先张法张拉台传力柱的设计.doc

先张法张拉台传力柱的设计 吴清伟 ( 沈阳高等级公路建设总公司 ,辽宁沈阳 110003) 摘 要 本文简单地介绍了先张法张拉台的槽式台座中的砼传力柱的设计思路 。同时举例说明传力柱横截 面的尺寸 、配筋及横向联系梁的长度 、间距 。对于传力柱端部受力不均匀的问题 ,用增加纵向受压钢筋面积 ,增设 钢板及加密箍筋的方法给与解决 。 关键词 槽式张拉台座 传力柱 先张法 横向联系梁 中图分类号 : TU318 文献标识码 :B 1 概述 随着国民经济的快速发展 ,人们越来越认识到公路建设 在人们生活中的巨大作用 。近年来 ,国家每年都要在公路建 设中投入几千亿人民币 。反过来 ,公路建设的发展又提高了 国民生产总值 ,并带动相关产业 ,如 :建材 、能源 、运输 、钢铁 、 就业等行业的发展 。 公路跨越河流 、山川 、铁路和其它障碍物时 ,为了不使路 线中断 ,就要修建桥梁和构造物 。桥梁和构造物的板 (梁) 越 来越趋向标准化 ,并集中预制生产 。跨径 L 在 10m～20m 的 板一般 都 采 用 先 张 法 预 应 力 板 , 要 生 产 先 张 法 预 应 力 板 (梁) ,首先修建张拉台座 。下面就砼张拉台座的传力柱截面 尺寸及配筋作一简单介绍 。 2 纵向传力柱 、横向联系梁的尺寸及横向联系梁的间距 2 . 1 台座 台座是先张法生产中的主要设备之一 ,要求有足够的强 度和稳定性 。按台座构造型式不同 ,可分墩式和槽式两类 。 2 . 1 . 1 墩式台座 (见图 1) 1 . 台面 ;2 . 传力柱 ;3 . 横梁 ;4 . 定位板 ;5 . 横系梁 图 2 槽式台座 当地质条件较差 ,台座又不很长时 ,可采用由台面 、传力 柱 、横梁 、横系梁等组成的槽式台座 。横梁是将预应力筋张 拉力传给传力柱的构件 ,常用型钢制作 ,要求横梁具有足够 的强度和刚度 ,张拉到最大拉力时 ,变形不大于 2 。定位钢 板用来固定预应力筋的位置 ,其厚度必须保证承受张拉力并 具有足够的刚度 。传力柱和横系梁一般采用钢筋砼做成 ,也 有型钢焊接成 5 ～ 10m 一节的传力柱 , 每 节 两 端 留 有 法 兰 盘 ,到现场用螺栓联接 ,这种用型钢制作的传力柱可以重复 使用 ,拆装速度快 ,时间短 ,但一次性投资大 。 我们这里主要介绍砼槽式台座的设计 。 2 . 2 槽式台座传力柱的受力分析 槽式台座受力简单 ,施工方便 。因为是槽式 ,便于覆盖 养生 ,尤其是冬季施工 ,蒸养的效果很理想 。 传力柱作为平放在张拉台面上的水平梁 ,在横梁的作用 下 ,成为受压构件 。传力柱的长度一般都在 70m 左右 。横 截面的尺寸较小 ,所以是长细比比较大的长柱 。 试验表明 ,种种偶然的因素都会造成构件的初始偏心 距 ,由于构件的初始偏心 ,将会在构件中产生附加弯矩 。因 而 ,完全有可能使长柱在轴力和弯矩的共同作用下而导致强 度破坏 。对于某些长细比很大的长柱 ,则还有可能发生“失 稳破坏”的现象 。 长柱的破坏荷载低于其它条件相同的短柱破坏荷载 。 设长柱的破坏荷载为 NPC ;短柱的破坏荷载为 Np d ,并设长柱 的承载能力降低系数 (或称纵向弯曲系数) 为φ,则 1 . 台面 ;2 . 承力架 ;3 . 横梁 ;4 . 定位钢板 ;5 . 夹具 ;6 . 预应力筋 图 1 墩式台座 墩式台座是靠自重和土压力来平衡张拉力所产生的倾 覆力矩 ,并靠土的反力和摩擦力抵抗水平位移 。在地质条件 良好 ,台座张拉线较长的情况下宜采用墩式台座 。 台座由台面 、承力架 、横梁和定位板组成 ,台面有整体式 砼台面和装配式台面两种 。承力架要承受全部的张拉力 ,所 以必须保证变形小 、经济 、安全和操作方便 。 2 . 1 . 2 槽式台座 (见图 2) 收稿日期 :2004 - 05 - 11  根据国内外资料显示 φ, 值主要与构件的长细比 (Lo / b) 当 Lo / b = 35～50 时 : 有关 ,当 Lo / b 8 时 φ, = 1 . 0 。Lo 为柱的计算长度 , b 为矩形 截面的短边 。尽管φ值随砼的标号 、钢筋的强度和含筋率的 多少还略有相应的改变 ,但最主要的影响因素仍属构件的长 细比 。经实测数据进行数理统计后得到下列经验公式 , 当 Lo / b = 8～34 时 : φ= 0 . 87 - 0 . 012 (Lo / b) (2 - 3) 对于长细比较大的压杆 ,考虑到荷载初始偏心和长期荷 载作用下对构件强度的不利影响较大 ,φ 的取值比按经验公 式所得的φ还要降低一些 ,以保证安全 。但当 Lo / b ≤20 时 , 根