【张芹】不锈钢绞线设计取值的讨论

 表2       不锈钢绞线的结构和性能参数

绞线公称直径/mm	结构	公称金属截面积/mm2	钢丝公称直径/mm	绞线计算最小破断拉力		每米理论质量/（g/m）	交货长度/m  ≥
				高强度级/kNa	中强度/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：表中绞线计算最小破断拉力是不锈钢丝公称抗拉强度乘以不锈钢绞线强度折减系数（最小破断拉力系数）的结果，当已知不锈钢丝公称抗拉强度（σb），则绞线计算破断拉力=σb×K，计算绞线计算最小破断拉力时采用的不锈钢丝公称抗拉强度最小值=σb÷K。表中高强度级、中强度级用不锈钢丝公称抗拉强度最小值如下：
　　a. 高强度级（≥1300MPa）1×7和1×19结构绞线，不锈钢丝公称抗拉强度≥1494 MPa（1300/0.87=1494）；
高强度级（≥1300MPa）1×37和1×61结构绞线，不锈钢丝公称抗拉强度≥1512 MPa（1300/0.86=1512）；   
　　b. 中强度级（≥1000MPa）1×7和1×19结构绞线，不锈钢丝公称抗拉强度≥1149MPa（1000/0.87=1149）；
中强度级（≥1000MPa）1×37和1×61结构绞线，不锈钢丝公称抗拉强度≥1163 MPa（1000/0.86=1163）。
　　注2：公称金属截面积=（钢丝公称直径/2）2×3.14159×钢丝根数
绞线公称直径截面积=（绞线公称直径）2/4×3.14159
　　例：绞线公称直径6.0mm，1×7结构，钢丝公称直径2mm，求公称金属截面积。
　　公称金属截面积=（ 2/2）2×3.14159×7=21.99113mm2 ≈22.0 mm2
　　绞线公称直径截面积=62/4×3.14159=28.27431 mm2
　　对以上规定有两种不同解读：
　　A. 不锈钢丝公称抗拉强度仅作为确定绞线高（中）强度级的依据，确定绞线高（中）强度级别后即按JG/T200-2007表2所列参数采用为不锈钢绞线标准值，例如：φ28 mm，1×61结构不锈钢绞线，其不锈钢丝公称抗拉强度为1320 MPa，为中强度级，其绞线计算最小破断拉力为460kN；
　　B. JG/T200-2007表2所列参数仅作为说明该不锈钢绞线属于高强度级还是中强度级，不锈钢绞线标准值用不锈钢丝公称抗拉强度×公称金属截面积×0.87（0.86）求得。例如：φ28 mm，1×61结构不锈钢绞线，不锈钢丝公称抗拉强度为1320 MPa，其绞线计算最小破断拉力为：1320×460×0.86=522 kN。
　　三. 《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T201-2007
　　4.2规格
　　接头的系列及代号以钢索公称直径和类别代号(钢绞线代号为A，钢丝绳代号为B)来表示，见表1。

  表1   钢索公称直径与接头系列

钢绞线公称直每项/mm	接头系列代号	钢绞线结构参数	钢绞线公称金属截面积/mm2	钢丝绳公称直径/mm	接头系列代号	钢丝绳结构参数	钢丝绳公称金属截面积/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金属套管材料
　　金属套管材料宜选用GB/T699、GB/T1220、GB/T1591、GB/T3077中规定的抗拉强度σb不小于520MPa、断面收缩率ψ不小于40%、伸长率δ5不小于25%的奥氏体不锈钢、超低碳纯铁素体不锈钢、超低碳纯铁素体-奥氏体不锈钢，低碳合金钢或类似材料；抗拉强度σb与屈服强度σs之比（σb/σs）应大于1.4。同时应附材料质量合格证书。
　　5.1.2钢索
　　与压管接头相匹配的钢索应符合GB8918、GB/T9944、JG/T200-2007中的规定。并应附有质量合格证书。当公称直径小于6mm、大于36mm和钢丝抗拉强度大于1700MPa及异型股的钢索时，应由供需双方协商解决。
　　5.2接头性能及使用条件
　　5.2.1接头最小破坏拉力
　　5.2.1.1接头最小破坏拉力应大于钢索最小破断拉力的90%。
　　5.2.1.2接头应在承受不少于7.5万次钢索最小破断拉力的15%~30%的脉动冲击荷载后，仍满足5.2.1.1的要求。
　　5.2.2接头的使用条件
　　5.2.2.1压管接头工作环境温度为-400C~+1000C。
　　5.2.2.2压管接头在使用中不应受弯矩及剪切。
　　5.2.2.3在腐蚀环境中使用接头应采取防腐措施。
　　5.3工艺及质量要求
　　5.3.1接头应按规定程序批准的图纸加工制造。
　　5.3.2接头的压制应符合下列要求：
　　a)压制前应清洁模具的模膛并检查模具安装是否平齐；
　　b)压制时应按图纸所标尺寸确定接头号并选用相应压制模具；
　　c)接头应在压力机上缓慢压制成形。
　　5.3.3接头外观质量应符合下列要求：
　　a)接头不允许有裂纹存在；
　　b)接头表面应光滑,无毛刺；
　　c)接头直径Dm值允许偏差1%~5%。
　　四. 不锈钢绞线设计值取值也有两种做法：
　　1) 不锈钢绞线标准值
　　A. 按JG/T200-2007表2所列参数采用为不锈钢绞线标准值，除以1.8后为不锈钢绞线设计值。例如：φ28mm，1×61结构不锈钢绞线，其不锈钢丝公称抗拉强度为1320 MPa，为中强度级，绞线计算最小破断拉力为460kN；其设计值为460/1.8=256 kN。
　　B.取不锈钢丝公称抗拉强度×公称金属截面积×0.87（0.86）为标准值，除以1.8后为不锈钢绞线设计值，例如：φ28 mm，1×61结构不锈钢绞线，不锈钢丝公称抗拉强度为1320 MPa，绞线计算最小破断拉力为522 kN，其设计值为：522/1.8 =290kN。(0.9已在抗力分项系数的因数“几何参数不确定性”中考虑，即1.8中已包含几何参数不确定性1/0.9=1.11的因子。)
　　2）不锈钢绞线组件的极限抗拉承载力标准值
　　A　. 不锈钢绞线组件的极限抗拉承载力标准值是指不锈钢绞线与钢索压管接头组成的组件的极限抗拉承载力，应按JG/T201-2007  5.2.1.1款的规定，将不锈钢绞线最小破断拉力乘以0.9后作为不锈钢绞线组件的极限抗拉承载力标准值。例如：φ28mm，1×61结构不锈钢绞线，其不锈钢丝公称抗拉强度为1320 MPa，为中强度级，绞线计算最小破断拉力为460kN；其极限抗拉承载力设计值为460×0.9/1.8=230 kN。         
　　B.取不锈钢丝公称抗拉强度×公称金属截面积×0.87（0.86）×0.9为极限抗拉承载力标准值，除以1.8后为绞线计算极限抗拉承载力设计值，例如：φ28mm，1×61结构不锈钢绞线，不锈钢丝公称抗拉强度为1320 MPa，绞线计算最小破断拉力标准值为522 kN，其极限抗拉承载力设计值为：522×0.9/1.8 =261kN。
　　五. 经与有关人士讨论，对不锈钢绞线设计取值统一按如下公式计算：
　　不锈钢绞线组件的极限抗拉承载力标准值=不锈钢丝冷拉公称抗拉强度×公称金属截面积×0.87（0.86）×0.9
　　不锈钢绞线组件组件的极限抗拉承载力设计值=不锈钢绞线整绳的极限抗拉承载力标准值/1.8。
　　例如：绞线公称直径20mm 、1×37结构结构，不锈钢丝冷拉公称抗拉强度1400 MPa，求不锈钢绞线组件的极限抗拉承载力标准值和设计值。
　　解：  不锈钢绞线组件绳的极限抗拉承载力标准值=1400×0.86×236×0.9=255.7 kN
　　不锈钢绞线组件的极限抗拉承载力设计值=255.7/1.8=142.1 kN如果以后编制组发布书面解释，以编制组发布的书面解释为准。

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