桥梁工程--后张法空心板预应力张拉计算

后法20米空心板梁拉计算书

工程概况：

才湾中桥，桥面结构为4跨20m预应力钢筋碌空心板。

一、预应力筋材料与拉设备

（一）、预应力筋材料：

根据设计施工图，预应力筋为4S15.2钢绞线，控制应力为ocon=i395 ,由=15.2mm。A=140mm2。经检查，其出厂质量证明材料符合规规定的要求；经现场取样委托检验，其各项质量指标符合设计和规规定质量标准。

（二八预应力拉设备规格、型号及标定情况：

1、千斤顶：采用预应力用液压千斤顶-YCW150B，千斤顶活塞面积：A=30220mm2,

2、油表：采用YE型与千斤顶配套的。

3、锚具：根据设计图纸，采用M15 — 5系列锚具；

（三）、油表量程的选用：

根据设计图纸，该梁板有一种钢束，分别由5股钢绞线构成，钢束最大控制拉力

分别为：

5 股：P = 1860 X0.75X0.00014 X5/1000 X1000000 = 976.5KN

按最大控制拉力P =976.5 KN计算，

其油表读数Q=P/A= （976.5X1000） /30220=32.31MPa。

（四八拉设备标定情况：

经广西壮族白治区预应力机具产品质量监督检验中心2016年3月17日标定，其编号配套及曲线方程分别如下：

I # :拉千斤YCW150B-1112088，油压表YE03108151, F =29.902P+5.076 , r2 = 0.99996;

II #:拉千斤YCW150B-1112091，油压表YE03107955, F =28.876P+29.129 , r2= 0.99958;

（注：F -拉控制力KN; P -拉控制应力MPa ）

二、预应力拉控制应力计算:

预应力拉控制应力计算见下表：

(五)、理论伸长值计算:

1、相应参数选定

预应力钢束采用1860MPa级公称直径中s15.2mm低松驰预应力钢绞线，其抗拉标准强度f pK=1860MPa,锚下拉控制应力3 con=0.75f pK=1395MPa ,单根钢绞线截面积

A y=140mm2,弹性模量E P=1.95X105, k 0.0015,川=0.23 ,拉控制力为P= 5

con XA y=140*10 -6*1395*106=195.3KN.

2、使用相应的公式计算

预应力拉时，理论伸长量AL计算公式: △L=PpL/A p E p Pp=P（1-e'（KX））/KX （直线部分）

Pp=P （1-e-（KX+"）/ （KX+"）（曲线部分）

试中：Pp-预应力钢绞线平均拉力（N）

P-预应力钢绞线拉端拉力（N）

X-从拉端到计算截面的孔道长度（m）

K-孔道每米偏差对摩擦的影响系数

u-预应力钢绞线与孔道壁的摩擦系数

L-预应力钢绞线长度（m）

Ap-预应力钢绞线截面面积（mm 2）

曰—预应力钢绞线弹性模量（MPa）

3、N1预应力钢绞线拉伸长量AL计算：计算图示如下（分三段，E为钢绞线中心点）

注明:工作长度按现有油顶取工作锚长650mm（下同）

（1）、求/\ L1:

L1为直线，千斤顶工作长度=0.65m 0=0 ° , L=5140 mm,

且Pp1 = 976.5* ( 1-e - (0.0015*5.14)) / ( 0.0015*5.14 ) =972.75KN ;

△ L1=(P1*L)/(Ep*AP)=(972750*5140)/(195000*140*5) =36.6mm.

(2)、求^ L2:

.. L2 曲线，x=3668 mm, 9=7 °* 冗/180 =0.1222(rad);

•••P P2 = P [1 - e(k * x+ £，: /(k * x + K * 9 )

=976500 * [ 1 - e "加15* 3.668 +0.23* 方2”)]/(0.0015 * 3.668 + 0.23 * 0.1222)

=960273 (N)

. . △ L2=(Pp 2*L)/(Ep*A P)=( 960273*3668)/(195000*140*5) =25.8mm.

⑶、求/\ L3:

L a直线，L = 2204/2 = 1102 mm ;

P3= 976.5* ( 1-e -( o.0015*1"02)/( 0.0015*5.79 ) = 975.69KN

AL3 =(P3XL)/(ErW)=( 975690 X1102)/(195000<140X5) =7.9mm.

所以一片20米空心板梁的N1理论总伸长量为：

AL= (△ L1+ △ L2+ △ L3) X2= (36.6+25.8+7.9 ) X2=140.6mm

N2预应力钢绞线拉伸长量认计算：计算图示如下（分三段，E为钢绞线中心点）

(1) 、求z\L1:

L1直线段，千斤顶工作长度0.65m。

... 9=0° ,L=3991 mm,

且P1 =976.5* ( 1-e -( °.°015*3.991))/( 0.0015*3.991 ) =973.58KN ;

△ L1 =(P 1 XL)/(E p XA p)=(973580 X3991)/(195000 X140 X5) = 28.5mm

(2) 、求△ L2 :

.. L2 曲线段，L=3668 mm, 9= 7 * 刁180 =0.1222 (rad)

••• P P2 =P [1 — e- "* X+ 卬*9)] /(k * x + 小 *9 )

=976500 * [1 — e-"加15* 3.668+0.23* 质222)]/(0.0015 * 3.668+ 0.23 * 0.1222)

=960273 (N)

△ L2=(P P2 x L2)/(Ep XA P)=(960273X3668)/(195000 X140 X5)=25.8mm.

⑶、求/\ L3:

|_3 直线，L3 = 4486/2 = 2243 mm ;

P3 = 976.5* ( 1-e -( 0.00 15*2.243))/ (0.0015*2.243 ) = 974.86KN

△ L3 =(P 3 XL3)/(Ep XA P)=(974860 X2243)/(195000 X140 X5)=16mm.