1、国道 228 福清东阁农场至三山沁前段公路后张法 20m 空心板钢绞线张拉计算书建设单位：福清交通投资集团施工单位：福建省第一公路工程公司监理单位：福建省交通建设工程监理咨询有限公司二一八年四月八日后张法 20 米空心板梁张拉计算书1.理论依据及材料设备一、 钢束理论伸长值计算公式： L=( L) /(EgAy) (1)P=P1e -(KL+)/(KL+) (2)其中：L预应力钢束理论伸长值，cm 预应力钢束的平均张拉力，NPP预应钢束张拉端的张拉力，NL从张拉端至计算截面孔道长度，(应考虑千斤顶工作长度，及设计图纸对不同梁板在曲线段的参数X 值)。Ay预应力钢束截面面积， mm2Eg预应力钢
2、束弹性模量，Mpa从张拉端至计算截面曲线孔道部份切线的夹角之和，radK孔道每米局部偏差对摩檫的影响系数预应力钢束与孔道壁的摩檫系数二、 材料与设备（一） 材料：主要是钢绞线，其标准必须是设计图纸提出的（GB/T5224-2003） ，标准强度 Ryb=1860Mpa，j=15.24mm。每批材料均要送检，要有试验检验证书，其结果要达到设计标准。（二） 设备：1、设备主要是千斤顶油表，根据设计图纸要求，选用4xM15 系列锚具。和 YCW150-200 型千斤顶，以及配套的ZB22/500 型电动油泵。2、选用油表：根据 20 米空心板梁设计图纸要求，该类梁板有三种钢束，分别由 5、6、7 股
3、钢绞线构成，各种钢束最大控制张拉力分别为 969.525KN、1163.430KN、1357.335KN。YCW-15B-200 型千斤顶活塞面积 A=55260mm2,按最大控制张拉力：F=1357335N 计算，其油表读数Q=F/A=1357335N/55260mm2 =24.5MPa 故油压表选用 1.6 级，选用量程为（1.32 倍）24.32=31.8549（MPa）最大量程为60MPa。使用前千斤顶与油压表配套送有资职单位标定，经福建省计量科学研究院标定结果：千斤顶编号：151203，油压表编号：1524647，千斤顶工作长度 0.6m 回归方程为Y=0.033X+0.55千斤顶编
4、号 141202，油压表编号：1524604，千斤顶工作长度 0.6m回归方程Y=0.0364X+0.142 刚束理论伸长值计算 :以 =0边跨（边板、中板）为实例，计算钢束理论伸长量。计算参数：钢绞线弹性模量 Ep=1.90105Mpa,钢绞线截面积 A=139mm2,金属螺旋管道系数：K=0.0015, =0.20.25,取 0.25钢绞线极限应力:Ry b=1860Mpa,一根钢绞线最大控制张拉力：P1=0.75RybA=0.751860139=193905N一、 边跨边板（一） 、N 1 钢束理论伸长值1、 N1 钢束理论伸长值2、 根据图纸，将梁板钢束一半分为三段（L 1、L 2、L
5、 3） ，分别计算伸长量。N 1 钢束由 7 股钢绞线组成，最大控制张拉力：P=P17=193.9057=1357335N。千斤顶工作长度 0.6 米。3、 L1 为直线段 L1=0.868+0.6=1.478m,=0平均张拉力:P 1=P1e -(KL1+ )/(KL 1+)=P 1e -KL1/KL 1=13573351e - (0.00151.478)/(0.00151.478)=1356400NL 1=(P1L1) /(EgA5)=(13564001478) / (1900001397)=10.84mm4、 L2 为抛物线段：L 2=1.396m,=L 2/R=1.396/20=0.0
6、6981rad或 =4/180=0.6981 radL2 起点力等于 L1 终点力 .即 P2=P1P=P 1(P P 1)=2P1 P=135640021357335=1355465N平均张拉力:P2=P21e -(KL2+ )/(KL 2+)=13554651e -(0.00151.396+0.250.06981)/(0.00151.396+0.250.06981)=1342400NL 2=(P2L2) /(EgA5)=(13424001396) / (1900001397)=10.13mm5、 L3 为直线段 L3=7.529m,=0L3 起点张拉力:P 3=2P2P 2=2134240
7、01355465=1329335N平均张拉力:P3=P31e -KL3/KL 3=13293351e - (0.00157.529)/(0.00157.529)=1321800NL 3=(P3L3) /(EgA5)=(13218007529) / (1900001397)=53.83mm梁板钢束一端 90%的引伸量为:L=90% Li=0.9(L 1+L 2+L 3)=0.9(10.84+10.13+353.83)=67.32mm 设计值 69mm.(二 )、 N2 钢束理论伸长值1 N2 钢束理论伸长值2 根据图纸，将梁板钢束一半分为三段（L 1、L 2、L 3） ，分别计算伸长量。N 2
8、钢束由 5 股钢绞线组成，最大控制张拉力：P=P15=193.9055=969625N。千斤顶工作长度 0.6 米。6、 L1 为直线段 L1=2.665+0.6=3.265m,=0平均张拉力:P 1=P1e -(KL1+ )/(KL 1+)=P 1e -KL1/KL 1=9696251e - (0.00153.265)/(0.0015 3.265)=967600NL 1=(P1L1) /(EgA5)=(9676003265 / (1900001395)=23.9mm7、 L2 为抛物线段：L 2=1.571m,=L 2/R=1.571/10=0.1571rad或 =9/180=0.1571r
9、adL2 起点力等于 L1 终点力 .即 P2=P1P=P 1(P P 1)=2P1 P=9676002969625=965600N平均张拉力:P2=P21e -(KL2+ )/(KL 2+)=9656001e -(0.00151.571+0.250.1571)/(0.00151.571+0.250.1571)=945800NL 2=(P2L2) /(EgA5)=(9458001571) / (1900001395)=11.25mm8、 L3 为直线段 L3=5.604m,=0L3 起点张拉力:P 3=2P2P 2=2945800965600=926300N平均张拉力:P3=P31e -KL3
10、/KL 3=9263001e - (0.00155.604)/(0.0015 5.604)=922400NL 3=(P3L3) /(EgA5)=(9224005604) / (1900001395)=39.14mm梁板钢束一端 90%的引伸量为:L=90% Li=0.9(L 1+L 2+L 3)=0.9(23.9+11.25+39.14)=66.86mm 设计值 68mm.二，边跨中板(一 )、 N1 钢束理论伸长值N1 钢束由 6 股钢绞线构成，设计总长 L=19.6m,弹性模量Ep=190000Mpa,最大控制张拉力P=1939056=1163430N,A6=A6=1396=834mm2,
11、千斤顶工作长度为 0.6m.根据设计图纸将一半钢束分为三段(L 1、 L2、L 3)分别计算引伸量。1、L 1 为直线段， L1=0.878+0.6=1.478m, =0平均张拉力:P 1=P1e -KL1/KL 1=11634301e - (0.00151.478)/(0.00151.478=1162600NL 1=(P1L1) /(EpA4)=(11626001478) / (1900001396)=10.84mm2、L 2 为抛物曲线段：L 2=1.396m,=4/180=0.06981 radL2 起点张拉力:P2=P12 P=116260021163430=1161770N平均张拉力
12、:P2=P21e -(KL2+ )/(KL 2+)=11617701e -(0.00151.396+0.250.06981)/(0.00151.396+0.250.06981)=1150600NL 2=(P2L2) /(EgA4)=(11506001396) / (1900001396)=10.13mm23、L 3 为直线段： =0，L 3=7.529mL3 起点张拉力:P 3=2P2P 2=211506001161770=1139430N平均张拉力:P3=P31e -KL3/KL 3=741755NL 3=(P3L3) /(EgA4)=(11394307529) / (1900001396)
13、=54.13mm钢束一端伸长量的 90%L=90% Li=0.9(10.84+10.1+54.13)=67.563mm 设计值 69mm.(二 )、 N2 钢束理论伸长值N2 钢束理论伸长值根据图纸，将梁板钢束一半分为三段（L 1、L 2、L 3） ，分别计算伸长量。N 2 钢束由 5 股钢绞线组成，最大控制张拉力：P=P15=193.9055=969625N。千斤顶工作长度 0.6 米。L1 为直线段 L1=2.665+0.6=3.265m,=0平均张拉力:P 1=P1e -(KL1+ )/(KL 1+)=P 1e -KL1/KL 1=9696251e - (0.00153.265)/(0.
14、0015 3.265)=967600NL 1=(P1L1) /(EgA5)=(9676003265 / (1900001395)=23.9mmL2 为抛物线段：L 2=1.571m,=L 2/R=1.571/10=0.1571rad或 =9/180=0.1571radL2 起点力等于 L1 终点力 .即 P2=P1P=P 1(P P 1)=2P1 P=9676002969625=965600N平均张拉力:P2=P21e -(KL2+ )/(KL 2+)=9656001e -(0.00151.571+0.250.1571)/(0.00151.571+0.250.1571)=945800NL 2=
15、(P2L2) /(EgA5)=(9458001571) / (1900001395)=11.25mmL3 为直线段 L3=5.604m,=0L3 起点张拉力:P 3=2P2P 2=2945800965600=926300N平均张拉力:P3=P31e -KL3/KL 3=9263001e - (0.00155.604)/(0.0015 5.604)=922400NL 3=(P3L3) /(EgA5)=(9224005604) / (1900001395)=39.14mm梁板钢束一端 90%的引伸量为:L=90% Li=0.9(L 1+L 2+L 3)=0.9(23.9+11.25+39.14)=
16、66.86mm 设计值 68mm.同理可以计算 0角中跨边板(N 1、N 2)及中板(N 1、N 2)的理论伸长值。以及各种角度梁板钢束理论伸长值。2.控制张拉力油表读数计算一、张拉设备标定结果张拉设备千斤顶编号油压表编号回归方程相关系数备注 141202 15242604 Y=0.0364X+0.14 0.9997 X控制张拉力 KN 151203 1524647 Y=0.033X+0.55 0.9999 Y油表读数 MPa（1）Y=0.0364X+0.14=0.0364*96.9+0.14=3.69446（2）Y=0.033X+0.55=0.033*96.9+0.55=3.69446二、控
17、制张拉力与油表读数换算表张 拉控 制 力设备编号10%Pk20%Pk50%Pk80%Pk100%Pk103%Pk96.9 193.9 484.7 775.6 969.5 998.585 股Pk=969.5KN (Mpa) 3.7 7.2 17.8 28.3 35.4 36.5(Mpa) 3.7 6.9 16.5 26.1 32.5 33.5116.3 232.68 581.7 930.7 1163.4 1198.3(Mpa) 4.4 8.6 21.3 34.0 42.5 43.756 股Pk=1163.4KN(Mpa) 4.4 8.2 19.7 31.3 38.9 40.1135.7 271.46 678.6 1085.8 1357.3 1398(Mpa) 5.01 10.02 24.8 39.66 49.5 51.027 股Pk=1357.3KN(Mpa) 5.02 9.5 22.94 36.38 45.3 46.68
