钢丝绳结构伸长及其预张拉研究
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限位钢绳伸长问题分析及工艺改进摘要:本文分析了限位钢绳在压接球形接头后出现钢丝绳伸长的原因,制定了合理的解决方案,满足了产品交付需求。
关键词:钢丝绳压接0引言某型产品所用长限位钢绳36根、短限位钢绳36根,确保张满后的结构尺寸。
长、短两圈限位钢绳装配在骨架上后,利用空心铆钉进行限位。
在总装配SXX3型长限位钢绳、短限位钢绳时,发现尺寸超差。
随后对库存零件及SXX4型长限位钢绳、4短限位钢绳进行了检测,多数均超差0.5~1。
1现状分析1.1长/短限位钢绳尺寸及技术要求SXX3长限位钢绳、SXX3短限位钢绳均由HB5-17 球形接头与SXX3长钢绳及SXX3短钢绳装配压接而成,SXX4长短限位钢绳压接技术要求及尺寸与SXX3长短限位钢绳相同。
经复查,四种限位钢绳均按设计图纸技术要求与HB5-17均要求按尺寸进行压接,然后进行抗拉强度试验,抗拉强度试验要求球头不移动,钢丝不断丝,未明确抗拉强度试验后的变形量标准。
1.2长/短钢绳尺寸及技术要求查SXX3长钢绳及SXX3短钢绳工艺规程,其材料为2.15ZAA6×7+IWS 1870ZS YB/T5197航空用钢丝绳,按设计要求参照HB5-17-90中的相关规定进行了预拉伸工序。
预拉伸的具体操作要求是:将成卷的钢丝绳在1825N的拉力下预拉伸(主制车间借用另一车间设备进行拉伸,未采用吊起配重拉伸的方法),载荷保持时间为60秒。
要求拉完后钢丝绳不能有断丝。
复查这四种钢绳的生产记录,均领用的是同一检验编号的钢丝绳。
查YB/T5197中的7.3.4规定“钢丝绳伸长率:如果用户要求,其伸长率应符合表10规定,并在订货合同中注明”,查表可知6×7+IWS钢丝绳的伸长率应不大于0.85%,长限位钢绳的长度为51,则其最大伸长值应不大于0.43mm。
其测试伸长率的方法为:对试样逐步加载至钢丝绳最小破断拉力的60%,保持1min,然后释放至2%最小破断负荷。
浅谈预应力钢束伸长量计算及张拉施工刘栋君(清远市正阳公路工程监理有限公司,广东清远511518)摘要:随着交通事业的发展,施工工艺的提高,预应力混凝土梁已成为新建大桥中的主流。
如何对预应力钢束施加适量的应力,改善受拉区混凝土的受拉性能,是预应力混凝土施工中的关键所在。
结合清远市阳山县阳山大桥20m空心板预应力张拉施工谈谈个人工作经验。
关键词:预应力,伸长值计算,张拉控制1 空心板设计参数根据《阳山县阳山大桥改建工程施工图设计》,预制空心板长19.96m,高0.95m,板宽1.24m。
见下图空心板构造图(单位:cm)空心板截面图(单位:cm)设计要求预应力钢筋采用抗拉强度标准值f pk=1860Mpa,公称直径15.2mm的低松弛高强度钢绞线。
钢束控制张拉应力为0.75R k p=1395Mpa。
2 钢绞线理论伸长值计算以N1钢束为例:空心板预应力钢束抛物线段夹角α=4°,计算钢束理论伸长量。
计算参数:钢绞线弹性模量Ep=1.95×105Mpa,钢绞线截面积A=140mm2,金属螺旋管道系数:K=0.0015,μ=0.2~0.25,取0.225,钢绞线极限应力:Ry b=1860Mpa单根钢绞线最大控制张拉力:P1=0.75×Ry b×A=0.75×1860×140=195300NN1钢束理论伸长值N1钢束由5股钢绞线构成,设计总长L=19.605m,弹性模量取Ep=195000Mpa,最大控制张拉力P=195300×5=976500N,A5=A×5=140×5=700mm2,千斤顶工作长度为0.6m。
根据设计图纸将一半钢束分成三段(L1、L2、L3)分别计算引伸量。
2.1 L1为直线段,L1=0.878+0.6=1.478m,θ=0°平均张拉力:P1= P×[1-e-KL1]/KL1=976500×[1-e-(0.0015×1.478)]/ (0.0015×1.478)=975418N∴△L1=(P1×L1)/(Ep×A5)=(975418×1478)/(195000×700)=10.6mm2.2 L2为抛物曲线段:L2=1.396m, θ=4°×π/180°=0.069813radL2起点张拉力为L1终点拉力:P’=P1×2-P=975418×2-976500=974336N平均张拉力:P2=P’×[1-e-(KL2+μθ)]/(KL2+μθ)=974336×[1- e-(0.0015×1.396+0.225×0.069813)]/(0.0015×1.396+0.225×0.069813)=965715N∴△L2=(P2×L2)/(Ep×A5)=(965715×1396)/(195000×700)=9.9mm2.3 L3为直线段,L3=7.5285m,θ=0°L3起点张拉力为L2终点拉力:P’’=P2×2-P’=965715×2-974336=957094N平均张拉力:P3=P’’×[1-e-KL3]/(KL3)=957094×[1- e-(0.0015×7.5285)]/(0.0015×7.5285)=951710N∴△L3=(P3×L3)/(Ep×A5)=(951710×7528.5)/(195000×700)=52.5mm钢束一端伸长量的90%△L=90%Σ△L i=0.9×(10.6+9.9+52.5)=65.7mm3 施工实操控制3.1 张拉程序根据设计图纸的要求,N1钢束为5股钢绞线构成,最大控制张拉力为976.5KN。
预应力空间钢结构的张拉控制方法研究摘要:预应力空间钢结构是大型公共和工业建筑常用的结构形式之一,其中,预应力的施加是其施工过程中的关键工序之一,建立准确、合适的预应力值对保证结构受力性能十分重要。
本文对预应力空间钢结构的张拉控制方法进行了探讨。
比较了张拉力控制、伸长值控制和结构变形控制等三种控制方法的特点,提出以伸长值为主、张拉力为辅并在条件合适的情况下考察结构变形的控制方案。
针对拉索的伸长值,分析了空间钢结构中伸长值的组成,并建议采用模拟千斤顶法进行计算。
利用有限元软件对某工程的拉索进行了张拉模拟,算例表明该方法可以准确、快捷地得到伸长量的预测值。
关键词:预应力;空间钢结构;张拉控制;伸长值;千斤顶模拟法一、概述最近几年来,空间结构特别是大跨空间钢结构发展迅速。
预应力空间钢结构是把现代预应力技术应用到桁架、网架、网壳或其它形式空间钢结构形成的杂交结构体系,以索、杆组成新的张力结构。
预应力空间钢结构往往具备受力合理、刚度大、重量轻、造型新颖美观、富有张力感等优点,制作安装也比较方便,在近十多年来得到了设计者和业主的充分关注,并在大跨度、大柱网的公共与工业建筑中得到了广泛应用。
图1是南京江宁体育馆,由六根斜拉索将钢结构屋盖的中间支承点悬吊在主桅杆上;图2是哈尔滨体育会展中心,采用悬状拉索与三角形桁架及撑杆共同组成张弦桁架结构。
在空间钢结构中应用预应力不仅可以使结构形式具有良好的建筑表现效果,而且由于预应力的施加使得纤细的拉索杆件可以自始至终地参与结构受力,明显提高结构承受荷载时的刚度。
同时,紧绷的拉索往往给结构施加一系列能够引起反拱的等效荷载,减小结构的变形。
对于大部分结构杆件,合理施加的预应力可以减小其在竖向荷载作用下可能产生的不利内力,从而达到优化受力的目的。
需要说明的是,由于拉索的等效荷载作用,预应力程度的合适与否将比较明显地改变结构及杆件的受力特性,过大或过小施加预应力都有可能使其中一部分杆件承受的内力偏于不安全,并进而导致结构承载能力下降。
预张拉设备在电梯用钢丝绳生产中的应用预张拉设备在电梯用钢丝绳生产中的应用江苏通冠金属制品有限公司1.概述根据【《电梯用钢丝绳》GB8903-2005】的发布和实施,对电梯绳增加了预张拉的要求,亦同时提出了其预张拉载荷的限定。
预张拉要求的提出,主要目的为消除和降低电梯用钢丝绳的延伸。
电梯用钢丝绳的延伸会影响电梯停留的高度,不能保证电梯轿厢层平稳的准确性,尤其在钢丝绳最初使用的阶段更为明显。
这给安装、调正和使用都带来了很大的麻烦和不便。
钢丝绳在使用中的延伸是钢丝绳的自然属性,钢丝绳的延伸分弹性延伸和结构延伸,钢丝绳的弹性延伸是材料本身固有的特性引起的,其会随着载荷的消失而消失;而钢丝绳的结构延伸为永久性延伸,不可恢复。
其产生原因来自于捻制过程,由于钢丝绳在捻制中丝与丝、股与股之间的间隙,捻制应力、绳芯支承力、捻距倍率的选择、预变形器调正的曲率半径差异,以及工艺上的一些不合理因素综合而形成,对钢丝绳施加载荷后该延伸不可恢复,所以对于生产电梯用钢丝绳的企业来说,在生产过程中,通过预张拉的方式,消除和减少电梯用钢丝绳的结构延伸,减少调正次数,提高安装使用效率,很有必要。
2.预张拉设备的选择目前,就国内外钢丝绳预张拉设备的结构型式可分为两类:缠绕连续式(在线)预张拉和间歇式(分段)预张拉。
缠绕连续式(在线)主要为引进合绳机上配备的,这种钢丝绳张拉与合绳同时进行,典型的有布顿(天津)钢丝绳有限公司和宝钢集团上海二钢有限公司。
其主要原理为主动拖动至制动发电反馈形成张力,或采用机械反馈形成张力。
以上两种方式均采用大功率电机作为牵引。
其工作原理是,通过控制两组牵引轮的速度差来达到张控钢丝绳的目的,以消除钢丝绳的结构伸长。
以上两种缠绕式预张拉的型式。
一方面功率消耗较大,另一方面经推算理论张拉效率较低,其控制部分也较复杂。
且在一根钢丝绳完成后新绳头刚开始时总有一段所使用的张力与整根绳子所受的张力有差异。
间歇式(分段)预张拉就是将要张拉的钢丝绳捻制完成后放在单独的预张拉设备上进行分段张拉,待达到张拉效果后将该段卷起来再张拉下一段。
【2019年整理】预应力锚索张拉伸长量的控制25m预应力锚索张拉伸长量的控制(中铁十一局集团第四工程有限公司刘继伟)关键词:预应力伸长量摘要:预应力锚索框架支护,是一种新型的抗滑结构。
它将高边坡病害防治与坡面柔性防护有机地结合在一起,既达到防治高边坡病害的目的,又可美化环境,实现了工程和自然的和谐统一。
预应力锚索框架梁支护的核心环节就是预应力张拉,高边坡锚索张拉施工时,采用张拉应力和伸长量值双控,他是决定锚索是否能起到巩固边坡稳定的核心任务,因此,探讨预应力锚索张拉伸长量与实际伸长量偏差的施工控制,对于高边坡锚索框架梁的施工有着积极的现实意义。
本文结合实际施工过程,通过对浦南高速公路A7标段YK80+038.6-YK80+142.1 段右侧高边坡锚索框架防护25m锚索试验孔张拉伸长量计算为例,总结出用于现场锚索张拉施工控制方法,以便同行互励共勉。
1、工程简介浦南高速公路A7标段YK80+038.6-YK80+142.1段右侧高边坡最大开挖高度48米,每级高度为8米。
第一级边坡坡率为1: 0.5 ,第二至第六级边坡坡率为1: 0.75。
第一、第二级设预应力锚杆加固,第三至第五级设预应力锚索加固,锚索每孔张拉力为520KN, 每孔分三个单元,每单元两根锚索,一单元锚固长度4米,自由段21米,二单元锚固长度8米,自由段17米,三单元锚固长度12米,自由段13米。
锚索锚头结构见下图。
2、张拉试验前的准备2.1进场的无黏结预应力钢绞线已经检验,并且符合设计要求,其弹性模量为202GPa 直径为15.24mni2.2试验前已经将两套千斤顶和油压表进行配套标定。
3、理论计算3.1受力计算单根钢绞线受力为520 + 6 = 86.667KN,为了使每一根钢绞线受力均衡,考虑到每个单元的自由段长度不同,为了消除其影响,每个单元必须单独张拉,其张拉力由自由段差值与其总长度决定, 公式为:F i(i)=(L i+ L) X F=4+ 21 X 173.333=33.016KN其中:F 1(1)为第一单元第一次张拉力;F 为每单元总张拉力;F=86.667KN X 2=173.333KN当第二次张拉时,第一、第二单元同时张拉,其张拉力的分布情况如下:F2= F1(1)+ F1⑵+ F2(1)=33.016+33.016+40.784=106.816KN 其中:(F1(2) + F2(1))的分布系数为:(F1(2)+ F a(1)) = (4+ 21 + 4+ 17) X F= 33.016+40.784=73.8KN可知,第二次张拉结束时一单元受力为33.016+33.016=66.032KN,二单元受力为40.784KN。