PC钢绞线弹性模量的控制.pdfVIP

建网柏周年 生产工艺技术研究 ·147· PC钢绞线弹性模量的控制 石金英 (辽宁通达建材实业有限公司，辽宁，辽阳lll200) ■要介绍了钢绞线弹性模量的重要性和影响因素，验证了实际检验结果和理论计算的符合性，提出 了钢绞线弹性模量的控制方法和改进措施。 关t词钢绞线；弹性模量；影响因素；控制方法 1钢绞线弹性模量的意义 在预应力施工中，根据钢绞线的弹性模量来计算伸长值，确定锚夹具的工艺位置u1。钢绞线 张拉时的理论伸长值一般按式(1)计算配1： 厶LiPp￡／6唰， (1) 式(1)中：Pp一预应力筋的平均张拉力；￡_——预应力筋的长度；印——预应力筋的弹性模量； 月p一预应力筋的截面面积； 从上式可见，钢绞线的弹性模量是预应力施工张拉伸长量计算的重要性能指标。 国外标准的规定，即将发布的新国家标准也将要取消不作为交货条件这项规定。这样钢绞线生产 厂家除了保证钢绞线弹性模量在标准范围内，还要留出余量，避免用户验收检验时出现超差现象。 因此，研究钢绞线弹性模量影响因素和控制方法，是新标准实行前钢绞线厂家需要提前做好准备 的重要工作。 2拉力试验时的弹性模量 轴向拉伸应力与轴向拉伸应变成线性比例关系范围内的轴向拉伸应力与轴向拉伸应变之比 称为弹性模量，按公式(2)计算。图解法计算弹性模量的轴向力——轴向变形曲线如图l所示。 庐(厶∥岛)／(△j／Lej)， (2) 式(2)中，△F一轴向力增量；阶—■式样平行长度部分的原始横截面积；△卜—-轴向变形量 增量；Le．!——轴向引伸计标距。 3钢绞线的弹性模量 钢丝的弹性模量很少受到加工的影响，钢绞线的弹性模量不同于钢丝的弹性模量，钢绞线受 拉后产生一定的扭矩，钢绞线要比等截面积的匀质圆杆柔软，各钢丝的受力不像匀质圆杆那样受 力均匀，边丝和中心丝中的应力和变形并不相同。王应军b1等给出了钢绞线弹性模量的理论公式： 庐即(6Zr+毋于D／(6孑n甜9￡)， (3) 式(3)中，即——钢丝的弹性模量；卜边丝直径；￡一捻距：卜中心丝直径；卜1 个捻距内边丝中心线长度。 令J9=(6孑r+舒9D／(6彳9+舒乎D，将公式(3)变换为：庐鼻即。口称为钢绞线的形状系数。 根据上面的分析，影响钢绞线弹性模量的因素主要有边丝和中心丝直径、捻距以及计算时的面积。 3．1边丝和中心丝直径 ·1柏· 纪念全国金属制品信息网建网柏周年暨加14金属制品行业技术信息交流会论文集 加14年 中心丝和边丝直径的比值如果过小，会造成中心丝和边丝的滑动；比值如果过大，会造成边 丝捻制间隙，都会降低钢绞线的弹性模量。如果各边丝的直径偏差较大，会影响变形的同步性， 降低钢绞线的弹性模量。不考虑上述方面，边丝直径对形状系数的影响很小。 3．2捻距 捻距越大，钢绞线的刚度越大，弹性模量越大，捻距减小，柔性增加，弹性模量减小。说明 螺旋线捻得越厉害则弹性模量损失越大。捻距倍数为12倍时，弹性模量损失为4％，捻距倍数为 18倍时，弹性模量损失为1．7％，如钢丝的弹性模量为205GPa，则14倍捻距时的绞线的弹性模 量为198 GPa。形状系数与捻距的关系如图2所示。 1k 己，D 图1轴向力——轴向变形曲线 图2形状系数与捻距的关系曲线 大连理工大学对直径为12．7咖钢绞线用人工方法实测弹性模量，其结果见表1，与理论计 算基本吻合。 表1 人工方法实测弹性模量 3．3计算时的面积 如果绞线的直径大于公称直径，用公称面积计算弹性模量时，弹性模量的数值会变大，所以 应采用实际面积来计算。①15．2咖钢绞线直径与面积的对应关系见表2。 表2 m15．2