先张法预应空心板张拉台座结构设计.doc

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先张法预应空心板张拉台座结构设计

先张法预应力空心板张拉台座结构设计 1 先张法台座的基本要求 1.1 承力台座必须具有足够的强度和刚度,其抗倾覆安全系数应不小于1.5,抗滑移系数应不小于1.3。 1.2 横梁须有足够的刚度,受力后挠度应不小于2㎜。 1.3 在台座上铺放预应力筋时,应采取措施防止沾污预应力筋。 1.4 张拉前,应对台座,横梁及各项张拉设备进行详细检查,符合要求后方可进行操作。 2 压杆式台座的设计 2.1 压杆式台座结构形式的选定 压杆式台座采用矩形截面。压杆式台座为双肢受压结构,主要算 其截面强度,稳定性及变形。 2.1.1 压杆的受力分析及计算方法 由于钢绞线距底模距离一般设计为4.5cm,因此纵向力作用在偏离压杆形心0.5cm处,可近似认为压杆为中心受压构件,压杆按素砼设计,按构造进行配筋,单肢压杆承受力为P/2,按极限状态法计算。 (1) 强度验算 Nj≤αARjarm Nj—纵向力; α—纵向力偏心系数1.0; A—构件截面面积a×b; Rja—材料抗压强度; rm—材料安全系数。 设等式右边为R,当Nj≤R时强度满足要求;NjR时强度不 满足要求,需重新设计压杆截面,重新验算。 (2) 稳定性验算 Nj≤φαARja/rm φ—受压构件纵向弯曲系数 首先因压杆中心设置系梁,限制压杆侧向位移,因此压杆按一端固结,一端铰接计算。求出长细比L0/h,查出φ值进行验算。 若有一条件式不满足要求时,就需重新设置压杆断面。 2.2 设计荷载的确定 由于端横梁的刚度大,无挠曲变形,因此每根钢绞线的张拉力取同一值。根据一片空心板中钢绞线的设计根数、张拉控制应力及超张拉系数1.05,确定台座的设计荷载。 P = nσA n—钢绞线根数; σ—张拉控制应力; A—钢绞线截面积; 已知一片空心板梁设计23根钢绞线,每根钢绞线张拉控制应力 为1395Mpa,张拉力为195.3KN。计算时超张拉系数1.05考虑,每根张拉力为205KN,则台座的设计荷载P=23×205=4715(KN)。 2.3 台座长度的确定 采用长线台座既有经济上的考虑,也有力学性能方面的考虑。特别在力学方面有两个优点:可以减少张拉和锚固工作量及预应力筋端头损失;可以减少因预应力筋在锚具中滑移及横梁变形所造成的预应力损失。 台座长度一般为45米或76米、110米。台座过长,穿束时很不方便,且预应力筋下垂挠度大,对预应力有一定影响。采用YC-60型千斤顶张拉时,由于张拉行程的限制,台座长度宜控制在48米以 内。 由于每个施工合同段有各种规格不一的空心板,在底宽相等、预应力筋间距一致的情况下,可以采用其最小公倍数并兼顾最长的空心板设置,这样可以生产各种规格的空心板,降低单片空心板造价,同时增加了施工的灵活性。 台座长度(即张拉端与锚固端之间的距离)主要是根据空心板长度、角度,连续排列的数量,地形条件,生产规模确定,再加上一定的工作长度,并考虑千斤顶张拉行程的大小。计算时主要以胶囊长度控制压杆的长度,并设胶囊端头距横梁为0.5米。 其长度可用下式计算: L=nL1+(n-1)a+2b 式中:L—台座长度; L1—胶囊长度; n —构件数量; a—两构件之间的距离; b—胶囊端头与横梁间的距离。 本算例中,空心板设计长度为25.94m,胶囊长度26.5m(板长+0.5m预留)。设一组台座张拉两片空心板,空心板相邻端头间距0.5m,并设胶囊端头距横梁0.5m,于是得到压杆的设计长度: L=2×26.5+0.5+2×0.5=54.5(m) 2.4 宽度的确定 台座宽度主要决定于构件外形尺寸的大小,生产操作的方便程度以及用料经济情况等。台座宽度太窄,会影响模板的安装与拆卸;太宽则需用较大的横梁,用钢量就增多。一般每条生产线内部宽度为1.8—2.0m。并知设计净跨径 L0=b0+2c L0—台座内部净宽; b0—底模宽度; c—压杆内侧面与底模间的距离; 本算例中,b0=1.00m,c=0.40m,则 L0=1.00+2×0.40m=1.80(m) 2.5 高度的确定 压杆式台座一般在地表以上,台座突出地面的高度不宜太大(一般取60cm左右)。高一些虽然对台座受力较有利(因能减少压杆长细比和偏心距),但是对安放钢筋、支模和浇灌混凝土等则会带来不便。 2.6 混凝土压杆的计算 压杆长度L=54.5m,压杆两端与中间分别固结在混凝土基础上, 如图1所示。 压杆断面60×60cm2,系梁断面20×15cm2,混凝土设计标号均为

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