鋼絞線理論伸長值計算

PAGEPAGE1預應力鋼絞線理論伸長值計算[摘要]預應力鋼絞線理論伸長值的計算是預應力鋼絞線張拉施工的重要步驟,是校核鋼絞線應力控制張拉時理論伸長值和實際伸長值差值的基礎數(shù)據，本文通過實例指出了預應力鋼絞線理論伸長值計算的詳細步驟。[關鍵詞]預應力鋼絞線理論伸長值。一、前言預應力技術在的應用,大大提高了結構自身的承載能力,結構自身重量也隨之改變,節(jié)約了大量鋼材，取得了一定的經濟和社會效益。同時,預應力技術在結構的使用性能和壽命上起著舉足輕重的作用,所以預應力的控制尤為重要。在施工過程中,為了保證施工質量,預應力張拉要求采用雙控,即應力控制為主,伸長量控制為輔,計算伸長值與實際測量伸長值的差值應控制在±6%范圍內,因此伸長量的計算顯得十分重要。二、工程概況滬昆客專江西段XX標項目制梁場位于江西省XX市，所生產梁體為后張法32/24米預應力混凝土簡支箱梁，現(xiàn)以32米梁型N1號鋼絞線為例說明鋼絞線的理論伸長值計算。三、計算公式曲線預應力筋的理論張拉伸長值△LT按以下公式計算：△LT=Pp*L/ApEpPp=P*(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)式中：P——預應力筋的張拉力；Ap——預應力筋的截面面積；Ep——預應力筋的彈性模量；L——從張拉端至固定端的孔道長度（m）；K——每米孔道局部偏差摩擦影響系數(shù)；u——預應力筋與孔道壁之間的摩擦系數(shù)；θ——從張拉端至固定端曲線孔道部分切線的總夾角（rad）x——從張拉端至計算截面的孔道長度公式中的k和μ是后張法鋼絞線伸長量計算中的兩個重要的參數(shù)，這兩個值的的大小取決于多方面的因素：管道的成型方式、力筋的類型、表面特征是光滑的還是有波紋的、表面是否有銹斑，波紋管的布設是否正確，偏差大小，彎道位置及角度等等，各個因素在施工中的變動很大，還有很多是不可能預先確定的，因此，摩擦系數(shù)的大小很大程度上取決于施工的精確程度。在工程實施中，我們對孔道磨擦系數(shù)進行測定，并對施工中影響磨擦系數(shù)的方面進行認真的檢查，如波紋管的三維位置是否正確等等，以確保摩擦系數(shù)的大小基本一致。進行分段計算時，靠近張拉端第一段的終點力即為第二段的起點力，每段的終點力與起點力的關系如下式：Pz=Pqe-(KX+μθ)Pz—分段終點力Pq—分段的起點力θ、x、k、μ—意義同上其他各段的起終點力可以從張拉端開始進行逐步的計算。四、實例計算4.1現(xiàn)以N1號預應力筋為例進行計算。由管道摩阻試驗確定u=0.5694，K=0.00136，錨口及喇叭口損失設計按控制應力的5.3%計算，錨外控制應力設計為1339.2MPa。設計采用12束鋼絞線，Ap=140mm2。由公式可以看出鋼絞線的彈性模量Ep與伸長值成反比，現(xiàn)取鋼絞線彈性模量Ep=1.95×105MPa進行計算。預應力筋（1/2）布置如下圖所示：A-B段計算如下：L1=3160/cos4°=3167.72mmk=0.00136x=3.1677u=0.5694θ=0P1=1339.2*140*12*（1-0.053）=2130613.63N△L1=Pp*L/ApEp=P1*(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)*L1/ApEp=20.56mmB-C段計算如下：L2=15000*4/360*2*3.1415926=1047.2mmk=0.00136x=1.0472u=0.5694θ=4/360*2*3.1415926=0.0698P2=P1*e-(kx+μθ)=2130613.63*e-0.0043=2121454.54N△L2=Pp*L/ApEp=P2*(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)*L2/ApEp=6.64mmC-D段計算如下：L3=11704mmk=0.00136x=11.704u=0.5694θ=0P3=P2*e-(kx+μθ)=2121454.54*e-0.0412=2035875.91N△L3=Pp*L/ApEp=P3*(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)*L3/ApEp=72.16mmL=(△L1+△L2+△L3)*2=(20.56+6.64+72.16)*2=198.72mm4.2由于N1號鋼絞線位于箱梁底板中心位置，故只有豎直角度而沒有水平角度，其余鋼絞線均存在豎直角度與水平角度，分段計算時應綜合考慮豎直角度與水平角度。伸長值計算與N1號鋼絞線計算相同。五、結束語鋼絞線的分段原則是將整根鋼絞線根據設計線形分成曲線連續(xù)段及直線連續(xù)段，而不能將直線段及曲線段分在同一段內。預應力筋的伸長量計算方法有多種，常用的平均力法及簡化計算法在很多工程施工中也能夠滿足精度要求，通過測量千斤頂活塞伸出量再進行換算的方法也可以用于實際施工中，這里僅是將現(xiàn)行規(guī)范中精確計算法及施工中誤差較小的一種測量方法作了簡單的介紹。在實際施工過程中要密切注意各種數(shù)值的變化,認真核對實際伸長值數(shù)據,在計算工作長度時,還要考慮千斤頂及錨