问题标题:
【20m预应力空心板钢绞线后张法理论伸长值计算方法】
问题描述:
20m预应力空心板钢绞线后张法理论伸长值计算方法
陈伟宏回答:
后张法20米空心板梁张拉计算书
$1.理论依据及材料设备
一、钢束理论伸长值计算公式
…………………………………………(1)
=P×[1-e-(kL+μθ)]/(kL+μθ)
其中:
—预应力钢束理论伸长值,cm;
—预应力钢束的平均张拉力,N;
P—预应钢束张拉端的张拉力,N;
L—从张拉端至计算截面孔道长度,(应考虑千斤顶工作长度及设计图纸对不同梁板在曲线段的参数X值.)
Ay—预应力钢束截面面积,mm2;
Eg—预应力钢束弹性模量,MPa;
θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,rad;
K—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数;
μ—预应力钢束与孔道壁的摩擦系数;
二、材料与设备
(一)材料:主要是钢线,其标准必须是设计提出的ASTM416-90,标准强度,Φj15.24mm.每批材料均要送检,要有试验检验证书,其结果要达到设计标准.
(二)设备
设备主要是千斤顶油表,根据设计图纸要求,选用OVM15系列锚具,和YCW250B型选千斤顶,以及配套的ZB2X2/500型电动油泵.
2、选用油表.
根据20米空心板梁设计图纸要求,该类梁板有三种钢束,分别由4、5、6股钢绞线构成,各种钢束最大控制张拉力分别为781.2KN、976.5KN、1171.8KN.
YCW250型千斤顶活塞面积A=48360㎜2,按最大控制张拉力F=1171800N计算,其油表读数Q=F/A=1171800N/48360㎜2=24.23Mpa故油表选用1.6级,选用量程为(1.3~2倍)×24.32=31.5~48.46(Mpa)最大量程为60Mpa.
使用前千斤顶与油压表配套送有资质单位丁标定,经昆明理工大建筑学院标定结果:
千斤顶编号:20575,油压表编号:2395,千斤顶工作长度0.4m.
回归方程为
y=0.0214X-0.6739
千斤顶编号:20574,油压表编号:807,千斤顶工作长度0.4m.
回归方程为
y=0.0215X-0.4747
2、钢束理论伸长值计算
以α=0°边跨(边板、中板)为实例,计算钢束理论伸长量.
计算参数:
钢绞线弹性模量Ep=1.95×105Mpa,钢绞线截面积A=140㎜2,
金属螺旋管道系数:K=0.0015,μ=0.2~0.25,取0.225
钢绞线极限应力:,
一、根据钢绞线最大控制张拉力:P1=0.75×Rib×A=0.75×1860×140=195300N.
一、边跨边板
(一)、N1钢束理论抻长值.
根据图纸,将梁板钢束一半分为三段(L1、L2、L3),分别计算伸长量.N1钢束由5股钢绞线组成,最大控制张拉力,P=P1×5=195300×5=976500N.千斤顶工作长度0.4米.
1、L1为直线段:L1=1.01+0.4=1.41m,θ=0°
平均张拉力:
=P×[1-e-(KL1+μθ)]/(KL1+μθ)=P×[1-e-KL1]/KL1
=976500×[1-e-(0.0015×1.41)]/(0.0015×1.41)=975468N
∴△L1===10.08mm
2、L2为抛物线段:
一、N1钢束理论伸长值L1=4.189m,θ=L2/R=4.189/24=0.17454rad或θ=10°×п/180°=0.17453rad
一、L2起点力等于终点力2=P2×[1-e-(KL2+μθ)]/(KL2+μθ)
=974436×[1-e-(0.0015×4.189×0.17454)]/(0.0015×4.189+0.225×0.17454)
=952574N
∴△L2===29.23㎜
3、L3为直线段:L3=4.541m,θ=0°
L3起点张拉力:P3=2×2-P2=2×952574-974436=930712N
平均张拉力:3=P3×[1-e-KL3]/KL3
=930712×[1-e-(0.0015×4.541)]/(0.0015×4.541)=927550N
3×L3927550×4540
∴△L3===30.85㎜
梁钢板束一端90%的引伸量为:
3
△L=90%×∑△Li=0.9×(△L1+△L2+△L3)
i=1
=0.9×(10.08+29.23+30.85)=63.14㎜.设计值62.5㎜.
(三)N2钢束理论伸长值
N2钢束为直线,由6股钢绞线组成;故θ=0°,L=19.46+0.80=20.26米,最大控制张拉力P=P1×6=195300×6=1171800N,A6=140×6=840㎜2;千斤顶工作长度0.4×2=0.8m.
N2钢束理论伸长值△L:
平均张拉力:=P×[1-e-(KL+μθ)]/(KL+μθ)=P×[1-e-KL]/KL=1171800×[1-e-(0.0015×20.26)]/(0.0015×20.26)=1154174N
1×L1154174×20260
∴△L3===142.76㎜
二、边跨中板
(一)N1钢束理论伸长值
N1钢束由4股钢绞线构成,设计总长L=19.48m,弹性模量Ep=195000Mpa,最大控制张拉力P=195300×4=781200N,A4=A×4=140×4=560㎜2,千斤顶工作长度为0.4m.
根据设计图纸将一半钢束分为三段(L1、L2、L3)分别计算引伸量.
1、L1为直线段,L1=1.056+0.4=1.456m,θ=0°
平均张拉力:=P×[1-e-KL1]/KL1=781200×[1-e-(0.0015×1.456)]/(0.0015×1.456)
=7803484N
1×L1780348×1456
∴△L1===10.4㎜
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