张法及后张法预应力张拉伸长值计算.docx
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张法及后张法预应力张拉伸长值计算
名 称
规格
数量(套)
备 注
油压千斤顶
250t
4
电动高压油泵
4
与大千斤顶配套
压力表
60Mpa
8
与大千斤顶配套
其它
与张拉设备配套的附属设备
霍林河大桥 20M 后张法预应力连续箱梁2019-12-22
20m 后张法连续箱梁预应力计算数据
一、预应力配套张拉机具的选定及配套数量
1、圆锚张拉机具选用:
根据设计文件给定的圆锚张拉数据,采用每个钢绞线根数最多的圆锚进行计算。
查设
计文件得:
钢绞线张拉控制应力 σk=1395MPa;钢绞线截面积:
Ay=139㎜2;钢绞线最多
根数:
n=5。
计算张拉力:
Ny=σk×Ay×n=1395×139×5=969525(N)
据此:
张拉机具吨位必须选用 120t 以上的拉伸机,所以我们可采用规格为 120t 的油
压千斤顶最为合适,配电动高压油泵进行张拉,压力表选用应与张拉力配套。
但我部现有
250 吨的千斤顶,也能满足施工要求。
计算如下:
250t 油压千斤顶的张拉活塞面积 Au=2192×3.14/4=37649mm2
计算压力表读数为 Pu=Ny/Au=969525/37649=25.8 MPa
所以:
可选用最大读数为(3/2~2)Pu 的压力表即 60 MPa 的压力表。
注:
Au—千斤顶的张拉活塞面积(㎜2)
Pu—压力表读数(MPa)
Ny—张拉力(N)
2、张拉机具数量表:
3.压浆设备
选择 1m3 水泥浆拌和容器 1 台、压浆泵 1 台(配有最大读数为 4 MPa 的压力表)
4.千斤顶的标定和压力表读数的确定
①千斤顶的标定:
千斤顶、压力表(1 块进油表、1 块回油表)、高压油泵三者必须固
定配套使用。
在标定 250t 千斤顶过程中,压力机每 250kN 的读数对应一个压力表读数,
小千斤顶每 20kN 的压力机读数对应一个压力表读数。
根据标定结果,用内插法求出压力
表读数(10%和 100%张拉力对应的)。
每个千斤顶校验 3 次取平均值。
1
霍林河大桥 20M 后张法预应力连续箱梁2019-12-22
②张拉:
在张拉过程中,实际伸长量与理论伸长量差值控制在±6%之内,钢束理论
伸长量附后。
5.波纹管内径的确定:
(1):
圆形波纹管:
A:
卷制 5 根钢绞线束的波纹管内径为:
2 √(3.4×139×5)/3.14=54.9≈55(㎜);采用 55(㎜)
B:
4 根钢绞线束的波纹管内径为:
2 √ (3.4×139×4)/3.14=49.1(㎜);采用 50(㎜)
C:
3 根钢绞线束的波纹管内径为:
2 √(3.4×139×3)/3.14=42.5(㎜);采用 50(㎜)
(2):
扁形波纹管:
4 根钢绞线束的波纹管内径为:
75×28(㎜)
5 根钢绞线束的波纹管内径为:
90×28(㎜)
二、后张法预应力张拉力与压力表读数对应计算
查《公路桥涵施工技术规范》,对于夹片式具有自锚性能的锚具,采用的
是低松弛力钢绞线,其张拉程序:
0初应力δcon(持荷 2min 锚固)
(δcon 是指张拉时的控制应力,包括预应力损失值)。
设计图纸要求 δcon=1395Mpa,钢绞线面积 A=140mm2,弹性模量 Ey=1.95×105Mpa,标
准强度 1860 Mpa,管道摩擦系数 μ=0.20,k=0.0015。
初应力为 10%δcon。
1. 计算张拉力(每根钢绞线控制张拉力):
初应力:
Ny=1395×140×10%=19530N
控制应力:
Ny=1395×140=195300N
2. 计算压力表读数:
根据试验报告计算出张拉力与压力表的线性关系 y=ax+b,六个千斤顶分别对应的压力
表读数如下图:
(y—是指压力表读数, x—是指控制张拉力)。
1)、2 号 YCW250T 千斤顶 1234 号压力表:
y=0.0217x-0.3908
①、3 孔锚具同时张拉:
2
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
78.12
1.6
19530N×4=78.12KN
1395
781.20
16.4
195300N×4=781.20KN
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
97.65
2.0
19530N×5=97.65KN
1395
976.5
20.7
195300N×5=976.50KN
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
58.59
1.2
19530N×3=58.59KN
1395
585.9
12.3
195300N×3=585.9KN
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
58.59
1.3
19530N×3=58.59KN
1395
585.9
12.4
195300N×3=585.9KN
霍林河大桥 20M 后张法预应力连续箱梁2019-12-22
②、4 孔锚具同时张拉:
③、5 孔锚具同时张拉:
2)1 号 YCW250T 千斤顶 371 号压力表:
y= 0.0206x+0.3601
①、3 孔锚具同时张拉:
②、4 孔锚具同时张拉:
3
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
78.12
1.8
19530N×4=78.12KN
1395
781.20
16.2
195300N×4=781.20KN
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
58.59
1.1
19530N×3=58.59KN
1395
585.9
12.2
195300N×3=585.9KN
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
97.65
2.2
19530N×5=97.65KN
1395
976.5
20.3
195300N×5=976.50KN
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
78.12
1.8
19530N×4=78.12KN
1395
781.2
16.4
195300N×4=781.20KN
霍林河大桥 20M 后张法预应力连续箱梁2019-12-22
③、5 孔锚具同时张拉:
3)、3 号 YCW250T 千斤顶,6061 压力表:
y=0.0216x-0.5896
3 孔锚具同时张拉:
②、4 孔锚具同时张拉:
③、5 孔锚具同时张拉:
4
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
97.65
1.9
19530N×5=97.65KN
1395
976.50
20.4
195300N×5=976.50KN
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
78.12
2.0
19530N×4=78.12KN
1395
781.2
17.1
195300N×4=781.20KN
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
97.65
2.4
19530N×5=97.65KN
1395
976.5
21.5
195300N×5=976.50KN
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
58.59
1.5
19530N×3=58.59KN
1395
585.9
13.3
195300N×3=585.9KN
霍林河大桥 20M 后张法预应力连续箱梁2019-12-22
4)、4 号 YCW250T 千斤顶, 5111 压力表:
y=0.0211x+0.8486
①、3 孔锚具同时张拉:
②、4 孔锚具同时张拉:
③、5 孔锚具同时张拉:
5)、2 号 YCW250T 千斤顶,6089 压力表:
y=0.021x+0.8734
5
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
97.65
2.4
19530N×5=97.65KN
1395
976.5
21.7
195300N×5=976.50KN
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
78.12
1.95
19530N×4=78.12KN
1395
781.2
17.4
195300N×4=781.20KN
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
58.59
1.4
19530N×3=58.59KN
1395
585.9
12.7
195300N×3=585.9KN
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
58.59
1.5
19530N×3=58.59KN
1395
585.9
12.9
195300N×3=585.9KN
霍林河大桥 20M 后张法预应力连续箱梁2019-12-22
①、 3 孔锚具同时张拉:
②、4 孔锚具同时张拉:
③、5 孔锚具同时张拉:
6)、3 号 YCW250T 千斤顶,3220 压力表:
y=0.0215x+0.1572
①、3 孔锚具同时张拉:
6
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
78.12
1.9
19530N×4=78.12KN
1395
781.2
16.6
195300N×4=781.20KN
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
97.65
2.3
19530N×5=97.65KN
1395
976.5
20.9
195300N×5=976.50KN
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
78.12
1.7
19530N×4=78.12KN
1395
781.20
16.1
195300N×4=781.20KN
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
58.59
1.3
19530N×3=58.59KN
1395
585.9
12.3
195300N×3=585.9KN
霍林河大桥 20M 后张法预应力连续箱梁2019-12-22
②、4 孔锚具同时张拉:
③、5 孔锚具同时张拉:
7)1 号 YCW250T 千斤顶 1884 号压力表:
y= 0.0206x+0.2098
①、3 孔锚具同时张拉:
②、4 孔锚具同时张拉:
7
控制张拉应力
(Mpa)
张拉力
(KN)
压力表读数
(Mpa)
备 注
0
0
0
0
139.5(初应力)
97.65
2.1
19530N×5=97.65KN
1395
976.5
20.2
195300N×5=976.50KN
编号
位置
N1
N2
N3
中跨
13.9
13.8
13.7
边跨
13.9
13.8
13.8
霍林河大桥 20M 后张法预应力连续箱梁2019-12-22
③、5 孔锚具同时张拉:
3、理论伸长值:
张拉过程采用双控,以钢束伸长量进行校核:
三、20m 后张法预应力连续箱梁张拉相关数据计算
(一)、计算控制张拉力:
P
P=δ×A=1395 Mpa×140mm2=195300N
δ—控制张拉应力
A—Φj15.20 钢绞线截面积。
(二)、平均张拉力的计算:
-P(1-e-(kx+mθ))
1.P=
Kx+mθ
P —平均张拉力;K—管道偏差系数;
P- 控制张拉力;m—管道摩擦系数;
8
霍林河大桥 20M 后张法预应力连续箱梁2019-12-22
Θ — 曲线孔道与部分切线的夹角之和;x — 孔道长度。
注:
当预应力筋为直线时,θ=0 时,P=P。
(三)、张拉力及伸长量的计算:
A、边跨 N1(从锚固点向跨中分)
1、求各段平均张拉力:
① AB 段:
PAB=193905(N)
193905×〔1-e-(0.0015×0.785+0.2×1.8×π/180)〕
② BC 段:
PBC =
0.0015×0.785+0.2×1.8×π/180
=193183.5(N)
③ CD 段:
PCD=193183.5-(193905-193183.5)=192462(N)
PD(1-e-(kx+μQ))192462×〔1-e-(0.0015×3.054+0.2×5×π/180)〕
④ DE 段:
PDE==
=190357(N)
kx+μQ0.0015×3.054+0.2×5×π/180
⑤ EF 段:
PEF = 190357-(192462-190357)=188252(N)
2、各段伸长值计算:
AB 段:
L
=PL/A·E=(193905×721)/(139×1.95×105)=5.2mm
BC 段:
L=(193183.5×785)/(139×1.95×105)=5.6mm
CD 段:
L
=(192462×2579)/(139×1.95×105)=18.3mm
DE 段:
L
=(190357×3054)/(139×1.95×105)=21.4mm
EF 段:
L
=(188252×2671)/(139×1.95×105)=18.6mm
3、总伸长值:
9
霍林河大桥 20M 后张法预应力连续箱梁2019-12-22
(5.2+5.6+18.3+21.4+18.6)×2=138.2mm
B、边跨 N2
1、求各段平均张拉力:
① AB 段:
PAB=193905(N)
② BC 段:
PBC =193183.5(N)
③ CD 段:
PCD=192462(N)
④ DE 段:
PDE =190357(N)
⑤ EF 段:
PEF =188252(N)
2、各段伸长值计算:
AB 段:
L
=PL/A·E=(193905×721)/(139×1.95×105)=5.2mm
BC 段:
L=(193183.5×785)/(139×1.95×105)=5.6mm
CD 段:
L
=(192462×984)/(139×1.95×105)=7.02mm
DE 段:
L
=(190357×3054)/(139×1.95×105)=21.4mm
EF 段:
L
=(188252×4271)/(139×1.95×105)=29.7mm
3、总伸长值:
(5.2+5.6+7.0+21.4+29.7)×2=137.8mm
C、边跨 N3
1、求各段平均张拉力:
①AB 段:
PAB=193905(N)
193905×〔1-e-(0.0015×0.733+0.2×1.4×π/180)〕
② BC 段:
PBC =
10
霍林河大桥 20M 后张法预应力连续箱梁2019-12-22
0.0015×0.733+0.2×1.4×π/180
=193808(N)
③ CD 段:
PCD=193808-(193905-193808)=193711(N)
2、各段伸长值计算:
AB 段:
L
=PL/A·E=(193905×1016)/(139×1.95×105)=7.3mm
BC 段:
L=(193808×733)/(139×1.95×105)=5.2mm
CD 段:
L
=(193711×8001)/(139×1.95×105)=56.8mm
3、总伸长值:
(7.3+5.2+56.8)×2=138.6mm
D、中跨 N1(从锚固点向跨中分)
1、求各段平均张拉力:
①AB 段(直):
PAB=1395×139=193905(N)
193905×〔1-e-(0.0015×0.785+0.2×1.8×π/180)〕
② BC 段:
PBC =
0.0015×0.785+0.2×1.8×π/180
=193183.5(N)
③ CD 段(直):
PCD =192462(N)
PD(1-e-(kx+μQ))192462×〔1-e-(0.0015×3.054+0.2×5×π/180)〕
④ DE 段:
PDE ===190357(N)
kx+μQ0.0015×3.054+0.2×5×π/180
⑤ EF 段:
PEF = 190357-(192462-190357)=188252(N)
2、各段伸长值计算:
AB 段:
L
=PL/A·E=(193905×721)/(139×1.95×105)=5.2mm
11
霍林河大桥 20M 后张法预应力连续箱梁2019-12-22
BC 段:
L=(193183.5×785)/(139×1.95×105)=5.6mm
CD 段:
L
=(192462×4311)/(139×1.95×105)=30.6mm
DE 段:
L
=(190357×3054)/(139×1.95×105)=21.4mm
EF 段:
L
=(188252×929)/(139×1.95×105)=6.5mm
3、总伸长值:
(5.2+5.6+30.6+21.4+6.5)×2=137.8mm
E、中跨 N2
1、求各段平均张拉力:
①AB 段(直):
PAB =1395×139=193905(N)
193905×〔1-e-(0.0015×0.785+0.2×1.8×π/180)〕
② BC 段:
PBC =
0.0015×0.785+0.2×1.8×π/180
=193183.5(N)
③ CD 段(直):
PCD =192462(N)
PD(1-e-(kx+μQ))192462×〔1-e-(0.0015×3.054+0.2×5×π/180)〕
④ DE 段:
PDE==
=190357(N)
kx+μQ0.0015×3.054+0.2×5×π/180
⑤ EF 段:
PEF = 190357-(192462-190357)=188252(N)
2、各段伸长值计算:
AB 段:
L
=PL/A·E=(193905×721)/(139×1.95×105)=5.2mm
BC 段:
L=(193183.5×785)/(139×1.95×105)=5.6mm
CD 段:
L
=(192462×2704)/(139×1.95×105)=19.2mm
DE 段:
L
=(190357×3054)/(139×1.95×105)=21.4mm
12
编号
位置
N1
N2
N3
控制应力
10%δcon
100%δcon
10%δcon
100%δcon
10%δcon
100%δcon
中跨
(mm)
14
138
14
138
14
139
霍林河大桥 20M 后张法预应力连续箱梁2019-12-22
EF 段:
L
=(188252×2551)/(139×1.95×105)=17.7mm
3、总伸长值:
(5.2+5.6+19.2+21.4+17.7)×2=138.2mm
F、中跨 N3
1、求各段平均张拉力:
①AB 段(直):
PAB=1395×139=193905(N)
193905×〔1-e-(0.0015×0.733+0.2×1.4×π/180)〕
② BC 段:
PBC =
0.0015×0.733+0.2×1.4×π/180
=1933808(N)
③ CD 段:
PCD =193711(N)
2、各段伸长值计算:
AB 段:
L
=PL/A·E=(193905×1066)/(139×1.95×105)=7.6mm
BC 段:
L=(193808×733)/(139×1.95×105)=5.2mm
CD 段:
L
=(193711×7901)/(139×1.95×105)=56.5mm
3、总伸长值:
(7.6+5.2+56.5)×2=138.6mm
(四)、计算伸长值汇总(如下表)
13
霍林河大桥 20M 后张法预应力连续箱梁2019-12-22
边跨
16m 先张法空心板梁预应力计算数据
一、计算单根钢绞线控制张拉力:
P
P=δ×A=1395 Mpa×139mm2=193905N
δ—控制张拉应力
A—Φj15.20 钢绞线截面积。
二、平均张拉力的计算:
-P(1-e-(kx+mθ))
1.P=
Kx+mθ
P —平均张拉力;K—管道偏差系数;
P- 控制张拉力;m—管道摩擦系数;
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- 后张法 预应力 拉伸 计算
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