后张法预应力钢绞线伸长量计算书

后张法预应力钢绞线张拉计算及说明目录A钢绞线伸长量计算方法 3计算说明: 3计算中有关数据 4钢绞线长度 5Po,P的计算(б=0.1бk) 5钢绞线理论伸长值计算 5应力与伸长值及压力表读数之间的关系 6张拉过程及发现问题 8采取措施 10经验总结和体会 12B钢绞线伸长量计算 14一、

主要计算公式 141.伸长量计算公式： 142.平均张拉力 14二、

示例 15三、其它 15C预应力钢绞线张拉伸长值的计算与施工操作 161预应力伸长量的计算 172施工控制 182.1钢绞线编穿束 192.2张拉及实际伸长值测量 19结束语: 20D设计伸长量复核 21一、计算公式及参数 211、预应力平均张拉力计算公式及参数： 212、预应力筋的理论伸长值计算公式及参数： 21二、伸长量计算： 221、N1束一端的伸长量： 222、N2束一端的伸长量： 22E张拉时理论伸长量计算 23一、计算参数： 23二、张拉时理论伸长量计算： 231、N1束一端的伸长量： 232、N2束一端的伸长量： 24三、千斤顶张拉力与对应油表读数计算 24一、钢绞线的张拉控制应力： 24二、1523号千斤顶张拉、0050号油表时： 24三、1524号千斤顶张拉、0054号油表时： 25四、1525号千斤顶张拉、0077号油表时： 25五、1526号千斤顶张拉、0064号油表时： 26F30m后张梁张拉计算书 27一、材料及性能 27二、张拉力计算 27三、施工控制应力与压力表的关系： 27四、伸长量计算： 28五、质量控制 29六、计算伸长量 29七、张拉顺序 30钢绞线张拉伸长量计算 31钢绞线张拉伸长量的计算 31一、直线布置的钢绞线伸长量计算 31二、曲线布置的钢绞线伸长量计算 31例：某盖梁钢绞线伸长量计算 32三、CASIOfx-4800P计算器的钢绞线伸长量计算程序 33四、千斤顶标定及计算中注意的问题 34高强度低松弛预应力热镀锌钢绞线 35前言 351范围 352引用标准 353定义 364几何尺寸及允许偏差 365技术要求 376试验方法 397检验规则 398包装、标志和质量证明书 40附录A 41(标准的附录) 41屈服负荷试验 41附录B 41(标准的附录) 41松弛试验 41附录C 41(标准的附录) 41偏斜拉伸试验 41附录D 43(标准的附录) 43脉动拉伸疲劳试验 43A钢绞线伸长量计算方法关数据的采用与理论伸长值的计算计算说明:

预应力筋采用控制应力方法进行张拉时,应以伸长值进行校核.为控制预应力钢绞线张拉实际伸长值与理论伸长值的差值,应先计算出钢绞线的理论伸长值.根据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-89)条文说明第11.5.7条,由直线与→曲线混合组成的预应力钢材,其伸长值应分段计算,然后叠加.

钢绞线理论伸长值直线段采用公式:

△L=P0×L/(Ay×Eg)式中:

△L:钢绞线直线段理论伸长值(mm);

P0:计算截面处钢绞线张拉力(N);

L:预应力钢绞线长度(mm);

Ay:预应力钢材截面面积(mm2);

Eg:预应力钢材弹性模量(N/mm2).

钢绞线理论伸长值曲线段采用公式:

△L=P×L/(Ay×Eg)式中:

△L:钢绞线曲线段理论伸长值(mm);

P:预应力钢材平均张拉力(N);

其余符号同直线段.

关于P0,P的计算:

P0=P[1-(1-e-(kx+uθ))]

P=P[1-e-(kx+uθ)]/(kx+uθ):

P:张拉端钢绞线张拉力

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曲线孔道部分切线的切角之和(rad);

K:孔道每m局部偏差对摩擦的影响系数;

U:预应力钢材与孔道壁的摩擦系数;计算中有关数据

Ay=140×6=840mm2(试验值)

Rby=1860Mpa

бk=0.75Rby=1395Mpa

Eg=1.96×105Mpa(试验值)

K=0.015(规范取值)

U=0.225(规范取值)

θ=0.0436rad钢绞线长度

(1)考虑到实际施工中采用穿心式千斤顶,所以钢绞线长度应计入千斤顶长度,YCW150型千斤顶回程后的长度为450mm.

(2)曲线段长:1.915m×2

直线段长:15.771mPo,P的计算(б=0.1бk)

P=0.1бk×840=0.1×1395×840

=117180N

P=P[1-e-(kx+uθ)]/(kx+uθ)

=117180×0.0126/0.0127

=116439N

Po=P[1-(-e-(kx+uθ))]

=117180×(1-0.0126)=115704N钢绞线理论伸长值计算

①当б=0.1бk时

千斤顶部分:

△L=P×L/(Ay×Eg)

=117180×450×2/(840×1.96×105)

=0.64mm

曲线部分:

△L=2×P×L/(Ay×Eg)

=116439×1915×2/(840×1.96×105)

=2.71mm

直线部分:

△L=Po×L/(Ay×Eg)

=115704×15771/(840×1.96×105)

=11.08mm

∑△L=0.64+2.71+11.08

=14.43mm

②当б=бk时

△L=144.3mm

③当б=1.05бk时

△L=144.3×1.05=151.51mm应力与伸长值及压力表读数之间的关系

首先根据试验,按一元线性回归曲线标定出油表与相应的千斤顶之间的关系曲线方程,1562#压力表配套的千斤顶编号为022#,其关系曲线方程为y=-0.01+0.03601x;1557#压力表配套的千斤顶编号为023#,其关系曲线方程为y=-0.03+0.03606x;拉力单位KN,伸长值单位为mm,压力表单位为Mpa.其对应关系如下表:

应力(Mpa)

б=0.1бk

б=0.2бk

б=бk

б=1.05бk

张拉力(KN)

117.18

234.36

1171.80

1230.39

伸长值(mm)

14.48

28.96

144.80

152.04

压力表读数

(Mpa)

1562#

4.21

8.43

42.19

44.30

1557#

4.20

8.42

42.22

44.34张拉过程及发现问题

当一切准备工作就绪后,按照设计图纸要求的张拉程序进行施工(0→0.1бk→0.2бk

→1.05бk持荷5分钟→бk),根据前面算出的各阶段的控制张拉力所对应的油表读数对张拉力进行控制,首先张拉到0.1бk,量出千斤顶相应的伸长值,再依次张拉到0.2бk,бk,1.05бk,并量出相应的伸长值.具体记录数据见下表:

钢束编号

千斤顶编号

记录项目

0.1бk

0.2бk

1.0бk

1.05бk

N1

022#

油表读数

(Mpa)

4.21

8.43

42.19

44.30

伸长值

(mm)

19

39

85

86

023#

油表读数

(Mpa)

4.20

8.42

42.22

44.34

伸长值

(mm)

14

28

76

83

通过对记录数据的分析计算,0至0.1бk之间的伸长值,用相邻段伸长值代替(0.1бk到0.2бk),并扣除混凝土的压缩量(取C=4.5mm),其实际伸长值计算如下:

△L实=85-19+(39-19)+76-14+(28-14)-C=157.5mm

△L实/△L=157.5/144.3=109%

由以上数据可以看出,钢绞线实际伸长值超出理论伸长值达9%,超过规范允许的6%以内规定.为了保证施工质量,我们按照施工程序,下达了停止张拉指令.为了查明原因,我们进行了以下几个方面的检查工作:

(1)检查计算过程符合规范要求,并且数据计算无误.

(2)对油表与千斤顶等张拉设备进行重新标定,与原标定的结果在规范允许的范围内.

(3)重做钢绞线弹模试验,与上次试验相符.

(4)检查张拉设备的安装情况,张拉过程,均符合要求.采取措施

通过以上大量,细致的检查分析均未发现问题.为了使问题早点得到解决,指挥部和施工单位请来了许多专家和有经验的工程师来进行论证和探讨,分析了多种情况,也没有找到具体原因.最后本人通过对记录的数据进行分析,发现张拉过程中钢绞线的伸长值从0.1бk到0.2бk比从0到0.1бk的长度还要长,因此,分析可能是张拉时的初应力较小,计算的钢绞线的实际伸长值包括钢绞线松驰长度,从而造成钢绞线实际伸长值比理论值长.经过进一步的分析研究发现,当张拉力同步增长时,钢束的各阶段实测伸长量不相等,其实测伸长量增加值的平均值也不相等,其主要原因是各钢束受力不均匀,引起受力不均匀的主要因素包括钢绞线分布位置变动,锚具夹片滑移和部分钢绞线非弹性变形等,这些因素会使实测伸长量加大,有关文献将这部分加大的伸长量称做附加伸长量,而现行规范只考虑应变引起的伸长量,而未考虑非应变引起的附加伸长量.为了尽可能减少附加伸长量,我们将原张拉程序进行调整为:0→0.25бk→0.5бk

→бk(持荷2分钟锚固),并且按照上述工序试张拉一片梁看情况如何.在施工过程中,严格按照《公路桥涵施工技术规范》(JT041-2000)的要求进行操作,张拉完成后,通过数据计算发现其实际伸长值与理论伸长值的差值在6%以内,符合规范要求.接着又按调整后的张拉程序张拉了几片梁,结果均符合要求.具体记录数据如下:

钢束编号

千斤顶编号

记录项目

0.25бk

0.5бk

1.0бk

N1

022#

油表读数

(Mpa)

10.89

21.26

42.00

伸长值

(mm)

27

49

88

023#

油表读数

(Mpa)

11.19

21.53

42.20

伸长值

(mm)

37

53

93

△L实=88-27+(49-27)+93-37+(53-37)-C=150.5mm

△L实/△L=150.5/144.3=104%经验总结和体会

为了准确控制钢绞线的伸长值,尽量减少实测伸长值与理论伸长值之间的差值,在后张法钢绞线张拉施工过程中,要认真做到以下几点:

1,预留预应力筋管道的位置应准确,采用钢筋卡子定位,用铁丝绑扎固定,避免管道在浇筑混凝土过程中移位.合理确定钢绞线与管道之间的摩擦系数,及时调整k,u系数.

2,钢绞线应符合《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-95)的要求,并应按规定抽样检查.每次到货的钢绞线都应重新测定其弹性模量,以确定出厂合格证书上的数值是否准确.

3,千斤顶的精度应在使用前校准.使用超过6个月或200次,以及在使用过程中出现不正常现象时,应重新校准.任何时候在工地测出的预应力钢绞线伸长值有差异时,千斤顶应进行再校准.

4,用于测力的千斤顶的压力表应同千斤顶视为一个单元同时校准,并在量程范围内建立精确的标定关系,以确定张拉力与压力表读数之间的曲线方程.

5,应考虑锚具变形量和锚下混凝土的压缩量对实测伸长值的影响.

6,施工过程中要根据实测伸长值和理论伸长值差值的大小,随时调整初应力的大小B钢绞线伸长量计算一、

主要计算公式1.伸长量计算公式：

△L=（P平×L）/（E×A）

（1）

△L：

钢绞线伸长量，㎝

P平：

钢绞线平均张拉力，N

L：

钢绞线长度，㎝

E：

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；

A：钢绞线截面积，单根φ15.24钢绞线有效截面积为140㎜22.平均张拉力

P平=P×｛1-e-(kL+μθ）｝/(KL+μθ)

(2)

P:张拉端张拉力，单根钢绞线张拉力P=1860×0.75×140=195.3KN

K：孔道摩擦影响系数，图纸中有说明；

μ：钢绞线与孔道的摩擦系数，图纸中有说明，

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)二、

示例

图中L1=5米，L2=8，L3=10；θ1=10.30，θ2=8.10，θ3=5.60

钢绞线为15束，弹性模量E=2.0×105MPa,μ=0.15;k=0.001

计算过程如下：

1.θ=(10.3+8.1+5.6)/180×π=0.419(Rad);

2.根据P平=P×｛1-e-(kL+μθ）｝/(KL+μθ)

=195.3×15×｛1-e-(0.001×23+0.15×0.419）｝/(0.001×23+0.15×0.419)

=2807.3KN

3.根据

△L=（P平×L）/（E×A）=（2807.3×23）/（2.0×105×140×15）=15.3㎝三、其它

1.一般估计时每米钢绞线按伸长0.6㎝考虑，

2.两端张拉时算出一半×2，

3.根据校顶报告计算张拉力时采用内差法；

4.有平弯时也要参与计算。

5.因为误差极小，所以，可用钢绞线的切线长可代替钢绞线长C预应力钢绞线张拉伸长值的计算与施工操作建筑施工2010-04-0800:17:17阅读80评论0字号：大中小摘

要:预应力张拉计算伸长量计算方法及施工测量控制,现场准确施加预应力的方法,提出计算与施工时的注意事项

关键词:预应力筋;伸长量计算;张拉控制;实际伸长值测量

预应力技术在的普遍应用,大大提高了结构自身的承载能力,结构自身重量也随之改变,节约了大量钢材、混凝土及其原材料,加快了公路建设的进程,取得了一定的经济和社会效益。同时,预应力技术在结构的使用性能和寿命上起着举足轻重的作用,所以预应力的控制尤为重要。

在施工过程中,为了保证施工质量,预应力张拉要求采用双控,即应力控制为主,伸长量控制为辅,计算伸长值与实际测量伸长值的差值应控制在±6%范围内,因此伸长量的计算显得十分重要。笔者根据商界高速公路SDN6合同段箱梁的预应力张拉施工过程控制和自己的施工体会,结合相关资料,对伸长值的计算与操作检测谈谈自己的观点。

商界高速公路SDN6合同段堡子沟中桥为装配式部分预应力混凝土箱梁,先简支安装、现浇连续接头的先简支后连续的结构体系,桥梁中心线与水流方向夹角为900。桥型结构为3孔20m。箱梁预应力筋两腹板对称设置,每腹板3组,锚具采用OVM15-5型,腹板钢绞线在竖平面与水平面内同时弯曲。1预应力伸长量的计算

预应力施工分为两种,即先张法和后张法,先张法即先张拉预应力后进行钢筋砼施工,一般为直线,计算简便,可作为后张法不计管道摩擦来进行计算,张拉工艺有整体张拉和单根张拉两种。后张法施工先进行构件的浇筑,浇筑前应先预埋节道,然后进行穿束张拉。后张法预应力筋线形为直线、曲线组合布设,以梁板为例,在跨中主要抵抗荷载的正弯距,在梁端抵抗荷载作用时产生的负弯距,所以预应力筋线形是由直、曲相结合来进行体系转换。由于不同线型区间平均应力存在很大差异,因此为确保计算准确,需分各计算伸长量后进行累加。

在预应力筋的张拉施工中,为了保证施工质量,规范要求除了用应力控制外,还需用伸长值进行校核,使实际伸长值与理论伸长值的差控制在±6%以内,因此张拉前的伸长值计算显得十分重要。在此,笔者根据有关资料和自己的施工体会,对张拉应力伸长值的计算与测定谈几点看法。

根据施工规范,△L=△L1+△L2+△L3……+△Li,△L为预应力筋工作长度的理论伸长值。对于个线形区间的计算伸长值△L,计算式为:

理论伸长量:△L=PP*X/(AP*EP)

式中,PP为第i段的平均张拉力.N,△Li为第i段的工作长.cm,AP为预应力筋截面面积.mm2,EP为预应力筋弹性模量。

锚下平均张拉力的计算公式为:

PP=P×(1-e-(KX+μθ))/(KX+μθ)

式中,P为预应力钢材张拉端的张拉力.N,L为从张拉端至计算截面的孔道长度.m,θ为从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,对于圆曲线,为该段的圆心角,如果孔道在竖平面和水平面内同时弯曲时,则θ为双向弯曲夹角之矢量和.rad,K为孔道1m局部偏差对摩擦的影响系数;μ为预应力筋与孔道壁的摩擦因数。

各段落区间的应力计算值在计算过程中并不能采用锚下平均张拉应力,而是采用克服了从张拉端至第1-i段的摩阻力后的剩余有效张拉力值,它随区段的增加而减小。为减少摩檫损失,在张拉过程中采用以下措施:(1)采用两端张拉,以减少θ值及管道长度L值;(2)采用超张拉,其张拉工艺程序为:0→初应力(一般为10%σk)→103%σk持荷5minσk。2施工控制

预应力筋施加是否准确,除了计算计算参数取值和确定外界摩檫条件外,还与施工控制有密切关系。施工过程控制的好坏,直接影响到计算取值的准确性,严格按照设计要求进行预留管孔道定位,孔道布设要准确,线形顺畅,孔壁光滑,以保证张拉控制应力施加和伸长值的准确性,确保预应力结构的质量及安全度。2.1钢绞线编穿束

根据设计长度及工作长度采用切割机在工作台上下料,误差控制在±30mm,然后进行编束,各股保持平行,不得缠绕,每隔1-1.5m采用细铁丝呈8字型绑扎牢固,并在每股每束两端做好对应标记,各股在两端下相互错开3-5cm,以便于穿戴锚具。2.2张拉及实际伸长值测量

预应力筋的实际伸长值是从张拉千斤顶的行程上测量推算而来的,具体方法如下:对预应力筋一般按10%——20%(或15%-30%,具体分级由现场条件及油表最小刻度调整)——100%后持荷3-5分钟锚固(考虑到应力损失,一般超张拉3%-5%;具体分级由现场条件及油表最小刻度调整)的流程进行张拉,分别量出对应的千斤顶的行程△L,由于△L终中包含了预应力筋弹性变形以外,如锚具压实、预应力筋的自然松弛伸展等因素影响的千斤顶行程,所以应该减去,这就需要对测量结果进行认真核对,推算出实际伸长值。伸长量计算式为:

△L=△L3-△L2+2(△L2-△L1)

式中:△L——为预应力筋的实际伸长量

△L3-为100%张拉力时预应力筋的实测伸长量

△L2——为20%张拉力时预应力筋的实测长量

△L1——为10%张拉力时预应力筋的实测伸长量

现以张拉数据予以举例说明,取中梁腹板应力束张拉时数据,要求进行两端张拉,张拉流程为:10%-20%-100%(持荷3分钟)-锚固。

表中实测伸长量计算公式为:以N1左筋0#端断面值为例:

△L=99-32+2×(32-24)=83mm结束语:

在实际施工过程中要密切注意各种数值的变化,认真核对实际伸长值数据,在计算工作长度时,要考虑千斤顶及锚具范围内的钢绞线长度。在实际伸长值的测量过程中要准确,避免因读数误差引起误差。在实际伸长量与理论伸长量差异较大时,要暂停张拉,对各种原因进行仔细分析,坚决不能盲目修改参数,以保证预应力的施加准确,确保构件的质量及安全性。D设计伸长量复核一、计算公式及参数1、预应力平均张拉力计算公式及参数：

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，取0.002

μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数，取0.142、预应力筋的理论伸长值计算公式及参数：

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），取140mm2

Ep—预应力筋的弹性模量（N/mm2），取1.95×105N/mm2二、伸长量计算：1、N1束一端的伸长量：

单根钢绞线张拉的张拉力

P=0.75×1860×140=195300N

X=15.812/2=7.906m

θ=11.4×π/180=0.19897rad

kx+μθ=0.002×7.906+0.14×0.19897=0.0436678

Pp=195300×（1-e-0.0436678）/0.0436678=191097N

ΔL=PpL/（ApEp）=191097×7.906/（140×1.95×105）=55.3mm

与设计比较（55.3-57.1）/57.1=-3.15%2、N2束一端的伸长量：

单根钢绞线张拉的张拉力

P=0.75×1860×140=195300N

X=15.821/2=7.9105m

θ=12.8×π/180=0.2234rad

kx+μθ=0.002×7.9105+0.14×0.2234=0.047097

Pp=195300×（1-e-0.047097）/0.047097=190772N

ΔL=PpL/（ApEp）=190772×7.9105/（140×1.95×105）=55.27mm

与设计比较（55.27-57.1）/57.1=-3.2%E张拉时理论伸长量计算一、计算参数：

1、K—孔道每米局部偏差对摩檫的影响系数：取0.002

2、μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数：取0.14

3、Ap—预应力筋的实测截面面积：140mm2

4、Ep—预应力筋实测弹性模量：2.02×105N/mm2

5、锚下控制应力：σk=0.75Ryb=0.75×1860=1395N/mm2

6、锚圈口摩阻损失：3.3%σk

7、单根钢绞线张拉端的张拉控制力：P=103.3%×σkAp=201745N

8、千斤顶计算长度：56cm

9、工作锚长度：7cm

10、限位板计算长度：2.5cm

11、工具锚计算长度：不计二、张拉时理论伸长量计算：1、N1束一端的伸长量：

X=15.812/2=7.906m

L=7.906+（0.56+0.07+0.025）=8.561m

θ=11.4×π/180=0.19897rad

kx+μθ=0.002×7.906+0.14×0.19897=0.0436678

Pp=201745×（1-e-0.0436678）/0.0436678=197404N

ΔL=PpL/（ApEp）=197404×8.561/（140×2.02×105）=59.8mm2、N2束一端的伸长量：

X=15.821/2=7.9105m

L=7.9105+（0.56+0.07+0.025）=8.566m

θ=12.8×π/180=0.2234rad

kx+μθ=0.002×7.9105+0.14×0.2234=0.047097

Pp=201745（1-e-0.047097）/0.047097=197068NΔL=PpL/（ApEp）=197068×8.566/（140×2.02×105）=59.7mm三、千斤顶张拉力与对应油表读数计算

一、钢绞线的张拉控制应力：

12根钢绞线束：σcon=103.3σk=103.3%×2343=2420.32KN二、1523号千斤顶张拉、0050号油表时：

千斤顶回归方程：

P=-0.35+0.01035F

式中：P——油压表读数（MPa）

F——千斤顶拉力（KN）

(1)、10%σcon=242.032KN时：

P=-0.35+0.01035F=-0.35+0.01035×242.032=2.16MPa

(2)、40%σcon=968.13KN时：

P=-0.35+0.01035F=-0.35+0.01035×968.13=9.67MPa

(3)、70%σcon=1694.22KN时：

P=-0.35+0.01035F=-0.35+0.01035×1694.22=17.19MPa

(4)、100%σcon=2420.32KN时：

P=-0.35+0.01035F=-0.35+0.01035×2420.32=24.7MPa三、1524号千斤顶张拉、0054号油表时：

千斤顶回归方程：

P=0.21+0.01022F：

式中：P——油压表读数（MPa）

F——千斤顶拉力（KN）

(1)、10%σcon=242.032KN时：

P=0.21+0.01022F=0.21+0.01022×242.032=2.68MPa

(2)、40%σcon=968.13KN时：

P=0.21+0.01022F=0.21+0.01022×968.13=10.10MPa

(3)、70%σcon=1694.22KN时：

P=0.21+0.01022F=0.21+0.01022×1694.22=17.52MPa

(4)、100%σcon=2420.32KN时：

P=0.21+0.01022F=0.21+0.01022×2420.32=24.95MPa四、1525号千斤顶张拉、0077号油表时：

千斤顶回归方程：P=-0.47+0.01024F：

式中：P——油压表读数（MPa）

F——千斤顶拉力（KN）

(1)、10%σcon=242.032KN时：

P=-0.47+0.01024F=-0.47+0.01024×242.032=2.0MPa

(2)、40%σcon=968.13KN时

P=-0.47+0.01024F=-0.47+0.01024×968.13=9.44MPa

(3)、70%σcon=1694.22KN时：

P=-0.47+0.01024F=-0.47+0.01024×1694.22=16.88MPa

(4)、100%σcon=2420.32KN时：

P=-0.47+0.01024F=-0.47+0.01024×2420.32=24.31MPa五、1526号千斤顶张拉、0064号油表时：

千斤顶回归方程：P=-0.05+0.01021F：

式中：P——油压表读数（MPa）

F——千斤顶拉力（KN）

(1)、10%σcon=242.032KN时：

P=-0.05+0.01021F=-0.05+0.01021×242.032=2.42MPa

(2)、40%σcon=968.13KN时

P=-0.05+0.01021F=-0.05+0.01021×968.13=9.83MPa

(3)、70%σcon=1694.22KN时：

P=-0.05+0.01021F=-0.05+0.01021×1694.22=17.24MPa

(4)、100%σcon=2420.32KN时：

P=-0.05+0.01021F=-0.05+0.01021×2420.32=24.66MPaF30m后张梁张拉计算书一、材料及性能低松弛钢绞线Фj15.24，产地：无锡中冶集团，Ag=140mm2，E=1.98×105Mpa，Ryb=1860Mpa二、张拉力计算1、锚下控制应力бk=0.75Ryb=1395Mpa，2、单根钢绞线张拉力：Nk=0.75Ryb×Ay=1395×140=195.3KN3、3束时的控制力为：195.3×3=585.9KN4束时的控制力为：195.3×4=781.2KN5束时的控制力为：195.3×5=976.5KN三、施工控制应力与压力表的关系：1、不同阶段的张拉力值：20%Nk时：3束张拉力：0.2×195.3×3=117.2KN4束张拉力：0.2×195.3×4=156.2KN5束张拉力：0.2×195.3×5=195.3KN40%Nk时：3束张拉力：234.4KN4束张拉力：312.4KN5束张拉力：390.6KN2、张拉力与压力表的关系(附检测报告)千斤顶线性方程：0362#千斤顶783表y=18.431x-0.75590361#千斤顶669表y=18.625x-5.3429x：压力表读数（Mpa）y：试验机读数（KN）20%Nk张拉力0362#顶783表0361#顶669表3束y=117.2KN6.46.64束y=156.2KN8.58.75束y=195.3KN10.610.840%Nk3束y=234.4KN12.612.94束y=312.4KN17.017.15束y=390.6KN21.221.3103%Nk3束y=603.48KN32.832.74束y=804.64KN43.743.55束y=1005.8KN54.654.3四、伸长量计算：张拉时采用张拉力与伸长量双控，伸长量从千斤顶油缸量取ΔL=ΔL1+ΔL2ΔL1：从20%张拉力到锚固时的伸长量ΔL2：40%张拉力时的伸长量-20%张拉力时的伸长量最后的伸长量为两个千斤顶伸长量相加之和。具体操作方法如下：①安装好两千斤顶后，同时张拉到20%的力，量油缸伸长L1②继续张拉到40%的力，量油缸伸长L2③继续张拉到103%的力，量油缸伸长L3④ΔL2=L2-L1ΔL1=L3-L1ΔL=ΔL1+ΔL2=L2-L1+L3-L1=L2+L3-2L1五、质量控制当实际伸长量与设计伸长量差值在±6%以内符合设计要求，当实际伸长量与设计伸长量差值超过±6%时，应停止张拉，找出原因后再进行张拉。六、计算伸长量单位：mm编号位置N1N2N3

中跨184185183

边跨185184182

七、张拉顺序1、采用对称张拉2、张拉顺序N1-N2-N3钢绞线张拉伸长量计算钢绞线张拉伸长量的计算桥梁结构常用钢绞线的规格一般是ASTMA416、270级低松弛钢绞线，公称直径为15.24mm，标准强度为1860MPa，弹性模量为195000MPa，桥梁施工中张拉控制应力（本文中用Ycon表示）一般为标准强度的75%即1395MPa。本文重点介绍曲线布置的钢绞线伸长量计算，并给出CASIOfx-4800P计算器的计算程序，另外简要介绍千斤顶标定的一些注意问题。参照技术规范为《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）（以下简称《桥规》）。一、直线布置的钢绞线伸长量计算直线布置的钢绞线伸长量计算有两种计算方式：1、按照《桥规》第129页公式12.8.3-1计算，其中Pp平均张拉力在直线布置时即为张拉控制力，其余参数按照实际使用的钢绞线相应参数代入即可。2、简化公式公式中Pp（单位：N）/Ap（单位：mm2）即平均张拉力/截面面积就是平均张拉应力（单位为MPa），本文中用Y表示，则公式可以简化为⊿L=Y*L/Ep。桥梁施工中直线布置钢绞线时一般Y=Ycon=1395MPa，Ep=195000Mpa，代入公式中计算得简式⊿L=0.0071538L，⊿L与L的单位相同。如果实测钢绞线各项力学参数与本文中给出的各项参数差值较大，则不能直接代用本简式。二、曲线布置的钢绞线伸长量计算实际上曲线布置的钢绞线伸长量就是把每一计算段（包括直线段和曲线段）的伸长量分别计算出来，最后和值就是总伸长量。关键在于对于曲线布置的钢绞线每一计算段的张拉端应力和平均张拉应力都不相同，手工计算起来比较繁琐，并且《桥规》中只给出了平均张拉力的计算公式，而未说明具体的计算过程，另外借助程序计算比较方便。平均张拉力计算公式见《桥规》第339页附录G-8：预应力筋平均张拉力的计算。对于此公式本文中把张拉端的张拉力改为张拉端的张拉应力（用Y表示），则计算结果就是平均张拉应力（用Yp表示），这样计算会更方便一些。下面举例说明曲线布置的钢绞线伸长量计算过程：例：某盖梁钢绞线伸长量计算

左侧右侧线段线形长度(m)夹角和(度)线段线形长度(m)夹角和(度)AB直线0.645HI直线3.123BC曲线1.39620IJ曲线1.04715CD直线1.075JK直线2.617DE曲线1.39620KL曲线1.04715EZ直线0.044LZ直线0.0441、本例钢绞线布置为非对称布置，施工要求钢绞线两端同时张拉，找出线形受力的中点大致为Z点（实际上应该在DE上），需分别计算左侧和右侧伸长量，两侧伸长量之和为总伸长量。如果钢绞线为对称布置并且两端同时张拉，则只需计算半边伸长量再乘以2就是总伸长量。本例中张拉控制应力为Ycon=1395MPa，钢绞线弹性模量为Ep=195000Mpa，附录公式中K值取0.0015，U值取0.2。2、计算过程①计算AB直线段A点为张拉端，YA=Ycon=1395MPa，则⊿LAB=YA*LAB/Ep=0.004614m。其中YA为A点的张拉应力，LAB为AB段的长度，⊿LAB为AB段的伸长量，以下类同。②计算BC圆曲线段B点为张拉端，YB=YA=1395MPa（因为AB为直线段），切线夹角和为0.34907rad，代入附录公式得YBC=1346.0256MPa，则⊿LBC=YBC*LBC/Ep=0.009636m。其中YBC为BC段的平均张拉应力，以下类同。③计算CD直线段C点为张拉端，Yc=2YBC-YB=1297.0512MPa（因为BC段为圆曲线段，Yc<YB，近似的有（YB+YC）/2=YBC），则⊿LCD=YC*LCD/Ep=0.00715m。④计算DE圆曲线段YD=Yc=1297.0512Mpa，YDE=1251.5156MPa（按照《桥规》中附录公式计算），则⊿LDE=YDE*LDE/Ep=0.00896m。⑤计算EZ直线段YE=2YDE-YD=1205.9799MPa，⊿LEZ=YE*LEZ/Ep=0.000272m。⑥左侧总伸长量为0.03063m。⑦右侧伸长量计算按照HIJKLZ的顺序同上述方法计算得伸长量为0.05455m。⑧总伸长量为0.08518m。三、CASIOfx-4800P计算器的钢绞线伸长量计算程序1、源程序KUCE:S=0:Q=C↙LBL2:{XJ}:X=0=>GoTo3⊿XJ:J=Jπ÷180:J=0=>P=Q:≠>P=Q(1-e(-KX-UJ))÷(KX+UJ)⊿Q=2P-Q:S=S+PX÷E:GoTo2↙LBL3:”END”:S”S=”2、程序说明①K、U为系数，对应于《桥规》附录G-8中的k、μ系数。C为张拉控制应力，单位为MPa；E为钢绞线的弹性模量，单位为MPa。程序开始时需要输入这4个参数。②X为当前计算段的钢绞线长度，单位为m；J为当前计算曲线段的切线夹角和，《桥规》中单位为rad，本程序中直接输入角度即可，直线时输入0。计算过程中需要循环输入X和J的值。③S为累计伸长量，单位为m；P为当前计算段的平均张拉应力，单位为MPa；Q为计算段张拉端的张拉应力，单位为MPa。④如果是两端张拉，必须由两端向中间计算。⑤X输入0时表示计算结束，随后显示总伸长量S（即累计伸长量）。⑥如果要显示中间计算结果P、Q和本计算段钢绞线的伸长量，可适当修改源程序。四、千斤顶标定及计算中注意的问题1、千斤顶和测力计校验周期应符合《桥规》第128页规定，即千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验；弹簧测力计的校验期限不宜超过2个月。2、千斤顶标定后怎样根据试验报告中给出回归方程来计算油表读数在先张法空心板施工过程中，由于梁板型号多样，每种梁板中的钢绞线根数可能不一样，在后张法梁板施工过程中由于每束钢绞线的根数不尽相同，因此计算张拉各阶段的油表读数时，应该对应每种型号的梁板或每种钢绞线束分别进行计算。例如给出某个千斤顶的回归方程为Y＝0.0219X－0.3134，其中Y为油表读数，X为荷载级别。设计中给出的各项参数为：张拉控制应力Ycon=1395MPa，钢绞线的弹性模量为Ep=195000Mpa，钢绞线截面积为A＝140mm2。则计算得张拉控制力为195.3KN。假设某种型号的先张法梁板有8根钢绞线，并且为整体张拉，则整体张拉控制力195.3×8＝1562.4KN，由于是由2个千斤顶张拉，因此每个千斤顶的张拉控制力为781.2KN。对应10％、20％、50％、100％张拉阶段的张拉力分别为78.12KN、156.24KN、390.6KN、781.2KN，把这4个值分别代入回归方程得本千斤顶各张拉阶段得油表读数。后张法计算原理同上。高强度低松弛预应力热镀锌钢绞线YB／T152—1999国家冶金工业局1999—08—19批准2000—01—01实施

前言本标准非等效采用法国NFA35-035：1993《预应力热镀锌圆钢丝和钢绞线》中的钢绞线部分，其中钢绞线的几何尺寸及允许偏差未采用截面积的允许偏差，而采用了直径的允许偏差。镀锌钢绞线的偏斜拉伸试验于本标准实施一年后执行。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D都是标准的附录。本标准由全国钢标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：上海申佳金属制品有限公司、江阴华新钢缆有限公司、九江钢铁公司钢绞线厂。本标准主要起草人：张伟君、孙金茂、丁信康、游胜意、赵军、封文华。

1范围本标准规定了高强度低松弛预应力镀锌钢绞线的几何尺寸、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书等。本标准适用于桥梁拉索、提升、固定拉力构件的建筑物及不直接与混凝土砂浆接触的预应力结构中使用的直径为12．5～15．7mm、强度等级为1770MPa或1860MPa、并由7根热镀锌圆钢丝组成的低松弛预应力钢绞线。

2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB／T228—1987金属拉伸试验方法GB／T238—1984金属线材反复弯曲试验方法GB／T2972—1991镀锌钢丝锌层硫酸铜试验方法GB／T2973—1991镀锌钢丝锌层重量试验方法GB／T2976—1988金属线材缠绕试验方法GB／T5224—1995预应力混凝土用钢绞线YB／T146—1998预应力钢丝及钢绞线用热轧盘条

3定义本标准采用下列定义。3．1七丝钢绞线sevenwirestrand由6根边缘钢丝紧密地螺旋在一根中心钢丝上的7根钢丝组成的钢绞线。3．2热镀锌hot-dipgalvanized组成钢绞线的单根钢丝通过锌熔池的过程称为热镀锌。3．3稳定化处理stabilizing钢绞线在一定张力作用下的同时，在一定温度下加热，以减少其组织蠕变，达到低应力松弛的目的。

4几何尺寸及允许偏差几何尺寸是指公称直径和截面积(包括锌镀层)，七丝钢绞线截面图见图1。表1列出了本标准规定镀锌钢绞线的几何尺寸、重量及允许偏差。计算单位长度重量时，钢的密度为7．85g／cm3。

Dg—钢绞线公称直径，mm；d0—中心钢丝直径，mm；d—外层钢丝直径，mm图1七丝钢绞线

表1几何尺寸及允许偏差

5技术要求5．1原料制造钢绞线用原料应符合YB／T146的规定，或用不低于该标准的相应原料制造。5．2制造方法5．2．1组成镀锌钢绞线的钢丝应在捻制钢绞线之前进行热镀锌。5．2．2钢绞线捻制后必须经连续的稳定化处理。5．2．3钢绞线的捻距为钢绞线公称直径的12～16倍。5．2．4钢绞线的捻向由供方确定，如有特殊要求可在合同中注明。5．2．5成品钢绞线切断后应是不松散的。5．2．6在生产镀锌钢绞线用钢丝时，只允许盘条接头，钢绞线捻制和稳定化处理过程中的焊接或插接头，应在成品中去除。5．2．7钢绞线自由放置在平面上，测得其弯曲度，每米矢高不大于25mm。5．3力学性能5．3．1力学性能是指最大负荷(Fb)、屈服负荷(Fp0．2)、伸长率(δ)和初载为70％公称负荷条件下，1000h的恒温松弛率(R1000)。镀锌钢绞线的力学性能应符合表2的规定，强度级别为镀锌钢绞线的公称强度。

表2镀锌钢绞线力学性能

5．3．2根据需方要求，并经供需双方协议，可供应表1所列规格之间或以外尺寸和表2所列强度级别以外的镀锌钢绞线。5．3．3除非生产厂另有规定，弹性模量取为(195±10)GPa，但不作为交货条件。在提供弹性模量的同时，提供用于计算弹性模量的钢绞线截面积。5．3．4根据需方要求，生产厂应提供每一规格和强度等级钢绞线有代表性的应力—应变曲线。5．4工艺性能工艺性能是指抗交变应力的性能和抗脉动拉伸疲劳的性能。5．4．1偏斜拉伸试验通常应用(不用于拉索)的镀锌钢绞线其偏斜拉伸系数应为不大于28％。用于拉索的镀锌钢绞线其偏斜拉伸系数应为不大于20％。5．4．2疲劳试验通常应用情况(不用于拉索)的镀锌绞线在受到200万次0．7Fb～0．7Fb—2△Fa载荷后应不断裂，其公式如下：………(1)式中：S0——镀锌钢绞线的公称截面积，mm2；2△Fa——脉动应力幅的载荷值，N。用于拉索的镀锌钢绞线在受到200万次0．45Fb～0．45Fb—2△F。载荷后应不断裂，其公式如下：………(2)式中：S0——镀锌钢绞线的公称截面积，mm2；2△Fa——脉动应力幅的载荷值，N。5．5镀锌层的性能5．5．1锌层重量单位面积的锌层重量应为190～350g／m2。如果需方有其他锌层重量要求，由供需双方协商确定。5．5．2锌层附着力锌层附着力是根据捻制前的镀锌钢丝或成品镀锌钢绞线中心钢丝的缠绕试验来检验。按表3规定缠绕6圈后，螺旋圈的锌层外面应没有剥落。

表3缠绕实验要求

5．5．3均匀性把组成钠绞线的镀锌钢丝试样两次浸入(每次时间为60s)硫酸铜溶液，没有出现光亮沉积层和橙红色铜的粘附。5．5．4表面质量镀锌钢绞线应具有连续的锌层表面，不得有局部脱锌、露铁等缺陷，但允许有不影响锌层质量的局部轻微划痕。

6试验方法6．1拉伸试验6．1．1最大负荷整根钢绞线的最大负荷试验按GB／T228规定进行，用公称截面积计算强度级别。6．1．2伸长率6．1．2．1测定钢绞线伸长率时，标距不小于500mm。6．1．2．2钢绞线总伸长率，可通过测定总伸长1％时的负荷后，卸下引伸计，标明试验机上下工作台之间的距离L1，然后继续加荷直到钢绞线的一根或几根钢丝破断，此时标明上下工作台的最终距离L2，L2—L1的值与L1比值的百分数，加上引伸计测得的1．0％，即为纲绞线的总伸长率。如果任何一根钢丝破断之前，钢绞线的伸长率已达到所规定的要求，此时可以不继续测定最后伸长率的值，如因夹具原因产生剪切断裂，所得最大负荷及延伸未满足标准要求，试验是无效的，应重新取样进行试验。6．1．3屈服负荷试验见附录A。6．2松弛试验见附录B。6．3偏斜拉伸试验见附录C。6．4脉动拉伸疲劳试验见附录D。6．5锌层重量检验按GB／T2973规定进行。6．6锌层粘附力的缠绕试验按GB／T2976规定进行(芯棒直径见表3)。6．7