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后张法预应力梁钢束伸长量计算方法后张法预应力梁施工中,钢束伸长量的计算是确保结构安全和质量的重要环节。其目的是通过理论计算与实际测量对比,验证预应力张拉是否达到设计要求。以下是钢束伸长量计算方法的简要介绍:
1.基本原理钢束伸长量的计算基于胡克定律,即在弹性范围内,材料的变形与所受应力成正比。伸长量公式为:\[\DeltaL=\frac{P\cdotL}{A\cdotE}\]其中:\(\DeltaL\):钢束的理论伸长量(mm);\(P\):平均张拉力(N),通常为分级加载过程中各级张拉力的加权平均值;\(L\):钢束的有效长度(mm);\(A\):钢束的截面积(mm²);\(E\):钢绞线的弹性模量(N/mm²)。
2.计算步骤(1)确定有效长度根据梁体的设计图纸,明确钢束从一端锚固点到另一端锚固点之间的有效长度\(L\)。
(2)分级加载计算张拉力张拉过程一般分为多个阶段,需分别计算各阶段的张拉力\(P_i\)及其对应的伸长量\(\DeltaL_i\),然后累加得到总伸长量。
(3)考虑摩擦损失由于管道壁与钢绞线之间的摩擦及曲线效应,实际张拉力会有所损失。因此,在计算时需要引入摩擦系数\(\mu\)和管道曲率影响系数\(k\)雨水管道及雨水支管施工技术交底表,修正张拉力分布。修正后的张拉力公式为:\[P_x=P_0\cdote^{(kx+\mu\theta)}\]其中:\(P_x\):距离张拉端\(x\)处的实际张拉力;\(P_0\):初始张拉力;\(x\):沿钢束方向的距离;\(\theta\):钢束曲线段的总转角(rad)。
(4)分段积分求解对于复杂形状的钢束(如曲线型),需将其分成若干直线段或小弧段,逐段计算每段的伸长量并累加。
3.实际应用注意事项数据准确性:确保钢绞线的弹性模量、截面积等参数符合实际产品性能。环境因素:温度变化可能影响钢绞线的弹性模量和伸长量,需加以校正。实测对比:现场张拉时应记录实际伸长量,并与理论值进行对比。若偏差超过±6%,需查明原因并采取措施。
通过精确计算和严格控制,可保证后张法预应力梁的施工质量和结构性能。
为了控制空心板砼的质量,使空心板砼 密实、美观,施工过程中采取了下列措施:① 重视模板安装质量。模板的安装质量直接影 响砼浇筑成型的质量,所以模板安装必须支 撑牢固,不漏浆,尺寸满足构件尺寸要求。② 砼拌制的配料必须准确。本工程砼采用电子 自动计量设备配料,配料的误差在±1%的范 围,满足质量要求,拌和的时间必须满足要 求。③浇筑过程中,由专职的质监员进行现 场质量控制,保证砼施工不漏振,振捣密实。
束在任意两截面间的应力差值,就是此两截 面间由摩擦引起的预应力损失值。从张拉端 至计算截面的摩擦损失值,以0表示。 摩擦损失,主要由管道的弯曲和偏差两 部分影响所产生。从理论上说,直线管道无 摩擦损失,但由于施工中管道位置的偏差及 孔壁不光滑等原因,在钢束张拉时实际上仍 会与孔壁接触而引起摩擦损失,一般称此为 管道偏差影响(或长度影响)摩擦损失,其值 较小:弯道部分,则除了管道偏差影响之外
砼浇筑完成,达到初凝后即用湿麻袋覆 盖。砼养生期内,派专人进行养生,使空心板 里外均保持潮湿状态,以满足砼的强度形成 过程中水化作用的需要和降低水化热。
汕汾高速公路预应力砼宽幅空心板预制 中对配合比的优化比选和连续密级配集料的 使用及严密的质量控制,使空心板砼28天强 度达60MPa以上,强度均方差Sn=3.25。 经静载试验证明,预应力空心板的各项技术 指标均达到或超过设计要求,效果良好。
图1 钢束与管道壁产生摩擦力示意图
图2钢束应力受摩擦阻力影响示意图
还有因孔道弯转,预应力钢束对弯道内壁的 径向压力所引起的摩擦损失,一般将此称为 弯道影响摩擦损失,其值较大并随钢束弯曲 角度之和的增加而增加。曲线部分的摩擦损 失系由以上两部分影响所形成,故要比直线 部分大得多
在曲线部分,设钢束与管道内壁相贴,并 取微段钢束d1为脱离体(如图3),设相应的 弯曲角为θ,弯道在此处的曲率半径为R1 则dl=Rid。由此可求得钢束与微段弯道 壁的径向压力:
dp1=pidl = Nsin(d/ 2) + ( N + dN) sin(d/ N
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第5期 2001年10月
度内弯道壁由弯道影响产生的径向压力; 为单位长度内弯道壁由p产生的摩擦力。
图3管道弯曲产生摩擦阻力示意图
管道偏差影响引起的摩擦力
设管道具有正负偏差,并假定其平均曲 率半径为R2(如图4)。同理,假定钢束与平 均曲率为R2的管道壁相贴,在直线部分取 微段钢束d1为脱离体,并假定其相应的弯曲 角为则钢束与微段管壁间的径向压力:
如设钢束与管道壁间的摩擦系数为口,则微 段曲线dl内由弯道影响产生的摩擦力: d Fi=fidl = piμdl =μdpi=μNd 由图3得: N + d N1 + d F1 = N 式中:N为预应力钢束张拉力;P为单位长
设钢束与管道壁间的摩擦系数为口,则 设曲线d/内由弯道影响产生的摩擦力:
N + d N1 + d F1 = N 式中:N为预应力钢束张拉力:p为单位长
在管道的曲线部分,微段d/内的摩擦力 为上述两部分之和,即
dF=dF1+dF2=N(μd+Kdl)
钢束在计算截面处的张拉力
由张拉端边界条件可知:当θ=0。=0, =0时,则N=Nk。由上式可得: C=InNk 将C值代回上式,并加以整理后可得 N = N ke ~ (θ + KI) 为计算方便,式中1近似地用其在构件
将C值代回上式,并加以整理后可得: N = N ke ~ (θ + KI) 为计算方便,式中1近似地用其在构件 纵轴上的投影长度X代替,则上式为:
为计算方便,式中1近似地用其在构件 纵轴上的投影长度X代替.则上式为:
Nx=Nke (μθ +KX)
济宁市蔡河嘉祥段治理工程施工组织设计L为计算截面X处钢束实际张拉力之和
钢束从张拉端至计算截面处的平均
图5从张拉端至计算截面处总张拉力示意图
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式中:N,为预应力钢束张拉力(N);Nk为 预应力钢束张拉端的张拉力(N);X为从张 拉端至计算截面的孔道长度(m);0为从张 拉端至计算截面间曲线管道部分的夹角之 和,按绝对值相加,单位以弧度计。如管道为 在竖平面内和水平面内同时弯曲的三维空间 曲线,则0可按下式计算:
预应力钢束伸长量的计算
殡仪馆施工组织设计在算出了预应力钢束的平均张拉力之 后.钢束的伸长量就可利用下式来计算:
△I=NpL/(A、E、)
式中A1为预应力钢束的伸长量(m);Np为 预应力钢束的平均张拉力(N);L为预应力钢 束的长度(m);A、为预应力钢束的横截面积 (mm²):E、为预应力钢束的弹性模量(MPa)。