3.2.4 索體材料鋼絞線的絞制作
1.絞制方向:同心絞合的每一層線的絞合方向應(yīng)相反(見圖3.2.4-1),其原因是多層線都絞合成圓形,當(dāng)絞線受到拉力時(shí)各層產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩互相抵消,防止各層單線向一個(gè)方轉(zhuǎn)動(dòng)而松脫。也能使絞線產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的分力。避免絞線在未拉緊時(shí)即有打卷現(xiàn)象產(chǎn)生。
2.絞合節(jié)徑比(捻距):絞合方式可以以線材圍繞索芯絞合纏繞一周的長度來定量描述(見圖3.2.4-2)。
纏繞長度越長的索(絞合節(jié)徑比大)抗拉強(qiáng)度和
彈性模量值越接近索的值。反之亦然。

但從美觀的角度考慮正好相反,絞合節(jié)徑比越小越漂亮。因此一般不銹鋼絞線外層捻距可取絞線外徑的8~13倍,推薦采用9.5倍。相鄰兩層中外層的節(jié)徑比應(yīng)等于或小于內(nèi)層的節(jié)徑比。
3.絞線
密度系數(shù)——填充系數(shù)
絞線截面與同樣外徑的單線的截面之比,稱為絞線的填充系數(shù)η,即空間利用率。


3.3 索的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系索特性的判定
3.3.1 松馳新索
對(duì)于面積為A、長度為L的松馳新索,在拉力N作用下伸長ΔL,如果定義應(yīng)力為σ=N/A,應(yīng)變?chǔ)?ΔL/L,則應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系如圖3.3.1所示: 應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系中的三個(gè)特征段是A-B,B-C,C-D,在第一特征段A-B,隨著應(yīng)力從σO到σB的不大的增加中,應(yīng)變從εA=0迅速增加到εB。其中大部分是永久應(yīng)變,在第二階段B-C內(nèi),應(yīng)力應(yīng)變變化相對(duì)均勻,這一分階段的σ及ε近似認(rèn)為是常數(shù),永久應(yīng)變?chǔ)臥變化不大,第三階段C-D是永久應(yīng)變的迅速增加的特征的,應(yīng)力緩慢增加至索的破壞強(qiáng)度(與D點(diǎn)對(duì)應(yīng))。索彈性
模量被定義為B-C曲線切線模量的平均值。
3.3.2 索的反復(fù)加載效應(yīng)——張緊索和部分張緊索
將松弛新索均勻張拉至選定的拉力N=N1后,再均勻卸載至N→0,這時(shí)索的殘余永久變形是εP1。在以后2~n次加卸載后,每次殘余永久變形為εP2…εP6。隨著加卸載次數(shù)的增加,σ-ε曲線將趨于直線(如圖3.3.2)所示。
索的殘余永久應(yīng)變?chǔ)臥=ΣεPi
如果一根索在反復(fù)加卸載若干次后已消除了大部分殘余應(yīng)變,再次加載并卸載后只有較小的殘余應(yīng)變。例如,εP<0.1㎜/m,這樣的索可稱為張緊索。張緊索在一定的加載范圍內(nèi)可視為線彈性的,其彈性模量一般比松弛新索高20%-30%,實(shí)驗(yàn)表明,一般松弛新索經(jīng)10次循環(huán)加卸載后就可消除大部分殘余應(yīng)變。

如果一根索在反復(fù)加卸載若干次后只能消除部分殘余應(yīng)變,這樣的索稱為部分張緊索。當(dāng)索被用于工程結(jié)構(gòu)后,未消除的殘余應(yīng)變將會(huì)因材料蠕變效應(yīng)慢慢得到消除,但這將使索產(chǎn)生松弛。
對(duì)于索在實(shí)際生產(chǎn)過程中的預(yù)張拉,其工藝目前大致有兩種方法:
工藝1:在索的最大破斷力40%--60%間反復(fù)張拉5次,然后持續(xù)10分鐘(見圖10-1);
工藝2:在索的最大破斷力的50%∽55%,持續(xù)張拉1—2h(見圖10-2);
。绹Y料:鋼絲繩取55%,鋼絞線取50%,維持0.5—2h;前蘇聯(lián)取最大破斷力的65%,歷時(shí)0.5h。)

3.4 錨具-鋼索壓管接頭
玻璃幕墻拉索壓接頭錨具的制作、驗(yàn)收應(yīng)按《建筑幕墻用鋼索壓管接頭》JG/T 201-2007的要求,接頭應(yīng)在承受試驗(yàn)頻率不超過250次/min,。脈動(dòng)沖擊次數(shù)不少于7.5萬次鋼索最小破斷拉力的15%~30%的脈動(dòng)沖擊荷載后,仍滿足最小破壞拉力大于鋼索最小破斷拉力的90%的要求。
3.5 鋼拉索的下料
鋼索的下料長度是否精確對(duì)索桁架的施工安裝和預(yù)應(yīng)力形成有很大的影響,經(jīng)實(shí)踐證明采用
拉應(yīng)力狀態(tài)下料對(duì)保證下料尺寸
精度有很大的幫助,也就在下料前對(duì)鋼索施加一定的軸向拉應(yīng)力使鋼索拉直后進(jìn)行
切割,下料時(shí)必須注意經(jīng)預(yù)張拉處理后的索才可以按圖紙尺寸要求長度下料,同時(shí)注意在同一工程使用的同一直徑索在進(jìn)行拉應(yīng)力狀態(tài)下料時(shí),拉力應(yīng)保持一致。

任何材料在長期
荷載效應(yīng)作用下都會(huì)產(chǎn)生蠕變,索也不例外,雖然關(guān)于索的蠕變研究已進(jìn)行了很長的時(shí)間,但至今仍很難確定索蠕變的程度,如果線材是以正規(guī)規(guī)范的方法絞合并具有合適的絞合長度,而索是施加過預(yù)應(yīng)力的張緊索,考慮到鋼絲同時(shí)處于冷拉狀態(tài)。因此工程設(shè)計(jì)中可以忽略索正常工作壽命內(nèi)的蠕變效應(yīng)。
所有類型的索都有其疲勞壽命,超過疲勞壽命后索內(nèi)線材將全開始疲勞斷裂,疲勞壽命取決于索內(nèi)的應(yīng)力幅值和工作條件。對(duì)繞軸卷動(dòng)
彎曲的索,其疲勞是由
拉伸應(yīng)力和
彎曲應(yīng)力組合作用引起的。而工程結(jié)構(gòu)中的索,主要承受拉應(yīng)力,只有脈動(dòng)風(fēng)效應(yīng)會(huì)使索中產(chǎn)生幅度應(yīng)力。
未完待續(xù)..........
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