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现浇梁钢绞线伸长量计算书

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连续箱梁钢绞线伸长量计算书

一、 张拉顺序

根据设计服务函190#中明确:现浇箱梁张拉顺序为外4-内4-外2-内2-外3-内3-外1-内1,外侧腹板同一编号预应力筋对称张拉。 二、主要计算公式 1.伸长量计算公式 :

△L=(Pp×L)/(Ep×Ap)

△L:钢绞线伸长量,mm Pp: 钢绞线平均张拉力,N L: 钢绞线长度,mm

Ep: 钢绞线弹性模量,MPa,一般图纸中有说明,但以试验室实测数据为准;

Ap:钢绞线截面积,单根φ15.24钢绞线有效截面积为140㎜2 2.平均张拉力

Pp=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

P:张拉端张拉力,N1、N2、N3、N4钢束单根钢绞线张拉力P=1860*0.72*140=187.5KN K:孔道摩擦影响系数; μ:钢绞线与孔道的摩擦系数;

θ:从张拉端至计算截面的孔道切线转角之和,当有平弯时同样参与计算, Rad(弧度)。

三、长度计算

(一)预应力钢绞线示意图

工作段对称中心

(二)N1钢束长度

1、第一(四)跨(20m)计算长度

LAB1=(5700-200)/cos6.2773°-1097=4436 mm LBC1 =2×π×20000×6.2773°/360°=2191mm LCD1=6760-(1097+965)=4698 mm LDE1=1929mm

LEF1=6200/ cos5.5275°-(965+483)=4780mm LFG1=965mm

LGH1=2600/2-483=817mm

LJ1= LAB1 + LBC1 +…+ LGH1=4436+2191+4698+1929+4780+965+817=19816mm 2、第二(三)(30m)跨计算长度 LAB2=2600/2-627=673 mm

LBC2 =2×π×10000×7.1705°/360°=1251mm LCD2=6200/ cos7.1705°-(627+1253)=4369 mm LDE2=2×π×20000×7.1705°/360°=2503mm LEF2=15000-(1253+1253)=12494mm

LJ2= (LAB2 + LBC2 +…+ LEF2/2)×2=(673+1251+4369+2503+12494/2)×2=30086mm 3、全联计算长度

LJ= (LJ1 + LJ2)×2=(19816+30086)×2=99804mm 4、下料长度

Lx= 2 ×L工 + LJ =1000×2+99804=101804mm (三)N2钢束长度

1、第一(四)跨(20m)计算长度

LAB1=(4700-200)/cos5.96°-1031=3493 mm LBC1 =2×π×20000×5.96°/360°=2059mm LCD1=8760-(1031+788)=6942 mm

LDE1=2×π×20000×4.514°/360°=1576mm LEF1=5700/ cos4.514°-(788+394)=4536mm LFG1=2×π×10000×4.514°/360°=788mm LGH1=1600/2-394=406mm

LJ1= LAB1 + LBC1 +…+ LGH1=3493+2059+6942+1576+4536+788+406=19800mm 2、第二(三)(30m)跨计算长度 LAB2=1600/2-499=301 mm

LBC2 =2×π×10000×5.7106°/360°=996.7mm LCD2=5700/ cos5.7106°-(499+998)=4231 mm LDE2=2×π×20000×5.7106°/360°=1993mm LEF2=17000-(998+998)=15004mm

LJ2= (LAB2 + LBC2 +…+ LEF2/2)×2=(301+996.7+4231+1993+15004/2)×2=30047.4mm 3、全联计算长度

LJ= (LJ1 + LJ2)×2=(19800+30047.4)×2=99694mm 4、下料长度

Lx= 2 ×L工 + LJ =1000×2+99694=101694mm (四)N3钢束长度 1、第一(四)跨计算长度

LAB1=(3700-200)/cos5.3051°-463=3052 mm LBC1 =2×π×10000×5.3051°/360°=925.9mm LCD1=11760-(463+388)=10909 mm

LDE1=2×π×10000×4.4474°/360°=776mm LEF1=4500/ cos4.4474°-(388+844)=3281mm LFG1=2×π×10000×9.6533°/360°/2=842mm

LJ1= LAB1 + LBC1 +…+ LFG1=3052+925.9+10909+776+3281+842=19785.9mm 2、第二(三)跨计算长度

LAB2=2×π×10000×9.6533°/360°/2=842mm LBC2 =4500/ cos5.2059°-(844+455)=3220 mm LCD2=2×π×10000×5.2059°/360°=908.6mm LDE2=21000-(455+455)=20090mm

LEF2=2×π×10000×5.2059°/360°=908.6mm LFG2 =4500/ cos5.2059°-(911+455)=3152.6 mm

LGH2=2×π×10000×10.4118°/360°/2=908.6mm

LJ2= LAB2 + LBC2 +…LGH2=842+3220+908.6+20090+908.6+3152.6+908.6 =30030.4mm 3、全联计算长度

LJ= (LJ1 + LJ2)×2=(19785.9+30030.4)×2=99632.6mm 4、下料长度

Lx= 2 ×L工 + LJ =1000×2+99632.6=101632.6mm (五)、N4钢束

1、第一(四)跨计算长度

LAB1=(2200-200)/cos5.2848°-462=1547 mm LBC1 =2×π×10000×5.2848°/360°=922mm LCD1=13760-(462+312)=12986 mm

LDE1=2×π×10000×3.5763°/360°=623mm LEF1=4000/ cos3.5763°-(312+625)=3070.8mm LFG1=2×π×10000×7.1527°/360°/2=624mm

LJ1= LAB1 + LBC1 +…+ LFG1=1547+922+12986+623+3070.8+624=19772.8mm 2、第二(三)跨计算长度

LAB2=2×π×10000×7.1527°/360°/2=624mm LBC2 =4000/ cos3.5763°-(312+625)=3070.8 mm LCD2=2×π×10000×3.5763°/360°=623mm LDE2=22000-(312+312)=21376mm

LEF2 =2×π×10000×3.5763°/360°=623mm

LFG2=4000/ cos3.5763°-(312+625)=3070.8 mm LGH2 =2×π×10000×7.1527°/360°/2=624mm

LJ2= LAB2 + LBC2 +…LGH2=624+3070.8+623+21376+623+3070.8+624 =30011.6mm 3、全联计算长度

LJ= (LJ1 + LJ2)×2=(19772.8+30011.6)×2=99568.8mm 4、下料长度

Lx= 2 ×L工 + LJ =1000×2+99568.8=101568.8mm 三、伸长值计算

根据试验检测报告可查得钢绞线的平均弹性模量为:E=2.01×105,截面积A=140mm²。根据桥规JTG/T F50--2011《附表C-1》可查得:μ=0.17; k=0.0015。

(一)、工作段长度为千斤顶长度650mm,工具锚厚度50mm。工作段为直线则P工=P=187.5KN

⊿L工=187500×700/(201000×140)=4.6mm (二)、N1钢束

1、AB段位于直线,则PAB=P=187.5KN

⊿LAB=(PAB×LAB)/(Ep×AP)=187500×4436/(201000×140)=29.5mm 2、BC段为曲线,θ=6.2773×π/180=0.1096(Rad); 则根据PBC=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PBC=187.5×(1-e-(0.0015×2.191+0.17×0.1096))/( 0.0015×2.191+0.17×0.1096)=185.788KN

⊿LBC=185788×2191/(201000×140)=14.4mm 3、CD段为直线,C点位于张拉端PCD=2×PBC-PB=2×185.788-187.5=184.076KN

⊿LCD=(PCD×LCD)/(Ep×AP)=184076×4698/(201000×140)=30.7mm

4、DE段为曲线,θ=5.5275×π/180=0.0965(Rad); 则根据PDE=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PDE=184.076×(1-e-(0.0015×1.929+0.17×0.0965))/( 0.0015×1.929+0.17×0.0965)=182.311KN

⊿LDE=182311×1929/(201000×140)=12.5mm 5、EF段为直线,E点位于张拉端PEF=2×PDE-PD=2×182.311-184.076=180.546KN

⊿LEF=(PEF×LEF)/(Ep×AP)=180546×4780/(201000×140)=30.6mm

6、FG段为曲线,θ=5.5275×π/180=0.0965(Rad); 则根据PFG=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PFG=180.546×(1-e-(0.0015×0.965+0.17×0.0965))/( 0.0015×0.965+0.17×0.0965)=178.528KN

⊿LDE=178528×965/(201000×140)=6.1mm 7、GH段为直线,G点位于张拉端PGH=2×PFG-PF=2×178.528-180.546=176.51KN

⊿LGH=(PGH×LGH)/(Ep×AP)=176510×1490/(201000×140)=9.3mm

8、HI段为曲线,θ=7.1705×π/180=0.1251(Rad); 则根据PHI=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PHI=176.51×(1-e-(0.0015×1.251+0.17×0.1251))/( 0.0015×1.251+0.17×0.1251)=174.981KN

⊿LHI=174981×1251/(201000×140)=7.8mm 9、IJ段为直线,I点位于张拉端PIJ=2×PHU-PH=2×174.981-176.51=173.452KN

⊿LIJ=(PIJ×LIJ)/(Ep×AP)=173452×4369/(201000×140)=26.9mm

10、JK段为曲线,θ=7.1705×π/180=0.1251(Rad); 则根据PJK=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PJK=173.452×(1-e-(0.0015×20503+0.17×0.1251))/( 0.0015×20503+0.17×0.1251)=171.370KN

⊿LJK=171370×2503/(201000×140)=15.2mm 11、KL段为直线,K点位于张拉端PKL=2×PJK-PJ=2×171.370-173.452=169.288KN

⊿LKL=(PKL×LKL)/(Ep×AP)=169288×12494/(201000×140)=75mm

12、LM段为曲线,θ=7.1705×π/180=0.1251(Rad); 则根据PLM=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PLM=169.288×(1-e-(0.0015×2.503+0.17×0.1251))/( 0.0015×2.503+0.17×0.1251)=167.1KN

⊿LLM=167100×2503/(201000×140)=14.9mm 13、MN段为直线,M点位于张拉端PMN=2×PLM-PL=2×167.1-169.1=165.1KN

⊿LMN=(PMN×LMN)/(Ep×AP)=165100×4369/(201000×140)=25.6mm

14、NO段为曲线,θ=7.1705×π/180=0.1251(Rad); 则根据PNO=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PNO=165.1×(1-e-(0.0015×1.251+0.17×0.1251))/( 0.0015×1.251+0.17×0.1251)=163.7KN

⊿LNO=163700×1251/(201000×140)=7.3mm 15、OP段为直线,O点位于张拉端POP=2×PNO-PN=2×163.7-165.1=162.3KN

⊿LOP=(POP×LOP)/(Ep×AP)=162300×673/(201000×140)=3.9mm

16、理论伸长值为⊿L=(⊿L工+⊿LAB+⊿LBC+…+⊿LOP)×

2=(4.6+29.5+14.4+30.7+12.5+30.6+6.1+9.3+7.8+26.9+15.2+75+14.9+25.6+7.3+3.9) ×2=628.6mm (三)、N2钢束

1、AB段位于直线,则PAB=P=187.5KN

⊿LAB=(PAB×LAB)/(Ep×AP)=187500×3493/(201000×140)=23mm 2、BC段为曲线,θ=5.96×π/180=0.103(Rad); 则根据PBC=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PBC=187.5×(1-e-(0.0015×2..059+0.17×0.103))/( 0.0015×2.059+0.17×0.103)=185.582KN

⊿LBC=185582×2059/(201000×140)=13.5mm 3、CD段为直线,C点位于张拉端PCD=2×PBC-PB=2×185.582-187.5=183.6KN

⊿LCD=(PCD×LCD)/(Ep×AP)=1836×6942/(201000×140)=45mm

4、DE段为曲线,θ=4.514×π/180=0.0788(Rad); 则根据PDE=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PDE=183.6×(1-e-(0.0015×1.576+0.17×0.0788))/( 0.0015×1.576+0.17×0.0788)=182.224KN

⊿LDE=182224×1576/(201000×140)=10mm 5、EF段为直线,E点位于张拉端PEF=2×PDE-PD=2×182.224-183.6=180.784KN

⊿LEF=(PEF×LEF)/(Ep×AP)=180784×4536/(201000×140)=29mm

6、FG段为曲线,θ=4.514×π/180=0.0788(Rad); 则根据PFG=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PFG=180.784×(1-e-(0.0015×0.788+0.17×0.0788))/( 0.0015×0.788+0.17×0.0788)=179.472KN

⊿LDE=179472×788/(201000×140)=5mm 7、GH段为直线,G点位于张拉端PGH=2×PFG-PF=2×179.472-180.784=178.16KN

⊿LGH=(PGH×LGH)/(Ep×AP)=178160×707/(201000×140)=4.5mm

8、HI段为曲线,θ=5.1706×π/180=0.0902(Rad); 则根据PHI=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PHI=178.16×(1-e-(0.0015×0.9967+0.17×0.0902))/( 0.0015×0.9967+0.17×0.0902)=176.669KN

⊿LHI=176669×996.7/(201000×140)=6mm

9、IJ段为直线,I点位于张拉端PIJ=2×PHU-PH=2×176.669-178.16=175.178KN

⊿LIJ=(PIJ×LIJ)/(Ep×AP)=175178×4231/(201000×140)=26mm

10、JK段为曲线,θ=5.1706×π/180=0.0902(Rad); 则根据PJK=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PJK=175.178×(1-e-(0.0015×1.993+0.17×0.0902)/( 0.0015×1.993+0.17×0.0902)=173.582KN

⊿LJK=173582×1993/(201000×140)=12mm 11、KL段为直线,K点位于张拉端PKL=2×PJK-PJ=2×173.582-175.178=171.986KN

⊿LKL=(PKL×LKL)/(Ep×AP)=171986×15004/(201000×140)=91.7mm

12、LM段为曲线,θ=5.1706×π/180=0.0902(Rad); 则根据PLM=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PLM=171.986×(1-e-(0.0015×1.993+0.17×0.0902))/( 0.0015×1.993+0.17×0.0902)=170.419KN

⊿LLM=170419×1993/(201000×140)=12mm 13、MN段为直线,M点位于张拉端PMN=2×PLM-PL=2×170.419-171.986=168.852KN

⊿LMN=(PMN×LMN)/(Ep×AP)=168852×4231/(201000×140)=25mm

14、NO段为曲线,θ=5.7106×π/180=0.0902(Rad); 则根据PNO=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PNO=168.852×(1-e-(0.0015×0.9967+0.17×0.0902))/( 0.0015×0.9967+0.17×0.0902)=167.439KN

⊿LNO=167439×996.7/(201000×140)=5.9mm 15、OP段为直线,O点位于张拉端POP=2×PNO-PN=2×167.439-168.852=166.026KN

⊿LOP=(POP×LOP)/(Ep×AP)=166026×301/(201000×140)=1.8mm

16、理论伸长值为⊿L=(⊿L工+⊿LAB+⊿LBC+…+⊿LOP)×

2=(4.6+23+13.5+45+10+29+5+4.5+6+26+12+91.7+12+25+5.9+1.8) ×2=630mm (四)、N3钢束

1、AB段位于直线,则PAB=P=187.5KN

⊿LAB=(PAB×LAB)/(Ep×AP)=187500×3052/(201000×140)=20mm 2、BC段为曲线,θ=5.3051×π/180=0.0926(Rad); 则根据PBC=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PBC=187.5×(1-e-(0.0015×0.9259+0.17×0.0926))/( 0.0015×0.9259+0.17×0.0926)=185.8KN

⊿LBC=1858×925.9/(201000×140)=6mm 3、CD段为直线,C点位于张拉端PCD=2×PBC-PB=2×185.8-187.5=184.278KN

⊿LCD=(PCD×LCD)/(Ep×AP)=184278×10909/(201000×140)=71mm

4、DE段为曲线,θ=4.4474×π/180=0.0776(Rad); 则根据PDE=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PDE=184.278×(1-e-(0.0015×0.776+0.17×0.0776))/( 0.0015×0.776+0.17×0.0776)=182.962KN

⊿LDE=182962×776/(201000×140)=5mm 5、EF段为直线,E点位于张拉端PEF=2×PDE-PD=2×182.962-184.278=181.6KN

⊿LEF=(PEF×LEF)/(Ep×AP)=1816×3281/(201000×140)=21mm

6、FG段为曲线,θ=9.6533×π/180=0.1685(Rad); 则根据PFG=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PFG=181.6×(1-e-(0.0015×1.684+0.17×0.1685))/( 0.0015×1.684+0.17×0.1685)=178.844KN

⊿LDE=178844×1684/(201000×140)=10.7mm 7、GH段为直线,G点位于张拉端PGH=2×PFG-PF=2×178.844-181.6=176.042KN

⊿LGH=(PGH×LGH)/(Ep×AP)=176042×3220/(201000×140)=20mm

8、HI段为曲线,θ=5.2059×π/180=0.0909(Rad); 则根据PHI=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PHI=176.042×(1-e-(0.0015×0.9086+0.17×0.0909))/( 0.0015×0.9086+0.17×0.0909)=174.570KN

⊿LHI=174570×908.6/(201000×140)=5.6mm 9、IJ段为直线,I点位于张拉端PIJ=2×PHU-PH=2×174.570-176.042=173.098KN

⊿LIJ=(PIJ×LIJ)/(Ep×AP)=173098×20090/(201000×140)=123.6mm

10、JK段为曲线,θ=5.2059×π/180=0.0909(Rad); 则根据PJK=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PJK=173.098×(1-e-(0.0015×0.9086+0.17×0.09096)/( 0.0015×0.9086+0.17×0.0909)=171.651KN

⊿LJK=171651×908.6/(201000×140)=5.5mm 11、KL段为直线,K点位于张拉端PKL=2×PJK-PJ=2×171.651-173.098=170.204KN

⊿LKL=(PKL×LKL)/(Ep×AP)=170204×3152.6/(201000×140)=19mm

12、LM段为曲线,θ=10.4118×π/180=0.1817(Rad); 则根据PLM=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PLM=170.204×(1-e-(0.0015×1.817+0.17×0.1817))/( 0.0015×1.817+0.17×0.1817)=167.375KN

⊿LLM=167375×908.6/(201000×140)=5.4mm 13、理论伸长值为⊿L=(⊿L工+⊿LAB+⊿LBC+…+⊿LOP)×2=(4.6+20+6+71+5+21+10.7+20+5.6+123.6+5.5+19+5.4) ×2=634.8mm (五)、N4钢束

1、AB段位于直线,则PAB=P=187.5KN

⊿LAB=(PAB×LAB)/(Ep×AP)=187500×1547/(201000×140)=10mm 2、BC段为曲线,θ=5.2848×π/180=0.0922(Rad); 则根据PBC=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PBC=187.5×(1-e-(0.0015×0.922+0.17×0.0922))/( 0.0015×0.922+0.17×0.0922)=185.91KN

⊿LBC=185910×922/(201000×140)=6mm 3、CD段为直线,C点位于张拉端PCD=2×PBC-PB=2×185.91-187.5=184.32KN

⊿LCD=(PCD×LCD)/(Ep×AP)=184320×12986/(201000×140)=85mm

4、DE段为曲线,θ=3.5763×π/180=0.0624(Rad); 则根据PDE=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PDE=184.32×(1-e-(0.0015×0.623+0.17×0.0624))/( 0.0015×0.623+0.17×0.0624)=183.26KN

⊿LDE=183260×623/(201000×140)=4mm 5、EF段为直线,E点位于张拉端PEF=2×PDE-PD=2×183.26-184.32=182.2KN

⊿LEF=(PEF×LEF)/(Ep×AP)=182200×3070.8/(201000×140)=19.9mm

6、FG段为曲线,θ=7.1572×π/180=0.1249(Rad); 则根据PFG=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PFG=182.2×(1-e-(0.0015×1.1.248+0.17×0.1249))/( 0.0015×1.248+0.17×0.1249)=180.244KN

⊿LDE=180244×1248/(201000×140)=8mm 7、GH段为直线,G点位于张拉端PGH=2×PFG-PF=2×180.244-182.2=178.288KN

⊿LGH=(PGH×LGH)/(Ep×AP)=178288×3070.8/(201000×140)=19.5mm

8、HI段为曲线,θ=3.5763×π/180=0.0624(Rad); 则根据PHI=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PHI=178.288×(1-e-(0.0015×0.623+0.17×0.0624))/( 0.0015×0.623+0.17×0.0624)=177.263KN

⊿LHI=177263×623/(201000×140)=3.9mm 9、IJ段为直线,I点位于张拉端PIJ=2×PHU-PH=2×177.263-178.288=176.238KN

⊿LIJ=(PIJ×LIJ)/(Ep×AP)=176238×21376/(201000×140)=133.9mm

10、JK段为曲线,θ=3.5763×π/180=0.0624(Rad); 则根据PJK=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PJK=176.238×(1-e-(0.0015×0.623+0.17×0.0624)/( 0.0015×0.623+0.17×0.0624)=175.225KN

⊿LJK=175225×623/(201000×140)=3.9mm 11、KL段为直线,K点位于张拉端PKL=2×PJK-PJ=2×175.225-176.238=174.212KN

⊿LKL=(PKL×LKL)/(Ep×AP)=174212×3070.8/(201000×140)=19mm

12、LM段为曲线,θ=7.1527×π/180=0.1249(Rad); 则根据PLM=P×{1-e-(kL+μθ)}/(KL+μθ)

PLM=174.212×(1-e-(0.0015×1.248+0.17×0.1249))/( 0.0015×1.248+0.17×0.1249)=172.215KN

⊿LLM=172215×624/(201000×140)=3.8mm

13、理论伸长值为⊿L=(⊿L工+⊿LAB+⊿LBC+…+⊿LOP)×2=(4.6+10+6+85+4+19.9+8+19.5+3.9+133.9+3.9+19+3.8) ×2=3mm

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