预应力钢绞线实际伸长量的计算与量测1.docVIP

PAGE PAGE 1 预应力钢绞线实际伸长量的计算与量测 预应力混凝土的应用研究与发展，已经有一百多年的历史，做为一种新型的复合建筑材料，以其优良的性能，现已经广泛应用于各个领域。在预应力的施工时，一般以张拉应力进行控制，以预应力筋的伸长量进行校核，俗称“双控”。而伸长量的控制对预应力的施加起着重要的作用，伸长量的量测与计算的前提，也直接影响到预应力施加与结构的受力性能。目前，介绍预应力施工的书比较多，但对伸长量的测量与计算，没有明确统一的方法。 现以目前国内外普遍采用的夹片式锚具为例，结合相关的理论资料与实际操作中的一些注意事项，对如何计算理论伸长量与现场测量控制作简单的说明，以期捋清相关问题。 一、设计伸长量的复核 设计文件提供的设计伸长量是设计单位按通用资料选取的相关参数进行计算得来的。通常与实际材料的相关参数（如预应力筋的公称截面面积、弹性模量、值等）有出入，在复核设计伸长量时应采用实测参数进行修正，以取得实际理论伸长量指导施工。 （一）理论伸长量计算 理论伸长量即指两工作锚底间的预应力筋的理论伸长量，以ΔL理表示。 1、理论公式： （1）根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000），钢绞线理论伸长量计算公式如下： = 1 \* GB2 ⑴ = 2 \* GB2 ⑵ 式中：PP——预应力筋的平均张拉力（N），无管道接触的直线筋取张拉端的拉力，预应力管道内的直、曲筋计算方法见 = 2 \* GB2 ⑵式； ——预应力筋的长度； AP——预应力筋的截面面积（mm2）；一般按实测试验值取值。 EP——预应力筋的弹性模量（N/mm2）；一般按实测试验值取值。 P——预应力筋张拉端的张拉力（N）； ——从张拉端至计算截面的孔道长度(m)； ——从张拉端至计算截面的孔道部分切线的夹角之和(rad)； ——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数； ——预应力筋与孔道壁的摩擦系数。 （2）计算理论伸长值，要先确定预应力筋的工作长度和线型段落的划分。后张法钢绞线型既有直线又有曲线，由于不同线型区间的平均应力会有很大差异，因此需要分段计算伸长值，然后累加。于是上式中： = 3 \* GB2 ⑶ Pp值不是定值，而是克服了从张拉端至第i —1段的摩阻力后的剩余有效拉力值，所以表示成“Ppi”更为合适； （3）计算时也可采取应力计算方法，各点应力公式如下： = 4 \* GB2 ⑷ 各点平均应力公式为： = 5 \* GB2 ⑸ 各点伸长值计算公式为： = 6 \* GB2 ⑹ 有时为计算方便，理论伸长量也有取包含工作长度伸长量在内的总伸长量。 （设 ΔL测-现场测量值，ΔL实-混凝土内的钢绞线计算伸长值；ΔL工作长度-工作长度的伸长量，该值理论伸长量与实测值基本吻合； 理论伸长量不含工作长度伸长量时，计算偏差率为： A1=（ΔL实-ΔL理）/ΔL理×100% 理论伸长量含工作长度伸长量时，计算偏差率为： A2=[（ΔL实+ΔL工作长度）-(ΔL理+ΔL工作长度）]/(ΔL理+ΔL工作长度）×100% =（ΔL实-ΔL理）/(ΔL理+ΔL工作长度）×100% A2 A1，该方法在计算伸长量偏差率时偏小，但偏差不大，满足工程实际应用精度，为方便起见，也可采用含工作长度伸长量的理论伸长量。 ） （二）理论伸长量计算实例 以某20m后张式预应力空心板张拉为例，计算理论伸长量。 1、计算参数： K—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数：取0.0015 μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数：取0.23 Ap—预应力筋的实测截面面积：140 mm2 Ep—预应力筋实测弹性模量：2.02×105 N/ mm2 锚下控制应力：σk=0.75Ryb=0.75×1860=1395 N/ mm2 单根钢绞线张拉端的张拉控制力：P=σkAp=195300N(该值就是理论控制值) 千斤顶计算长度：40cm 工具锚+锚垫板长度：10cm 2、张拉时理论伸长量计算： 以N1束钢绞线为例： N1束两端锚具底间的伸长量ΔL理： P=0.75×1860×140=195300N AB(X直1)= 1.2316m；BC(X曲)= 2.4435m；CD(X直2)= 具体计算见下表1 对称理论伸长量计算 表1 分段 σi 钢绞线长度L(m) 切线角度θ(rad) 偏差系数k 摩阻系数μ kl+μθ e-（kl+μθ） 1-e-（kl+μθ）