后张法预应力钢绞线张拉平弯计算

一、前言

根据现行规范预施应力值以油压表读数为主，以预应力筋伸长值作校核，按预应力筋实际弹性模量计算的伸长值与实测伸长值相差不应大于±6％。因此， 在预应力张拉施工中，必然遇到预应力筋的张拉理论伸长值的计算和实际实际伸长值的量测，而理论伸长值的计算必然牵扯出预应力筋的有效计算长度。本文以苏州市中环快速路北段工程ZH-LQ04标现浇箱梁为例进行叙述。

二、概况

苏州市中环快速路北段工程ZH-LQ04标全线均为单箱多室后张法预应力混凝土现浇箱梁，其预应力筋全部采用规格φ15.2的钢绞线。

三、平弯计算分段法

钢绞线在梁长度方向的分布是立体的，其在梁的高度方向和梁的宽度方向都有弯折，我们称其为平弯和竖弯，对于直线段与曲线段组成的曲线预应力筋，张拉伸长值要分开计算，现在我们以F3为例，讨论有效计算长度的计算。

根据下图我们对分段长度进行计算：

根据F3预应力筋平弯大样图与F3预应力筋立面大样图（见图1），我们先将图示的分为5段，计算如下：

首先对计算所需的未知数据进行计算：

分段方法：①、直线与直线取较长段直线参数计算；②、曲线与曲线取较长段曲线参数进行计算；③、直线与曲线取曲线参数进行计算。

1、平弯处参数计算

θ角=（1.09-0.305）/2.5=0.304（运用反正切值进行计算） cosθ角=0.9（此处cos值为弧度，而不是角度）

切线长=8/tan（θ角/2）=1.226（此处tan值为弧度，而不是角度） 2、竖弯处参数计算：

θ角=（1.571-1.099）/2.401=0.194（运用反正切值进行计算） cosθ角=0.981（此处cos值为弧度，而不是角度） tanθ角=0.197（此处tan值为弧度，而不是角度） 3、分段长度计算

计算方法：计算出分段斜线或弧线的水平长度。E段为平弯终点的第一段直线长度。

从图一可以看出A段为直线、B段为曲线、C段为曲线、D段为曲线、E段为直线。

A段=（2.5/0.9-1.226）*0.9=1.33m B段=1.226*0.9=1.17m C段=1.226m

D段=2.401+1.4-2.5-1.226=0.219m

E段=2.787m

由于平弯大样图是钢绞线在水平面的投影，立面大样图是钢绞线在垂直面的投影，如图2所示，故此可知：

LA=√L2+HAB2

L=1.33/cosθ角=1.33/0.9=1.394m HA=1.33* tanθ角=1.33*0.197=0.262m LA=√1.3942+0.2622=1.418m

同理计算：LB=1.248m ，LC=1.308m，LD=0.233m，LE=2.787m 4、理论伸长量计算

F3 A线形 直实际 长度 1.418 角度θ (kx+μθ) 1-e-(kx+μθ) 本段摩 阻损失 本段张 拉端应力 1395 本段终 点应力 1392.03 平均张 拉应力 1393.51 伸长量 段 线 B曲 0.00212726 0.002124999 2.9373977 10.134611 段 线 C曲1.248 0.1559831 0.0283822 0.0279743 38.96271914 1392.03 1353.07 1372.46 8.782805103 段 线 D曲1.308 0.2312126 0.041268048 0.040428116 .70218797 1353.07 1298.37 1325.53 8.0837386 段 线 E直0.233 0.041195 0.007352699 0.007325734 9.51151907 1298.37 1288.85 1293.61 1.5922979 段 线 2.787 0.0041805 0.004171774 5.376829137 1288.85 1283.48 1286.17 18.38232184 对于预应力筋在水平面的投影或垂直面的投影存在曲线的，理论上应利用微积分的方法，将曲线段划分为N个投影为直线的小段，算这一小段预应力筋长度，再积分起来才是这一曲线段的预应力筋的有效计算长度。但根据图纸，我们发现预应力筋在水平面或垂直面的曲线投影，其弧长都是远远小于其曲率半径。为简便计算，我们便考虑将其简化为直线计算，即认为该弧线与连接弧线两端点的弦长相等。

经过施工实践，对使用该方法施工的现浇箱梁钢绞线伸长值与设计

计算结果相符。因此，证明本方法是可行的，可用于指导钢绞线预应力张拉施工伸长值的计算。

最后要说明的是，本人仅是将平弯计算的简便方法做了简单的介绍，希望能起到抛砖引玉的作用。由于我水平有限，不足之处，尚请批评指正。