後張法預應力鋼絞線在張拉過程中,主要受到以下兩方面的因素影響:一是管道彎曲影響引起的摩擦力,二是管道偏差影響引起的摩擦力;兩項因素導致鋼絞線張拉時,錨下控制應力沿著管壁向跨中逐漸減小,因而每一段的鋼絞線的伸長值也是不相同的。
1、 計算公式
(1) 預應力筋伸長值δl的計算按照以下公式:
δl—各分段預應力筋的理論伸長值(mm);
pp—各分段預應力筋的平均張拉力(n);
l—預應力筋的分段長度(mm);
ap—預應力筋的截面面積(mm2);
ep—預應力筋的彈性模量(mpa);
(2) 《公路橋梁施工技術規範》(jtj 041-2000)附錄g-8中規定了pp的計算公式
p—預應力筋張拉端的張拉力,將鋼絞線分段計算後,為每分段的起點張拉力,即為前段的終點張拉力(n);
θ—從張拉端至計算截面曲線孔道部分切線的夾角之和,對於圓曲線,為該段的圓心角,如果孔道在豎直面和水平面同時彎曲時,則θ為雙向彎曲夾角之向量和。設水平角為α,豎直角為β,則θ=arccos(cosα×cosβ)。
x—從張拉端至計算截面的孔道長度,分段後為每個分段長度。
k—孔道每束區域性偏差對摩擦的影響係數(1/m),管道內全長均應考慮該影響;
μ—預應力筋與孔道壁之間的磨擦係數,只在管道彎曲部分考慮該係數的影響。
注:a、鋼絞線的彈性模量ep是決定計算值的重要因素,它的取值是否正確,對計算預應力筋伸長值的影響較大。所以鋼絞線在使用前必須進行檢測試驗,計算時按實測值ep』進行計算。
b、 k和μ是後張法鋼絞線伸長量計算中的兩個重要的引數,其大小取決於多方面的因素:管道的成型方式、預應力筋的型別、表面特徵是光滑的還是有波紋的、表面是否有鏽斑,波紋管的布設是否正確,彎道位置及角度是否正確,成型管道內是否漏漿等,計算時根據設計圖紙確定。
2、劃分計算分段
2.1 工作長度:工具錨到工作錨之間的長度,pp=千斤頂張拉力;
2.2 波紋管內長度:計算時要考慮μ、θ,計算一段的起點和終點力。每一段的終點力就是下一段的起點力,例如靠近張拉端第一段bc的終點c點力即為第二段cd的起點力,每段的終點力與起點力的關係如下式:
pz=pq×e-(kx+μθ)(公式3)
pz—分段終點力(n)
pq—分段的起點力(n),θ、x、k、μ—意義同上
各段的起終點力可以根據上述公式從張拉端開始進行逐步的計算。
2.3 根據每一段起點力pq代入公式2中求出每一段平均張拉力pp。
2.4 根據pp代入公式計算出每一段的伸長值δl,相加後得出全長鋼絞線伸長量。
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