對于預應力鋼筋理論伸長值計算、各計算參數取值方法各施工單位也略有不同,根據以往的施工及本人的理解,對預應力鋼筋理論伸長值計算做以說明,僅供參考。
一、 伸長值計算公式
△ L=PpL/EgAg
Pp=P/ kx+μθ
公式中符號的意義:
△ L—預應力鋼筋計算伸長值,
Pp—預應力鋼筋平均張力力(N),(單位長度孔道的的力)
L—預應力鋼筋計算長度(m),
Eg—預應力鋼筋的彈性模量(MPa),
Ag—預應力鋼筋的截面面積(mm2),
P—預應力鋼筋張拉端的錨下應力(N),
k—預應力管道每米局部偏差對摩擦的影響系數,
x—從張拉端至計算截面的孔道長度(或在縱軸上的投影長度)(m),
μ—預應力鋼筋與孔道壁間的摩擦系數,
θ—從張拉端至計算截面,曲線孔道部分的夾角之和(rad),
二、伸長值計算方法
對于預應力鋼筋線形變化較小,曲線簡單,預應力鋼筋較短(一般20米以內),可直接采用計算公式直接計算,誤差不大,滿足施工要求;對于預應力鋼筋線形變化較大,曲線復雜,預應力鋼筋較長(一般現(xiàn)澆梁),采用公式分段計算較為合適,誤差較小。
三、 計算公式中計算參數取值
1、預應力鋼筋的截面積Ag:取實測面積,
2、預應力鋼筋的彈性模量Eg:取實測彈性模量,
3、預應力鋼筋與孔道壁間的摩擦系數μ:對于塑料波紋管,取0.13—0.14;對于鋼波紋管0.20-0.25;
4、預應力管道每米局部偏差對摩擦的影響系數k:取值0.003—0.0015,
5、從張拉端至計算截面,曲線孔道部分的夾角之和θ:取雙向彎曲夾角之和(有豎向彎曲和平面彎曲),以弧度計,
6、從張拉端至計算截面的孔道長度在縱軸上的投影長度x:取從張拉端至計算截面的孔道長度在縱軸上的投影長度,對于孔道不長的可以取孔道長度。
7、預應力鋼筋張拉端的錨下應力P:一般錨下控制應力不含錨口損失,施工中注意考慮錨口損失。
說明:
1)對于預應力鋼筋的Eg、 Ag的取值,盡量取預應力鋼筋實測值,不同批次不同爐號的預應力鋼筋的彈性模量是變化的,不是定值;預應力鋼筋的截面也是變化的盡量不用公稱面積代替。(對于預應力鋼筋較短的梁直接取預應力鋼筋名義的Eg、 Ag的,計算誤差也不是很大)
2)孔道部分的夾角計算,對于圓曲線取其圓心角,不用坐標計算。對于拋物線、懸鏈線采用坐標差
計算,但要考慮角度的大小。
3)預應力鋼筋與孔道壁間的摩擦系數μ,對于塑料波紋管是近幾年才應用,試驗數據規(guī)范值不是很合適,采用英國混凝土協(xié)會的建議值。
4)錨下應力計算時,可取單根預應力鋼筋計算,也可取整束預應力鋼筋計算,計算結果相同;對于預應力鋼筋截面有實測值時取實測值,當實測值小于公稱面積時取公稱面積,當實測值大于(目前基本都大)公稱面積時取實測值,確保梁內應力。
5)注意預應力鋼筋計算長度L 和從張拉端至計算截面的孔道長度在縱軸上的投影長度x的區(qū)別。
四、預應力鋼筋的理論伸長值計算的說明
1、作為施工控制時可考慮頂內的預應力鋼筋的伸長值;對于填寫施工原始記錄時不考慮頂內的預應力鋼
筋的伸長值(如果考慮這部分伸長值與設計不符),只考慮梁內(計算長度)預應力鋼筋的伸長值。
2、計算理論伸長值時可以不考慮錨口損失值,直接用錨下控制應力計算即可,但是施工控制時必須考慮
慮錨口損失值。
五、預應力張拉施工時,理論伸長值與實際伸長值不符的解決辦法
1、施工中嚴格按操作程序進行,張拉頂、錨具、孔道中心對齊,張拉頂與錨下墊板垂直。
2、第一束預應力鋼筋按規(guī)范的應力級別(10%、20%、100%)進行張拉,觀察理論伸長值與實際伸長值誤差大小。(一般情況實際伸長值比理論伸長值要大,差值超過±6%,究其原因是初應力小,預應力鋼筋還沒有真正受到10% P,預應力鋼筋還處于克服自重的階段)
3、預應力鋼筋按規(guī)范的應力級別(10%、20%、100%)進行張拉,觀察理論伸長值與實際伸長值誤差大時,可以調整應力級別(15%、30%、100%)進行張拉,一般能滿足論伸長值與實際伸長值差值不超過±6%。
4、理論伸長值與實際伸長值相對誤差±6%計算方法:(L理-L實)/ L理×100%。
5、理論伸長值與實際伸長值誤差大時,檢查張拉頂是否校核準確,操作是否有誤,張拉頂與讀數表是否是與校頂時頂表對應,檢查計算讀數是否正確。