后张法预应力伸长值计算
发布日期:2016-06-16
对于预应力钢筋理论伸长值计算、各计算参数取值方法各施工单位也略有不同,根据以往的施工及本人的理解,对预应力钢筋理论伸长值计算做以说明,仅供参考。
一、 伸长值计算公式
△ L=PpL/EgAg
Pp=P/ kx+μθ
公式中符号的意义:
△ L—预应力钢筋计算伸长值,
Pp—预应力钢筋平均张力力(N),(单位长度孔道的的力)
L—预应力钢筋计算长度(m),
Eg—预应力钢筋的弹性模量(MPa),
Ag—预应力钢筋的截面面积(mm²),
P—预应力钢筋张拉端的锚下应力(N),
k—预应力管道每米局部偏差对摩擦的影响系数,
x—从张拉端至计算截面的孔道长度(或在纵轴上的投影长度)(m),
μ—预应力钢筋与孔道壁间的摩擦系数,
θ—从张拉端至计算截面,曲线孔道部分的夹角之和(rad),
二、伸长值计算方法
对于预应力钢筋线形变化较小,曲线简单,预应力钢筋较短(一般20米以内),可直接采用计算公式直接计算,误差不大,满足施工要求;对于预应力钢筋线形变化较大,曲线复杂,预应力钢筋较长(一般现浇梁),采用公式分段计算较为合适,误差较小。
三、 计算公式中计算参数取值
1、预应力钢筋的截面积Ag:取实测面积,
2、预应力钢筋的弹性模量Eg:取实测弹性模量,
3、预应力钢筋与孔道壁间的摩擦系数μ:对于塑料波纹管,取0.13—0.14;对于钢波纹管0.20-0.25;
4、预应力管道每米局部偏差对摩擦的影响系数k:取值0.003—0.0015,
5、从张拉端至计算截面,曲线孔道部分的夹角之和θ:取双向弯曲夹角之和(有竖向弯曲和平面弯曲),以弧度计,
6、从张拉端至计算截面的孔道长度在纵轴上的投影长度x:取从张拉端至计算截面的孔道长度在纵轴上的投影长度,对于孔道不长的可以取孔道长度。
7、预应力钢筋张拉端的锚下应力P:一般锚下控制应力不含锚口损失,施工中注意考虑锚口损失。
说明:
1)对于预应力钢筋的Eg、 Ag的取值,尽量取预应力钢筋实测值,不同批次不同炉号的预应力钢筋的弹性模量是变化的,不是定值;预应力钢筋的截面也是变化的尽量不用公称面积代替。(对于预应力钢筋较短的梁直接取预应力钢筋名义的Eg、 Ag的,计算误差也不是很大)
2)孔道部分的夹角计算,对于圆曲线取其圆心角,不用坐标计算。对于抛物线、悬链线采用坐标差
计算,但要考虑角度的大小。
3)预应力钢筋与孔道壁间的摩擦系数μ,对于塑料波纹管是近几年才应用,试验数据规范值不是很合适,采用英国混凝土协会的建议值。
4)锚下应力计算时,可取单根预应力钢筋计算,也可取整束预应力钢筋计算,计算结果相同;对于预应力钢筋截面有实测值时取实测值,当实测值小于公称面积时取公称面积,当实测值大于(目前基本都大)公称面积时取实测值,确保梁内应力。
5)注意预应力钢筋计算长度L 和从张拉端至计算截面的孔道长度在纵轴上的投影长度x的区别。
四、预应力钢筋的理论伸长值计算的说明
1、作为施工控制时可考虑顶内的预应力钢筋的伸长值;对于填写施工原始记录时不考虑顶内的预应力钢
筋的伸长值(如果考虑这部分伸长值与设计不符),只考虑梁内(计算长度)预应力钢筋的伸长值。
2、计算理论伸长值时可以不考虑锚口损失值,直接用锚下控制应力计算即可,但是施工控制时必须考虑
虑锚口损失值。
五、预应力张拉施工时,理论伸长值与实际伸长值不符的解决办法
1、施工中严格按操作程序进行,张拉顶、锚具、孔道中心对齐,张拉顶与锚下垫板垂直。
2、第一束预应力钢筋按规范的应力级别(10%、20%、100%)进行张拉,观察理论伸长值与实际伸长值误差大小。(一般情况实际伸长值比理论伸长值要大,差值超过±6%,究其原因是初应力小,预应力钢筋还没有真正受到10% P,预应力钢筋还处于克服自重的阶段)
3、预应力钢筋按规范的应力级别(10%、20%、100%)进行张拉,观察理论伸长值与实际伸长值误差大时,可以调整应力级别(15%、30%、100%)进行张拉,一般能满足论伸长值与实际伸长值差值不超过±6%。
4、理论伸长值与实际伸长值相对误差±6%计算方法:(L理-L实)/ L理×100%。
5、理论伸长值与实际伸长值误差大时,检查张拉顶是否校核准确,操作是否有误,张拉顶与读数表是否是与校顶时顶表对应,检查计算读数是否正确。