后張法空心板梁反拱度計(jì)算

后張法空心板梁反拱度計(jì)算

1預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于橋梁，尤其是大直徑橋梁。哈五公路中預(yù)應(yīng)力空心板和T梁,跨徑在11～25m左右,均采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。其原因在于這種結(jié)構(gòu)具有:能充分發(fā)揮高強(qiáng)材料的作用,能提高構(gòu)件的抗裂性和剛度,能建大跨徑的橋梁,且保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量,使用安全。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的類型有5、6種之多,目前普遍采用較多的為先張法或后張法預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工中,預(yù)應(yīng)力筋的張拉是一個(gè)非常重要的工序,直接影響到預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,重者發(fā)生重大質(zhì)量事故,輕者影響到橋梁的使用壽命,故在施工中應(yīng)引起高度重視。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)一個(gè)最顯著的特點(diǎn)是它的成品有反拱度,它也是衡量預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)成品質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo),然而反拱度的存在對橋面的標(biāo)高卻存在一定影響。2預(yù)應(yīng)力筋張拉和封頭針對哈五公路新發(fā)大橋、任家橋后張法空心板梁,討論了后張法空心板梁,后張法預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制時(shí)的工藝:先制作留有預(yù)應(yīng)力筋孔道的梁體,待其混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后,再在孔道內(nèi)穿入預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉并錨固,最后進(jìn)行孔道壓漿并澆灌梁端封頭混凝土。這時(shí)空心板就會通過縱向壓力及預(yù)應(yīng)力彎矩My=Ny×e(e為偏心距)向上彎曲,從而產(chǎn)生反拱度fy,它是由預(yù)應(yīng)力Ny作用下引起的。2.1鋼絞線的測量通過實(shí)例說明計(jì)算方法。例:空心板設(shè)計(jì)資料:跨徑L=20m,板長19.96m,材料:鋼絞線采用中Φj=15.0mm,公稱面積A=139.98mm2的鋼絞線。其標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度Rgbbg=1570MPa,彈性模量Eg=1.9×105MPa,非預(yù)應(yīng)力筋采用I級光圓鋼筋,(A3鋼)Eg1=2.1×105MPa,混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號為C38,Eh=3.0×104MPa,鋼絞線設(shè)計(jì)張拉力為16.008t。2.2計(jì)算中反弧度的誤差(1)鋼筋彈性模量的測定Ag=1.3998×18=25.2cm2(1.3998cm2是鋼絞線公稱面積,18是鋼絞線的根數(shù))n=Eg/Eh=(1.9×105)÷(3.0×104)=6.33(Eg、Eh分別為鋼絞線和鋼筋的彈性模量)Ag1=9×3.14/4×1.62=18.09cm2(Ag1是16鋼筋換算截面積)n1=Eg1/Eh=(2.1×105)÷(3.0×104)=7(Eg1、Eh分別為鋼筋和混凝土彈性模量)A0=Am+nAg+n1Ag1=4149+6.33×25.2+7×18.09=4435.15cm2(Am為混凝土凈面積)(2)計(jì)算變換截面中的中性軸的位置Y=38.2cm(以空心板截面底邊為參考軸,計(jì)算過程從略)(3)簡要說明中間軸的慣性矩I0=2795895cm4(計(jì)算過程從略)(4)nye08hsi0的fg跨中的反拱度由兩部分荷載構(gòu)成,即fy=fmy+fg式中:fmy為預(yù)應(yīng)力彎距my所引起向上的撓度;fg為空心板自重引起向下的撓度。my=ny×e0=14×160×0.332+4×160×0.272=917.8kN·mq=(混凝土重+鋼筋重)÷空心板長=10.443N/mfmy=(my×l2)/8EhI0=(917.8×103×202)/(8×3×104×2795895×108)=5.47cmfg=(5ql4)÷(384EhI0)=-2.59cmfy=fmy+fg=5.07-2.59=2.88cm3實(shí)測反拱度表2在任家橋、新發(fā)大橋的施工中,預(yù)應(yīng)力板梁112片,預(yù)應(yīng)力T梁425片,對其中80片板梁進(jìn)行反拱度實(shí)測實(shí)量,抽查率為15%檢查方法:利用水準(zhǔn)儀測板的兩端和中間三點(diǎn)標(biāo)高,分別為a,b,c,然后用公式f(a,b,c)=b-(a+c)/2(其中a,c為板梁兩端標(biāo)高,b為板梁中間點(diǎn)標(biāo)高)得到實(shí)測反拱度,具體測試結(jié)果見表1。以上理論計(jì)算和反拱度實(shí)測量可得出:預(yù)應(yīng)力的反拱度與板長成正比,即板的長度越大起拱實(shí)際越大,反之則越小。4鋪裝層高、板、梁的反拱度由前面理論計(jì)算和實(shí)測可知影響高度為1.5～3cm,針對該數(shù)值,在橋面鋪裝厚度設(shè)計(jì)和施工時(shí)可適當(dāng)考慮反拱度因素。解決的方法可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。(1)調(diào)高鋪裝層厚度,一般建議混凝土鋪裝層厚度大于8cm,在事先根據(jù)板、梁的結(jié)構(gòu)算出他們的反拱度,(當(dāng)然板、梁結(jié)構(gòu)、長度等的不同,它們的反拱度也不同),根據(jù)計(jì)算的反拱度,可以在設(shè)計(jì)中預(yù)先考慮這個(gè)可確定的因素。(2)在施工中利用規(guī)范允許的負(fù)誤差,從承臺、立柱、蓋梁分別調(diào)低允許標(biāo)高,從而可以在總體上略微調(diào)低下部結(jié)構(gòu)的標(biāo)高,最終消除反拱度對橋面標(biāo)高影響的因素?，F(xiàn)在橋梁施工中,人們往往忽略反拱度對橋面標(biāo)高影響因素,最終通過變更調(diào)整縱坡來提高鋪裝層厚度這種處理方法,當(dāng)然,調(diào)整縱坡的因素很多,但對于事先可以預(yù)見的因素應(yīng)在早期進(jìn)行控制,否則,對工程投資控制是不利的,也不利于橋面竣工標(biāo)高的控制。5拱度一事控制影響橋面標(biāo)高不僅僅是預(yù)應(yīng)力板的反拱度,還有其他各種因素的存在