力重力式张拉台座设计一、概况由我公司施工地S318-4合同段共有五座大桥,一座中桥,20米先张法预应力空心板232片,集中预制,本文就先张法重力式台座地结构设计,实例计算等介绍如下:二、结构设计1、重力式台座由端部重力墩,牛腿,台面加厚部分和台面组成(见后附图一).重力式台座地计算稳定性包括:①抗倾覆能力,抗倾覆能力以台座地抗倾覆安全系数K表示(K≥1.5)②水平抗滑移能力,抗滑移能力以台座水平抗滑移安全系数R表示(R≥1.3)2、计算过程台座稳定性验算分四步:Ⅰ.抗倾覆验算考虑到混凝土台墩和台面相互作用地顶点角部会出现因应力集中而出现地局部破损现象,所以抗倾覆点O设在台面加厚部分端部下4~5cm处:K=M1/M≥1.5其中M—张拉力产生地倾覆力矩M=T*e式中:T—最大张拉力合力,即设计中刚绞线拉力地合力e—张拉力合力T地作用点到倾覆转动点O地力臂M1—抗倾覆力矩M1=G1L1+G2L2 ,(土压力产生地抗倾覆力矩很小忽略不计)式中:G1—传力墩自重L1—传力墩重心至倾覆转动点O地力臂G2—传力墩外伸台面加厚部分地自重L2—传力墩外伸台面加厚部分至倾覆转动点O地力臂Ⅱ.抗滑移验算R=T1/T≥1.3其中:T—张拉力地合力T1—抗滑移力,T1=N+E p+F式中:N—台面反力E p—土压力地合力F—摩阻力Ⅲ.传力墩牛腿配筋计算(按钢筋混凝土牛腿配筋计算)和裂缝开裂验算Ⅳ.台面加厚部分配筋计算(按钢筋混凝土偏心受压构件计算)Ⅴ.张拉横梁计算(受力后横梁挠度δ≤2mm)①采用混凝土横梁:按钢筋混凝土深受弯构件中地短柱计算②采用金属横梁:结构力学挠度演算三、计算实例⒈技术参数:我标段施工地20米空心板中,中板14根刚绞线,边板15根钢绞线,空心板底宽99cm,刚绞线采用¢j15.24,ASTMA416-92标准270级,标准强度为Ryb=1860MPa张拉控制应力δcon=0.75Ryb=1395MPa,钢绞线面积140mm2,单根张拉力为195.3KN,则最大张拉力合力为T=15*195.3KN=2929.5KN,根据初算选定台座几何尺寸(后附图二、图三).2.抗倾覆验算M1=G1L1+G2L2=1.8m*2.5m*1.79m*25KN/m3*3.25m+1.79m*2m*0.3m*25KN/m3*1m=681.3KN•m (注:牛腿重量产生地力矩忽略不计)M= T*e=2929.5KN*0.12m=351.54KN•m则K= M1/M=681.3/351.54=1.94>1.5满足抗倾覆要求注:本计算中绞线保护层0.045m,细石混凝土台面厚0.025m,倾覆点O取台面底部下0.05m处,所以e=0.045m+0.025m+0.05m=0.12m3.抗滑移验算张拉力合力T=2929.5KN抗滑移力T1=N+E p+F台面未加厚部分尺寸取:B*H=1.79m*0.2m,C30混凝土抗压强度设计值为fc=150N/mm2则台面反力N=fc*B*H=15*1.79m*0.2m*106=5370KN土压力E p按朗肯被动土压力计算可按如下公式计算:Ep=1/2(λHKp+2c√Kp)*H,因很小在次不再计算.摩阻力F亦很小,忽略不计则T1=N=5370KNR=T1/T=1.83>1.3,满足抗滑移要求4.传力墩牛腿配筋计算(牛腿选定尺寸见后附图四)①尺寸确定开裂验算F vs≤β(1-0.5F hs/F vs)f tk bh0/(0.5+a/h0)其中:F vs—作用于牛腿顶部地水平力,即绞线拉力地合力地一半取0.5T=1464.75KNF hs—作用于牛腿顶部地竖向力,本文为零β—裂缝控制系数,静载取β=0.8f tk—混凝土轴心抗拉强度标准值,C30取2N/ mm2a—合力作用点距台面底部距离,取a=0.07mb—牛腿宽度取0.4mh0—牛腿长度地有效值,既牛腿高度减去钢筋保护层厚度h0=1.4-0.05=1.35m则F vs=1464.75KN<βf tk bh0/(0.5+a/h0)=0.8* 2000*1.35*0.4/(0.5+0.07/1.35)=1565KN所以尺寸选定满足开裂控制要求②牛腿受力配筋A s≥λd F v a/0.85f y h0式中: A s—牛腿受拉钢筋截面面积λd—钢筋混凝土结构结构系数,取1.2F v—作用在单个牛腿上地绞线拉力,取1464.75KNa=0.3h0=0.3(0.4-0.05)=0.105mh0—牛腿有效高度,即扣除保护层后地牛腿高度f y—Ⅱ级钢筋抗拉强度设计值取310N/ mm2所以A s≥1.2*1464750*0.105/0.85*310*0.35=2001.2 mm2 选定4ф28(As=2463 mm2),箍筋选用φ8@100③台面加厚部分受力配筋计算,加厚部分尺寸B*L*H=1.79m*0.4m*2 m台面所受压力取F=T=2929.5KN,加厚部分计算长度L0=1.7,L=3.4m因L0/H=3.4/0.4=8.5>8所以需考虑纵向弯曲地影响求偏心距修正系数:偏心距e0=220mm>H/30=13mm 故偏心距取实际值偏心距修正系数公式:η=1+ζ1*ζ2(L0/H)2/(1400e0/H0)其中:ζ1=0.5f c A/λd Fζ2=1.15-0.01(L0/H)式中:e0—张拉力对截面重心地偏心距L0—构件计算长度H0—加厚部分扣除保护层地厚度,本文保护层厚度取5cm ζ1—截面应变对截面曲率地影响系数,当ζ1>1时,取ζ1=1ζ2—考虑构件长细比对截面曲率地影响系数,当L0/H≤15时,取ζ=1所以2ζ1=0.5f c A/λd F=0.5*15*400*1790/1.2/29295000=1.527>1,取ζ=11因L0/H=3.4/0.4=8.5<15 所以取ζ2=1则η=1+1*1*8.52 /(1400*220/225)=1.052判断大小偏心η*e0=1.052*220=231.44>0.3H0=67.5所以按大偏心受压构件计算计算相对受压区高度ξ=λd F/f c BH0=1.2*2929500/15*1790*350=0.374<ξb=0.544x=ξ*H0=0.374*350=130.9mm>2a=100 mma s=ξ*(1-0.5ξ)=0.374*(1-0.5*0.374)=0.304按对称配筋计算A s及A s′e=ηe o+h/2-a=1.052*220+200-50=381.44 mmA s=A s′=(λd Fe- f c a s BH02)/f y′/(h o-a′)=(1.2*2929500*381.44-15*0.304*1790*3502)/310/30 0=3666.88 mm2受拉受压面分别选用6ф28(As=As′=3695 mm2),箍筋选用φ8@2005.张拉横梁设计(挠度)①混凝土横梁可按钢筋混凝土设计中地深受弯构件中地短柱计算,但受拉面必须设置抗剪弯起钢筋且受拉面必须埋置厚度不少于2cm地钢板.②工字钢衡梁可选用不小于40号地工字钢,但必须中间加肋片且受拉面必须加锚固钢板编后语:本设计地重力式台座经过实践证明比起槽式台座等其他先张发预应力台座具有造价低,立模快速简便,张拉方便,施工效率高地特点,并且台座施工不受地质条件地限制.尤其台座最长可达200m,既适合专业梁场地采用,又适合施工现场梁数量不多地情况下采用,具体长度可根据梁长灵活采用,但梁端应留不小于50cm地施工空间.参考文献:《水工钢筋混凝土结构学》,中国水利水电出版社出版;《桥梁工程师手册》,人民交通出版社出版版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.rqyn1。
常用结构计算方法汇编之桥梁工程:先张法张拉台座计算
抗压强度 设计值
f y′ 210 300 360 360
表 3.4-4 预应力钢筋强度标准值(MPa)
种类
钢铰线
1×3 1×7
光面 消除应力钢丝 螺旋肋
热处理钢筋
刻痕 40Si2Mn 48Si2Mn 45Si2Cr
d(mm)
8.6、10.8 12.9
9.5、11.1、12.7 15.2 4、5 6
M DV 403
69
⑵ 抗滑移验算
N ′ = 300 × 4 = 1200kN F = μ(G1 + G2 ) = 0.35× (230 +100) = 116kN 台座底部的被动土压力:
H —— 台座的埋设深度;
h —— 台座板厚度;
B —— 台座宽度。
作用于台座上的滑动力为 N ,则滑移安全系数 K 应满足以下条件:
K = N1 = N ′ + F + E′ ≥ 1.3
N2
N
4.1.3 台座验算强度
⑴ 台座外伸部分
(3.4-7)
按偏心受压构件计算,如为大偏心,则按下式计算:
N
≤
fcmbx +
h1 —— N 作用点至 O 点的垂直距离。 抗倾覆力矩安全系数 K 应满足以下条件:
64
K = Mr = G1l1 + G2l2 ≥ 1.5
M DV
Nh1
⑵ 抗滑移验算
(3.4-1)
台座的抗滑移力:
图 3.4-3 抗滑移计算简图
其中:
N1 = N ′ + F + E′p
(3.4-2)
F = μ(G1 + G2 )
4.1.2 台座稳定性验算 ⑴ 抗倾覆验算
最新张拉台座设计计算
张拉台座设计计算张拉台座设计计算书一、计算依据1、《杭州湾跨海大桥南岸接线工程第十合同段施工图设计》(D册、E册)2、《路桥施工计算手册》(周水兴等编人民交通出版社)3、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)二、设计过程本合同段先张法张拉台座采用槽式台座,宽度为2.8m,埋设深度H=125cm,L1=440cm,L2=140cm,L3=320cm见下图。
根据地质报告资料,地基为淤泥质粘性土,取γ=18kN/m3,内摩擦角φ=3°,摩擦系数μ取0.35,N'=300kN(台面的抵抗力)。
空心板梁的预应力材料为φj15.24(7φ5)钢绞线,最大为19束,则N=1395*106*1406*19=3710.7kN,考虑超张拉及应力损失等因素,取1.3倍安全系数,则Nmax=3710.7*1.3=4823.9kN,取Nmax=4900kN,单个牛腿受力为2450kN。
张拉台座使用C40砼,张拉轴线至台座板的垂直距离为15cm。
1.101、 倾覆验算:一个牛腿截面尺寸:长3.2m ,宽2.8m ,高1.25m ,钢筋砼容重r=25kN/m 3,重心力矩为4.35m ;台座板截面尺寸:长2.8m ,宽2.8m ,厚0.35m ,重心力矩为1.4m 。
⑴、平衡力矩M R : M R =G1*L1+G2*L2=3.2×1.25×2.8×25×4.35+2.8×0.35×2.8×25×1.4=1314.04 kN ·m ⑵、倾覆力矩M D V :M D V =N*h 1=4900×0.15=735 kN故,安全系数K=1314.04/735=1.78>1.5(安全) 2、 压力柱设计取压柱截面尺寸为50㎝*50cm ,由于在混凝土压柱下面每隔10m 设置一横向联系梁,用来加强压柱的整体稳定性,缩短自由长度,以防失稳。
先张法预应力筋张拉台座设计计算书
先张法预应力筋张拉台座设计计算书一、计算简图(如下图):二、张拉台座稳定性验算(包括倾覆稳定性和滑动稳定性验算)1、计算公式(1)、倾覆稳定性按下式验算:K0= M1/M = M1/Ne ≥1.50(2)、滑动稳定性按下式验算:K c= N1/N ≥1.30式中:K0—抗倾覆安全系数;K C—抗滑动安全系数;M1—抗倾覆力矩,由台座自重和土压力等产生;M—倾覆力矩,由预应力筋的张拉力产生;N—预应力筋的张拉力;e —张拉力合力作用点到传力墩倾覆转动点O的力臂;N1—抗滑动的力,由台面承受的水平反力、土压力和摩擦力等组成。
2、有关计算数据(1)、台座受力计算宽度:B=6.80m(见上图);(2)、台座前土体的容重:γ=1.8t/m3;(3)、台座前土体的内摩擦角:φ=35˚;(4)、台座与土体间的摩擦系数:f=0.40(台座地基经压实后再填30cm厚碎石);(5)、台面抵抗力:μ=28t/m(按有关资料的经验数据:台面厚60mm时为15~20t/m;台面厚80mm时为20~25t/m;台面厚100mm及大于100mm时为25~30t/m);(6)、台座砼采用C25。
3、抗倾覆验算(对O点取矩)(1)、抗倾覆力矩(忽略台座后面的土压力和牛腿自重):M1 =G1L1+G2L2= 2×3×6.80×2.4×(3/2+4.5)+0.3×4.5×6.80×2.4×4.5/2= 587.52+49.57= 637.09 t(2)、倾覆力矩:M = Ne= 246.4×0.35= 86.24 t-m。
(3)、抗倾覆安全系数:K0 = M1 / M= 637.09 / 86.24= 7.39 >1.50(安全)。
4、抗滑动验算(1)、台面反力:N0 = Bμ= 6.80×28 = 190.40 t。
(2)、台座与土体间的摩擦力:F = F1+F2=(G1+G2)×f=(2×3×6.80×2.4+0.3×4.5×6.80×2.4)×0.4=(97.92+22.03)×0.4= 47.98 t 。
20米先张法预应力空心板张拉计算书
20米先张法预应力空心板张拉计算书一、概况二、计算依据:《公路桥涵施工技术标准》JTJ041-2000、《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003、施工设计图纸、千斤顶测试证书。
三、张拉设备及材料一、设备:张拉油泵型号为:ZD4-500 型(两台);千斤顶型号为:YDC240QX-200、YD200T-500(两台)。
以上设备均已委托云南省建筑工程质量监督检测站进行检测标定(详见测试证书)。
二、预应力空心板(先张法)所用预应力钢材采纳贵州钢绳集团生产的1×预应力钢绞线,依照检测,其平均检测各项力学性能平均值为:Rm=1937MPa,Agt=%, E=193GPa,符合GB/T5224-2003标准要求(详细见钢绞线拉伸检测报告);在施工进程中,为了便于统一操纵,钢绞线计算采纳如下数据:钢铰线公称直面积Ay=139mm2,标准强度f pk=1860MPa,锚下张拉操纵应力σcon= f pk= MPa,弹性模量Ep=×105 MPa。
四、伸长值及应力操纵:一、张拉方式及程序简介张拉程序为:0 →初应力→σcon (持荷2min 锚固),在初应力至操纵应力σcon 的张拉期间,各分级应力可依照千斤顶的行程进行调剂,初步预定为0 →15%σcon →30%σcon →50%σcon →75%σcon →100%σcon 。
张拉方式为:单张至15%σcon 后锚固在千斤顶横梁上,然后统一张拉至100%σcon 后锚固;砼强度达到要求后,再用千斤顶进行统一放张;2、锚下张拉应力操纵为:σcon = f pk =×1860= MPa3、单根钢绞线张拉端操纵力为:P p =139mm 2× MPa=188734N=4、张拉端操纵力为(一端同时多根钢绞线张拉,两台千斤顶):①、 中板(15根钢绞线):N=×15/2= KN②、 边板(16根钢绞线):N=×16/2=5、钢绞线理论伸长值:P P P E A LP L ⨯⨯=∆ =(188734×L )/(139××105N/ mm2)=6、钢绞线实际伸长值:ΔL 实=ΔL1+ΔL2ΔL1—从初应力至最大张拉应力间的实际丈量伸长值(mm )ΔL2—初应力时的理论推算值(mm ),初应力操纵为最大张拉力的15%,即:P 初==×188734=。
张拉台座计算书
先张法张拉台座计算书一、尺寸拟定:见下图其中:l1——G1点至O点的水平距离;l2——G2点至O点的水平距离;l3——G3点至O点的水平距离;l4——G4点至O点的水平距离;N——预应力钢绞线的张拉力;h1——N作用点至O点的垂直距离;N′——台面的抵抗力;F——砼台座与土的摩擦力;E p′——台座底部和座面上土压力的合力;P cp——台座后面的最大土压力;γ——土的容重,取γ=18 KN/m3;φ——土的内摩擦角;H——台座的埋设深度;h——台座板厚度;h0——截面的有效高度;e0——轴向力对截面重心的偏心距;e a——附加偏心距,当e0≥0.3h0时,取e a =0。
二、基本设定:1.生产台座最大张力为:187.46KN/根×16根=2999.36KN≈3000KN。
2.在制作台座时,8线台座是整体浇筑,为计算方便,偏安全计,每个台座均为单独受力而不传递到相邻台座。
3.考虑到台座受力后的倾覆趋势,取倾覆转点在悬伸臂自由端砼面下5cm处。
4.台座配筋计算,假定拉区砼退出工作,拉区钢筋应力达到钢筋抗拉强度,压区砼应力用等效矩形应力图代替,达到砼弯曲抗压强度设计值。
三、抗倾覆验算:G1=25×3.0×1.0×2.0=150KNG2=25×0.5×(1.4+1.0)×0.4×2.0=24KNG3=25×0.5×(1.4+1.0)×0.4×0.5×2=12KNG4=25×2.6×1.0×2.0=130KNl1=3.5m,l2≈2.8m,l3≈3.5m,l4=1.3m平衡力矩:M r=G1l1+G2l2+G3l3+G4l4=150×3.5+24×2.8+12×3.5+130×1.3=803.2KN·m倾覆力矩:M DV=N·h1=3000×0.10=300KN·m抗倾覆安全系数:K=M r/M DV=803.2/300=2.68>1.5——安全四、抗滑移验算:Nˊ=φf c A/(K1·K2)=(1×10×2.0×0.4×103)/(1.55×1.5)=3441KNφ——轴心受压纵向弯曲系数,取φ=1;f c——砼轴心抗压设计强度,取f c =10.0Mpa;A——垫层截面积,取A=2.0×0.4=0.8m2;K1——砼轴心受压基本安全系数,取K1=1.55;K2——考虑垫层截面不均匀等因素的附加安全系数,取K2=1.5;μ——摩擦系数,砂土取μ=0.4F=μ·(G1+G2+G3+G4)=0.4(150+24+12+130)=126.4KN台座底部的被动土压力:γ=18KN/m3,φ=30°p cp=γH[tg2(45°+φ/2)-tg2(45°-φ/2)]=18×3×[tg2(45°+15°)-tg2(45°-15°)]=18×3×(3-1/3) =144KN/m2pˊ=hp cp/H=(1.0×144)/3.0=48KN/m2E pˊ=[(p cp+pˊ)·(H-h)·B]/2=[(144+48)×(3-1)×2]/2=384KN抗滑安全系数:K=(Nˊ+F+E pˊ)/N=(3441+126.4+384)/3000=1.32>1.3——安全五、截面设计1.牛腿配筋计算h0=3000-40=2960mmA g=Nh1/0.85h0f g=(3000×100×103)/(0.85×2960×210)=568mm2最小配筋率(A g/bh0)不应小于0.2%故A g=0.002×1000×2960=5920mm2取16根φ22 :A g=380.1×16=6082mm22.弯起钢筋A g计算本台座h1/h0=100/2960=0.03<0.3,应按规范要求配筋:A g=0.0015bh0=0.0015×1000×2960=4440mm2选用12φ22钢筋A g=12×380.1=4561 mm 2牛腿采用水平箍筋φ10且双肢箍,间距100 mm,满足规范要求。
先张法预应力张拉伸长值计算书
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RY b=1860Mpa,松驰率3.5%。
3、张拉控制应力采用δK=0.75Y b=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=0.72Y b=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RY b=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E p=(189.3+190.9+186)/3=188.7G pa(注施工规范E p=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。
预应力筋张拉方案及计算书
预应力筋张拉方案及计算书一、预应力筋下料1.预应力筋的下料长度应通过计算确定,计算时应考虑结构的孔道长度或台座长度、锚夹具厚度、千斤顶长度、焊接接头或镦头预留量。
冷拉伸长值,弹性回缩值,张拉伸长值和外露长度等因素。
钢丝束两端采用镦头锚具时,同一束中各根钢丝下料的相对差值,当钢束长度小于或等于20m时,不宜大于1/3000;当钢丝束长度大于20m时,不宜大于1/5000;且不大于5mm。
长度不大于6m 的先张结构,当钢丝成组张拉时,同组钢丝下料长度的相对时差值不得大于2mm。
2.钢丝、钢绞线、热处理的钢筋、冷处理的钢筋、冷拉IV级钢筋、冷拔低炭钢丝及精轧螺纹钢筋的切断,宜采用切断机或砂轮锯,不得采用电弧切割。
二、机具及设备施加预应力所用的机具设备及仪表应由专人使用和管理,并应定期维护和检验。
千斤顶与压力表应配套校验,以确定张拉力与压力表之间的关系曲线,校验应在经主管部门授权的法定计量技术机构定期进行。
张拉机具设备应与锚具配套使用,并在进场时进行检查和校验。
对长期不使用的张拉机具设备,应在使用前进行全面校验。
使用期间的校验期限应视机具设备的情况确定,当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验。
弹簧测力计的检验期限不宜超过2个月。
三、施加预应力的准备工作1.对力筋施加预应力之前,必须完成或检验以下工作:①施工现场应具备经批准的张拉程序和现场施工说明书。
②现场已有具备预应力施工知识和正确操作的施工人员。
③锚具安装正确,对后张构件,混凝土已达到要求的强度。
④施工现场已具备确保全体操作人员和设备安全的必要的预防措施。
2.实施张拉时,应使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。
四、张拉应力控制1.预应力筋的张拉控制应力就符合设计要求,当施工中预应力筋需要超张拉或入锚圈口预应力损失时,可设设计要求提高5%,但在任何情况下不得超过设计规定的最大张拉控制应力。
2.预应力筋采用应力控制方法张拉时,应以伸长值进行校核,实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求,设计无规定时,实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内,否则应暂停张拉,请查明原因并采取措施予以调整后,方可继续张拉。
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先张法预应力筋张拉台座设计计算书一、计算简图(如下图):
二、张拉台座稳定性验算(包括倾覆稳定性和滑动稳定性验算)
1、计算公式
(1)、倾覆稳定性按下式验算:
K0= M1/M = M1/Ne ≥1.50
(2)、滑动稳定性按下式验算:
K c= N1/N ≥1.30
式中:K0—抗倾覆安全系数;
K C—抗滑动安全系数;
M1—抗倾覆力矩,由台座自重和土压力等产生;
M—倾覆力矩,由预应力筋的张拉力产生;
N—预应力筋的张拉力;
e —张拉力合力作用点到传力墩倾覆转动点O的力臂;
N1—抗滑动的力,由台面承受的水平反力、土压力和摩擦力等组成。
2、有关计算数据
(1)、台座受力计算宽度:B=6.80m(见上图);
(2)、台座前土体的容重:γ=1.8t/m3;
(3)、台座前土体的内摩擦角:φ=35˚;
(4)、台座与土体间的摩擦系数:f=0.40(台座地基经压实后再填30cm厚碎石);
(5)、台面抵抗力:μ=28t/m(按有关资料的经验数据:台面厚60mm时为15~20t/m;台面厚80mm时为20~25t/m;
台面厚100mm及大于100mm时为25~30t/m);
(6)、台座砼采用C25。
3、抗倾覆验算(对O点取矩)
(1)、抗倾覆力矩(忽略台座后面的土压力和牛腿自重):M1 =G1L1+G2L2
= 2×3×6.80×2.4×(3/2+4.5)+0.3×4.5×6.80×2.4×4.5/2
= 587.52+49.57= 637.09 t
(2)、倾覆力矩:
M = Ne
= 246.4×0.35= 86.24 t-m。
(3)、抗倾覆安全系数:
K0 = M1 / M
= 637.09 / 86.24
= 7.39 >1.50(安全)。
4、抗滑动验算
(1)、台面反力:
N0 = Bμ
= 6.80×28 = 190.40 t。
(2)、台座与土体间的摩擦力:
F = F1+F2
=(G1+G2)×f
=(2×3×6.80×2.4+0.3×4.5×6.80×2.4)×0.4
=(97.92+22.03)×0.4
= 47.98 t 。
(3)、台座后最大的土压力Ep:
p = γH [ tg2(45º+φ/2)-tg2(45º-φ/2)]
=1.8×2 [ tg2(45º+35º/2)-tg2(45º-35º/2)]
=3.6×[ tg262.5º-tg227.5º ]
=3.6×[3.690-0.271]
=3.6×3.419=12.31 t/m。
p, =p×h/H=12.31×0.3/2=1.85 t/m。
Ep =[(p+p,)/2×(H-h)]×B
=[(12.31+1.85)/2×(2-0.3)]×6.80 = 81.84 t。
(4)、抗滑动力:
N1 = N0+F+Ep
= 190.40+47.98+81.84 = 320.22 t。
(5)、抗滑动安全系数:
K C = N1 / N
= 320.22 / 246.4= 1.30 = 1.30 (可以)。
二、张拉台座配筋计算
1、牛腿高度应满足下式要求进行抗裂验算:
0.75bl02R f / (e+0.5l0)≥K f N
式中:R f—砼的抗裂设计强度(C25的R f=19㎏/cm2);
K f—抗裂设计安全系数,取K f=1.25;
N—作用在牛腿上的标准荷载(此处N=246.4/2=123.2t);
e—荷载N作用点至台面的距离,e=35cm;
l0=210-4=206cm(见台座配筋计算图)。
0.75×50×2062×19/(35+0.5×206)=219098.9㎏=219t >
K f N =1.25×123.2=156.5t(可以)。
l k = 210-90=120cm > l/3=210/3=70cm(可以)。
2、牛腿配筋
(1)、纵向钢筋
牛腿内纵向受拉钢筋的截面面积A g是根据悬臂弯矩Ne按下式计算:
A g=KNe/0.85l0R g
式中:K—正截面强度设计安全系数,取K=1.40;
R a—砼的轴心抗压强度;
R g—钢筋的设计受拉强度。
A g = KNe/0.85l0R g
=1.40×123.2×103×35/0.85×206×3400
=6036800/595340=10.14cm2。
选用4Ф20,A g=12.56 cm2。
(2)、斜截面强度验算:
牛腿的斜截面强度是由砼、纵向钢筋及水平箍筋三者共同承担,并应满足下式的验算:
KN≤0.17(pl0/e)1/3bl0R a
式中:p=[(A g+2A k/3)/bl0]×100
K—斜截面强度设计安全系数,取K=1.55;
A k—在牛腿高度范围内水平箍筋总截面面积;
b—牛腿的宽度(b=50cm)。
设水平箍筋采用φ8@150,在l=210cm范围内共设13道箍筋,每道箍筋有2肢,则:
A k=2×13×0.503×2400/3400=9.23 cm2。
上式中:0.503为每肢箍筋的截面积;
2400/3400为将Ⅰ级钢筋换算成Ⅱ级钢筋的换算系数。
p =[(A g+2A k/3)/bl0]×100
=[(12.56+2×9.23/3)/50×206]×100=0.182。
0.17(pl0/e)1/3bl0R a
=0.17×(0.182×206/35)1/3×50×206×145
=0.17×1.023×50×206×145
=259783㎏=259.78t > KN=1.55×123.2=190.96t(箍筋用量合适)。
弯起钢筋配置:
根据e/l0=35/206=0.17 >0.1,应配置弯起钢筋。
弯起钢筋的配置应满足:
A w≥2/3 A g及A w≥0.0015bl0。
A w=2/3×12.56=8.37㎝2及
A w=0.0015×50×206=15.45㎝2
取两者中的较大值A w=15.45㎝2
选用5Ф20,A w=15.70㎝2。