预应力钢绞线理论伸长值计算结果连续端△L N1=142.46㎜(142.46÷2=71.23㎜)△L N2=142.28㎜(142.28÷2=71.14㎜)△L N3=142.12㎜(142.12÷2=71.06㎜)非连续端△L N1=142.64㎜(142.64÷2=71.32㎜)△L N2=142.28㎜(142.28÷2=71.14㎜)△L N3=142.8㎜(142.8÷2=71.4㎜)详细计算过程附后:预应力钢绞线理论伸长值计算书计算依据:根据设计图纸及《钢绞线试验检测报告》,由《桥规》129页公式计算而得出结果:PpL公式:△L=———————ApEp式中:Pp———钢绞线的平均张拉应力(N)直线筋取张拉端的拉力。
L———钢绞线的长度(mm)。
Ap———钢绞线的截面面积(m㎡)。
Ep———钢绞线的弹性模量(N/ m㎡), 根据《钢绞线试验检测报告》取197800(N)。
其中:Pp值(直线筋取张拉端的张拉力),根据《桥规》339页计算而得:Pcon [1—e-(kx+μθ)]公式:Pp=—————————————Kx + μθ式中:Pcon ———钢绞线张拉端的张拉力(N)。
x———从张拉端至计算截面的孔道长度(m)。
θ———从张拉端计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad),因为1(rad)=π/ 180°,所以计算弧度角=θ×π/180。
K———孔道每米局部偏差对摩擦系数,由施工规范提供为K=0.0015。
μ———钢绞线与孔道壁的摩擦系数,由施工规范提供为u=0.25。
e———自然对数的底≈2.7182548,常用数学符号。
第一步:先计算正弯矩钢绞线的平均张拉应力和理论伸长值。
一、连续段箱梁的计算A、先计算N1钢绞线。
N1为3束钢绞线,下料长度为20.90m。
1、将N1钢绞线分成三段:AB——直线段,BC——曲线段,CD——直线段2、已知CD段=1.669m(由图纸查得),求AB和BC段长度。
先把切线角之和tan6.5°,换算成弧度再乘以半径 R:即 BC= 5000×π/180×6.5°=5.672mAB=下料长度÷2-CD-BC-工作长度=20.90÷2-1.669-5.672-0.65 =2.459 m3、分别计算各段的θ值:ABθ=CDθ=0,BC=π/180 ×θ(切线角 6.5°)=0.1134464(rad)。
4、计算张拉端的张拉应力P(N):P=标准强度×75%×单根钢绞线截面面积×根数=1860×75/100×140×3=585900(N)5、分段计算锚下钢绞线的平均张拉应力和理论伸长量(见下表):表中张拉段尾端张拉力(即控制力Pcon经张拉段孔道摩阻后剩余张拉力)Pw(N)= Pcon×e-(kx+μθ),本张拉段尾端张拉力=下一段张拉段起点张拉力。
6.计算锚外(即千斤顶部分)钢绞线伸长量:PpL△L =———×1000=585900×0.5÷(140×3×197800)×1000=3.5(mm)。
ApEp7.计算N1钢绞线全段理论伸长量:△L=(三段伸长量之和+锚外钢绞线伸长量)×2 =(63.88+3.5)×2=142.46(mm)B、计算N2钢绞线。
N2钢绞线为4束钢绞线下料长度为20.95m。
1、把N2钢绞线分成三段:AB——直线段,BC——曲线段,CD——直线段2、已知CD段=3.583m,求BC和AB段之长度:BC=R×π/180×θ =4000×π/180×6.5°=4.538mAB=20.95/2-3.583-4.538-0.65 =1.704m3、分别计算各段的θ值:ABθ=CDθ=0,BCθ=π/180 ×θ(切线角 6.5°) =0.1134464(rad)。
4、计算张拉端的张拉应力P值为781200(N)5、分段计算锚下钢绞线的平均张拉应力和理论伸长量(见下表):表中张拉段尾端张拉力(即控制力Pcon经张拉段孔道摩阻后剩余张拉力)Pw(N)= Pcon×e-(kx+μθ),本张拉段尾端张拉力=下一段张拉段起点张拉力。
6.计算锚外(即千斤顶部分)钢绞线伸长量:PpL△L =———×1000=781200×0.5÷(140×4×197800)×1000=3.5(mm)。
ApEp7.计算N2钢绞线全段理论伸长量:△L=(三段伸长量之和+锚外钢绞线伸长量)×2=(67.64+3.5)×2 =142.28(mm)C、计算N3钢绞线。
N3钢绞线为5束。
下料长度为20.70m。
1、把N3钢绞线分成三段:AB——直线段,BC——曲线段,CD——直线段2、已知CD段=7.901m,求BC和AB段之长度:BC=R×π/180×θ =3000×π/180×1.4°=0.733mAB=20.70/2-0.733-7.901-0.65 =1.066m3、分别计算各段的θ值:Aθ=CDθ=0,BCθ=π/180 ×θ(切线角 1.4°) =0.0(rad)4、计算张拉端的张拉应力P值:P=1860×75%×140×5=976500(N)5、分段计算锚下钢绞线的平均张拉应力和理论伸长量(见下表):表中张拉段尾端张拉力(即控制力Pcon经张拉段孔道摩阻后剩余张拉力)Pw(N)= Pcon×e-(kx+μθ),本张拉段尾端张拉力=下一段张拉段起点张拉力。
6.计算锚外(即千斤顶部分)钢绞线伸长量:PpL△L =———×1000=976500×0.5÷(140×5×197800)×1000=3.5(mm)。
ApEp7.计算N3钢绞线全段理论伸长量:△L=(三段伸长量之和+锚外钢绞线伸长量)×2 =(67.56+3.5)×2 =142.12(mm)二、非连续段箱梁的计算A、先计算N1钢绞线。
N1钢绞线为5束,下料长度为20.93m。
1、把N1钢绞线分成三段:AB——直线段,BC——曲线段,CD——直线段2、已知CD段=1.695m,求BC和AB之长度:BC=R×π/180×θ =5000×π/180×6.5°=5.672mAB=20.93/2-1.695-5.672-0.65 =2.448m3、分别计算各段的θ值:ABθ=CDθ=0,BCθ=π/180×θ =π/180×6.5°=0.11344644、计算张拉端的张拉应力P(N)P=1860×75%×140×5=976500(N)5、分段计算锚下钢绞线的平均张拉应力和理论伸长量(见下表):表中张拉段尾端张拉力(即控制力Pcon经张拉段孔道摩阻后剩余张拉力)Pw(N)= Pcon×e-(kx+μθ),本张拉段尾端张拉力=下一段张拉段起点张拉力。
6.计算锚外(即千斤顶部分)钢绞线伸长量:PpL△L =———×1000=976500×0.5÷(140×5×197800)×1000=3.5(mm)。
ApEp7.计算N1钢绞线全段理论伸长量:△L=(三段伸长量之和+锚外钢绞线伸长量)×2 =(67.82+3.5)×2 =142.64(mm)B、计算N2钢绞线。
N2钢绞线为5束,下料长度为20.95m。
1、把N2钢绞线分成三段:AB——直线段,BC——曲线段,CD——直线段2、已知CD段=3.579m,求BC和AB之长度:BC=R×π/180×θ =4000×π/180×6.5°=4.538mAB=20.95/2-3.579-4.538-0.65 =1.708m3、分别计算各段的θ值:ABθ=CDθ=0,BCθ=π/180×θ =π/180×6.5°=0.11344644、计算张拉端得张拉应力P(N)P=1860×75%×140×5=976500(N)5、分段计算锚下钢绞线的平均张拉应力和理论伸长量(见下表):表中张拉段尾端张拉力(即控制力Pcon经张拉段孔道摩阻后剩余张拉力)Pw(N)= Pcon×e-(kx+μθ),本张拉段尾端张拉力=下一段张拉段起点张拉力。
6.计算锚外(即千斤顶部分)钢绞线伸长量:PpL△L = ———×1000=976500×0.5÷(140×5×197800)×1000=3.5(mm)。
ApEp7.计算N2钢绞线全段理论伸长量:△L=(三段伸长量之和+锚外钢绞线伸长量)×2 =(67.64+3.5)×2 =142.28(mm)C、计算N3钢绞线。
N3钢绞线为4束,下料长度为20.80m。
1、把N3钢绞线分成三段:AB——直线段,BC——曲线段,CD——直线段2、已知CD段=8.001m,求BC和AB之长度:BC=R×π/180×θ =3000×π/180×1.4°=0.733mAB=20.80/2-0.733-8.001-0.65 =1.016m3、分别计算各段的θ值:ABθ=CDθ=0,BCθ=π/180×θ =π/180×1.4°=0.4、计算张拉端的张拉应力P(N)P=1860×75%×140×4=781200(N)5、分段计算锚下钢绞线的平均张拉应力和理论伸长量(见上表):表中张拉段尾端张拉力(即控制力Pcon经张拉段孔道摩阻后剩余张拉力)Pw(N)= Pcon×e-(kx+μθ),本张拉段尾端张拉力=下一段张拉段起点张拉力。
6.计算锚外(即千斤顶部分)钢绞线伸长量:PpL△L =———×1000=976500×0.5÷(140×4×197800)×1000=3.5(mm)。