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预应力钢绞线理论伸长值精确计算讲解

预应力钢绞线理论伸长值计算结果中板5孔△L N1=130.32㎜△L N2=130.94㎜边板6孔△L N1=130.32㎜△L N2=130.94㎜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《公路桥涵施工技术规范》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(mm2)。

根据规范(GB/T5224-2014)取公称面积140mm2。

Ep———钢绞线的弹性模量(N/ mm2), 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《公路桥涵施工技术规范》339页计算而得:Pcon [1-e-(k x+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。

一、理论伸长值的计算A、算中板N1钢绞线。

N1为5束钢绞线,下料长度为19.216m(两端各预留80cm)。

1、将N1钢绞线分成6段:1——直线段,2——曲线段,3——直线段,4——直线段,5——曲线段,6——直线段(如图1所示)2、查设计图可得各段的长度以及各段曲线切线夹角值并计算θ值如下表所示:分段编号分段长度夹角值(ɑ。

)θ(rad)1 2.044 0 02 2.7934 0.06983 3.971 0 04 3.971 0 05 2.793 4 0.06986 2.044 0 0图1图中单位尺寸为cm3、计算张拉端的张拉应力P(N):P=设计控制应力×单根钢绞线截面面积×根数=1395×140×5=976500(N)4、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。

中板5孔N1线段ɑθ=π/180 ×ɑx(m)kx+μθe-(kx+μθ)Pcon(N)Pw(N)Pp(N)理论伸长量(mm)1 0 0 2.044 0.003066 0.996938695 976500.00 973510.64 975004.55 14.602 4 0.069811111 2.793 0.021642278 0.978590236 973510.64 952668.00 963051.73 19.713 0 0 3.971 0.0059565 0.994061205 952668.00 947010.30 949836.34 27.634 0 0 3.971 0.0059565 0.994061205 952668.00 947010.30 949836.34 27.635 4 0.069811111 2.793 0.021642278 0.978590236 973510.64 952668.00 963051.73 19.716 0 0 2.044 0.003066 0.996938695 976500.00 973510.64 975004.55 14.60 ∑17.616 123.88 5.计算锚外(即千斤顶部分)钢绞线伸长量:PpL△L =———×1000=976500×0.45÷(140×5×195000)×1000=3.22(mm)。

ApEp6.计算N1钢绞线全段理论伸长量:△L=钢束伸长量+锚外钢绞线伸长量× 2 =123.88+3.22×2=130.32(mm)B、计算中板N2钢绞线。

N2钢绞线为5束钢绞线下料长度为19.242m。

(两端各预留80cm)1、将N2钢绞线分成6段:1——直线段,2——曲线段,3——直线段,4——直线段,5——曲线段,6——直线段(如图2所示)2、查设计图可得各段的长度以及各段曲线切线夹角值并计算θ值如下表所示:分段编号分段长度夹角值(ɑ。

)θ(rad)1 5.093 0 02 1.745 5 0.08733 1.983 0 04 1.983 0 05 1.745 5 0.08736 5.093 0 0图2图中单位尺寸为cm3、计算张拉端的张拉应力P值为976500(N)4、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。

5孔N2线段θɑ=π/180 ×θx(m)kx+μθe-(kx+μθ)Pcon(N)Pw(N)Pp(N)理论伸长量(mm)1 0 0 5.093 0.0076395 0.992389607 976500.00 969068.45 972779.49 36.302 5 0.087263889 1.745 0.024433472 0.975862609 969068.45 945677.67 957325.43 12.243 0 0 1.983 0.0029745 0.997029919 945677.67 942868.93 944272.60 13.724 0 0 1.983 0.0029745 0.997029919 945677.67 942868.93 944272.60 13.725 5 0.087263889 1.745 0.024433472 0.975862609 969068.45 945677.67 957325.43 12.246 0 0 5.093 0.0076395 0.992389607 976500.00 969068.45 972779.49 36.30 ∑17.642 124.50锚外(即千斤顶部分)钢绞线伸长量:PpL△L =———×1000=976500×0.45×1000÷(140×5×195000)=3.22(mm)。

ApEp6.计算N2钢绞线全段理论伸长量:△L=钢束伸长量+锚外钢绞线伸长量× 2 =124.5+3.22×2=130.94(mm)C、计算边板6孔N1钢绞线。

N1钢绞线为6束钢绞线下料长度为19.216m。

(两端各预留80cm)1、将N2钢绞线分成6段:1——直线段,2——曲线段,3——直线段,4——直线段,5——曲线段,6——直线段(如图3所示)2、查设计图可得各段的长度以及各段曲线切线夹角值并计算θ值如下表所示:分段编号分段长度(m)夹角值(ɑ。

)θ(rad)1 2.044 0 02 2.7934 0.06983 3.971 0 04 3.971 0 05 2.793 4 0.06986 2.044 0 0图3图中单位尺寸为cm3、计算张拉端的张拉应力P值为1171800(N)4、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孔N1线段θɑ=π/180 ×θx(m)kx+μθe-(kx+μθ)Pcon(N)Pw(N)Pp(N)理论伸长量(mm)1 0 0 2.044 0.003066 0.996938695 1171800.00 1168212.76 1170005.47 14.602 4 0.069811111 2.793 0.021642278 0.978590236 1168212.76 1143201.60 1155662.08 19.713 0 0 3.971 0.0059565 0.994061205 1143201.60 1136412.36 1139803.61 27.634 0 0 3.971 0.0059565 0.994061205 1143201.60 1136412.36 1139803.61 27.635 4 0.069811111 2.793 0.021642278 0.978590236 1168212.76 1143201.60 1155662.08 19.716 0 0 2.044 0.003066 0.996938695 1171800.00 1168212.76 1170005.47 14.60 ∑17.616 123.885.计算锚外(即千斤顶部分)钢绞线伸长量:PpL△L =———×1000=1171800×0.45×1000÷(140×6×195000)=3.22(mm)。

ApEp6.计算边板6孔N1钢绞线全段理论伸长量:△L=钢束伸长量+锚外钢绞线伸长量× 2 =123.88+3.22×2=130.32(mm)D、计算边板6孔N2钢绞线。

N2钢绞线为6束钢绞线下料长度为19.242m。

1、将N2钢绞线分成6段:1——直线段,2——曲线段,3——直线段,4——直线段,5——曲线段,6——直线段(如图4所示)2、查设计图可得各段的长度以及各段曲线切线夹角值并计算θ值如下表所示:分段编号分段长度夹角值(ɑ。

)θ(rad)1 5.093 0 02 1.745 5 0.08733 1.983 0 04 1.983 0 05 1.745 5 0.08736 5.093 0 0图4图中单位尺寸为cm3、计算张拉端的张拉应力P值为1171800(N)4、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孔N2线段θɑ=π/180 ×θx(m)kx+μθe-(kx+μθ)Pcon(N)Pw(N)Pp(N)理论伸长量(mm)1 0 0 5.093 0.0076395 0.992389607 1171800.00 1162882.14 1167335.39 36.302 5 0.087263889 1.745 0.024433472 0.975862609 1162882.14 1134813.20 1148790.52 12.243 0 0 1.983 0.0029745 0.997029919 1134813.20 1131442.71 1133127.12 13.724 0 0 1.983 0.0029745 0.997029919 1134813.20 1131442.71 1133127.12 13.725 5 0.087263889 1.745 0.024433472 0.975862609 1162882.14 1134813.20 1148790.52 12.246 0 0 5.093 0.0076395 0.992389607 1171800.00 1162882.14 1167335.39 36.30 ∑17.642 124.505.计算锚外(即千斤顶部分)钢绞线伸长量:PpL0.45×1000÷(140×6×195000)=3.22(mm)。

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