钢绞线伸长量计算方法

(一)结构设计形式

????????? 第五联现浇预应力箱梁采用单箱三室直腹板断面，梁高1.6m，混凝土设计标号为C50。纵向预应力束采用低松弛钢绞线配OVM15-15型锚具和OVM15-15L型连接器，钢绞线N1、N2、N3、N7、N8、N9采用单端张拉，N4、N5、N6采用双端张拉，横向预应力束采用低松弛钢绞线配OVM15-15型锚具和OVM15-15P型固定P锚，钢绞线N1、N2采用单端张拉。

(二)后张法钢绞线理论伸长值计算公式说明及计算示例

后张法预应力钢绞线在张拉过程中，主要受到以下两方面的因素影响：一是管道弯曲影响引起的摩擦力，二是管道偏差影响引起的摩擦力，导致钢绞线张拉时，锚下控制应力沿着管壁向梁跨中逐渐减小，因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同的。

《公路桥梁施工技术规范》(JTJ 041-2000)中关于预应筋伸长值的计算按照以下公式：

ΔL=(1)

Pp=(2)

式中：ΔL—各分段预应力筋的理论伸长值(mm)；

Pp—各分段预应力筋的平均张拉力，注意不等于各分段的起点力与终点力的平均值(N)；

L—预应力筋的分段长度(mm)；

Ap—预应力筋的截面面积(mm2)；

Ep—预应力筋的弹性模量(Mpa)；

P—预应力筋张拉端的张拉力，将钢绞线分段计算后，为每分段的起点张拉力，即为

前段的终点张拉力(N)；

θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，分段后为每分段中各曲线

段的切线夹角和(rad)；

x—从张拉端至计算截面的孔道长度，整个分段计算时x等于L(m)；

k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数(1/m)，管道弯曲及直线部分全长均应考

虑该影响；

μ—预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数，只在管道弯曲部分考虑该系数的影响。

从公式(1)可以看出，钢绞线的弹性模量Ep是决定计算值的重要因素，它的取值是否正确，对计算预应力筋伸长值的影响较大。Ep的理论值为Ep=(1.9~1.95)×105Mpa，而将钢绞线进行检测试验，弹性模量则常出现Ep’=(1.96~2.04)×105Mpa的结果，这是由于实际的钢绞线的直径都偏粗，而进行试验时并未用真实的钢绞线面积进行计算，采用的是偏小的理论值代入公式进行计算，根据公式Ep=可知，若Ap偏小，则得到了偏大的Ep’值，虽然Ep’并非真实值，但将其与钢绞线理论面积相乘所计算出的ΔL却是符合实际的，所以要按实测值Ep’进行计算。

公式(2)中的k和μ是后张法钢绞线伸长量计算中的两个重要的参数，这两个值的的大小取决于多方面的因素：管道的成型方式、力筋的类型、表面特征是光滑的还是有波纹的、表面是否有锈斑，波纹管的布设是否正确，偏差大小，弯道位置及角度等等，各个因素在施工中的变动很大，还有很多是不可能预先确定的，因此，摩擦系数的大小很大程度上取决于施工的精确程度。在工程实施中，最好对孔道磨擦系数进行测定，并对施工中影响磨擦系数的方面进行认真的检查，如波纹管的三维位置是否正确等等，以确保摩擦系数的大小基本一致。

进行分段计算时，靠近张拉端第一段的终点力即为第二段的起点力，每段的终点力与起点力的关系如下式：

Pz=Pqe-(KX+μθ)(3)

Pz—分段终点力(N)

Pq—分段的起点力(N)

θ、x、k、μ—意义同上

其他各段的起终点力可以从张拉端开始进行逐步的计算。

下面以现浇箱梁22-23跨钢绞线的伸长量计算为例，进一步说明伸长量的计算方法。

纵向钢绞线N4、N5、N6，横向横隔梁钢绞线N1、N2钢束大样图(图1)及N4坐标表如下(表1)：(其余略)

HYPERLINK "/mjl072/pic/item/1b67bd35e8a0a98ea61e12dd.jpg" \t "_blank"

图1

表1

钢束编号

N4(半幅)

导线点号

A

B

C

F

E

F

G

坐标

x(cm)

3442

3692

4192

4842

5842

6492

6992

y(cm)

125

147

147

80

80

147

147

转交α°(逆时针为正)

5.0291

-5.0291

-5.8851

5.8851

5.8851

-5.8851

-5.8851

圆弧半径R(cm)

——

3000

3000

3000

3000

3000

3000

圆弧长LR(cm)

——

263.3

308.1

308.1

308.1

308.1

308.1

切线长T(cm)

——

131.7

154.2

154.2

154.2

154.2

154.2

外矢距E(cm)

——

2.9

4

4

4

4

4

根据设计图纸及规范和实测数据，已知以下参数(表2)：

表2

项目名称

取值