主线标准段横梁和顶板负弯矩张拉计算

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主线标准段横梁和顶板负弯矩张拉计算

S6公路新建工程5标

主线标准段横梁和顶板负弯矩

预应力张拉计算书

编制:

复核:

中铁四局集团有限公司S6公路5标项目经理部

2011年9月17日

主线标准段横梁和顶板负弯矩预应力张拉计算书

一、设计说明

主线标准段横梁和顶板负弯矩预应力钢绞线都采用1*7-15.20-1860-GB/T 5224-2003的国家标准。标准强度fpk=1860MPa,E=1.97*105MPa,控制张拉应力

σcon=0.75fpk。锚具采用群锚体系,应符合GB/T 14370-2007《预应力锚具,夹具

和联结器》的各项要求。预应力钢绞线张拉采用应力应变双控,锚下控制应力为0.75fpk。张拉顺序:0→初应力(0.1σcon)→1.03σcon→(持荷3min)→锚固。预

应力钢束张拉后,应在距锚头30mm处用砂轮机切割,并采洒水措施使锚头降温。横梁N1、N2和顶板负弯矩T1、T2、T3钢束均采用两端同步对称张拉,张拉顺序为先T3、T2、T1单根张拉,然后在N2、N1整束张拉。

图1:主线标准段横梁钢束构造图(B=16.5m) 单位:mm

二、计算公式及参数:

1、预应力平均张拉力计算公式及参数:

pp=p1-e-(kx+mq)

kx+mq

式中:

Pp—预应力筋平均张拉力(N)

P—预应力筋张拉端的张拉力(N)

x—从张拉端至计算截面的孔道长度(m)

θ—从张拉端至计算截面的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檫的影响系数

μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数

2、预应力筋的理论伸长值计算公式及参数: Dl=ppl

AE) PP

式中:

Pp—预应力筋平均张拉力(N)

L—预应力筋的长度(mm)

Ap—预应力筋的截面面积(mm2)

Ep—预应力筋的弹性模量(MPa)

三、计算参数取值:

1、K—孔道每米局部偏差对摩檫的影响系数:取0.0015

2、μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数:取0.15

3、Ap—预应力筋的实测截面面积:141.4 mm2

4、Ep—预应力筋实测弹性模量:1.97×105 MPa

5、锚下控制应力:σk=0.75fpk=0.75×1860=1395 MPa

6、单根钢绞线张拉端的张拉控制力:P=1395×141.4=197253N

四、主线标准段横梁预应力张拉时理论伸长量计算(按单根钢绞线计算):

(1)N1钢束

单根钢绞线张拉的张拉力

P=0.75*1860×142.7=199066.5N

x=1.326m,

θ=0rad

kx+μθ=0.0015×1.326=0.001989

Pp=199066.5×(1-e-0.001989)/0.001989=198868.2N

ΔL= PpL/(Ap Ep)=198868.2×1.326×103/(142.7×2.007×105)=9.21mm

P终1=199066.5* e-0.001989=198670.4N

P=198670.4N

x=3.926m

θ=0.2618rad

kx+μθ=0.0015×3.926+0.15*0.2618=0.0451589

Pp=198670.4×(1-e-0.0451589)/0.0451589=194251.4N

ΔL= PpL/(Ap Ep)=194251.4×3.926×103/(142.7×2.007×105)=26.63mm

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