40sT 梁张拉力计算书.docx
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40sT梁张拉力计算书
安子垭大桥40米预应力T梁预应力张拉计算书
编制：
2012年2月20日
一、张拉施工方案
我合同段施工的安子垭大桥40米T梁预应力钢绞线采用高强度低松弛钢铰线，fpk=1860Mpa，公称直径d=15.24mm，公称面积Ay=140mm2，弹性模量Ey=1.95×105Mpa。
40米T梁正弯矩钢束采用8股、9股，钢束控制张拉力σcon=0.75fpk=1395Mpa。
锚具采用15-8型、15-9型系列整套锚具，管道成孔采用钢波纹管。
所有锚具及钢绞线按材料检验批量抽检，严禁使用无部级以上级别技术鉴定和产品鉴定的材料。
材料要有厂方提供的质量说明书和出厂时间。
钢铰线要防止生锈和影响水泥粘结的油污。
钢铰线下料采用砂轮切割机按加工长度下料。
钢筋绑扎结束，装模前由专人对波纹管进行检查，若有孔眼须用胶布缠好，严禁进浆。
预应力张拉前先试压同条件养护砼试件，主梁达到设计强度85%以上且养护龄期不小于7天方可张拉，钢束张拉时应两端对称、均匀张拉，不得集中张拉，并观察主梁的侧弯情况，张拉前先对张拉千斤顶进行校核。
张拉顺序为：
50%N2、N3→100%N1→100%N2、N3→100%N4，张拉程序：
0-初始应力（10％σk）-σk（持荷2分钟锚固）。
张拉时实行双控，理论伸长量与实际伸长量相差应控制在-6%～+6%之间，否则应分析原因或重新张拉。
张拉严格控制滑丝和断丝，每束不超过1根，累计全片梁小于1%。
张拉完割除钢铰线头，及时压浆。
张拉时做好施工记录。
二、理论伸长值计算
1、理论伸长量计算
钢铰线采用15.24mm单根截面面积140mm2
标准强度fpk=1860MPa弹性模量Ey=1.95×105MPa
管道摩擦系数μ=0.25管道偏差系数K=0.0015
锚下控制应力σcon=0.75×fpk=1860×0.75=1395MPa
每股控制张拉力1395×140=195300N
4股钢绞线控制张拉力N=193905×4=775620N=775.62KN
8股钢绞线控制张拉力N=193905×8=1551240N=1551.24KN
9股钢绞线控制张拉力N=193905×9=1745145N=1745.15KN
计算公式：
PP=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
△L=PP×L/AP×EP
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）
e—常数（e=2.7183）
k—孔道摩擦系数（取0.0015）
x—从张拉端至计算截面积的孔道长度（米）
μ—孔道偏差系数（取0.2）
θ—从张拉端至计算截面积曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）
L--预应力筋的长度（mm）
AP--预应力筋的截面面积（mm2）（取139mm2）
EP--预应力筋的弹性模量（取1.95*105N/mm2）
计算说明：
T梁两端对称张拉，所以采用单端计算的方法进行计算。
（1）、（kx+μθ）计算：
A、负弯矩：
kx+μθ=0.0015*1.193+0.2*9*0.017453=0.033
B、N1：
kx+μθ=0.0015*2.197+0.2*7*0.017453=0.028
C、N2：
kx+μθ=0.0015*1.096+0.2*9*0.017453=0.033
D、N3:
kx+μθ=0.0015*2.196+0.2*8*0.017453=0.031
E、N4:
kx+μθ=0.0015*5.876+0.2*8*0.017453=0.037
（2）、4孔负弯矩预应力束的直线段和曲线段数据表
预应力编号
直线段长度（L1）米
曲线段长度（L2）米
直线段长度（L3）米
T1
1.193
1.587
8.367
T2
1.193
1.587
5.367
T3
1.193
1.587
2.367
如下图所示：
负弯矩伸长量计算：
PP=P*（1-e-0.033）/0.033=0.984P
T1一端伸长量：
（775.62*1.193*0.984*10）/（139*4*1.95）+（775.62*0.984*1.587*10）/（139*4*1.95）+（775.62*8.367*0.984*10）/（139*4*1.95））=8.4+11.2+58.9=78.5mm
T2一端伸长量：
（775.62*1.193*0.984*10）/（139*4*1.95）+（775.62*0.984*1.587*10）/（139*4*1.95）+（775.62*5.367*0.984*10）/（139*4*1.95））=8.4+11.2+37.8=57.4mm
T3一端伸长量：
（775.62*1.193*0.984*10）/（139*4*1.95）+（775.62*0.984*1.587*10）/（139*4*1.95）+（775.62*2.367*0.984*10）/（139*4*1.95））=8.4+11.2+16.7=36.3mm
T1钢束单端延伸量△L=78.5mm，取90%为71mm，图纸设计伸长量：
78mm
T2钢束单端延伸量△L=57.4mm，取90%为52mm，图纸设计伸长量：
53mm
T3钢束单端延伸量△L=36.3mm，取90%为33mm，图纸设计伸长量：
36mm
（3）8孔正弯矩预应力束的直线段和曲线段数据表
预应力编号
直线段长度（L1）米
曲线段长度（L2）米
直线段长度（L3）米
N1
2.197
7.330
10.205
N2
1.096
11.782
6.881
N3
2.196
16.797
0.782
N4
5.876
12.597
1.323
如下图所示：
N1一端伸长量计算：
PP=P*（1-e-0.028）/0.028=0.986P
N1一端伸长量：
（1551.2*2.197*0.986*10）/（139*8*1.95）+（1551.2*0.986*7.333*10）/（139*8*1.95）+（1551.2*0.986*10.205*10）/（139*8*1.95）=15.5+51.7+71.98=139.2mm
N2一端伸长量计算：
PP=P*（1-e-0.033）/0.033=0.984P
N2一端伸长量：
（1551.2*1.096*0.984*10）/（139*8*1.95）+（1551.2*0.986*11.782*10）/（139*8*1.95）+（1551.2*0.986*6.881*10）/（139*8*1.95）=7.7+82.9+48.4=139.0mm
N3一端伸长量计算：
PP=P*（1-e-0.031）/0.031=0.985P
N3一端伸长量：
（1551.2*2.196*0.985*10）/（139*8*1.95）+（1551.2*0.985*16.797*10）/（139*8*1.95）+（1551.2*0.985*0.782*10）/（139*8*1.95）=15.5+118.4+5.5=139.4mm
N4一端伸长量计算：
PP=P*（1-e-0.037）/0.037=0.982P
N4一端伸长量：
（1551.2*5.876*0.982*10）/（139*8*1.95）+（1551.2*0.982*12.597*10）/（139*8*1.95）+（1551.2*0.982*1.323*10）/（139*8*1.95）=41.3+88.5+9.3=139.1mm
N1钢束单端延伸量△L=139.2mm，90%为125.3mm，图纸设计伸长量：
122.4mm
N2钢束单端延伸量△L=139.0mm，90%为125.1mm，图纸设计伸长量：
122.4mm
N3钢束单端延伸量△L=139.4mm，90%为125.5mm，图纸设计伸长量：
123.3mm
N4钢束单端延伸量△L=139.1mm，90%为125.2mm，图纸设计伸长量：
124.2mm
（4）9孔正弯矩预应力束的直线段和曲线段数据表
预应力编号
直线段长度（L1）米
曲线段长度（L2）米
直线段长度（L3）米
N1
2.197
7.330
10.165
N2
1.096
11.782
6.841
N3
2.196
16.797
0.742
N4
5.876
12.597
1.283
如图所示：
N1一端伸长量计算：
PP=P*（1-e-0.028）/0.028=0.986P
N1一端伸长量：
（1745.2*2.197*0.986*10）/（139*9*1.95）+（1745.2*0.986*7.333*10）/（139*9*1.95）+（1745.2*0.986*10.165*10）/（139*9*1.95）=15.5+51.7+71.7=138.9mm
N2一端伸长量计算：
PP=P*（1-e-0.033）/0.033=0.984P
N2一端伸长量：
（1745.2*1.096*0.984*10）/（139*9*1.95）+（1745.2*0.984*11.782*10）/（139*9*1.95）+（1745.2*0.986*6.841*10）/（139*9*1.95）=7.7+82.9+48.2=138.8mm
N3一端伸长量计算：
PP=P*（1-e-0.031）/0.031=0.985P
N3一端伸长量：
（1745.2*2.196*0.985*10）/（139*9*1.95）+（1745.2*0.985*16.797*10）/（139*9*1.95）+（1745.2*0.985*0.742*10）/（139*9*1.95）=15.5+118.4+5.2=139.1mm
N4一端伸长量计算：
PP=P*（1-e-0.037）/0.037=0.982P
N4一端伸长量：
（1745.2*5.876*0.982*10）/（139*9*1.95）+（1745.2*0.982*12.597*10）/（139*9*1.95）+（1745.2*0.982*1.283*10）/（139*9*1.95）=41.3+88.5+9.0=138.8mm
N1钢束单端延伸量△L=138.9mm，90%为125.0mm，图纸设计伸长量：
122.4mm
N2钢束单端延伸量△L=138.8mm，90%为124.9mm，图纸设计伸长量：
122.4mm
N3钢束单端延伸量△L=139.1mm，90%为125.2mm，图纸设计伸长量：
123.3mm
N4钢束单端延伸量△L=138.8mm，90%为124.9mm，图纸设计伸长量：
124.2mm
施工时前10%张拉伸长量不准确，不予考虑，控制10%～20%、20%～100%的伸长量，伸长量偏差不超过±6%，否则应分析原因或重新张拉。
2、张拉油表读数计算
设计张拉应力：
σk=0.75fpk=1395MPa
千斤顶型号：
250t，编号：
012440#
对应油表编号：
01011#油泵编号：
0535#
回归方程：
y=0.0212x+0.0952，40mT梁张拉对应油表读数见下表
40mT梁对应油表读数计算表
编号
部位
束数
锚下控制应力σK（Mpa）
截面积
张拉力
10%P
对应油表读数
20%P
对应油表读数
50%P
对应油表读数
100%P
对应油表读数
n
A（mm2）
P（KN）
（KN）
（KN）
（KN）
（KN）
N1
边跨
9
1395
139
1745.2
174.5
3.8
349.0
7.5
872.6
18.6
1745.2
37.1
N2
9
1395
139
1745.2
174.5
3.8
349.0
7.5
872.6
18.6
1745.2
37.1
N3
9
1395
139
1745.2
174.5
3.8
349.0
7.5
872.6
18.6
1745.2
37.1
N4
9
1395
139
1745.2
174.5
3.8
349.0
7.5
872.6
18.6
1745.2
37.1
N1
中跨
8
1395
139
1551.2
155.1
3.4
310.2
6.7
775.6
16.5
1551.2
33.0
N2
8
1395
139
1551.2
155.1
3.4
310.2
6.7
775.6
16.5
1551.2
33.0
N3
8
1395
139
1551.2
155.1
3.4
310.2
6.7
775.6
16.5
1551.2
33.0
N4
8
1395
139
1551.2
155.1
3.4
310.2
6.7
775.6
16.5
1551.2
33.0
设计张拉应力：
σk=0.75fpk=1395MPa
千斤顶型号：
250t，编号：
012453#
对应油表编号：
01073#
回归方程：
y=0.022x-0.0857，40mT梁张拉对应油表读数见下表
40mT梁对应油表读数计算表
编号
部位
束数
锚下控制应力σK（Mpa）
截面积
张拉力
10%P
对应油表读数
20%P
对应油表读数
50%P
对应油表读数
100%P
对应油表读数
n
A（mm2）
P（KN）
（KN）
（KN）
（KN）
（KN）
N1
边跨
9
1395
139
1745.2
174.5
3.8
349.0
7.6
872.6
19.1
1745.2
38.3
N2
9
1395
139
1745.2
174.5
3.8
349.0
7.6
872.6
19.1
1745.2
38.3
N3
9
1395
139
1745.2
174.5
3.8
349.0
7.6
872.6
19.1
1745.2
38.3
N4
9
1395
139
1745.2
174.5
3.8
349.0
7.6
872.6
19.1
1745.2
38.3
N1
中跨
8
1395
139
1551.2
155.1
3.3
310.2
6.7
775.6
17.0
1551.2
34.0
N2
8
1395
139
1551.2
155.1
3.3
310.2
6.7
775.6
17.0
1551.2
34.0
N3
8
1395
139
1551.2
155.1
3.3
310.2
6.7
775.6
17.0
1551.2
34.0
N4
8
1395
139
1551.2
155.1
3.3
310.2
6.7
775.6
17.0
1551.2
34.0
三、孔道压浆
预应力钢铰线张拉后，应尽快组织压浆。
压浆所用的水、水泥、外加剂等均由试验室确定并符合设计和规范要求。
压浆前对孔道进行清洁处理，并用压缩空气清理。
水泥浆在使用前和压入过程中要连续搅拌，不得通过加水来提高水泥浆因延迟所降低的流动度。
压浆采用活塞式压浆泵，直至另一端饱满出浆并与规定稠度相同为止。
为保证管道中充满灰浆，关闭出浆口后，应保持不小于0.5Mpa的一个稳定期，时间不小于2分钟。
每片梁均要制取3组压浆试件，标准养护28天，来测定水泥浆质量。
压浆完成后，对需封锚边梁应立即将锚具周围冲洗干净，并对梁端砼凿毛，然后按设计浇筑封端砼。
当水泥浆强度达到设计要求后，方可进行移梁和架梁。
四、安全措施
施工前对所有施工工人员进行安全操作规程培训和安全技术交底，使之掌握安全操作所需的知识和技能。
量测预应力筋的伸长值，应停止开动千斤顶。
在高压油管的接头应加强防护套，以防喷油伤人。
张拉时安排人专门统一指挥。
张拉两端严禁站人，张拉由专人负责。
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