T梁预应力张拉计算示例
衡昆国道主干线GZ75衡阳~南宁~昆明公路
平远街~锁龙寺高速公路
6
合同
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半坡段K95+300~K100+280.91
T梁预应力张拉计算书
中国云南公路桥梁
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
总公司
第七项目经理部
二OO四年八月
20M梁板张拉计算算例
K95+796(左)1-1# T梁
一、已知条件
该T梁是1片一端简支一端连续边梁,梁长:L0=1996.5 (cm)。
该T梁设有3束钢束,其中:①号钢束设有5根φ15.24钢绞线,钢束长度(包括每端预留工作长度75cm):L1=L0+96cm;②号钢束设有6根φ15.24钢绞线,钢束长度(包括每端
预留工作长度75cm):L2=L0+103cm; ③号钢束设有6根φ15.24钢绞线,钢束长度(包括每
端预留工作长度75cm):L3=L0+108 cm。
该T梁①、②、③号钢束竖弯角度均为:θ竖=9°27′44″,②、③号钢束平弯角度均为:
θ平=6°50′34″。
预应力张拉千斤顶工作段长度:L工=55cm,压力
表
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回归方程: 3021号压力表(简称压力
表1)为:Y=0.0209X-0.1109、1482号压力表(简称压力表2)为:Y=0.0214X-0.095。
预应力筋为低松弛钢绞线,其截面积为:Ap=140 mm2,弹性模量为:Ep=1.95×105Mpa,
张拉控制应力:σk=1395 Mpa,采用两端同时对称张拉技术。
二、预应力钢绞线伸长值计算公式
预应力钢绞线伸长值:ΔL=(Pp×L)/(Ap×Ep), 其中:
ΔL-预应力钢绞线伸长值(mm)
L-预应力钢绞线计算长度(mm),包括千斤顶工作段长度;
Ap-预应力钢绞线的截面面积(mm2);
Ep-预应力钢绞线的弹性模量(N/ mm2);
Pp-预应力钢绞线的平均张拉力(N);按JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》
附录G-8曲线筋公式计算,即Pp =P×(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ);其中:
P-预应力钢束张拉端的张拉力(N);
k-孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数(波纹管计算取0.0015)。
x-从张拉端至计算截面的孔道长度(m);
μ-预应力钢绞线与孔道壁的摩擦系数(波纹管计算取0.2);
θ-从张拉端至计算截面的孔道部分切线的夹角之和(rad)。
三、钢绞线伸长值计算
1、①号钢束预应力钢绞线一端伸长值
预应力钢绞线计算长度L1/2=(1996.5+96-2×75)/2+55=1026.3(cm)
每根预应力钢绞线截面面积:Ap=140(mm2)
预应力钢绞线弹性模量:Ep=1.95×105(N/ mm2)
每根预应力钢绞线张拉端的平均张拉力:Pp=P×(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)
其中:P=Ap×σk=140×1395=195300(N)
θ=θ竖=9°27′44″=0.165146932 (rad)
kx+μθ=0.0015×10.263+0.2×0.165146932=0.048423886 Pp=195300×(1-e-0.048423886)/0.048423886=190647(N)
每根钢绞线一端伸长值:ΔL1=(Pp×L)/(Ap×Ep) =(190647×10263)/( 140×1.95×105)
=71.7(mm)
2、②号钢束预应力钢绞线一端伸长值
预应力钢绞线计算长度L1/2=(1996.5+103-2×75)/2+55=1029.8(cm)
每根预应力钢绞线截面面积:Ap=140(mm2)
预应力钢绞线弹性模量:Ep=1.95×105(N/ mm2)
每根预应力钢绞线张拉端的平均张拉力:Pp=P×(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)
其中:P=Ap×σk=140×1395=195300(N)
θ=θ竖+θ平=9°27′44″+2×6°50′34″=23°08′52″=0.404004937 (rad)
kx+μθ=0.0015×10.298+0.2×0.404004937=0.096247987 Pp=195300×(1-e-0.096247987)/0.096247987=186196(N)
每根钢绞线一端伸长值:ΔL2=(Pp×L)/(Ap×Ep) =(186196×10298)/( 140×1.95×105)
=70.2(mm)
3、③号钢束预应力钢绞线一端伸长值
预应力钢绞线计算长度L1/2=(1996.5+108-2×75)/2+55=1032.3(cm)
每根预应力钢绞线截面面积:Ap=140(mm2)
预应力钢绞线弹性模量:Ep=1.95×105(N/ mm2)
每根预应力钢绞线张拉端的平均张拉力:Pp=P×(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)
其中:P=Ap×σk=140×1395=195300(N)
θ=θ竖+θ平=9°27′44″+2×6°50′34″=23°08′52″=0.404004937 (rad)
kx+μθ=0.0015×10.323+0.2×0.404004937=0.096285487 Pp=195300×(1-e-0.096285487)/0.096285487=186192(N)
每根钢绞线一端伸长值:ΔL3=(Pp×L)/(Ap×Ep) =(186192×10323)/( 140×1.95×105)
=70.4(mm)
四、张拉各阶段钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数
1、①号预应力钢束
①号钢束张拉程序:0→初应力(15%σk)→30%σk→σk(持荷2min锚固)
(1)、张拉到初应力 (15%σk) 时, 钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数:
钢束一端伸长值: ΔL15% =ΔL1×15%=71.7×15%=10.8(mm)
钢束一端张拉力: P15%=5×σk×Ap×15%=5×1395×140×15% =146475(N)
=146.475(KN)
压力表1读数:Y15%=0.0209X-0.1109=0.0209×146.475-0.1109=2.95(Mpa)
压力表2读数:Y15%=0.0214X-0.095=0.0214×146.475-0.095=3.04(Mpa)
(2)、张拉到30%σk 时, 钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数:
钢束一端伸长值: ΔL30% =ΔL1×30%=71.7×30%=21.5(mm)
钢束一端张拉力: P30%=5×σk×Ap×30%=5×1395×140×30% =292950(N)
=292.95(KN)
压力表1读数:Y30%=0.0209X-0.1109=0.0209×292.95-0.1109=6.01(Mpa)
压力表2读数:Y30%=0.0214X-0.095=0.0214×292.95-0.095=6.17(Mpa)
(3)、张拉到σk 时, 钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数:
钢束一端伸长值: ΔL100% =ΔL1=71.7(mm)
钢束一端张拉力: P100%=5×σk×Ap=5×1395×140 =976500(N)=976.5(KN)
压力表1读数:Y100%=0.0209X-0.1109=0.0209×976.5-0.1109=20.30(Mpa)
压力表2读数:Y100%=0.0214X-0.095=0.0214×976.5-0.095=20.80(Mpa)
2、②号预应力钢束
②号钢束张拉程序:0→初应力(15%σk)→30%σk→60%σk→σk(持荷2min锚固)
(1)、张拉到初应力 (15%σk) 时, 钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数:
压力表1读数:Y15%=0.0209X-0.1109=0.0209×175.770-0.1109=3.56(Mpa) 压力表2读数:Y15%=0.0214X-0.095=0.0214×175.770-0.095=3.67(Mpa) (2)、张拉到初应力 (30%σk) 时, 钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数: 钢束一端伸长值: ΔL30% =ΔL3×30%=70.4×30%=21.1(mm)
钢束一端张拉力: P30%=6×σk×Ap×30%=6×1395×140×30% =351540(N)
=351.540(KN)
压力表1读数:Y30%=0.0209X-0.1109=0.0209×351.540-0.1109=7.24(Mpa) 压力表2读数:Y30%=0.0214X-0.095=0.0214×351.540-0.095=7.43(Mpa) (3)、张拉到σk 时, 钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数: 钢束一端伸长值: ΔLk =ΔL3=70.4(mm)
钢束一端张拉力: P100%=6×σk×Ap=6×1395×140 =1171800(N)=1171.800(KN) 压力表1读数:Y100%=0.0209X-0.1109=0.0209×1171.800-0.1109=24.38(Mpa) 压力表2读数:Y100%=0.0214X-0.095=0.0214×1171.800-0.095=24.98(Mpa) 五、张拉各阶段钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数汇总表
钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数汇总表
编制: 复核: 监理:
30M梁板张拉计算算例
K98+306(右)1-1#梁板
一、已知条件
该T梁是1片一端简支一端连续边梁,梁长:L0=2997.7 (cm)。
该T梁设有3束钢束,①号钢束设有9根φ15.24钢绞线,钢束长度(包括每端预留工作长度100cm):L1=L0+124.8cm;②号钢束设有8根φ15.24钢绞线,钢束长度(包括每端预留工作长度100cm):L2=L0+131.7cm; ③号钢束设有8根φ15.24钢绞线,钢束长度(包括每端预留工作长度100cm):L3=L0+136.4 cm。
该T梁①、②、③号钢束竖弯角度均为:θ竖=7.765°,②、③号钢束平弯角度均为:θ
=7.628°。
预应力张拉千斤顶工作段长度为:L工=55cm,压力表回归方程:2164号压力表(简称压
力表1)为:Y=0.0226X-0.1902;2169号压力表(简称压力表2)为: Y=0.0226X+0.1191。
预应力筋为低松弛钢绞线,其截面积为:Ap=140 mm2,弹性模量为:Ep=1.95×105Mpa,张拉控制应力:σk=1395 Mpa,采用两端同时对称张拉技术。
二、预应力钢绞线伸长值计算公式
预应力钢绞线伸长值:ΔL=(Pp×L)/(Ap×Ep), 其中:
ΔL-预应力钢绞线伸长值(mm)
L-预应力钢绞线计算长度(mm),包括千斤顶工作段长度; Ap-预应力钢绞线的截面面积(mm2); Ep-预应力钢绞线的弹性模量(N/ mm2);
Pp-预应力钢绞线的平均张拉力(N);按JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》
附录G-8曲线筋公式计算,即Pp =P×(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ);其中:
P-预应力钢束张拉端的张拉力(N);
k-孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数(波纹管计算取0.0015)。 x-从张拉端至计算截面的孔道长度(m);
μ-预应力钢绞线与孔道壁的摩擦系数(波纹管计算取0.2); θ-从张拉端至计算截面的孔道部分切线的夹角之和(rad)。 三、钢绞线伸长值计算
1、①号钢束预应力钢绞线一端伸长值
预应力钢绞线计算长度L1/2=(2997.7+124.8-2×100)/2+55=1516.3(cm) 每根预应力钢绞线截面面积:Ap=140(mm2)
预应力钢绞线弹性模量:Ep=1.95×105(N/ mm2)
每根预应力钢绞线张拉端的平均张拉力:Pp=P×(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ) 其中:P=Ap×σk=140×1395=195300(N) θ=θ竖=7.765°=0.135524816 (rad)
kx+μθ=0.0015×15.163+0.2×0.135524816=0.049849463 Pp=195300×(1-e-0.049849463)/0.049849463=190512(N)
钢绞线一端伸长值:ΔL1=(Pp×L)/(Ap×Ep) =(190512×15163)/( 140×1.95×105) =105.8(mm) 2、②号钢束预应力钢绞线一端伸长值
预应力钢绞线计算长度L1/2=(2997.7+131.7-2×100)/2+55=1519.7(cm) 每根预应力钢绞线截面面积:Ap=140(mm2)
预应力钢绞线弹性模量:Ep=1.95×105(N/ mm2)
每根预应力钢绞线张拉端的平均张拉力:Pp=P×(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ) 其中:P=Ap×σk=140×1395=195300(N)
θ=θ竖+θ平=7.765°+2×7.628°=23.021°=0.401792247 (rad) kx+μθ=0.0015×15.197+0.2×0.401792247=0.103153949 Pp=195300×(1-e-0.103153949)/0.103153949=185565(N)
钢绞线一端伸长值:ΔL2=(Pp×L)/(Ap×Ep) =(185565×15197)/( 140×1.95×105) =103.3(mm) 3、③号钢束预应力钢绞线一端伸长值
预应力钢绞线计算长度L1/2=(2997.7+136.4-2×100)/2+55=1522.1(cm) 每根预应力钢绞线截面面积:Ap=140(mm2)
预应力钢绞线弹性模量:Ep=1.95×105(N/ mm2)
每根预应力钢绞线张拉端的平均张拉力:Pp=P×(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ) 其中:P=Ap×σk=140×1395=195300(N)
θ=θ竖+θ平=7.765°+2×7.628°=23.021°=0.401792247 (rad) kx+μθ=0.0015×15.221+0.2×0.401792247=0.103189949 Pp=195300×(1-e-0.103189949)/0.103189949=185561(N)
钢绞线一端伸长值:ΔL3=(Pp×L)/(Ap×Ep) =(185561×15221)/( 140×1.95×105) =103.5(mm)
四、张拉各阶段钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数 1、①号预应力钢束
①号钢束张拉程序:0→初应力(15%σk)→30%σk→σk(持荷2min锚固) (1)、张拉到初应力 (15%σk) 时, 钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数: 钢束一端伸长值: ΔL15% =ΔL1×15%=105.8×15%=15.9(mm)
钢束一端张拉力: P15%=9×σk×Ap×15%=9×1395×140×15% =263655(N)
=263.655(KN)
压力表1读数:Y15%=0.0226X-0.1902=0.0226×263.655-0.1902=5.77(Mpa) 压力表2读数:Y15%=0.0226X+0.1191=0.0226×263.655+0.1191=6.08(Mpa) (2)、张拉到30%σk 时, 钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数: 钢束一端伸长值: ΔL30% =ΔL1×15%=105.8×30%=31.7(mm)
钢束一端张拉力: P30%=9×σk×Ap×30%=9×1395×140×30% =527310(N)
=527.310(KN)
压力表1读数:Y30%=0.0226X-0.1902=0.0226×527.310-0.1902=11.73(Mpa) 压力表2读数:Y30%=0.0226X+0.1191=0.0226×527.310+0.1191=12.04(Mpa) (3)、张拉到σk 时, 钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数: 钢束一端伸长值: ΔL100% =ΔL1=105.8(mm)
钢束一端张拉力: P100%=9×σk×Ap=9×1395×140 =1757700(N)=1757.7(KN) 压力表1读数:Y100%=0.0226X-0.1902=0.0226×1757.7-0.1902=39.53(Mpa) 压力表2读数:Y100%=0.0226X+0.1191=0.0226×1757.7+0.1191=39.84(Mpa) 2、②号预应力钢束
②号钢束张拉程序:0→初应力(15%σk)→30%σk→60%σk→σk(持荷2min锚固) (1)、张拉到初应力 (15%σk) 时, 钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数:
压力表1读数:Y15%=0.0226X-0.1902=0.0226×234.36-0.1902=5.11(Mpa) 压力表2读数:Y15%=0.0226X+0.1191=0.0226×234.36+0.1191=5.42(Mpa) (2)、张拉到初应力 (30%σk) 时, 钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数: 钢束一端伸长值: ΔL30% =ΔL3×30%=103.5×30%=31.1(mm)
钢束一端张拉力: P30%=8×σk×Ap×30%=8×1395×140×30% =468720(N)
=468.72(KN)
压力表1读数:Y30%=0.0226X-0.1902=0.0226×468.72-0.1902=10.40(Mpa) 压力表2读数:Y30%=0.0226X+0.1191=0.0226×468.72+0.1191=10.71(Mpa) (3)、张拉到σk 时, 钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数: 钢束一端伸长值: ΔLk =ΔL3=103.5(mm)
钢束一端张拉力: Pk=8×σk×Ap=8×1395×140 =1562400(N)=1562.4(KN) 压力表1读数:Yk=0.0226X-0.1902=0.0226×1562.4-0.1902=35.12(Mpa) 压力表2读数:Yk=0.0226X+0.1191=0.0226×1562.4+0.1191=35.43(Mpa) 1、张拉各阶段钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数汇总表
钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数汇总表
编制: 复核: 监理:
衡昆国道主干线GZ75衡阳~南宁~昆明公路
平远街~锁龙寺高速公路
6合同半坡段K95+300~K100+280.91
T梁预应力张拉计算书
中国云南公路桥梁工程总公司
第七项目经理部
二OO四年八月
20M梁板张拉计算算例
K95+796(左)1-1# T梁
一、已知条件
该T梁是1片一端简支一端连续边梁,梁长:L0=1996.5 (cm)。
该T梁设有3束钢束,其中:①号钢束设有5根φ15.24钢绞线,钢束长度(包括每端预留工作长度75cm):L1=L0+96cm;②号钢束设有6根φ15.24钢绞线,钢束长度(包括每端
预留工作长度75cm):L2=L0+103cm; ③号钢束设有6根φ15.24钢绞线,钢束长度(包括每
端预留工作长度75cm):L3=L0+108 cm。
该T梁①、②、③号钢束竖弯角度均为:θ竖=9°27′44″,②、③号钢束平弯角度均为:
θ平=6°50′34″。
预应力张拉千斤顶工作段长度:L工=55cm,压力表回归方程: 3021号压力表(简称压力
表1)为:Y=0.0209X-0.1109、1482号压力表(简称压力表2)为:Y=0.0214X-0.095。
预应力筋为低松弛钢绞线,其截面积为:Ap=140 mm2,弹性模量为:Ep=1.95×105Mpa,
张拉控制应力:σk=1395 Mpa,采用两端同时对称张拉技术。
二、预应力钢绞线伸长值计算公式
预应力钢绞线伸长值:ΔL=(Pp×L)/(Ap×Ep), 其中:
ΔL-预应力钢绞线伸长值(mm)
L-预应力钢绞线计算长度(mm),包括千斤顶工作段长度;
Ap-预应力钢绞线的截面面积(mm2);
Ep-预应力钢绞线的弹性模量(N/ mm2);
Pp-预应力钢绞线的平均张拉力(N);按JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》
附录G-8曲线筋公式计算,即Pp =P×(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ);其中:
P-预应力钢束张拉端的张拉力(N);
k-孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数(波纹管计算取0.0015)。
x-从张拉端至计算截面的孔道长度(m);
μ-预应力钢绞线与孔道壁的摩擦系数(波纹管计算取0.2);
θ-从张拉端至计算截面的孔道部分切线的夹角之和(rad)。
三、钢绞线伸长值计算
1、①号钢束预应力钢绞线一端伸长值
预应力钢绞线计算长度L1/2=(1996.5+96-2×75)/2+55=1026.3(cm)
每根预应力钢绞线截面面积:Ap=140(mm2)
预应力钢绞线弹性模量:Ep=1.95×105(N/ mm2)
每根预应力钢绞线张拉端的平均张拉力:Pp=P×(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)
其中:P=Ap×σk=140×1395=195300(N)
θ=θ竖=9°27′44″=0.165146932 (rad)
kx+μθ=0.0015×10.263+0.2×0.165146932=0.048423886 Pp=195300×(1-e-0.048423886)/0.048423886=190647(N)
每根钢绞线一端伸长值:ΔL1=(Pp×L)/(Ap×Ep) =(190647×10263)/( 140×1.95×105)
=71.7(mm)
2、②号钢束预应力钢绞线一端伸长值
预应力钢绞线计算长度L1/2=(1996.5+103-2×75)/2+55=1029.8(cm)
每根预应力钢绞线截面面积:Ap=140(mm2)
预应力钢绞线弹性模量:Ep=1.95×105(N/ mm2)
每根预应力钢绞线张拉端的平均张拉力:Pp=P×(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)
其中:P=Ap×σk=140×1395=195300(N)
θ=θ竖+θ平=9°27′44″+2×6°50′34″=23°08′52″=0.404004937 (rad)
kx+μθ=0.0015×10.298+0.2×0.404004937=0.096247987 Pp=195300×(1-e-0.096247987)/0.096247987=186196(N)
每根钢绞线一端伸长值:ΔL2=(Pp×L)/(Ap×Ep) =(186196×10298)/( 140×1.95×105)
=70.2(mm)
3、③号钢束预应力钢绞线一端伸长值
预应力钢绞线计算长度L1/2=(1996.5+108-2×75)/2+55=1032.3(cm)
每根预应力钢绞线截面面积:Ap=140(mm2)
预应力钢绞线弹性模量:Ep=1.95×105(N/ mm2)
每根预应力钢绞线张拉端的平均张拉力:Pp=P×(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)
其中:P=Ap×σk=140×1395=195300(N)
θ=θ竖+θ平=9°27′44″+2×6°50′34″=23°08′52″=0.404004937 (rad)
kx+μθ=0.0015×10.323+0.2×0.404004937=0.096285487 Pp=195300×(1-e-0.096285487)/0.096285487=186192(N)
每根钢绞线一端伸长值:ΔL3=(Pp×L)/(Ap×Ep) =(186192×10323)/( 140×1.95×105)
=70.4(mm)
四、张拉各阶段钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数
1、①号预应力钢束
①号钢束张拉程序:0→初应力(15%σk)→30%σk→σk(持荷2min锚固)
(1)、张拉到初应力 (15%σk) 时, 钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数:
钢束一端伸长值: ΔL15% =ΔL1×15%=71.7×15%=10.8(mm)
钢束一端张拉力: P15%=5×σk×Ap×15%=5×1395×140×15% =146475(N)
=146.475(KN)
压力表1读数:Y15%=0.0209X-0.1109=0.0209×146.475-0.1109=2.95(Mpa)
压力表2读数:Y15%=0.0214X-0.095=0.0214×146.475-0.095=3.04(Mpa)
(2)、张拉到30%σk 时, 钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数:
钢束一端伸长值: ΔL30% =ΔL1×30%=71.7×30%=21.5(mm)
钢束一端张拉力: P30%=5×σk×Ap×30%=5×1395×140×30% =292950(N)
=292.95(KN)
压力表1读数:Y30%=0.0209X-0.1109=0.0209×292.95-0.1109=6.01(Mpa)
压力表2读数:Y30%=0.0214X-0.095=0.0214×292.95-0.095=6.17(Mpa)
(3)、张拉到σk 时, 钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数:
钢束一端伸长值: ΔL100% =ΔL1=71.7(mm)
钢束一端张拉力: P100%=5×σk×Ap=5×1395×140 =976500(N)=976.5(KN)
压力表1读数:Y100%=0.0209X-0.1109=0.0209×976.5-0.1109=20.30(Mpa)
压力表2读数:Y100%=0.0214X-0.095=0.0214×976.5-0.095=20.80(Mpa)
2、②号预应力钢束
②号钢束张拉程序:0→初应力(15%σk)→30%σk→60%σk→σk(持荷2min锚固)
(1)、张拉到初应力 (15%σk) 时, 钢束伸长值、张拉力、千斤顶压力表读数: