负弯矩张拉计算书.doc
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G109线倒淌河至大水桥改线工程
DD-SG4合同段
桥面负弯矩张拉计算书
编制：
内部审核：
内部审批：
中交一公局第五工程有限公司
G109倒淌河至大水桥改线工程DDSG4标项目部
二○一七年三月
桥面负弯矩张拉计算书
一、工程简介
我项目箱梁跨径为20米，与路线斜交角为0°。
预应力采用GB/T5224-2003标准生产的低松弛高强度钢绞线，单根钢绞线公称直径为φs15.20mm,单根钢绞线面积A=140mm2,钢绞线强度等级fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95×105MPa。
接头混凝土强度达到设计强度的85%且龄期不小于七天之后，方可张拉负弯矩预应力钢束，钢束采用两端张拉，并采用逐根对称张拉（特殊情况进行单端张拉）。
钢绞线每端工作长度为300mm，锚下控制应力为0.75fpk，张拉顺序为T3→T1→T2。
预应力管道采用塑料波纹管。
为保证施工符合设计要求，采用油表读数和钢绞线实测伸长量双控。
二、张拉顺序
千斤顶标定→钢绞线下料→编束穿孔→张拉至10%→张拉至20%→张拉至100%→持荷5分钟→锚固。
三、负弯矩张拉计算
1.张拉力计算
负弯矩钢绞线采用φs15.2mm高强度低松弛钢绞线，抗拉强度标准值为fpk=1860Mpa，单根钢绞线截面面积为A=140mm2,。
计算可得：
张拉控制应力为σcon=0.75fpk=0.75*1860Mpa=1395Mpa
单根张拉控制力P=σcon*A=1395Mpa*140mm2,=195.3KN
2.油表读数计算
1）张拉过程各阶段张拉力
负弯矩张拉顺序为T3→T1→T2。
每根钢绞线张拉程序为0→0.1P→0.2P→P（持荷5min）→锚固。
（1）10%张拉力：
0.1P=0.1*195.3KN=19.53KN
（2）20%张拉力：
0.2P=0.2*195.3KN=39.06KN
（3）100%张拉力：
P=195.3KN
2）各阶段对应油表读数
①千斤顶编号：
903，压力表编号：
15.9.468
线性回归方程：
D=-0.1601+0.2231P，计算可得下表
张拉力P（KN）
10%P=19.53
20%P=39.06
100%P=195.3
回油至10%P=19.53
压力表读数D（MPa）
4.2
8.6
43.4
4.2
②千斤顶编号：
1504061，压力表编号：
15.9.339
线性回归方程：
D=-0.3815+0.2251P，计算可得下表
张拉力P（KN）
10%P=19.53
20%P=39.06
100%P=195.3
回油至10%
P=19.53
压力表读数D（MPa）
4.0
8.4
43.6
4.0
3.理论伸长量复核
设计图纸中已经对钢绞线伸长量明确给出，我项目对其进行了复核，过程如下：
1）预应力钢束平均张拉力计算
Pp=P×【1-e-（kx+μθ）】/kx+μθ
Pp平均张拉力（N）
P预应力张拉端的张拉力（N）,根据上文所算P取195300N。
K管道偏差系数，图纸给定0.0015
X从张拉端到计算截面的孔道长度（m），桥面负弯矩管道为直线，可取整段管道长度。
μ管道摩擦系数，图纸给定0.14
θ从张拉端到计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad），桥面负弯矩孔道为直线，故θ取0°。
由箱梁顶板负弯矩钢束构造图可知，张拉T3时，X=13m,由公式
（1）可算出Pp=193408N;张拉T2时，X=6m，由公式
（1）可算出Pp=194424N；张拉T1时，X=6m，由公式
（1）可算出Pp=194424N。
2）预应力钢束张拉理论伸长量计算
ΔL＝（PpL）/（ApEp）
ΔL钢绞线理论伸长量（mm）
L预应力筋有效长度（mm），桥面负弯矩预应力管道为直线，所以L等同于上式中的X，注意单位换算。
Ap预应力筋的截面面积（mm2），我项目采用单根张拉，Ap取140mm2
Ep预应力筋的弹性模量（N／mm2），图纸给定Ep=1.95×105MPa。
分别将张拉T3、T2、T1时的Pp值代入公式
（2），对应可得理论伸长值
ΔL3=92.10mm，ΔL2=42.73mm，ΔL1=42.73mm。
3）计算出的理论伸长量与图纸设计伸长量对比结果如下图：
伸长量对比
序号
编号
理论伸长量（mm）
设计伸长量（mm）
1
T1
42.73
43.0
2
T2
42.73
43.0
3
T3
92.10
93.0
结果表明设计图纸中伸长量无误。
4.实测伸长量的计算及控制
两端对称张拉，量测值分别用x、y表示：
对应张拉力为10%P、20%P、100%P时的量测值分别为x10、y10；x20、y20；x100、y100。
实测伸长量ΔL实=（x100+y100）-（x10+y10）+（x20+y20）-（x10+y10）
=（x100+y100）+（x20+y20）-2（x10+y10）
实测伸长量控制：
|ΔL实-ΔL设|≤±6%ΔL设
四、注意事项
1.对张拉使用的钢绞线、锚具、锚垫板、夹片等材料严格检测，各项指标达质量标准方可使用。
2.中（端）横梁混凝土强度达到设计强度的85%，龄期超过7天方可张拉。
3.张拉时两侧严禁站人，并随时注意中横梁变化。
4.张拉时专人统一指挥，保证两端同时对称张拉。
5.张拉后静置12h，然后压浆、切割多余钢绞线。
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