鋼絞線張拉伸長量的計算

1、鋼絞線張 拉伸長量的計算橋梁結(jié)構(gòu)常用鋼絞線的規(guī)格一般是 ASTM A416、270 級低松弛鋼絞線，公稱直徑為15.24mm,標(biāo)準(zhǔn)強度為1860MPa,彈性模量為195000MPa,橋梁施 工中張拉控制應(yīng)力（本文中用 Ycon 表示）一般為標(biāo)準(zhǔn)強度的 75%即 1395MPa。本文重點介紹曲線布置的鋼絞線伸長量計算,并給出CASIO fx-4800P 計算器的計算程序,另外簡要介紹千斤頂標(biāo)定的一些注意問題。參照技術(shù)規(guī)范為 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（ JTJ 041-2000）（以下簡稱橋規(guī)）。一、直線布置的鋼絞線伸長量計算直線布置的鋼絞線伸長量計算有兩種計算方式：1、按照橋規(guī)第129頁公式12.8

2、.3-1計算，其中Pp平均張拉力在直線 布置時即為張拉控制力,其余參數(shù)按照實際使用的鋼絞線相應(yīng)參數(shù)代入即可 。2、簡化公式公式中Pp（單位：N）/Ap （單位：mm）即平均張拉力/截面面積就是平均張拉應(yīng)力（單位為MPa），本文中用丫表示2則公式可以簡化為/ L=Y*L/Ep。橋梁施工中直線布置鋼絞線時一般 Y=Ycon=1395MPa, Ep=195000Mpa, 代入公式中計算得簡式/ L=0.0071538L,/ L與L的單位相同。如果實測鋼絞 線各項力學(xué)參數(shù)與本文中給出的各項參數(shù)差值較大,則不能直接代用本簡式 。二、曲線布置的鋼絞線伸長量計算實際上曲線布置的鋼絞線伸長量就是把每一計算段（

3、包括直線段和曲線段） 的伸長量分別計算出來,最后和值就是總伸長量。關(guān)鍵在于對于曲線布置的 鋼 絞 線每一計算段的張拉端應(yīng)力和平均張拉應(yīng)力都不相同,手工計算起來比較 繁 瑣, 并且橋規(guī)中只給出了平均張拉力的計算公式,而未說明具體的計算 過 程,另 外借助程序計算比較方便。平均張拉力計算公式見橋規(guī)第 339頁附 錄 G-8： 預(yù)應(yīng)力筋平均張拉力的計算。對于此公式本文中把張拉端的張拉力改為張拉端的張拉應(yīng)力（用 丫 表示）,則計算結(jié)果就是平均張拉應(yīng)力（用 Yp表示），這樣計算會更 方便一些。下面舉例說明曲線布置的鋼絞線伸長量計算過程：例：某蓋梁鋼絞線伸長量計算左側(cè)右側(cè)線段線形長度（m）夾角和（度）線段

4、線形長度（m）夾角和（度）AB直線0.645HI直線3.123BC曲線1.39620IJ曲線1.04715CD直線1.075JK直線2.617DE曲線1.39620KL曲線1.04715EZ直線0.044LZ直線0.0441、本例鋼絞線布置為非對稱布置，施工要求鋼絞線兩端同時張拉，找出線 形受力的中點大致為Z點（實際上應(yīng)該在DE上），需分別計算左側(cè)和右側(cè)伸 長 量，兩側(cè)伸長量之和為總伸長量。如果鋼絞線為對稱布置并且兩端同時張拉，則只需計算半邊伸長量再乘以2就是總伸長量。本例中張拉控制應(yīng)力為Yeon=1395MPa,鋼絞線彈性模量為 Ep=195000Mpa,附錄公式中K值取 0.0015, U

5、值取0.2。2、計算過程 計算AB直線段A 點為張拉端，A=Yeon=1395MPa,則/La =YA*LAB/Ep=0.004614m=Y B其中a為A點的張拉應(yīng)力，Lab為AB段的長度，/ Lab為AB段的伸長Y量，以下類同。 計算BC圓曲線段B點為張拉端，YB=YA=i395MPa （因為AB為直線段），切線夾角和為0.34907rad,代入附錄公式得 YBC=1346.0256MPa,則/ Lbc=Ybc*L Bc/Ep=0.009636m。其中Ybc為BC段的平均張拉應(yīng)力，以 下類同 計算 CD 直線段C點為張拉端，Yc=2Yb - B=1297.0512MPa (因為BC段為圓曲線

6、段,CYYcGoTo 3/XJ:J=J n 十 180:J=0=P=Q：mP=Q(1e(-KX-UJ) - (KX+UJ) / Q=2fPQ:S=S+PX- E:GoTo 2/LBL3:”END”:S”S=”2、程序說明 K、U為系數(shù)，對應(yīng)于橋規(guī)附錄 G-8中的k、卩系數(shù)。C為張拉控制 應(yīng)力，單位為MPa； E為鋼絞線的彈性模量，單位為 MPa。程序開始時需要輸 入這4個參數(shù)。 X為當(dāng)前計算段的鋼絞線長度，單位為 m; J為當(dāng)前計算曲線段的切線 夾角和，橋規(guī)中單位為 rad， 本程序中直接輸入角度即可，直線時輸入 0o 計算過程中需要循環(huán)輸入X和J的值。 S為累計伸長量，單位為m； P為當(dāng)前計

7、算段的平均張拉應(yīng)力，單位為 MPa； Q 為計算段張 拉端的張拉應(yīng)力，單位為 MPa。 如果是兩端張拉，必須由兩端向中間計算 X輸入0時表示計算結(jié)束，隨后顯示總伸長量 S （即累計伸長量）。如果要顯示中間計算結(jié)果 P、Q 和本計算段鋼絞線的伸長量，可適當(dāng)修 改源程序。四、千斤頂標(biāo)定及計算中注意的問題1、 千斤頂和測力計校驗周期應(yīng)符合橋規(guī)第128 頁規(guī)定，即千斤頂使用 超過 6 個月或 200 次或在使用過程中出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象或檢修以后應(yīng)重新校驗 ； 彈簧測力計的校驗期限不宜超過 2 個月。2、千斤頂標(biāo)定后怎樣根據(jù)試驗報告中給出回歸方程來計算油表讀數(shù) 在先張法空心板施工過程中，由于梁板型號多樣，每種梁板中的鋼絞線根數(shù)可能不一樣，在后張法梁板施工過程中由于每束鋼絞線的根數(shù)不盡相同，因此計算張拉各階段的油表讀數(shù)時，應(yīng)該對應(yīng)每種型號的梁板或每種鋼絞線束分別進(jìn)行計算。例如給出某個千斤頂?shù)幕貧w方程為 丫 = 0.0219X 0.3134，其中丫為油表讀 數(shù)， X 為荷載級別。設(shè)計中給出的各項參數(shù)為：張拉控制 應(yīng)力 Ycon=1395MPa， 鋼絞線的彈性模量為Ep=195000Mpa,鋼絞線截面積為A = 140mm。則計算得張拉控制力為2 195.3KN。假設(shè)某種型號的先張法梁板有 8 根鋼絞線，并且為整體張拉，則整體張拉控制力195.3X 8= 1562.4KN,由于是由2個千斤頂張拉，