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【張芹】不銹鋼絞線設(shè)計(jì)取值的討論

來源:中國幕墻網(wǎng)收集整理  作者:張芹  日期:2010-3-9
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 2       不銹鋼絞線的結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)

絞線公稱直徑/mm

 

結(jié)構(gòu)

公稱金屬截面積/mm2

鋼絲公稱直徑/mm

絞線計(jì)算最小破斷拉力

每米理論質(zhì)量/g/m

交貨長度/m 

高強(qiáng)度級/kNa

中強(qiáng)度/kNb

6.0

7.0

8.0

10.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

16.0

18.0

20.0

22.0

24.0

26.0

28.0

30.0

32.0

34.0

1×7

1×7

1×7

1×7

1×19

1×19

1×19

1×19

1×19

1×19

1×37  

1×37 

1×37 

1×37 

1×37

1×61  

1×61

1×61

1×61

1×61

22.0

30.4

38.6

61.7

21.5

38.2

59.7

86.0

117

153

154

196

236

288

336

403

460

538

604

692

2.00

2.35

2.65

3.35

1.20

1.60

2.00

2.40

2.80

3.20

2.30

2.60

2.85

3.15

3.40

2.90

3.10

3.35

3.55

3.80

28.6

39.5

50.2

80.2

28.0

49.7

77.6

112

152

199

200

255

307

375

437

524

598

699

785

899

22.0

30.4

38.6

61.7

21.5

38.2

59.7

86.0

117

153

154

196

236

288

336

403

460

538

604

692

173

239

304

486

170

302

472

680

925

1209

1223

1563

1878

2294

2673

3228

3688

4307

4837

5542

600

600

600

600

500

500

500

500

500

500

400

400

400

400

400

300

300

300

300

300

  注1:表中絞線計(jì)算最小破斷拉力是不銹鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度乘以不銹鋼絞線強(qiáng)度折減系數(shù)(最小破斷拉力系數(shù))的結(jié)果,當(dāng)已知不銹鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度(σb),則絞線計(jì)算破斷拉力=σb×K,計(jì)算絞線計(jì)算最小破斷拉力時(shí)采用的不銹鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度最小值=σb÷K。表中高強(qiáng)度級、中強(qiáng)度級用不銹鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度最小值如下:
  a. 高強(qiáng)度級(≥1300MPa)1×7和1×19結(jié)構(gòu)絞線,不銹鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度≥1494 MPa(1300/0.87=1494);
高強(qiáng)度級(≥1300MPa)1×37和1×61結(jié)構(gòu)絞線,不銹鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度≥1512 MPa(1300/0.86=1512);   
  b. 中強(qiáng)度級(≥1000MPa)1×7和1×19結(jié)構(gòu)絞線,不銹鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度≥1149MPa(1000/0.87=1149);
中強(qiáng)度級(≥1000MPa)1×37和1×61結(jié)構(gòu)絞線,不銹鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度≥1163 MPa(1000/0.86=1163)。
  注2:公稱金屬截面積=(鋼絲公稱直徑/2)2×3.14159×鋼絲根數(shù)
絞線公稱直徑截面積=(絞線公稱直徑)2/4×3.14159
  例:絞線公稱直徑6.0mm,1×7結(jié)構(gòu),鋼絲公稱直徑2mm,求公稱金屬截面積。
  公稱金屬截面積=( 2/2)2×3.14159×7=21.99113mm2 ≈22.0 mm2
  絞線公稱直徑截面積=62/4×3.14159=28.27431 mm2
  對以上規(guī)定有兩種不同解讀:
  A. 不銹鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度僅作為確定絞線高(中)強(qiáng)度級的依據(jù),確定絞線高(中)強(qiáng)度級別后即按JG/T200-2007表2所列參數(shù)采用為不銹鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)值,例如:φ28 mm,1×61結(jié)構(gòu)不銹鋼絞線,其不銹鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度為1320 MPa,為中強(qiáng)度級,其絞線計(jì)算最小破斷拉力為460kN;
  B. JG/T200-2007表2所列參數(shù)僅作為說明該不銹鋼絞線屬于高強(qiáng)度級還是中強(qiáng)度級,不銹鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)值用不銹鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度×公稱金屬截面積×0.87(0.86)求得。例如:φ28 mm,1×61結(jié)構(gòu)不銹鋼絞線,不銹鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度為1320 MPa,其絞線計(jì)算最小破斷拉力為:1320×460×0.86=522 kN。
  三. 《建筑幕墻用鋼索壓管接頭》JG/T201-2007
  4.2規(guī)格
  接頭的系列及代號以鋼索公稱直徑和類別代號(鋼絞線代號為A,鋼絲繩代號為B)來表示,見表1。

  1   鋼索公稱直徑與接頭系列

鋼絞線公稱直每項(xiàng)/mm

接頭系列代號

鋼絞線結(jié)構(gòu)參數(shù)

鋼絞線公稱金屬截面積/mm2

鋼絲繩公稱直徑/mm

接頭系列代號

鋼絲繩結(jié)構(gòu)參數(shù)

鋼絲繩公稱金屬截面積/mm2

φ6

6A

 

 

1×19

21.50

φ6

6B

 

 

 

 

 

 

6×19+IWS

15.0

φ8

8A

38.20

φ8

8B

27.0

φ10

10A

59.70

φ10

10B

41.0

φ12

12A

86.00

φ12

12B

60.0

φ14

14A

117.00

φ14

14B

93.0

φ16

16A

 

 

1×37

153.00

φ16

16B

122.0

φ18

18A

196.00

φ18

18B

155.0

φ20

20A

236.00

φ20

20B

191.0

φ22

22A

288.00

φ22

22B

235.0

φ24

24A

336.00

φ24

24B

267.0

φ26

26A

 

 

1×61

 

403.00

φ26

26B

295.0

φ28

28A

460.00

φ28

28B

374.0

φ30

30A

538.00

φ30

30B

429.0

φ32

32A

604.00

φ32

32B

460.0

φ34

34A

692.00

φ34

34B

524.0

φ36

36A

767.00

φ36

36

592.0

  5要求
  5.1材料
  5.1.1金屬套管材料
  金屬套管材料宜選用GB/T699、GB/T1220、GB/T1591、GB/T3077中規(guī)定的抗拉強(qiáng)度σb不小于520MPa、斷面收縮率ψ不小于40%、伸長率δ5不小于25%的奧氏體不銹鋼、超低碳純鐵素體不銹鋼、超低碳純鐵素體-奧氏體不銹鋼,低碳合金鋼或類似材料;抗拉強(qiáng)度σb與屈服強(qiáng)度σs之比(σb/σs)應(yīng)大于1.4。同時(shí)應(yīng)附材料質(zhì)量合格證書。
  5.1.2鋼索
  與壓管接頭相匹配的鋼索應(yīng)符合GB8918、GB/T9944、JG/T200-2007中的規(guī)定。并應(yīng)附有質(zhì)量合格證書。當(dāng)公稱直徑小于6mm、大于36mm和鋼絲抗拉強(qiáng)度大于1700MPa及異型股的鋼索時(shí),應(yīng)由供需雙方協(xié)商解決。
  5.2接頭性能及使用條件
  5.2.1接頭最小破壞拉力
  5.2.1.1接頭最小破壞拉力應(yīng)大于鋼索最小破斷拉力的90%。
  5.2.1.2接頭應(yīng)在承受不少于7.5萬次鋼索最小破斷拉力的15%~30%的脈動沖擊荷載后,仍滿足5.2.1.1的要求。
  5.2.2接頭的使用條件
  5.2.2.1壓管接頭工作環(huán)境溫度為-400C~+1000C。
  5.2.2.2壓管接頭在使用中不應(yīng)受彎矩及剪切。
  5.2.2.3在腐蝕環(huán)境中使用接頭應(yīng)采取防腐措施。
  5.3工藝及質(zhì)量要求
  5.3.1接頭應(yīng)按規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖紙加工制造。
  5.3.2接頭的壓制應(yīng)符合下列要求:
  a)壓制前應(yīng)清潔模具的模膛并檢查模具安裝是否平齊;
  b)壓制時(shí)應(yīng)按圖紙所標(biāo)尺寸確定接頭號并選用相應(yīng)壓制模具;
  c)接頭應(yīng)在壓力機(jī)上緩慢壓制成形。
  5.3.3接頭外觀質(zhì)量應(yīng)符合下列要求:
  a)接頭不允許有裂紋存在;
  b)接頭表面應(yīng)光滑,無毛刺;
  c)接頭直徑Dm值允許偏差1%~5%。
  四. 不銹鋼絞線設(shè)計(jì)值取值也有兩種做法:
  1) 不銹鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)值
  A. 按JG/T200-2007表2所列參數(shù)采用為不銹鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)值,除以1.8后為不銹鋼絞線設(shè)計(jì)值。例如:φ28mm,1×61結(jié)構(gòu)不銹鋼絞線,其不銹鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度為1320 MPa,為中強(qiáng)度級,絞線計(jì)算最小破斷拉力為460kN;其設(shè)計(jì)值為460/1.8=256 kN。
  B.取不銹鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度×公稱金屬截面積×0.87(0.86)為標(biāo)準(zhǔn)值,除以1.8后為不銹鋼絞線設(shè)計(jì)值,例如:φ28 mm,1×61結(jié)構(gòu)不銹鋼絞線,不銹鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度為1320 MPa,絞線計(jì)算最小破斷拉力為522 kN,其設(shè)計(jì)值為:522/1.8 =290kN。(0.9已在抗力分項(xiàng)系數(shù)的因數(shù)“幾何參數(shù)不確定性”中考慮,即1.8中已包含幾何參數(shù)不確定性1/0.9=1.11的因子。)
  2)不銹鋼絞線組件的極限抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值
  A . 不銹鋼絞線組件的極限抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值是指不銹鋼絞線與鋼索壓管接頭組成的組件的極限抗拉承載力,應(yīng)按JG/T201-2007  5.2.1.1款的規(guī)定,將不銹鋼絞線最小破斷拉力乘以0.9后作為不銹鋼絞線組件的極限抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值。例如:φ28mm,1×61結(jié)構(gòu)不銹鋼絞線,其不銹鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度為1320 MPa,為中強(qiáng)度級,絞線計(jì)算最小破斷拉力為460kN;其極限抗拉承載力設(shè)計(jì)值為460×0.9/1.8=230 kN。         
  B.取不銹鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度×公稱金屬截面積×0.87(0.86)×0.9為極限抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值,除以1.8后為絞線計(jì)算極限抗拉承載力設(shè)計(jì)值,例如:φ28mm,1×61結(jié)構(gòu)不銹鋼絞線,不銹鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度為1320 MPa,絞線計(jì)算最小破斷拉力標(biāo)準(zhǔn)值為522 kN,其極限抗拉承載力設(shè)計(jì)值為:522×0.9/1.8 =261kN。
  五. 經(jīng)與有關(guān)人士討論,對不銹鋼絞線設(shè)計(jì)取值統(tǒng)一按如下公式計(jì)算:
  不銹鋼絞線組件的極限抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值=不銹鋼絲冷拉公稱抗拉強(qiáng)度×公稱金屬截面積×0.87(0.86)×0.9
  不銹鋼絞線組件組件的極限抗拉承載力設(shè)計(jì)值=不銹鋼絞線整繩的極限抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值/1.8。
  例如:絞線公稱直徑20mm 、1×37結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu),不銹鋼絲冷拉公稱抗拉強(qiáng)度1400 MPa,求不銹鋼絞線組件的極限抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值。
  解:  不銹鋼絞線組件繩的極限抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值=1400×0.86×236×0.9=255.7 kN
  不銹鋼絞線組件的極限抗拉承載力設(shè)計(jì)值=255.7/1.8=142.1 kN如果以后編制組發(fā)布書面解釋,以編制組發(fā)布的書面解釋為準(zhǔn)。
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