钢束伸长量计算说明
预应力钢束理论伸长量计算
预应力钢束理论伸长量计算1. 引言介绍预应力钢束在建筑领域的广泛应用,以及伸长量计算的重要性和意义。
2. 预应力钢束伸长量计算的基本原理介绍预应力钢束伸长量计算的基本原理,包括应变能定理、斜截面法和微分方程法等。
3. 预应力钢束伸长量计算的影响因素详细讨论影响预应力钢束伸长量计算的各种因素,包括预应力水平、钢束直径、构件长度等。
4. 预应力钢束伸长量计算的方法比较对比不同的预应力钢束伸长量计算方法的优缺点,包括斜截面法、微分方程法、计算机模拟等。
5. 预应力钢束伸长量计算的工程应用针对实际工程中预应力钢束伸长量计算的应用,如何选择合适的计算方法,以及如何控制伸长量偏差,提高工程质量等方面进行讨论。
第1章节:引言随着建筑技术的不断发展和进步,预应力混凝土建筑已经成为重要的建筑结构形式之一,其中预应力钢束作为其中的重要构件发挥着关键作用。
预应力钢束主要由高强度钢丝或钢筋通过特殊的工艺方法而成,其受力性能优异、使用寿命长、承载能力高、抗震性能强等特点使得其成为工程中不可或缺的元素。
然而,预应力钢束在承受荷载的过程中,存在着向外伸长的情况,这对于结构的稳定和安全性会产生一定的影响。
因此,如何准确地计算预应力钢束的伸长量,成为了我们工程设计和施工中的重要问题。
预应力钢束的伸长量与许多因素有关,如预应力水平、钢束形状、构件长度、钢束直径等,因此需要利用科学的方法来进行计算。
本文主要介绍预应力钢束的伸长量计算方法及其应用,旨在为工程师和研究人员提供参考,以便于在工程设计和施工中提高预应力混凝土结构的质量和安全性。
本文共分为五个章节,具体内容如下:第二章:预应力钢束伸长量计算的基本原理。
介绍伸长量计算的基本原理,包括应变能定理、斜截面法和微分方程法等。
第三章:预应力钢束伸长量计算的影响因素。
详细讨论影响预应力钢束伸长量计算的各种因素,包括预应力水平、钢束直径、构件长度等。
第四章:预应力钢束伸长量计算的方法比较。
浅谈预应力钢束伸长量计算及张拉施工
浅谈预应力钢束伸长量计算及张拉施工刘栋君(清远市正阳公路工程监理有限公司,广东清远511518)摘要:随着交通事业的发展,施工工艺的提高,预应力混凝土梁已成为新建大桥中的主流。
如何对预应力钢束施加适量的应力,改善受拉区混凝土的受拉性能,是预应力混凝土施工中的关键所在。
结合清远市阳山县阳山大桥20m空心板预应力张拉施工谈谈个人工作经验。
关键词:预应力,伸长值计算,张拉控制1 空心板设计参数根据《阳山县阳山大桥改建工程施工图设计》,预制空心板长19.96m,高0.95m,板宽1.24m。
见下图空心板构造图(单位:cm)空心板截面图(单位:cm)设计要求预应力钢筋采用抗拉强度标准值f pk=1860Mpa,公称直径15.2mm的低松弛高强度钢绞线。
钢束控制张拉应力为0.75R k p=1395Mpa。
2 钢绞线理论伸长值计算以N1钢束为例:空心板预应力钢束抛物线段夹角α=4°,计算钢束理论伸长量。
计算参数:钢绞线弹性模量Ep=1.95×105Mpa,钢绞线截面积A=140mm2,金属螺旋管道系数:K=0.0015,μ=0.2~0.25,取0.225,钢绞线极限应力:Ry b=1860Mpa单根钢绞线最大控制张拉力:P1=0.75×Ry b×A=0.75×1860×140=195300NN1钢束理论伸长值N1钢束由5股钢绞线构成,设计总长L=19.605m,弹性模量取Ep=195000Mpa,最大控制张拉力P=195300×5=976500N,A5=A×5=140×5=700mm2,千斤顶工作长度为0.6m。
根据设计图纸将一半钢束分成三段(L1、L2、L3)分别计算引伸量。
2.1 L1为直线段,L1=0.878+0.6=1.478m,θ=0°平均张拉力:P1= P×[1-e-KL1]/KL1=976500×[1-e-(0.0015×1.478)]/ (0.0015×1.478)=975418N∴△L1=(P1×L1)/(Ep×A5)=(975418×1478)/(195000×700)=10.6mm2.2 L2为抛物曲线段:L2=1.396m, θ=4°×π/180°=0.069813radL2起点张拉力为L1终点拉力:P’=P1×2-P=975418×2-976500=974336N平均张拉力:P2=P’×[1-e-(KL2+μθ)]/(KL2+μθ)=974336×[1- e-(0.0015×1.396+0.225×0.069813)]/(0.0015×1.396+0.225×0.069813)=965715N∴△L2=(P2×L2)/(Ep×A5)=(965715×1396)/(195000×700)=9.9mm2.3 L3为直线段,L3=7.5285m,θ=0°L3起点张拉力为L2终点拉力:P’’=P2×2-P’=965715×2-974336=957094N平均张拉力:P3=P’’×[1-e-KL3]/(KL3)=957094×[1- e-(0.0015×7.5285)]/(0.0015×7.5285)=951710N∴△L3=(P3×L3)/(Ep×A5)=(951710×7528.5)/(195000×700)=52.5mm钢束一端伸长量的90%△L=90%Σ△L i=0.9×(10.6+9.9+52.5)=65.7mm3 施工实操控制3.1 张拉程序根据设计图纸的要求,N1钢束为5股钢绞线构成,最大控制张拉力为976.5KN。
钢绞线伸长量的计算方法
(一)结构设计形式第五联现浇预应力箱梁采用单箱三室直腹板断面,梁高1.6m,混凝土设计标号为C50。
纵向预应力束采用低松弛钢绞线配OVM15-15型锚具和OVM15-15L型连接器,钢绞线N1、N2、N3、N7、N8、N9采用单端张拉,N4、N5、N6采用双端张拉,横向预应力束采用低松弛钢绞线配OVM15-15型锚具和OVM15-15P型固定P锚,钢绞线N1、N2采用单端张拉。
(二)后张法钢绞线理论伸长值计算公式说明及计算示例后张法预应力钢绞线在张拉过程中,主要受到以下两方面的因素影响:一是管道弯曲影响引起的摩擦力,二是管道偏差影响引起的摩擦力,导致钢绞线张拉时,锚下控制应力沿着管壁向梁跨中逐渐减小,因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同的。
《公路桥梁施工技术规范》(JTJ 041-2000)中关于预应筋伸长值的计算按照以下公式:ΔL=(1)Pp=(2)式中:ΔL—各分段预应力筋的理论伸长值(mm);Pp—各分段预应力筋的平均张拉力,注意不等于各分段的起点力与终点力的平均值(N);L—预应力筋的分段长度(mm);Ap—预应力筋的截面面积(mm2);Ep—预应力筋的弹性模量(Mpa);P—预应力筋张拉端的张拉力,将钢绞线分段计算后,为每分段的起点张拉力,即为前段的终点张拉力(N);θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,分段后为每分段中各曲线段的切线夹角和(rad);x—从张拉端至计算截面的孔道长度,整个分段计算时x等于L(m);k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数(1/m),管道弯曲及直线部分全长均应考虑该影响;μ—预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数,只在管道弯曲部分考虑该系数的影响。
从公式(1)可以看出,钢绞线的弹性模量Ep是决定计算值的重要因素,它的取值是否正确,对计算预应力筋伸长值的影响较大。
Ep的理论值为Ep=(1.9~1.95)×105Mpa,而将钢绞线进行检测试验,弹性模量则常出现Ep’=(1.96~2.04)×105Mpa的结果,这是由于实际的钢绞线的直径都偏粗,而进行试验时并未用真实的钢绞线面积进行计算,采用的是偏小的理论值代入公式进行计算,根据公式Ep=可知,若Ap偏小,则得到了偏大的Ep’值,虽然Ep’并非真实值,但将其与钢绞线理论面积相乘所计算出的ΔL却是符合实际的,所以要按实测值Ep’进行计算。
30米箱梁钢绞线理论伸长量计算书
30m 箱梁钢绞线理论伸长量计算书以下计算中k 取0.0015,μ取0.17,千斤顶工作长度为43cm 。
N1、N2、N3钢束竖弯角均为12350.087, 1.80.031,4 1.40.024rad rad N rad θθθ======平弯角均为竖弯角。
张拉控制应力5con 1350MPa,Ep=1.9510σ=⨯预应力筋弹性模量。
一、N1钢束1、N1非连续端伸长量计算: (1) 直线段AB72.143115.1() 1.151()1350 1.1510.0088195000AB con ABAB Pl cm m l l m mmE σ=+==⨯∆==== (2) 曲线段BC2278.50.7850.00150.7850.170.0310.006513500.7850.0065110.005521950002BC BC con BC BC BC Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3) 直线段CD首先求出CD 段起点截面C 处预应力筋张拉应力:2()0.0065673.1 6.73113501341.23MPa 1341.23 6.7310.04646195000BCCD kl C con C CD CD Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====(4) 曲线段DE12392.7 3.9270.0015 3.9270.170.0870.02071341.23 3.9270.0207110.0272721950002DE DE c DE BC DE Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(5) 直线段EF首先求出EF 段起点截面E 处预应力筋张拉应力:1()0.0207270.3 2.7031341.231313.72MPa 1313.72 2.7030.01818195000DEEF kl E C E EF EF Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====通过以上计算可知N1非连续端的总伸长量:185462718104()AB BC CD DE EF l l l l l l mm ∆=∆+∆+∆+∆+∆=++++=2、N1连续端伸长量计算: (1) 直线段AB72.143115.1() 1.151()1350 1.1510.0088195000AB con ABAB Pl cm m l l m mmE σ=+==⨯∆==== (2) 曲线段BC2278.50.7850.00150.7850.170.0310.006513500.7850.0065110.005521950002BC BC con BC BC BC Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3) 直线段CD首先求出CD 段起点截面C 处预应力筋张拉应力:2()0.0065843.78.43713501341.23MPa 1341.238.4370.05858195000BCCD kl C con C CD CD Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====(4) 曲线段DE12392.7 3.9270.0015 3.9270.170.0870.02071341.23 3.9270.0207110.0272721950002DE DE c DE BC DE Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(5) 直线段EF首先求出EF 段起点截面E 处预应力筋张拉应力:1()0.020788.90.8891341.231313.72MPa 1313.720.8890.0066195000DEEF kl E C E EF EF Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====通过以上计算可知N1连续端的总伸长量:28558276104()AB BC CD DE EF l l l l l l mm ∆=∆+∆+∆+∆+∆=++++=综上计算可以得出以下结果: 30m 箱梁边跨N1钢束总伸长量:12104104208()l l l mm ∆=∆+∆=+=边N130m 箱梁中跨N1钢束总伸长量:221042208()l l mm ∆=∆=⨯=中N1二、N2钢束1、N2非连续端伸长量计算: (1) 直线段AB72.143115.1() 1.151()1350 1.1510.0088195000AB con ABAB Pl cm m l l m mmE σ=+==⨯∆==== (2) 曲线段BC2278.50.7850.00150.7850.170.0310.006513500.7850.0065110.005521950002BC BC con BC BC BC Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3) 直线段CD首先求出CD 段起点截面C 处预应力筋张拉应力:2()0.0065512.4 5.12413501341.23MPa 1341.23 5.1240.0353*******BCCD kl C con C CD CD Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====(4) 曲线段DE12392.7 3.9270.0015 3.9270.170.0870.02071341.23 3.9270.0207110.0272721950002DE DE c DE BC DE Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(5) 直线段EF首先求出EF 段起点截面E 处预应力筋张拉应力:1()0.0207430.3 4.3031341.231313.72MPa 1313.72 4.3030.029********DEEF kl E C E EF EF Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====通过以上计算可知N2非连续端的总伸长量:185352729104()AB BC CD DE EF l l l l l l mm ∆=∆+∆+∆+∆+∆=++++=2、N2连续端伸长量计算: (1) 直线段AB72.143115.1() 1.151()1350 1.1510.0088195000AB con ABAB Pl cm m l l m mmE σ=+==⨯∆==== (2) 曲线段BC220.00150.7850.170.0310.006513500.7850.0065110.005521950002BC BC con BC BC BC Pkl l kl l m mm E μθσμθ+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3) 直线段CD首先求出CD 段起点截面C 处预应力筋张拉应力:2()0.0065683.1 6.83113501341.23MPa 1341.23 6.8310.0474*******BCCD kl C con C CD CD Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====(4) 曲线段DE12392.7 3.9270.0015 3.9270.170.0870.02071341.23 3.9270.0207110.0272721950002DE DE c DE BC DE Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(5) 直线段EF首先求出EF 段起点截面E 处预应力筋张拉应力:1()0.0207251 2.511341.231313.72MPa 1313.72 2.510.01717195000DEEF kl E C E EF EF Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====通过以上计算可知N2连续端的总伸长量:285472717104()AB BC CD DE EF l l l l l l mm ∆=∆+∆+∆+∆+∆=++++=综上计算可以得出以下结果: 30m 箱梁边跨N2钢束总伸长量:12104104208()l l l mm ∆=∆+∆=+=边N230m 箱梁中跨N2钢束总伸长量:221042208()l l mm ∆=∆=⨯=中N2三、N3钢束1、N3非连续端伸长量计算: (1) 直线段AB72.143115.1() 1.151()1350 1.1510.0088195000AB con ABAB Pl cm m l l m mmE σ=+==⨯∆==== (2) 曲线段BC220.00150.7850.170.0310.006513500.7850.0065110.005521950002BC BC con BC BC BC Pkl l kl l m mm E μθσμθ+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3) 直线段CD首先求出CD 段起点截面C 处预应力筋张拉应力:2()0.0065371.8 3.71813501341.23MPa 1341.23 3.7180.02626195000BCCD kl C con C CD CD Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====(4) 曲线段DE12392.7 3.9270.0015 3.9270.170.0870.02071341.23 3.9270.0207110.0272721950002DE DE c DE BC DE Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(5) 直线段EF首先求出EF 段起点截面E 处预应力筋张拉应力:1()0.0207570.3 5.7031341.231313.72MPa 1313.72 5.7030.03838195000DEEF kl E C E EF EF Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====通过以上计算可知N3非连续端的总伸长量:185262738104()AB BC CD DE EF l l l l l l mm ∆=∆+∆+∆+∆+∆=++++=2、N3连续端伸长量计算: (1) 直线段AB72.143115.1() 1.151()1350 1.1510.0088195000AB con ABAB Pl cm m l l m mmE σ=+==⨯∆==== (2) 曲线段BC2278.50.7850.00150.7850.170.0310.006513500.7850.0065110.005521950002BC BC con BC BC BC Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3) 直线段CD首先求出CD 段起点截面C 处预应力筋张拉应力:2()0.006513501341.23MPa 1341.23 5.0460.0353*******BCkl C con C CD CD Pe e l l m mmE μθσσσ-+-==⨯=⨯∆====(4) 曲线段DE12392.7 3.9270.0015 3.9270.170.0870.02071341.23 3.9270.0207110.0272721950002DE DE c DE BC DE Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(5) 直线段EF首先求出EF 段起点截面E 处预应力筋张拉应力:1()0.0207431.2 4.3121341.231313.72MPa 1313.72 4.3120.029********DEEF kl E C E EF EF Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====通过以上计算可知N3连续端的总伸长量:285352729104()AB BC CD DE EF l l l l l l mm ∆=∆+∆+∆+∆+∆=++++=综上计算可以得出以下结果: 30m 箱梁边跨N3钢束总伸长量:12104104208()l l l mm ∆=∆+∆=+=边N330m 箱梁中跨N3钢束总伸长量:221042208()l l mm ∆=∆=⨯=中N3四、N4钢束1、N4非连续端伸长量计算: (1) 直线段AB208.643251.6() 2.516()1350 2.5160.01717195000AB con ABAB Pl cm m l l m mmE σ=+==⨯∆==== (2) 曲线段BC3373.30.7330.00150.7330.170.0240.006413500.7330.0064110.005521950002BC BC con BC BC BC Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3) 直线段CD首先求出CD 段起点截面C 处预应力筋张拉应力:3()0.006413501341.33MPa 1341.3312.0180.0838*******BCkl C con C CD CD Pe e l l m mmE μθσσσ-+-==⨯=⨯∆====通过以上计算可知N4非连续端的总伸长量:117583105()AB BC CD l l l l mm ∆=∆+∆+∆=++=2、N4连续端伸长量计算: (1) 直线段AB207.243250.2() 2.502()1350 2.5020.01717195000AB con ABAB Pl cm m l l m mmE σ=+==⨯∆==== (2) 曲线段BC3373.30.7330.00150.7330.170.0240.006413500.7330.0064110.005521950002BC BC con BC BC BC Pl cm mkl l kl l m mm E μθσμθ==+=⨯+⨯=+⨯⎛⎫⎛⎫∆=-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3) 直线段CD首先求出CD 段起点截面C 处预应力筋张拉应力:3()0.00641187.811.87813501341.33MPa 1341.3311.8780.08282195000BCCD kl C con C CD CD Pl cm me e l l m mmE μθσσσ-+-====⨯=⨯∆====通过以上计算可知N4连续端的总伸长量:217582104()AB BC CD l l l l mm ∆=∆+∆+∆=++=综上计算可以得出以下结果: 30m 箱梁边跨N4钢束总伸长量:12105104209()l l l mm ∆=∆+∆=+=边N430m 箱梁中跨N4钢束总伸长量:221042208()l l mm ∆=∆=⨯=中N430m 箱梁预应力钢束伸长量汇总表如若考虑锚口预应力损失,超张拉3%,则张拉控制应力1350 1.031390.5con MPa σ=⨯= 超张拉3%钢束理论伸长量如下:。
浅谈预应力钢束伸长量计算及张拉施工
2 . 2
0 8l r d 69 3 a
为 抛 物 曲 线 段 :21 9 m 0 4 X叮/8 。 = . I= . 6 , = 。 J 3 T10 0
5股
P =
9 KN 76 5
张 拉力 ( KN) 9 5 76
油压 表读 数 32 5
153 9
6 3 5
07 Rk 1 9 Mp 。 .5 p 3 5 a =
2 钢 绞 线 理 论伸 长 值 计 算 以 N 钢束为例 : 。 空心板预应力钢束抛物线段夹角 = 。 , 4 计 算钢束理论伸长量。 计算参数 : 钢 绞 线 弹 性 模 量 E = .5×1 p , 钢 绞 线 截 面 积 p1 9 0M a
A=1 0mm 4 ;
空 心 板构 造 图 ( 单位 :m ) c
1 04 厂
金 属螺 旋 管道 系数 : = .0 5 = . 02 , 025 钢绞 K 0 1 , 02~ .5 取 .2 ; 0 线极 限应 力 : y 16 M a R 80 p ;单 根钢 绞线 最大 控制 张拉 力 :1 . = P= 0
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2 2 5・
工 程 科 技
浅谈预 应力钢 束伸长量计算及 张拉施工
刘 栋 君
( 清远市正阳公路 工程监理有限公司 , 东 清远 5 1 ) 广 15 8 1 摘 要: 随着 交通 事业的发展 ,kT工艺的提 高, A- - 预应力混凝土梁已成为新建大桥 中的主流。如何对预应 力铜束施加适量的应力 , 改 善受拉 区混凝 土的受拉性能,是预应力混凝 土施工 中的关键所在。结合清远 市阳山县阳山大桥 2 m 空心板预 应力张拉施工谈谈 个人 工 0
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钢筋量伸长计算
一、主要计算公式1.伸长量计算公式:△L=(P平×L)/(E×A)(1)△L:钢绞线伸长量,㎝P平:钢绞线平均张拉力,NL:钢绞线长度,㎝E:钢绞线弹性模量,MPa 一般图纸中有说明,但以试验室实测数据为准;A:钢绞线截面积,单根φ15.24钢绞线有效截面积为140㎜22.平均张拉力P平=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ) (2)P:张拉端张拉力,单根钢绞线张拉力P=1860×0.75×140=195.3KN K:孔道摩擦影响系数,图纸中有说明;μ:钢绞线与孔道的摩擦系数,图纸中有说明,θ:从张拉端至计算截面的孔道切线转角之和,当有平弯时同样参与计算, Rad(弧度)二、示例图中L1=5米,L2=8,L3=10;θ1=10.30,θ2=8.10,θ3=5.60 钢绞线为15束,弹性模量E=2.0×105MPa, μ=0.15; k=0.001 计算过程如下:1.θ=(10.3+8.1+5.6)/180×π=0.419(Rad);2.根据P平=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)=195.3×15×{1-e-(0.001×23+0.15×0.419)}/(0.001×23+0.15×0.419) =2807.3KN3.根据△L=(P平×L)/(E×A)=(2807.3×23)/(2.0×105×140×15)=15.3㎝三、其它1.一般估计时每米钢绞线按伸长0.6㎝考虑,2.两端张拉时算出一半×2,3.根据校顶报告计算张拉力时采用内差法;4.有平弯时也要参与计算。
5.因为误差极小,所以,可用钢绞线的切线长可代替钢绞线长。
钢绞线伸长量的计算方法
(一)结构设计形式第五联现浇预应力箱梁采用单箱三室直腹板断面,梁高1.6m,混凝土设计标号为C50。
纵向预应力束采用低松弛钢绞线配OVM15-15型锚具和OVM15-15L型连接器,钢绞线N1、N2、N3、N7、N8、N9采用单端张拉,N4、N5、N6采用双端张拉,横向预应力束采用低松弛钢绞线配OVM15-15型锚具和OVM15-15P型固定P锚,钢绞线N1、N2采用单端张拉。
(二)后张法钢绞线理论伸长值计算公式说明及计算示例后张法预应力钢绞线在张拉过程中,主要受到以下两方面的因素影响:一是管道弯曲影响引起的摩擦力,二是管道偏差影响引起的摩擦力,导致钢绞线张拉时,锚下控制应力沿着管壁向梁跨中逐渐减小,因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同的。
《公路桥梁施工技术规范》(JTJ 041-2000)中关于预应筋伸长值的计算按照以下公式:ΔL=(1)Pp=(2)式中:ΔL—各分段预应力筋的理论伸长值(mm);Pp—各分段预应力筋的平均张拉力,注意不等于各分段的起点力与终点力的平均值(N);L—预应力筋的分段长度(mm);Ap—预应力筋的截面面积(mm2);Ep—预应力筋的弹性模量(Mpa);P—预应力筋张拉端的张拉力,将钢绞线分段计算后,为每分段的起点张拉力,即为前段的终点张拉力(N);θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,分段后为每分段中各曲线段的切线夹角和(rad);x—从张拉端至计算截面的孔道长度,整个分段计算时x等于L(m);k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数(1/m),管道弯曲及直线部分全长均应考虑该影响;μ—预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数,只在管道弯曲部分考虑该系数的影响。
从公式(1)可以看出,钢绞线的弹性模量Ep是决定计算值的重要因素,它的取值是否正确,对计算预应力筋伸长值的影响较大。
Ep的理论值为Ep=(1.9~1.95)×105Mpa,而将钢绞线进行检测试验,弹性模量则常出现Ep’=(1.96~2.04)×105Mpa的结果,这是由于实际的钢绞线的直径都偏粗,而进行试验时并未用真实的钢绞线面积进行计算,采用的是偏小的理论值代入公式进行计算,根据公式Ep=可知,若Ap偏小,则得到了偏大的Ep’值,虽然Ep’并非真实值,但将其与钢绞线理论面积相乘所计算出的ΔL却是符合实际的,所以要按实测值Ep’进行计算。
伸长量计算
1、计算公式及说明:预应力钢绞线张拉理论伸长值计算公式(参照《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-200 0)ΔL=(PpL)/(ApEp)………………①①式中:Pp――预应力筋的平均张拉力(N),直线筋取张拉端的拉力,两端张拉的曲线筋,计算方法见公式②;L――预应力筋的长度(mm)Ap――预应力筋的截面面积(mm2)Ep――预应力筋的弹性模量(Mpa)Pp=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)……②②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(1/m)μ――预应力筋与孔道壁的摩擦系数对公式的两点说明:(1)、因为预应力筋大多呈曲线布置,因此Pp的计算通常采用公式②进行,对于曲线筋还应根据不同的曲率半径进行分段,分别计算相应的Pp和ΔL。
(2)、对于②式中的θ,由它的符号解释可知,曲线孔道部分切线的夹角之和应等于曲线所对应的圆心角,根据几何关系得出:θ=L/R(rad),式中L是从张拉端至计算截面曲线孔道的长度(m),R是该段曲线孔道的曲率半径(m)。
2、基础数据选定由工程概况介绍及技术规范和钢绞线的规格选定下列数据:系数k及μ值表孔道成型方式k μ(钢绞线)预埋金属螺旋管道0.0015 0.20~0.25采用值0.0015 0.20钢绞线强度:钢绞线截面积:Ap=140mm2钢绞线弹性模量:Ep=195000Mpa二、理论伸长值计算本例通过对中梁N1钢绞线的计算进行说明,钢绞线的设计见下图,由图可知,钢绞线成直线和曲线交错对称布置,因此选定半幅钢绞线分成AB,BC,CD三段分别计算伸长值,另外半幅伸长值与此相等。
对于中梁N1钢绞线:钢绞线股数:n=7股1、张拉控制力计算钢绞线总的截面积:Ap=7*140=980mm2钢绞线弹性模量:Ep=195000Mpa钢绞线强度:单束钢绞线张拉控制应力σcon=0.75×1860=1395Mpa单束钢绞线张拉控制力:P1=1395*140=195300N超张拉张拉力:1.03P1×7=1.03*195300*7=1408113N2、分段起、终点力及平均张拉力计算,列表如下注:(rad)=3.543/29=0.1223、伸长量计算,将已知数据代人公式①,计算出△LAB=1397477.51*10124/(980*195000)=74.03mm△LBC=1366490.10*3543/(980*195000)=25.33mm△LCD=1345199.27*1074/(980*195000)=7.56mm△L/2=74.03+25.33+7.56=106.92mm总伸长量:△L=2*106.92=214mm同理可知,初应力推算伸长值:△L2=(214/1.03)*0.1=21mm,式中张拉1.03时的伸长量为214,张拉至0.1时的应力为21mm。
钢绞线理论伸长值计算
钢绞线理论伸长量计算书一、计算依据:1、采用计算公式:△L=(Pp *L)/(Ap*Ep) (1)△L----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----预应力筋的截面面积(mm2);Ep----预应力筋的弹性模量(N/mm2);Pp=(P(1-e-(kx-μθ))/(kx+μθ) (2)Pp----预应力筋的平均张拉力(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;μ----预应力筋与孔道壁的摩擦系数;P Z =Pq×e-(kx+μθ)(3)PZ----张拉段终点张拉力(N);Pq----张拉段起点张拉力(N)每一段的起点张拉力为前一段终点张拉力2、计算参数:钢绞线直径:φs=15.2mm,钢绞线面积:140mm2,标准强度fpk=1860Mpa,弹性模量Ep=1.95×105Mpa,k=0.0015, μ=0.17,e=2.718281828二、计算过程:1、钢绞线计算段落划分:A B C D E F G每束钢绞线划分为6段,其中BC段和EF段为曲线段,其余段为直线段。
2、张拉端张拉力计算:梁端控制应力为0.75f,梁端单束张拉力为pk0.75*1860*140=195300(N),3、每段孔道长度计算及夹角计算;4、平均张拉力计算;5、伸长量计算。
三、中跨钢绞线伸长量计算(一)N1束钢绞线伸长量1、N1钢绞线梁端张拉力计算:N1钢绞线为4束,梁端张拉力为195300*4=781200(N)2、N1钢绞线夹角计算:(1)N1钢绞线AB段夹角θ=0(2)N1钢绞线BC段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(3)N1钢绞线CD段夹角θ=0(4)N1钢绞线DE段夹角θ=0(5)N1钢绞线EF段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(6)N1钢绞线FG段夹角θ=03、N1钢绞线每段长度计算(1) N1钢绞线AB段长度:k=((1.6-0.25-0.09-0.22)2+(15-0.885-3.927-0.3)2)0.5+0.4=10.343(2) N1钢绞线BC段长度:k=Rθ=3.927m(3) N1钢绞线CD段长度:k=0.855m(4) N1钢绞线DE段长度:k=0.855m(5) N1钢绞线EF段长度:k= Rθ=3.927m(6) N1钢绞线FG段长度:k=((1.6-0.25-0.09-0.22)2+(15-0.885-3.927-0.3)2)0.5+0.4=10.3434、钢绞线伸长量计算:(1)AB段伸长量:预应力张拉端张拉力P=781200(N),Kx+μθ=0.0015*10.343+0.25*0=0.01551,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.01551=0.01539Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=781200*0.01539/0.01551=775156(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(775156*10343)/(140*4*1.95*105)=73.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=781200*e-0.01551=769177(N)(2) BC段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=769177(N)Kx+μθ=0.0015*3.927+0.17*0.087266=0.020731-e-(kx+μθ)= 1-e-0.02073=0.02052,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=769177*0.02052/0.02073=761385(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(761385*3927)/(140*4*1.95*105)=27.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=769177*e-0.02073=753396(N)(3) CD段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=753396(N)Kx+μθ=0.0015*0.885+0.25*0=0.001331-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00133=0.00133,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=753396*0.00133/0.00133=753396(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(753396*885)/(140*4*1.95*105)=6.1mm(4) DE段伸长量:DE=CD=6.1mm,(5) EF段伸长量:EF=BC=27.4mm,(6) FG段伸长量:FG=AB=73.4mm,N1束钢绞线总伸长量△L=(73.4+27.4+6.1)*2=213.8mm;(二) N2束钢绞线伸长量1、N2钢绞线梁端张拉力计算:N2钢绞线为4束,梁端张拉力为195300*4=781200(N)2、N2钢绞线夹角计算:(1) N2钢绞线AB段夹角θ=0(2) N2钢绞线BC段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(3) N2钢绞线CD段夹角θ=0(4) N2钢绞线DE段夹角θ=0(5) N2钢绞线EF段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(6) N2钢绞线FG段夹角θ=03、N2钢绞线每段长度计算(1)N2钢绞线AB段长度:k=((1.6-0.5-0.09-0.11)2+(15-2.507-3.927-0.3)2)0.5+0.4=8.715mm (2) N2钢绞线BC段长度:k=Rθ=3.927m(3) N2钢绞线CD段长度:k=2.507m(4) N2钢绞线DE段长度:k=2.507m(5) N2钢绞线EF段长度:k= Rθ=3.927m(6)N2钢绞线FG段长度:k=((1.6-0.5-0.09-0.11)2+(15-2.507-3.927-0.3)2)0.5+0.4=8.715mm 5、钢绞线伸长量计算:(1)AB段伸长量:预应力张拉端张拉力P=781200(N),Kx+μθ=0.0015*8.715-0.17*0=0.01307,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.01307=0.01298Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=781200*0.01298/0.01307=775821(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(775821*8715)/(140*4*1.95*105)=61.9mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=781200*e-0.01307=771056(N)(2) BC段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=771056(N)Kx+μθ=0.0015*3.927+0.17*0.087266=0.020731-e-(kx+μθ)= 1-e-0.02073=0.02052,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=771056*0.02052/0.02073=763245(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(763245*3927)/(140*4*1.95*105)=27.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=771056*e-0.02073=755237(N)(3) CD段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=755237(N)Kx+μθ=0.0015*2.507+0.17*0=0.003761-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00376=0.00375,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 755237*0.00375/0.00376=753228(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(753228*2507)/(140*4*1.95*105)=17.3mm(4) DE段伸长量:DE=CD=17.3mm,(5) EF段伸长量:EF=BC=27.4mm,(6) FG段伸长量:FG=AB=61.9mm,N2束钢绞线总伸长量△L=(61.9+27.4+17.3)*2=213.2mm;(三) N3束钢绞线伸长量1、N3钢绞线梁端张拉力计算:N3钢绞线为5束,梁端张拉力为195300*4=976500(N)2、N3钢绞线夹角计算:(1) N3钢绞线AB段夹角θ=0(2) N3钢绞线BC段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(3) N3钢绞线CD段夹角θ=0(4) N3钢绞线DE段夹角θ=0(5) N3钢绞线EF段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(6)N3钢绞线FG段夹角θ=03、N3钢绞线每段长度计算(1)N3钢绞线AB段长度:k=((1.6-0.75-0.09)2+(15-4.129-3.927-0.3)2)0.5+0.4=7.087mm (2) N3钢绞线BC段长度:k=Rθ=3.927m(3) N3钢绞线CD段长度:k=4.129m(4) N3钢绞线DE段长度:k=4.129m(5)N3钢绞线EF段长度:k= Rθ=3.927m(6)N3钢绞线FG段长度:k=((1.6-0.75-0.09)2+(15-4.129-3.927-0.3)2)0.5+0.4=7.087mm6、钢绞线伸长量计算:(1)AB段伸长量:预应力张拉端张拉力P=976500(N),Kx+μθ=0.0015*7.087-0.17*0=0.01063,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.01063=0.01057Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=976500*0.01057/0.01063=970988(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(970988*7087)/(140*5*1.95*105)=50.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=976500*e-0.01063=966175(N)(2) BC段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=966175(N)Kx+μθ=0.0015*3.927+0.17*0.087266=0.020731-e-(kx+μθ)= 1-e-0.02073=0.02052,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=966175*0.02052/0.02073=956387(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(956387*3927)/(140*5*1.95*105)=27.5mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=966175*e-0.02073=946352(N)(3) CD段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=946352(N)Kx+μθ=0.0015*4.129+0.17*0=0.006191-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00619=0.00617,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 946352*0.00617/0.00619=943294(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(943294*4129)/(140*5*1.95*105)=28.5mm(4) DE段伸长量:DE=CD=28.5mm,(5) EF段伸长量:EF=BC=27.5mm,(6) FG段伸长量:FG=AB=50.4mm,N3束钢绞线总伸长量△L=(50.4+27.5+28.5)*2=212.8mm;(四) N4束钢绞线伸长量1、N4钢绞线梁端张拉力计算:N4钢绞线为5束,梁端张拉力为195300*4=976500(N)2、N4钢绞线夹角计算:(1) N4钢绞线AB段夹角θ=0(2) N4钢绞线BC段夹角θ=3.14159*1.4/180=0.024435(3) N4钢绞线CD段夹角θ=0(4) N4钢绞线DE段夹角θ=0(5)N4钢绞线EF段夹角θ=3.14159*1.4/180=0.024435(6)N4钢绞线FG段夹角θ=03、N4钢绞线每段长度计算(1)N4钢绞线AB段长度:k=15-12.901-0.733-0.3+0.4=1.466mm(2) N4钢绞线BC段长度:k=Rθ=0.733m(3) N4钢绞线CD段长度:k=12.901m(4)N4钢绞线DE段长度:k=12.901m(5)N4钢绞线EF段长度:k= Rθ=0.733m(6)N4钢绞线FG段长度:k=15-12.901-0.733-0.3+0.4=1.466mm4、钢绞线伸长量计算:(1)AB段伸长量:预应力张拉端张拉力P=976500(N),Kx+μθ=0.0015*1.466-0.17*0=0.00220,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.00220=0.00220Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=976500*0.0022/0.0022=976500(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 976500*1466)/(140*5*1.95*105)=10.5mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=976500*e-0.0022=974354(N)(2) BC段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=974354(N)Kx+μθ=0.0015*0.733+0.17*0.024435=0.005251-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00525=0.00524,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 974354*0.00524/0.00525=972498(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 972498*733)/(140*5*1.95*105)=5.2mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=974354*e-0.00525=969252(N)(3) CD段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=969252(N)Kx+μθ=0.0015*12.901+0.17*0=0.019351-e-(kx+μθ)= 1-e-0.01935=0.01916,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 969252*0.01916/0.01935=959735(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 959735*12901)/(140*5*1.95*105)=90.7mm(4) DE段伸长量:DE=CD=90.7mm,(5) EF段伸长量:EF=BC=5.2mm,(6) FG段伸长量:FG=AB=10.5mm,N4束钢绞线总伸长量△L=(10.5+5.2+90.7)*2=212.8mm;四、边跨钢绞线伸长量计算(一) N1束钢绞线伸长量1、N1钢绞线梁端张拉力计算:N1钢绞线为5束,梁端张拉力为195300*5=976500(N)2、N1钢绞线夹角计算:(1) N1钢绞线AB段夹角θ=0(2) N1钢绞线BC段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(3) N1钢绞线CD段夹角θ=0(4) N1钢绞线DE段夹角θ=0(5) N1钢绞线EF段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(6) N1钢绞线FG段夹角θ=02、N1钢绞线每段长度计算(1) N1钢绞线AB段长度:k=((1.6-0.25-0.09-0.22)2+(15-0.885-3.927-0.3)2)0.5+0.4=10.343 (2) N1钢绞线BC段长度:k=Rθ=3.927m(3) N1钢绞线CD段长度:k=0.885m(4) N1钢绞线DE段长度:k=2.663m(5) N1钢绞线EF段长度:k= Rθ=3.927m(6)N1钢绞线FG段长度:k=((1.6-0.4-0.09-0.22)2+(15-2.663-3.927-0.08)2)0.5+0.4=8.777 4、钢绞线伸长量计算:(1)AB段伸长量:预应力张拉端张拉力P=976500(N),Kx+μθ=0.0015*10.343-0.17*0=0.01551,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.01551=0.01539Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=976500*0.01539/0.01551=968945(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=(968945*10343)/(140*5*1.95*105)=73.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=976500*e-0.01551=961471(N)(2) BC段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=961471(N)Kx+μθ=0.0015*3.927+0.17*0.087266=0.020731-e-(kx+μθ)= 1-e-0.02073=0.02052,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 961471*0.02052/0.02073=951731(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 951731*3927)/(140*5*1.95*105)=27.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=961471*e-0.02073=941745(N)(3) CD段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=941745(N)Kx+μθ=0.0015*0.885+0.17*0=0.001331-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00133=0.00133,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 941945*0.00133/0.00133=941945(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 941945*885)/(140*5*1.95*105)=6.1mm(4) FG段伸长量:预应力张拉端张拉力P=976500(N),Kx+μθ=0.0015*8.777-0.17*0=0.01317,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.01317=0.01308Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=976500*0.01308/0.01317=969827(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 969827*8777)/(140*5*1.95*105)=62.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=976500*e-0.01317=963724(N)(5) EF段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=963724(N)Kx+μθ=0.0015*3.927+0.17*0.087266=0.020731-e-(kx+μθ)= 1-e-0.02073=0.02052,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 963724*0.02052/0.02073=953961(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 953961*3927)/(140*5*1.95*105)=27.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=963724*e-0.02073=943952(N)(6) DE段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=943952(N)Kx+μθ=0.0015*2.663+0.17*0=0.003991-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00399=0.00398,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 943952*0.00398/0.00399=941586(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 941586*2663)/(140*5*1.95*105)=18.4mmN1束钢绞线总伸长量△L=73.4+27.4+6.1+18.4+27.4+62.4=215.1mm;(二)N2束钢绞线伸长量1、N2钢绞线梁端张拉力计算:N2钢绞线为5束,梁端张拉力为195300*4=976500(N)2、N2钢绞线夹角计算:(1) N2钢绞线AB段夹角θ=0(2) N2钢绞线BC段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(3) N2钢绞线CD段夹角θ=0(4) N2钢绞线DE段夹角θ=0(5) N2钢绞线EF段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(6)N2钢绞线FG段夹角θ=03、N2钢绞线每段长度计算(1)N2钢绞线AB段长度:k=((1.6-0.5-0.09-0.11)2+(15-2.507-3.927-0.3)2)0.5+0.4=8.715mm (2) N2钢绞线BC段长度:k=Rθ=3.927m(3) N2钢绞线CD段长度:k=2.507m(4) N2钢绞线DE段长度:k=4.263m(5)N2钢绞线EF段长度:k= Rθ=3.927m(6)N2钢绞线FG段长度:k=((1.6-0.65-0.09-0.11)2+(15-4.263-3.927-0.08)2)0.5+0.4=7.172mm 4、钢绞线伸长量计算:(1)AB段伸长量:预应力张拉端张拉力P=976500(N),Kx+μθ=0.0015*8.715-0.17*0=0.01307,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.01307=0.01298Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=976500*0.01298/0.01307=969776(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 969776*8715)/(140*5*1.95*105)=61.9mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=976500*e-0.01307=963820(N)(2) BC段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=963820(N)Kx+μθ=0.0015*3.927+0.17*0.087266=0.020731-e-(kx+μθ)= 1-e-0.02073=0.02052,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 963820*0.02052/0.02073=954056(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 954056*3927)/(140*5*1.95*105)=27.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=963820*e-0.02073=944046(N)(3) CD段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=944046(N)Kx+μθ=0.0015*2.507+0.17*0=0.003761-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00376=0.00375,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 944046*0.00375/0.00376=941535(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 941535*2507)/(140*5*1.95*105)=17.3mm(4) FG段伸长量:预应力张拉端张拉力P=976500(N),Kx+μθ=0.0015*7.172-0.17*0=0.01076,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.01076=0.01070Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=976500*0.01070/0.01076=971055(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 971055*7172)/(140*5*1.95*105)=51mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=976500*e-0.01076=966049(N)(5) EF段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=966049(N)Kx+μθ=0.0015*3.927+0.17*0.087266=0.020731-e-(kx+μθ)= 1-e-0.02073=0.02052,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 966049*0.02052/0.02073=9556263(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 956263*3927)/(140*5*1.95*105)=27.5mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=966049*e-0.02073=946229(N)(6) DE段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=946229(N)Kx+μθ=0.0015*4.263+0.17*0=0.006391-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00639=0.00637,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 946229*0.00637/0.00639=943267(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 943267*4263)/(140*5*1.95*105)=29.5mmN2束钢绞线总伸长量△L=61.9+27.4+17.3+29.5+27.5+51=214.6mm;(三)N3束钢绞线伸长量1、N3钢绞线梁端张拉力计算:N3钢绞线为4束,梁端张拉力为195300*4=781200(N)3、N3钢绞线夹角计算:(1) N3钢绞线AB段夹角θ=0(2) N3钢绞线BC段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(3) N3钢绞线CD段夹角θ=0(4) N3钢绞线DE段夹角θ=0(5)N3钢绞线EF段夹角θ=3.14159*5/180=0.087266(6)N3钢绞线FG段夹角θ=03、N3钢绞线每段长度计算(1)N3钢绞线AB段长度:k=((1.6-0.75-0.09)2+(15-4.129-3.927-0.3)2)0.5+0.4=7.087mm (2) N3钢绞线BC段长度:k=Rθ=3.927m(3) N3钢绞线CD段长度:k=4.129m(4)N3钢绞线DE段长度:k=5.863m(5)N3钢绞线EF段长度:k= Rθ=3.927m(6)N3钢绞线FG段长度:k=((1.6-0.9-0.09)2+(15-5.863-3.927-0.08)2)0.5+0.4=5.566mm 4、钢绞线伸长量计算:(1)AB段伸长量:预应力张拉端张拉力P=781200(N),Kx+μθ=0.0015*7.087-0.17*0=0.01063,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.01063=0.01057Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=781200*0.01057/0.01063=776791(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 776791*7087)/(140*4*1.95*105)=50.4mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=781200*e-0.01063=772940(N)(2) BC段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=772940(N)Kx+μθ=0.0015*3.927+0.17*0.087266=0.020731-e-(kx+μθ)= 1-e-0.02073=0.02052,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 772940*0.02052/0.02073=765110(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 765110*3927)/(140*4*1.95*105)=27.5mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=772940*e-0.02073=757082(N)(3) CD段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=757082(N)Kx+μθ=0.0015*4.129+0.17*0=0.006191-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00619=0.00617,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 757082*0.00617/0.00619=754636(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 754636*4129)/(140*4*1.95*105)=28.5mm(4) FG段伸长量:预应力张拉端张拉力P=781200(N),Kx+μθ=0.0015*5.566-0.17*0=0.00835,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.00835=0.00832Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=781200*0.00832/0.00835=778393(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 778393*5566)/(140*4*1.95*105)=39.7mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=781200*e-0.00835=774704(N)(5) EF段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=774704(N)Kx+μθ=0.0015*3.927+0.17*0.087266=0.020731-e-(kx+μθ)= 1-e-0.02073=0.02052,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 774704*0.02052/0.02073=766856(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 766856*3927)/(140*4*1.95*105)=27.6mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=774704*e-0.02073=758810(N)(6) DE段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=758810(N)Kx+μθ=0.0015*5.863+0.17*0=0.008791-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00879=0.00875,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 758810*0.00875/0.00879=755357(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 755357*5863)/(140*4*1.95*105)=40.6mmN3束钢绞线总伸长量△L=50.4+27.5+28.5+40.6+27.6+39.7=214.3mm;(四)N4束钢绞线伸长量1、N4钢绞线梁端张拉力计算:N4钢绞线为5束,梁端张拉力为195300*4=976500(N)2、N4钢绞线夹角计算:(1) N4钢绞线AB段夹角θ=0(2) N4钢绞线BC段夹角θ=3.14159*1.4/180=0.024435(3) N4钢绞线CD段夹角θ=0(4)N4钢绞线DE段夹角θ=0(5)N4钢绞线EF段夹角θ=3.14159*1.4/180=0.024435(6)N4钢绞线FG段夹角θ=03、N4钢绞线每段长度计算(1)N4钢绞线AB段长度:k=15-12.901-0.733-0.3+0.4=1.466mm(2) N4钢绞线BC段长度:k=Rθ=0.733m(3)N4钢绞线CD段长度:k=12.901m(4)N4钢绞线DE段长度:k=13.001m(5)N4钢绞线EF段长度:k= Rθ=0.733m(6)N4钢绞线FG段长度:k=15-13.001-0.733-0.08+0.4=1.586mm4、钢绞线伸长量计算:(1)AB段伸长量:预应力张拉端张拉力P=976500(N),Kx+μθ=0.0015*1.466-0.17*0=0.00220,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.00220=0.00220Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=976500*0.0022/0.0022=976500(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 976500*1466)/(140*5*1.95*105)=10.5mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=976500*e-0.00220=974354(N)(2) BC段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=974354(N)Kx+μθ=0.0015*0.733+0.17*0.024435=0.005251-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00525=0.00524,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 974354*0.00524/0.00525=972498(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 972498*733)/(140*5*1.95*105)=5.2mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=974354*e-0.00525=969252(N)(3) CD段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=969252(N)Kx+μθ=0.0015*12.901+0.17*0=0.019351-e-(kx+μθ)= 1-e-0.01935=0.01916,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 969252*0.01916/0.01935=959735(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 959735*12901)/(140*5*1.95*105)=90.7mm(4) DE段伸长量:预应力张拉端张拉力P=976500(N),Kx+μθ=0.0015*1.586-0.17*0=0.00238,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.00238=0.00238Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=976500*0.00238/0.00238=976500(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 976500*1586)/(140*5*1.95*105)=11.3mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=976500*e-0.00238=974179(N)(5) EF段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=974179(N)Kx+μθ=0.0015*0.733+0.17*0.024435=0.005251-e-(kx+μθ)= 1-e-0.00525=0.00524,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 974179*0.00524/0.00525=972323(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 972323*733)/(140*5*1.95*105)=5.2mmP Z =Pq×e-(kx+μθ)=974179*e-0.00525=969078(N)(6) FG段伸长量:预应力张拉端张拉力等于上一段终点张拉力P=969078(N)Kx+μθ=0.0015*13.001+0.17*0=0.019501-e-(kx+μθ)= 1-e-0.01950=0.01931,Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 969078*0.01931/0.01950=959636(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 959636*13001)/(140*5*1.95*105)=91.4mmN4束钢绞线总伸长量△L=10.5+5.2+90.7+91.4+5.2+11.3=214.3mm;五、负弯矩钢绞线伸长量计算(负弯矩为单束张拉)(一) T1束钢绞线伸长量1、T1钢绞线梁端张拉力计算:梁端张拉力为195300(N)2、T1钢绞线夹角计算: θ=03、T1钢绞线每段长度计算k=7+0.6=7.6m4、钢绞线伸长量计算:预应力张拉端张拉力P=195300(N),Kx+μθ=0.0015*7.6-0.17*0=0.0114,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.0114=0.01134Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=195300*0.01134/0.0114=194272(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 194272*7600)/(140*1.95*105)=54.1mm(二) T2束钢绞线伸长量1、T2钢绞线梁端张拉力计算:梁端张拉力为195300(N)4、T2钢绞线夹角计算: θ=05、T2钢绞线每段长度计算k=10+0.6=10.6m4、钢绞线伸长量计算:预应力张拉端张拉力P=195300(N),Kx+μθ=0.0015*10.6-0.25*0=0.0159,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.0159=0.01577Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=195300*0.01577/0.0159=193703(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 193703*10600)/(140*1.95*105)=75.2mm(三) T3束钢绞线伸长量1、T3钢绞线梁端张拉力计算:梁端张拉力为195300(N)6、T3钢绞线夹角计算: θ=07、T3钢绞线每段长度计算k=15+0.6=15.6m4、钢绞线伸长量计算:预应力张拉端张拉力P=195300(N),Kx+μθ=0.0015*15.6-0.25*0=0.0234,1-e-(kx+μθ)=1-e-0.0234=0.02313Pp=(P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)= 195300*0.02313/0.0234=193047(N),△L=(Pp *L)/(Ap*Ep)=( 193047*15600)/(140*1.95*105)=110.3mm六、理论伸长量汇总:。
钢杆伸长量计算公式实例
钢杆伸长量计算公式实例钢杆是一种常见的建筑材料,其在建筑结构中扮演着重要的角色。
在工程设计和施工过程中,需要对钢杆的伸长量进行计算,以确保结构的稳定性和安全性。
本文将介绍钢杆伸长量的计算公式,并通过实例进行说明。
钢杆伸长量的计算公式如下:ΔL = (F L) / (A E)。
其中,ΔL为钢杆的伸长量(单位,米),F为钢杆所受拉力(单位,牛顿),L为钢杆的原始长度(单位,米),A为钢杆的横截面积(单位,平方米),E为钢杆的弹性模量(单位,帕斯卡)。
下面通过一个实例来说明钢杆伸长量的计算过程:假设一根钢杆的原始长度为10米,横截面积为0.01平方米,弹性模量为2.1×10^11帕斯卡。
现在对该钢杆施加拉力为10000牛顿,我们来计算钢杆的伸长量。
根据上述公式,钢杆的伸长量ΔL可计算如下:ΔL = (10000 10) / (0.01 2.1×10^11) = 0.0476米。
因此,当钢杆受到10000牛顿的拉力时,其伸长量约为0.0476米。
通过以上实例,我们可以看到钢杆伸长量的计算公式可以帮助工程师和设计师在工程设计和施工过程中准确计算钢杆的伸长量,从而确保结构的稳定性和安全性。
在实际工程中,钢杆的伸长量可能受到多种因素的影响,如温度变化、材料疲劳等。
因此,在进行钢杆伸长量计算时,需要综合考虑这些因素,并进行合理的修正。
此外,钢杆的伸长量也可以通过实验测定来验证计算结果的准确性。
总之,钢杆伸长量的计算公式是工程设计和施工中的重要工具,通过合理计算钢杆的伸长量,可以确保建筑结构的稳定性和安全性,为工程项目的顺利进行提供有力的支持。
钢束伸长量计算参数取值
钢束伸长量计算参数取值设计单位平均张拉力计算公式和钢束伸长量计算公式中,钢绞线弹性模量参照设计图纸51095.1⨯=E (施工单位按试验结果本工程试验结果为E=1.99×105)、张拉端锚下控制应力Mpa con 1395=σ、单根预应力筋截面面积140=A mm 2、孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数k 取0.0015、预应力筋和孔道摩擦系数μ取0.25。
预应力筋计算长度长度L 、张拉端至计算截面张拉孔道长度x 、张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和θ根据预应力筋布置图详细计算。
平均张拉力计算公式为:[])/()1()(μθμθ+-=+-kx e P P kx P 式中:P P ——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张拉孔道长度,m ;θ——从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,rad 。
按预应力筋示意图2.1,21θθθ+=。
k ——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数;μ——预应力筋和孔道摩擦系数。
钢束伸长量计算公式为: E A LP L P ⨯⨯=∆式中:△L ——预应力筋理论伸长值,单位m 。
P P ——预应力筋平均张拉力,N ;L ——预应力筋计算长度,m ;A ——预应力筋截面面积,mm 2。
E ——钢绞线受拉弹性模量。
本工程计算按分段算取先算取无角度段L —预应力筋计算长度长度为4.3865m ,计算如下:3.261+0.5255+0.6=4.3865mP —梁体端部张拉力为1953000KN 。
x —从张拉端至计算截面张拉孔道长度为3.7865m ,计算如下:3.261+0.5255=3.7865m根据公式平均张拉力[])/()1()(μθμθ+-=+-kx eP P kx P T 梁N1钢束平均张拉力: [])7865.30015.0/()1(1953000)7865.30015.0(⨯-=⨯-e P PN P P 211.1947464= 根据公式钢束伸长量E A LP L P ⨯⨯=∆T 梁N1钢束单端伸长量计算公式为: m L 0306.02786000003865.4211.19474641=⨯=∆有角度段L —预应力筋计算长度长度为10.472m ,计算如下:P —梁体端部张拉力为1953000KN 。
T梁伸长量计算说明
T 梁钢铰线理论伸长量计算说明一、 钢铰线长度计算(以25米N 1钢束为例)A半幅钢铰线分为4段,其中AC 、DE 为直线段,CD 为圆曲线段R=5900cm ,θ=6.5ºAE 段:L 1=26.14÷2=13.07m AB 段:L 2=0.7m ,工作长度 DE 段:L 5=2.4035m CD 段:L 4=R ⨯⨯180πθ=6.693mBC 段:L 3=L 1-L 2 -L 4-L 5=3.275m 千斤顶长:L 6=0.5m二、 理论伸长量计算(以25米N 1钢束为例)根据规范[JTJ041—2000(450页)]要求,直线与曲线混合组成的预应力筋,其伸长值宜分段计算,然后叠加,计算公式如下:ΔL=ApEpPpL式中:ΔL —钢铰线理论伸长值(mm )Pp —预应力钢绞线的张拉力(N ) L —预应力钢绞线的长度(mm )Ep —预应力钢绞线的弹性横量(195000N /2mm )Ap —预应力钢绞线截面面积(1402mm ) 由于分段计算,每一段Pp 值不同,计算公式如下:μθμθ+-=+-kx eP p kx p )1()(式中:P —钢铰线平均张拉力(195300N); x —从张拉端至计算截面的孔道长度(m ) BC 段加千斤顶:x 1=L 3 =3.275m CD 段: x 2=L 4=6.693m DE 段: x3=L5=2.4035m ;θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角(rad ) BC 、DE 段θ=0,CD 段θ=1805.6π⨯ =0.11345;κ—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数为0.0015; μ—钢铰线与孔道壁的摩擦系数为0.25。
1. BC 段加千斤顶的理论伸长值(B 点的张拉力为P,即P B =P ):μθμθ+-=+-1)(1)1(1kx eP p kx p =527.30015.0)1(195300)0527.30015.0(⨯-⨯+⨯-e=194821.0789N1L ∆=ApEpL L P P ) (631+=mm9.62195000140500)(32759194821.078=⨯+⨯2. CD 段的理论伸长值(C 点张拉力为: P C =2P P1-P B =194342.1578N ):μθμθ+-=+-22)1()(2kx eP p kx p =13451.052.06.6935100.0)1(434219)13451.052.06.6935100.0(⨯+⨯-⨯⨯+⨯-e=190657.9427N2L ∆=ApEpL P P 42⨯=mm46.719500014066937190657.942=⨯⨯3. DE 段的理论伸长值(D 点张拉力为: P D =2P P2-P C =186973.7276N ):μθμθ+-=+-33)1()(3kx eP p kx p =52.02.40355100.0)1(869741)052.02.40355100.0(⨯+⨯-⨯⨯+⨯-e=186637.0888N3L ∆=ApEpL P P 53⨯=mm16.4195000140240358186637.088=⨯⨯4. N 1钢束每端引伸量L ∆=1L ∆+2L ∆+3L ∆=(26.9+46.7+16.4)=90.1mm5. 同样方法分别计算25mT 梁引伸量得N 2=90.5mm N 3=89.9mm 30mT 梁引伸量得N 1=107.7mm N 2=108mmN 3=107.2mm40mT 梁引伸量得N 1=141.9mmN 2=142.2mmN 3=142.5mm N 4=142.9mm N 5=141.6mm三、T梁理论伸长量对比表。
预应力筋张拉力及钢束伸长量计算 (负弯矩)
预应力筋张拉力及钢束伸长量计算伸长量计算按下式计算:∆=PpL/ApEp预应力筋平均张拉力按下式计算:Pp=P(1-e-(κχ +μθ))/(κχ +μθ)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曲线孔道部分切线的夹角之和(rad);k—孔道每米局部偏差对磨擦的影响系数k=0.0015;μ—预应力筋与孔壁的磨擦系数μ=0.15;Ep—预应力筋的弹性模量Ep=1.95×105Mpa;Ap—预应力筋的截面面积Ap=139mm2;L—预应力筋的长度(mm)。
注:当预应力筋为直线时Pp=P。
计算结果如下:中跨、边跨(负弯矩)T1 P=1860×139×5×0.75=969525(N)θ=2.86π/180=0.04991641661(rad)χ=8.3/2-0.65+0.4-2.099=1.801(m)κχ=0.0015×1.801=0.0027015μθ=0.15×0.04991641661=0.007487462492κχ+μθ=0.01018896Pp=969525 ×(1-e-0.01018896)/ 0.01018896=964602.5068(N)∆=(969525×2.099+964602.5068×1.801)×2/(139×5×1.95×105)=5.6cmT2 P=1860×139×4×0.75=775620(N)θ=2.86π/180=0.04991641661 (rad)χ=14.3/2-0.65+0.4-5.099=1.801(m)κχ=0.0015×1.801=0.0027015μθ=0.15×0.04991641661=0.007487462κχ+μθ=0.010188962Pp=775620×(1-e-0.010188962)/ 0.010188962=771682.0047(N)∆=(775620×5.099+771682.0047×1.801)×2/(139×4×1.95×105)=9.9cmT3= T2=9.9cm钢束伸长量一览表单位:cm后背沟中桥箱梁张拉伸长量统计表钢束伸长量一览表单位:cm。
40米箱梁顶板负弯矩T1、T2、T3束理论伸长量计算
40米箱梁顶板负弯矩钢束张拉理论伸长量一、顶板负弯矩钢束理论伸长量1、T1钢束负弯矩预应力筋T1采用三束4φ15.2的钢绞线束,由于每束中的每根钢绞线受力是一样的,因此每束中的每根钢绞线的伸长量也是一致的,故我们可以计算每束中的一根钢绞伸长量即可。
张拉时采用单顶单根钢束单端张拉,因此需计算全幅钢束伸长量。
工具夹片至锚垫板距离约为20cm,而每根钢绞线的张拉端控制力为:张拉控制力N k=75%*R y b*140=0.75*1860*140=195300N=195.3KN,A y=140mm2, E g=1.95*105MPa,预应力孔道采用圆形金属波纹管,故μ=0.25,k=0.0015,回缩量为6mm(一端)。
将负弯矩钢束全段计算:θ=0。
/180。
*π=0rad将数据列入下表得:将表中的数据代入下式,得理论伸长量:ΔL=PL/A y E g分段求得:ΔL=0.057m=57mm2、T2钢束负弯矩预应力筋T2采用二束4φ15.2的钢绞线束,由于每束中的每根钢绞线受力是一样的,因此每束中的每根钢绞线的伸长量也是一致的,故我们可以计算每束中的一根钢绞伸长量即可。
张拉时采用单顶单根钢束单端张拉,因此需计算全幅钢束伸长量。
工具夹片至锚垫板距离约为20cm,而每根钢绞线的张拉端控制力为:张拉控制力N k=75%*R y b*140=0.75*1860*140=195300N=195.3KN,A y=140mm2, E g=1.95*105MPa,预应力孔道采用圆形金属波纹管,故μ=0.25,k=0.0015,回缩量为6mm(一端)。
将负弯矩钢束全段计算:θ=0。
/180。
*π=0rad将各段数据列入下表得:将表中的数据代入下式,得理论伸长量:ΔL=PL/A y E g分段求得:ΔL=0.078m=78mm3、N3钢束负弯矩预应力筋T3采用四束4φ15.2的钢绞线束,由于每束中的每根钢绞线受力是一样的,因此每束中的每根钢绞线的伸长量也是一致的,故我们可以计算每束中的一根钢绞伸长量即可。
钢束引申量计算
钢束引申量计算全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:钢束引伸量计算是指在钢束应变计算的基础上,根据一定的公式和理论原理进行计算的过程。
钢束引伸量计算是钢结构设计中非常重要的一环,其结果直接影响到结构的稳定性和承载能力。
本文将对钢束引伸量计算的方法和步骤进行详细介绍,希望能对读者有所帮助。
钢束引伸量计算的基本原理是根据钢束的拉伸性能和受力情况,通过应变计算和受力平衡来推导钢束的引伸量。
在进行引伸量计算之前,需要明确钢束的受力情况和工作原理。
通常情况下,钢束受到的拉力是根据工程设计要求确定的,通过这个拉力来推导钢束的引伸量。
在进行钢束引伸量计算时,需要注意以下几点:要合理选择计算方法和公式,根据具体情况确定适合的计算方法;要认真检查输入数据和计算过程,确保计算精确无误;对计算结果进行合理解释和分析,找出可能存在的问题和改进方法。
钢束引伸量计算是钢结构设计中不可或缺的一环,其结果直接关系到结构的安全和稳定性。
通过本文的介绍,相信读者已经对钢束引伸量计算有了一定的了解,希望对读者在日后的实际工作中有所帮助。
【字数不足,再继续添加】第二篇示例:钢束引伸量计算是在建筑和桥梁工程中非常重要的一项计算工作,它是为了保证钢束在工程中的安全和稳定性而进行的计算。
钢束是一种用于加固混凝土结构的钢筋,通过对钢束引伸量的准确计算,可以确保混凝土结构的承载能力和稳定性,避免出现意外事故。
在进行钢束引伸量计算时,需要首先了解一些基本概念。
钢束的引伸量是指在施加预应力后,钢束在工程中所发生的伸长量。
引伸量的计算一般可以分为两种情况,一种是静载引伸量计算,另一种是动载引伸量计算。
静载引伸量计算是指在预应力钢束施加静载时所发生的引伸量,而动载引伸量计算是指在施加动态荷载时所产生的引伸量。
对于静载引伸量的计算,一般可以通过以下公式进行计算:ΔL = P / A - f / Es其中,ΔL表示引伸量,P表示施加的预应力,A表示钢束的截面积,f表示预应力损失,Es表示钢束的弹性模量。
钢筋伸长量计算
CK0+667.275立交桥箱梁,设计采用标准强度fpk=1860MPa的高强低松弛钢绞线,公称直径15.2mm,公称面积Ag=139mm2,弹性模量Eg=1.95×105MP。
为保证施工符合设计要求,施工中采用油压表读数和钢绞线拉伸量测定值双控。
理论伸长量计算采用《公路桥梁施工技术规范》JTJ041-2002附表G-8预应力钢绞线理论伸长量及平均张拉应力计算公式。
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擦的影响系数:取0.0015u—预应力筋与孔道壁的磨擦系数,取0.252、预应力筋的理论伸长值计算公式及参数:△L=PpL/(ApEp)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139mm2Ep—预应力筋的弹性模量(N/mm2),取1.95×105N/mm21、N1束一端的伸长量:单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1860×139=193905NX直=3.5m;X曲=2.35mθ=4.323×180=0.25radKX曲+uθ=0.0015×2.35+0.25×0.25=0.066Pp=193905×(1-e-0.066)/0.066=187644N△L曲=PpL/(ApEp)=187644×2.35/(139×1.95×105)=16.3mm △L直=PpL/(ApEp)=187644×3.5/(139×1.95×105)=24.2mm △L曲+△L直=16.3+24.2=40.52、N2束一端的伸长量:单根钢绞线张拉的张拉力:P=0.75×1860×139=193905NX直=0.75;X曲=2.25mθ=14.335×π/180=0.2502KX曲+uθ=0.0015×2.25+0.25×0.2502=0.0659Pp=193905×(1-e-0.0659)/0.0659=187653N△L曲=PpL/(ApEp)=187653×2.25/(139×1.95×105)=15.6mm △L直=PpL/(ApEp)=187653×0.75/(139×1.95×105)=5.2mm (△L曲+△L直)*2=(15.6+5.2)*2=41.6mm第二章张拉时理论伸长量计算1、K—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数:取0.00152、u—预应力筋与孔道壁的摩擦系数:取0.253、Ap—预应力筋的实测截面面积:139mm24、Ep—预应力筋实测弹性模量:1.95×105N/mm25、锚下控制应力:σk=0.75Ryb=0.75×1860=1395N/mm26、单根钢绞线张拉端的张拉控制力:P=σkAp=193905N7、千斤顶计算长度:60cm8、工具锚长度:7cm二、张拉时理论伸长量计算:以N1束钢绞线为例:N1束一端的伸长量:式中:P—油压表读数(MPa)F—千斤顶拉力(KN)P=P1时,(1)15%σcon=232.7KN时:P=-0.48+0.021PF=-0.48+0.0219×232.7=4.6MPa(3)30%σcon=465.4KN时:P=-0.48+0.021PF=-0.48+0.0219×465.4=9.7MPa(4)100%σcon=1551.2KN时:P=-0.48+0.021PF=-0.48+0.0219×1551.2=33.5MPa(5)103%σcon=1597.7KN时:P=-0.48+0.021PF=-0.48+0.0219×1597.7=34.5MPa P=P2时,(1)15%σcon=203.6KN时:P=-0.48+0.021PF=-0.48+0.0219×203. 6=4.0MPa (3)30%σcon=407.2KN时:P=-0.48+0.021PF=-0.48+0.0219×407.2=8.4MPa (4)100%σcon=1357.3KN时:P=-0.48+0.021PF=-0.48+0.0219×1357.3=29.2MPa (5)103%σcon=1398.0KN时:P=-0.48+0.021PF=-0.48+0.0219×1398.0=30.1MPa 三、2407号千斤顶张拉,千斤顶回归方程:P=0.02247F+0.08式中:P—油压表读数(MPa)F—千斤顶拉力(KN)P=P1时:(1)15%σcon=232.7KN时:P=-0.2247F+0.08=0.08+0.02247×232.7=5.3MPa (3)30%σcon=465.4KN时:P=-0.02247F+0.08=0.08+0.02247×465.4=10.5MPa (4)100%σcon=1551.2KN时:P=-0.02247F+0.08=0.08+0.02247×1551.2=34.9MPa(5)103%σcon=1597.7KN时:P=-0.02247F+0.08=0.08+0.02247×1597.7=36.0MPaP=P2时:(1)15%σcon=203. 6KN时:P=-0.2247F+0.08=0.08+0.02247×203.6=4.7MPa(3)30%σcon=407.2KN时:P=-0.02247F+0.08=0.08+0.02247×407.2=9.2MPa(4)100%σcon=1357.3KN时:P=-0.02247F+0.08=0.08+0.02247×1357.3=30.6MPa(5)103%σcon=1398.0KN时:P=-0.02247F+0.08=0.08+0.02247×1398.0=31.5MPaA12我的解答:Pp=P(1-e-(kx+μθ))/kx+μθ的P是预应力筋张拉端的张拉力,Pp——预应力筋的平均张拉力(N)按下式计算:P=σcon×Ag×n×b÷1000σcon——预应力筋张拉端的控制应力(N/mm2);Ag——每根预应力筋的截面面积(mm2);n——同时张拉预应力筋根数;b——超张拉系数,不超张拉时为1;P——预应力筋张拉端的张拉力。
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安景高速公路K2+127.64特大桥25m小箱梁预应力钢束张拉理论伸长量计算说明
一、计算依据
1、《安景高速公路两阶段施工图设计文件》第一标段第一分册
2、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)。
二、已知条件
按设计要求,预应力采Øs15.2标准270级钢绞线,标准抗拉强度R y b=1860MPa,E y=1.95*105,公称面积A=140mm2,设计张拉力控制应力0.75R y b 查《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)附录G-8取系数k=0.0015,µ=0.20。
三、计算过程说明
1、按锚下张拉力求出第一段的平均力;
2、按锚下张拉力求出第一段的终点力,亦即第二段的起点力;
3、按第二段的起点力求出第二段的平均力;
4、按第二段的起点力求出第二段的终点力;
5、如此类推,求得各段的平均力及终点力;
6、依据各段的平均力算得各段的伸长量,各段的伸长量之和即为总伸长量。
7、中跨N1束为4股,N2、N3、N4均为3股Øs15.2钢绞线,双向张拉由于钢束在长度方向对称,故可计算钢束长度一半的伸长量,再乘以2,即为该钢束的伸长量。
8、边跨梁设置伸缩缝半跨与连续端半跨不对称,分别计算两半跨,再求和,即为钢束的伸长量。
N1、N2、N3、N4均为4股Φs15.2钢绞线。
四、计算数据及公式:
锚下张拉力
(1)中跨梁:N1束:P1=0.75×1860MPa×140MM2×4=781.2KN
N2、N3、N4束:P2~P4=0.75×1860MPa×140MM2×3=585.9KN
(2)边跨梁:N1~N4均为:P1~4=0.75×1860MPa×140MM2×4=781.2KN
(3)负弯矩钢束T1、T2均为P1-P2=0.75×1860MPa×140MM2×5=976.5KN
查《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)附录G-8,各段平均张拉力按下列式计算:
μθ
(μθ)
(起+-=
+-kl )
e
1k x p p p (1)
(P 起为某段起点力,即上一段的终点力或锚下控制力)
各段终点力计算公式为: μθ)(起终=+-*k x e p P (2)
(P 起为某段起点力,P 终为某段的终点力) 各段伸长量为:y
y E A L p L P **=
∆ (3)
Ay 为一束钢绞线的截面积总和(中跨N1和边跨N1~N4为4×A =4×140=560mm 2
,中跨N2、N3、N4为3×A =3×140=520mm 2
,T1、T2为5*A=5*140=700mm 2
)。
计算原始数据及结果详见后表。
合肥市公路桥梁工程有限责任公司安景路项目部
二○○六年七月十日
安景高速公路K2+127.64特大桥
25m小箱梁预应力钢束
张拉理论伸长量计算书
合肥市公路桥梁工程公司
安景高速公路01标项目部
二○○六年七月十日
安景高速公路H匝道桥现浇连续梁
预应力钢束张拉
理论伸长量计算书
合肥市公路桥梁工程公司
安景高速公路01标项目部
二○○六年八月十日。