浅析先张法预应力施工张拉台座的设计与计算
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。
先张法张拉台的设计及计算_secret
高速公路第二合同段梁场建设方案一、工程简介。
二、梁场建设进度计划安排1、梁场建设进度计划总体目标根据初步拟定的施工方案，劳力和设备安排情况，对我标段梁场建设进度总体目标安排如下：①、2008年4月25日—2008年5月20日为场地建设（包括生活区搭设、制作棚搭设、搅拌站建设、便道修建、空心板槽台建设、T梁台座建设等）、设备安装、调试。
②、2008年5月20日—2008年9月30日完成T梁预制；③、2008年5月20日—2008年9月30日完成空心板预制。
④、根据预制厂设计生产能力不同，分别计划各预制厂每天出梁数量。
⑤、先张法每片梁生产周期为7天。
后张法每片梁生产周期14天。
（包括：钢铰线安装张拉、绑钢筋、立模、打砼、拆模、移梁）二、各预制场具体位置、施工时间及架梁顺序：1、K36+500-K36+700后张预制场2、K39+905-K41+220先张预制场3、 K46+300-K46+700后张预制场4、K47+150—K47+450先张预制场5、K47+950—K48+100后张预制场6、K50+500-K50+600先张预制场7、K53+820~K54+080后张预制场8、K55+450~K55+862 空心板及T梁预制场9、K59+430~K59+550 后张预制场三、预制场设备及机具配置注：以上机械设备配置为一个预制场所需的数量。
四、梁场建设施工布置1、梁场施工布置原则根据本标段的工程量，工程特点和施工条件，在保证工期、质量的前提下，按以下四个原则合理安排和布置：①精选人才，优配设备，科学管理，组织劳、材、机，资源合理配置；②全面展开，组织合理工序施工，各工序形成配套的流水作业；③重点抓好钢筋制作、模板安装、预应力张拉、混凝土拌、运、浇、振捣质量；④确保安全生产措施可靠并切实得到全面落实。
需要特别注意的是：预制梁场修建必须严格按平面布置图进行，对台座、槽台的地基要进行必要的处理，并进行承载力检验后方可进行台座、槽台施工，施工过程中必须严格按图纸进行栓孔预留和铁件预埋；龙门吊组装前，应对所有构件、螺栓等进行除锈和防腐蚀处理；所有电气线路进行严格检查验收；并在对预制场的安全生产验收合格后方能使用。
张拉台座设计及施工方案
保沧高速C6合同段崔尔庄互通立交先张法张拉台座设计及施工方案1台座形式张拉台是先张法施以预应力的主要设备,它承受预应力筋在构件制作时的全部张拉力。
张拉台座必须具有足够的强度和刚度，其抗倾覆安全系数应≥1.5，抗移系数应≥1.3。
同时固定横钢梁(锚箱)与活动横钢梁(锚箱)必须有足够的刚度，受力后挠度应不大于钢梁的最大挠度。
工程选用框架式台座，根据施工要求，现场设计采用六线长线台座，台座设计长度为91.4m，宽度15m，每线可同时生产6片13m 空心板或5片16m空心板。
平面布置图见附图。
空心板全部采用公称直径φj15.24预应力1860MPa低松驰钢绞线，单根钢绞线控制应力1395Mpa。
因同时有13米和16米板，所以在13米板及6米板两端底胎下设横梁，以防钢绞线放张后空心板起拱把板两端底胎压坏，同时横梁减小了纵梁的长细比，大大提高了纵梁的稳定性。
横梁主筋为8根(及11根)16mm螺绞钢筋,箍筋为φ，底胎为10 cmC30砼上覆钢板。
在本工程中，在中心纵梁内预留了养护用的水管，每10m设置一丁字接头伸出纵梁外，在空心板养护时直接在其上接软管，省时省力，同时在每两个较近横梁中间埋设了横向排水管道，将养护时的流水排到台座一侧流回台座旁的养护水池内。
2台座结构设计及验算台座纵梁为轴心受压状态。
采用C30混凝土，f c=15Mpa A c=350×600=210000mm2;纵筋为616螺纹钢筋,箍筋为φ8@200，616钢筋面积A g=1206mm2,f g=310MPa.钢绞线公称直径为140mm2。
①设计荷载计算:P=nδA=12×1395MPa×140mm2=2343.6KN②强度验算:N=f g×A g+f c×A c=232.5×1206+15×210000=3430.395KNN/P=1.5>1.3故其结构满足轴心受压要求。
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
ｌ ｌ Ｉ ｌ
Ｌ产７５００
口 ，：
ｒＬ．．、。引 。 Ｌ ．．．．。 ．Ｌ ．．．． 。
：
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。
先张法台座设计及施工
先张法台座设计及检算张拉台座是先张法施以预应力的主要设备，它承受预应力筋在构件制作时的全部张拉力。
张拉台座必须具有足够的强度和刚度，其抗倾覆安全系数应≥1.5，抗移系数应≥1.3。
同时固定横梁与活动横梁必须有足够的刚度，受力后挠度应不大于钢梁的最大挠度。
先张法是在台座上张拉预应力钢材，然后浇筑水泥混凝土以形成预应力构件的施工方法。
先张法台座按构造形式分为框架式、槽式、墩式，施工中以框架式台座应用最广。
我项目部共预制先张空心板梁314片，其中20米空心板梁72片、18.2米空心板梁42片、13米空心板梁120片、10米空心板梁80片。
现以20米空心板梁的应力状态对先张台座进行验算。
20米先张空心板梁，预应力筋采用1860Mpa低松弛钢绞线，单根钢绞线张拉控制应力1395Mpa，空心板梁设计规格普遍为19.96m（长）*1.49m（宽）*0.9m（高），单块中梁配置18根钢绞线、边梁配置20根钢绞线。
经方案选择采用框架式台座。
1、设计依据及设计要求1.1设计依据（1）技术资料。
该桥工程设计图纸及有关文件。
（2）规范、标准《公路桥涵设计通用规范》JTJ021-89《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-20001.2设计要求要求空心板梁预应力钢绞线强度标准值达到1860Mpa，张拉控制应力1395Mpa。
2.台座设计2.1台座形式采用框架式台座，根据施工及进度要求，并排设7槽长线台座，台座设计长度为90m，宽度为18.76m。
每线可同时生产4片空心板梁，台座需承受391t 的张拉力。
先张法框架式台座见附图。
2.2台座结构设计及验算2.2.1结构设计台座设置6根通长纵梁（传力柱），台座纵梁规格均为400mm（宽）*800mm （高），配8根Φ25螺纹钢筋和φ10@200箍筋。
两头设立端承台，规格5000mm （宽）*1500mm（高）。
每4.5m设置一道300mm（宽）*500mm（高）横向连系梁，共十九道，横系梁主筋为6根Φ14mm 螺纹钢，箍筋为φ8@200.混凝土强度均为C30。
先张法张拉台座结构设计及受力验算分析
1 工程概况
中山市岐江公路 桥梁 预制 标 , 共有先 张法 预应 力空 心 板 1710片 , 有 10 m、 13 m、16 m、 1615 m、17125 m、 1817 m、20 m 和 22 m共 8种梁型 , 以 20 m梁为主 。
其中 22 m 梁钢绞线 数量最 多 , 为 26根 , 板高 95 cm , 板宽 159 cm , 采用 < j1512钢绞线 , 标准强度为 1 860 M Pa, 公称截面积 139 mm2 , 钢绞线张 拉控制 应力为 0175 fpk , 每 块边板 张 拉 控 制 力 为 504 t, 单 片 梁 砼 共 15152 m3 , 约 40135 t, 施工中钢 铰线 逐根张 拉至 初应 力后整 体张拉 , 整 体放张 。
1 29Biblioteka 《四川建材 》2008年第 6期 结构设计与研究应用 ●
进行计算和分析 。 311 11 先张钢绞线
此阶段传力墩和底座承受自重及钢绞线的张锚力 ; 311 12 板梁砼浇筑
L = nL1 + 2L2 + ( n - 1) L3 212 张拉台座宽度的确定
张拉台座宽度主 要取 决于 梁板外 形尺 寸的大 小 , 生 产 操作的方便程度 以及 用料 经济等 方面 。宽 度太 窄 , 会影 响 模板的安装与拆 卸 ; 太 宽则需 用较 大的钢 锚横 梁 , 用钢 量 及占地就增多 。一条台座的净宽 B 为 :
先张法预应力重力式张拉台座设计
先张法预应力重力式张拉台座设计一、概况由我公司施工的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的结构设计,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)。
重力式台座的计算稳定性包括:①抗倾覆能力,抗倾覆能力以台座的抗倾覆安全系数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的顶点角部会出现因应力集中而出现的局部破损现象,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—张拉力产生的倾覆力矩M=T*e式中:T—最大张拉力合力,即设计中刚绞线拉力的合力e—张拉力合力T的作用点到倾覆转动点O的力臂M1—抗倾覆力矩M1=G1L1+G2L2 ，(土压力产生的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的力臂G2—传力墩外伸台面加厚部分的自重L2—传力墩外伸台面加厚部分至倾覆转动点O的力臂Ⅱ.抗滑移验算R=T1/T≥1.3其中:T—张拉力的合力T1—抗滑移力,T1=N+E p+F式中:N—台面反力E p—土压力的合力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的短柱计算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:我标段施工的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,ASTM A416-92标准270级,标准强度为Ryb=1860MPa 张拉控制应力δcon=0.75Ryb=1395M Pa,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）。
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。
先张预应力空心板张拉台座计算书
先张预应力空心板张拉台座设计计算预制板台座采用一般墩式台座形式，下面对其主要受力部位进行受力计算：一、 尺寸拟定说明1、墩式台座有钢筋砼加强墩，台面及钢横梁组成（尺寸如图所示），加强墩与台面共同受力。
加强墩采用C30钢筋混凝土浇筑，其端部采用45cm ×60cm ×2cm 加强钢板来分散压力，台面下部为10cm 厚的C30混凝土，台面上部为10cm 厚C50混凝土。
台座验算附后。
2、钢横梁钢横梁采用56C 号工字钢，两根重叠，工字钢上下用2cm 厚钢板焊接加固，以增加横梁的钢性。
正面亦用2cm 钢板加固，并在钢板上按设计尺寸预留钢绞线的位置。
钢梁要求位置准确，保证钢绞线的中心与压柱中心位于同一直线上。
钢横梁的验算附后。
二、台座验算1、台墩抗倾覆能力验算。
如上图所示，可按下式验算（忽略土地13090070的侧压力影响）：K0=M’/M=(G1L1+G2L2)/Te式中: K0--台墩的抗倾覆安全系数;M—张拉力T产生的倾覆力矩(KN〃m);T—张拉力(KN); 以10m预制边板超张拉5%计算得:T=δ控×A×β=1395×106×140×10-6×1.05×15=3076KNe—张拉力T的作用点至倾覆转动点的力臂(m),该点位置台面下5cm处,e=0.7-0.45+0.05=0.3mM’—台墩的抗倾覆力矩(KN〃m);G1—台墩主体部分的自重力(KN);砼的单位体积重量取25 KN/m3G1=（1.3×2.7×1.5+0.7×0.5×1.5+0.5×0.5×1.5）×25 =154.13 KNL1--台墩主体部分的重心至倾覆转动点距离(m);L1=9-1.5/2=8.25mG2—台墩外伸部分的自重力(KN);G2=（7.5×0.7×0.7+0.35×0.35/2×2.7）×25=96KNL2--台墩外伸部分的重心至倾覆转动点距离(m)。
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。
先张法预应力台座计算书
先张法预应力墩式台座检算先张法预应力墩式台座，C25砼，共设5槽梁，每槽3片，尺寸如图剖面图平面图一、抗倾覆验算：因为埋置不深，且在开挖土方时后面土被扰动，可忽略土压力作用。
N按16M边板钢绞线14根计算。
N＝193.9×14×1.05＝2851KNG1=2.8×1.7×0.7×24=79.97KN L1=1.4mG2=0.7×0.7÷2×0.7×24=4.12KN L2＝2.567mG3=2.7×0.8×2×24=110.16KN L3=3.3mG4=2×0.7×2×24=67.2KN L4=4.05KN平衡力矩M1＝G1×L1+G2×L2+ G3×L3+ G4×L4＝79.97×1.4+4.12×2.567+110.16×3.3+40.8×4.05=652.75KN.m倾覆力矩 M＝N×h1＝2851×0.12＝342.12KN.m抗倾覆安全系数K＝M1/M=652.75/342.12=1.91>1.5 安全二、抗滑移验算：Nˊ=0.2×17.5×1700×0.6×1=3570KNFˊ=μ（G1+G2+G3+G4）=0.4×（79.97+4.12+110.16+40.8）=94.02KN 台座底部的被动土压力:Pep=18×1.7×(tg260-tg230)=81.6KNPˊ= h× Pep/H=0.7×81.6/2=28.56KN/m2Ep=[( Pep+ Pˊ)(H-h)×B]/2=[(81.6+28.56)(2-0.7)×1.7]/2=121.73KN抗滑移安全系数：K=(N1+F+ Eˊp）/P=（3570+94.02+121.73）/2851=1.32>1.3安全三、截面设计1、牛腿配筋计算计算柱牛腿高度h，是一般牛腿，裂缝控制系数β=0.80，F vk=2851KN，F hk=0，a=120mm，b=700mm，f tk=1.78N/mm2，将其代入公式计算得，()()()()()()mmF F bf F F f abF F F h vk hk tk vk hk tk vk vk vk 16390178.170080.020178.128510007001208.0428510005.028510005.0/5.012/5.0145.05.0220=-⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯=--++=ββ则：mm a h h s 16794016390=+=+= 现取h=1700mm剪跨比003.0073.01639120h h a <==取mm h a 7.49116393.03.00=⨯==2033543002.1163930085.07.49128510002.185.0mm f Fh f a F A yhky vk s =⨯+⨯⨯⨯=+=纵向钢筋采用9Φ22，A s =3421mm 2， 验算：20max 8.68831639700006.0max,mm bh As =⨯⨯==ρ20min 22941639700002.0min ,mm bh A s =⨯⨯==ρ则：min ,max ,s s s A A A >>，满足要求。
常用结构计算方法汇编之桥梁工程先张法张拉台座计算
常用结构计算方法汇编之桥梁工程先张法张拉台座计算桥梁工程中，常常需要进行张法张拉台座的计算。
张法张拉台座是指在桥梁施工中，利用张拉装置对桥梁主梁进行预应力张拉，使其具有承受荷载的能力和预留一定的张拉量，以保证桥梁的安全和稳定。
在进行张法张拉台座计算时，需要考虑以下几个方面的内容：1.材料力学性能：首先需要确定使用的材料的力学性能参数，包括钢材的抗拉强度、弹性模量等参数。
2.施工荷载：施工过程中的自重、临时荷载以及其他施工负荷需要进行计算和考虑。
这些施工荷载的大小和分布会对桥梁的稳定性和安全性产生重要影响。
3.张拉设备：张法张拉台座需要使用特定的张拉设备进行施工。
因此，对这些设备的性能进行评估和计算也是十分重要的。
4.结构形式：不同桥梁结构的张拉方式略有差异。
在进行张法张拉台座计算时，需要根据具体的桥梁结构形式，选择合适的计算方法和理论进行计算。
5.稳定性和安全性：在进行张法张拉台座计算时，需要对桥梁结构的稳定性和安全性进行评估和分析。
这包括对主梁的抗弯和抗剪能力进行计算，以确保在张拉过程中不会产生过大的变形和破坏。
在进行张法张拉台座计算时，可以使用多种计算方法和理论，包括有限元法、弹性力学理论、平衡法等。
其中，有限元法是一种较为常用的计算方法，通过对桥梁结构进行离散，利用有限元分析软件进行计算，可以得到较为准确的结果。
总之，张法张拉台座计算是桥梁施工中非常重要的一环。
通过合理地选择计算方法和理论，进行综合的力学分析和计算，可以保证桥梁的安全和稳定，同时也对桥梁的施工进度和质量产生重要影响。
对于桥梁工程的设计和施工人员来说，掌握并熟练运用这些计算方法，具有重要的意义。
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 。
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张稳柱 宋殿国 耿小义(辽宁省路桥建设一公司,沈阳 110141) (辽宁省交通勘测设计院,沈阳 110005) (辽宁省路桥建设一公司,沈阳 110141) 摘 要 主要介绍先张法预应力空心板张拉台座结构设计的方法。
关键词 先张法 张拉台座 结构设计1 前言近几年来随着经济的增长,高速公路发展越来越快,在高速公路建设中,跨径大于10m的中小桥梁上部结构基本采用先张法预应力空心板。
先张法预应力空心板在预制场中一般集中进行预制,预制场中先张法张拉台座的设计及布设是重要的一环。
2 先张法台座结构的基本要求(1)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1.5,抗滑移系数应不小于1.3。
(2)横梁须有足够的刚度,受力后挠度应不小于2mm。
(3)在台座上铺放预应力筋时,应采取措施防止沾污预应力筋。
(4)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。
3 压杆式台座的设计3.1 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。
台座长度L的确定根据下面几个方面:(1)空心板长度L1;(2)一座台座同时预制空心板个数n;(3)空心板端头与张拉横梁之间的距离L2(取决于胶囊端头长度);(4)空心板端头之间距离L3。
L=nL1+2L2+(n-1)L33.2 台座宽度的确定台座宽度主要取决于构件外形尺寸的大小,生产操作的方便程度以及用料经济情况等方面。
台座宽度太窄,会影响模板的安装与拆卸;太宽则需用较大的横梁,用钢量及占地就增多。
式中:B=b1+2b2B———台座内部净宽;b1———空心板底模宽度;b2———压杆内侧面与底模间的距离。
3.3 台座高度的确定压杆式台座一般在地表以上,台座突出地面的高度不宜太大。
先张法预应力底板承压式张拉台座设计
先张法预应力底板承压式张拉台座设计I. 绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究现状和进展1.3 研究对象和方法II. 先张法预应力底板承压式张拉台座基础知识2.1 先张法预应力介绍2.2 底板承压式张拉台座工作原理2.3 底板承压式张拉台座材料选型2.4 底板承压式张拉台座设计参数III. 底板承压式张拉台座设计3.1 底板承压式张拉台座结构设计3.2 底板承压式张拉台座力学设计3.3 底板承压式张拉台座数值模拟3.4 底板承压式张拉台座实验研究IV. 底板承压式张拉台座性能测试4.1 底板承压式张拉台座抗压强度测试4.2 底板承压式张拉台座自锚固性能测试4.3 底板承压式张拉台座耐久性能测试V. 结论与展望5.1 结论总结5.2 研究不足和展望5.3 底板承压式张拉台座的应用前景和意义。
第一章：绪论1.1 研究背景和意义现代建筑工程中，越来越多的建筑采用了预应力混凝土技术，以提高混凝土结构的强度和稳定性。
而预应力混凝土技术的实现离不开先进的预应力技术和设备。
底板承压式张拉台座作为预应力技术中不可或缺的一环，其设计和制造质量直接关系到混凝土结构的稳定性和可靠性。
因此，本文的研究意义在于深入探究底板承压式张拉台座设计的原理和方法，通过实验研究和数据分析，提出一种可靠的底板承压式张拉台座设计方案，为预应力混凝土技术的发展和应用提供参考。
1.2 国内外研究现状和进展底板承压式张拉台座作为预应力技术中的重要组成部分，其设计和制造质量一直受到学术界和工程界的广泛关注。
国内外学者们也已经进行了大量的研究和探索。
部分相关研究现状和进展如下：国内研究现状：目前国内的研究主要集中在底板承压式张拉台座的设计理论及能力分析、材料选择以及实验研究上。
如借助弹性理论将底板承压式张拉台座设计成双曲面结构或圆锥面结构，以提高其受力能力；通过材料力学性能的分析和试验来选择适合的材料，以提升台座的强度和耐久性。
国外研究现状：在国外，底板承压式张拉台座的研究也得到了不少关注。
先张法预应力空心板梁张拉台座的设计与施工
张拉 台座 是施 加 预应 力 的重 要 组成 部 分 ，需 要有 足 够 的强度 、刚度 和稳 定 性 ，湟 西 Ｂ标用 ２根 ｂ０的 ４ 工 字 钢 和厚 １ｒ 的钢 板 焊接 组 成 钢横 梁 ，然 后 再 焊 ｍ ６ ａ （ 弯起 钢 筋 纵 向受 拉 钢筋 的截 面 面
弯起 钢 筋计 算 ： 通 过计 算 ，
式 （ ） ，尼：砼 的强 度 ；Ａ：截 面 积 ；０ ４中 ：稳 定 系 数 ，
２ 台及墩 的抗倾覆验算
先张法 预 应 力空心 板 粱 张拉 台座 的设 计示 意 图 见
图 １
ｌ ２０ 。 １ ． 。 ５０ 一 ３０ Ｊ０ 一１
经 计算 ，Ｎ ２ ８ｋ 。 ：１４０ Ｎ （） 台座 与 土体 问 的摩擦力 ： ２
Ｆ Ｇｌ － ＋Ｇ２ ＋Ｇ３ ＋Ｇ４ ＋Ｇ５ （） ５
式 （ ） ，Ｇ 、Ｇ 、Ｇ 、Ｇ 、Ｇ ：台座部 分 的重力 。 ５中 经 计算 ，Ｆ＝４ １ ｋ 。 ２． Ｎ ２
（） 台座底 部 的被 动土 压力 ： ３
Ｐ ，Ｖ ［ ２ ４ 。 ＋Ｑ ２ 一ｔ２ ４ 。 一Ｑ ２ ］ ￣ Ｈｔ （ ５ ＝ ｇ ／ ） ｇ （５ ／） （） ６
压强 度 Ｆ＝ＩＭＰ ；混 凝 土 台座 采 用 Ｃ ５混 凝 土 ，钢 Ｏ ａ ２
筋混 凝土 比重 ｒ ５ ０ ｇ１～ ＝２ ０ ｋ ・Ｉ、摩擦 系 数 ＝０４ Ｔ ． 、地 基
土 壤 为 砂 砾 土 （ 则 须 进 行 换 填 ）、 内摩 擦 角 Ｑ ： 否
２ 。 ，锚 板 采 用 １ｒｍ钢 板 加工 而 成 ，钢 横 梁 采用 ０ ６ ａ ２根 ｂ ０－ 字钢 和钢 板加 而成 。 ４ １ Ｉ 二
积 ） ８４ ｍ。 ＝８ １ｒ ａ
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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=150KN
G2=25×0.5×（1.4+1.0）×0.4×2.0=24KN
G3=25×0.5×（1.4+1.0）×0.4×0.5×2=12KN
G4=25×2.6×1.0×2.0=130KN
l1=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）=3441KN
φ——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=0.4
F=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/m2
pˊ=hpcp/H=（1.0×144）/3.0=48KN/m2
Epˊ=[（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=2960mm
Ag=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=0.03
Ag=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。
（3）裂缝控制验算
N≤（βftkbh0）/（0.5+h1/h0）
β——裂缝控制系数，取β=0.80；
ftk——标准抗拉强度。
则有：
N=（0.80×1.1×1000×2960）/（0.5+100/2960）
=4879878N
=4880KN>N=3000KN——安全
（4）台座板配筋计算
h=1000mm，h0=1000-35=956mm，a=35mm
b=2000mm，fcm=11Mpa，fy=210Mpa
e0=M/N=（3000×1000）/3000=1000㎜>0.3×965=289.5㎜故附加偏心距ea=0，则
φ=l0/h=3000/1000=3
故不考虑挠度对纵向力偏心距的影响
e=e0+h/2-a=1000+500-35=1465㎜
x=3000000/（2000×11）=136.4㎜
Ag=[3000000×1465-11×2000×（965-136.4/2）]/[210×（965-35）] =8724mm2
选用24根φ22钢筋，
Ag=24×380.1=9122.4mm2
上层钢筋在非牛腿部分弯至底部，底部箍筋用φ10@200mm
6 钢横梁计算
钢梁承受的均布荷载为：q=3000KN/m
Ix=71622cm4，Wx=3979cm3
σ=M/Wx=（ql2/8）/ Wx
=（3000×103×12/8）/（3979×106）
=94.2Mpa
钢梁变形值为：
ωmax=5ql4/384EI
=[5×3000×103×14]/[384×2.1×1011×71622×10-8]
=0.3mm
7 小结
除了在设计中要考虑满足一切施工中的张拉力，超张拉部分也要考虑进去，确保经济且安全的进行施工。
参考文献
[1]周水兴，何兆益，邹毅松等.路桥施工计算手册[M].北京：人民交通出版社，2001（10）.
作者单位
枣庄市远达公路工程监理咨询有限公司山东省枣庄市 277000
作者简介
周明（1983-），男，山东省枣庄市人。
大学本科学历。
现为枣庄市远达公路工程监理咨询有限公司工程师。
主要研究方向为交通工程。