建筑结构用高强度钢绞线

1、国家标准建筑结构用高强度钢绞线编制说明1 工作概况1.1 任务来源根据钢标委SAC/TC183201421号文转发“国家标准化管理委员会国标委综合201451号文“国家标准委关于下达的122项国家标准制修订项目计划”的通知，由广东坚宜佳五金制品有限公司、广东坚朗五金制品股份有限公司、冶金工业信息标准研究院等共同制定建筑结构用高强度钢绞线国家标准，项目计划编号20140126-T-605。1.2 标准编制的意义近年来，我国建筑结构快速发展，许多建筑堪称世界之最，迅速发展的建筑结构对建筑材料的强度提出了更高的要求，索结构已成为建筑结构的重要组成部分。高强度钢绞线（镀锌和镀锌-5%铝-稀土合金）的拥

2、有较高的承载力、抗扭转稳定性优异，弹性模量大等特点，在索结构复杂的荷载中体现出它的优越性，已被各种建筑索结构体系广泛采用。然而，在广泛应用的同时，大直径钢绞线（镀锌和镀锌-5%铝-稀土合金，1*61结构以上）却存在无标准可依的情况，如：国家标准GB/T20492-2006锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢丝、钢绞线适用范围为：架空电力地线、通讯电缆、吊挂、悬挂、栓系及固定物件用；最大结构1*37,直径力28;行业标准YB/T5004-2001镀锌钢绞线适用范围为：架空电力地线、通讯电缆；最大结构为1*37,直径力28,对于建筑索结构体系不适用，具体表现为：钢绞线力学性能不满足建筑用索的使用要求，最

3、小破断力过小，所用钢丝力学性能指标过低，无疲劳性能要求等。为满足市场对产品功能和质量等各方面规范化需求，保证“建筑结构用高强度钢绞线”产品使用的安全性、性能的稳定性和建筑索结构的可靠性，实现与国际标准接轨具有重要意义。因此，制定“建筑结构用高强度钢绞线”国家标准，显得尤为必要和紧迫。2标准制定的背景2.1 生产技术和设备广东坚宜佳五金制品有限公司是广东坚朗五金制品股份有限公司旗下的全资子公司，公司通过不断的研究和试验，并结合多年的钢绞线捻制经验，在国内率先研制了钢绞线自动循环捻制设备以及配套的预张拉设备。公司所捻制钢绞线的原材料都符合相应的国家标准和行业标准要求。钢绞线的各个生产环节都采用制度

4、化、标准化和信息化管理相结合的现代化管理模式，大力推行ISO9001:2008和ISO/TS16949:2009标准的质量管理体系，产品的生产从材料选购到成品出库的整个生产过程都在严格的质量监控下进行，使产品质量得到充分保证。公司拥有国家认可委员会认证的实验中心，可对产品的各项性能指标进行试验验证。2.2 资料收集情况广东坚宜佳五金制品有限公司接到标准制订任务后，就积极的投入到编写前资料和信息收集方面的工作。一方面收集国内其他生产厂家、检测机构及相关院校等单位在生产、试验及检测等多方面的相关信息，另一方面收集和参考了相关国内外标准和行业标准，收集到的相关标准如下：棒材、钢丝、盘条GB/T204

5、92-2006锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢丝、钢绞线GB/T24238预应力钢丝及钢绞线用热轧盘条YB/T5343制绳用钢丝YB/TXXXX建筑工程用锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢丝试验标准GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T238金属材料线材反复弯曲试验方法GB/T239.1金属材料线材第1部分：单向扭转试验方法GB/T2976金属材料线材缠绕试验方法GB/T3075金属材料疲劳试验轴向力控制方法GB/T8358钢丝绳破断拉伸试验方法GB/T24191钢丝绳实际弹性模量测定方法其他标准GB/T467阴极铜GB/T470锌锭GB/T1958产品几何量技术规范（GP

6、S）形状和位置公差检测规定GB/T2104钢丝绳包装、标志及质量证明书的一般规定GB-T8706钢丝绳术语、标记和分类GB/T20118一般用途钢丝绳CECS212预应力钢结构技术规程JGJ257索结构技术规程JG/T330建筑工程用索JT/T449公路悬索桥吊索YB/T5004镀锌钢绞线EN10264-2钢丝及钢丝制品-制绳钢丝第2部分：一般用途钢丝绳用冷拉非合金钢丝EN10264-3钢丝及钢丝制品-制绳钢丝第3部分：重载荷用非合金园形和异形钢丝EN12385-10钢丝绳-安全第10部分：一般结构用途用单捻钢丝绳3标准主要内容说明本标准的结构和编写按照GB/T1.1-2009的编写要求，结构

7、合理，条理清晰，规定具体明确，需说明的内容如下：3.1 范围编制组为了更合理的确定本标准的范围，收集了生产、设计、使用单位在建筑工程用锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢绞线的各项要求等资料，以及本标准编制阶段的专家意见、相关论文和调研数据。根据这些资料表明：1) .建筑工程用锌-5%f吕-混合稀土合金镀层钢绞线存在无标准可依的情况，如：国家标准GB/T20492-2006锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢丝、钢绞线适用范围为：架空电力地线、通讯电缆、吊挂、悬挂、栓系及固定物件用；抗拉强度范围4201570MPa,最大结构1*37,直径力28;行业标准YB/T5004-2001镀锌钢绞线适用范围为：架空

8、电力地线、通讯电缆；抗拉强度范围12701570MPa最大结构为1*37,直径力28。对于建筑工程用锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢绞线存在空白。2) .桥梁结构用钢绞线已有专门对应的标准，如：GB-T17101-2008桥梁缆索用热镀锌钢丝、GB-T18365-2001斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件以及斜拉桥钢绞线拉索技术规程等。3) .建筑结构用高强度钢绞线只要在工厂经过严格检验，在使用时经过张拉施加预应力后可用在各建筑工程中。因此，本标准规定：本标准适用于钢丝公称抗拉强度为1570MPai1770MPa勺建筑结构用钢绞线。3.2 术语和定义3.2.1 GB-T8706钢丝绳术语、标记

9、和分类已经对捻距、最小破断力等术语给出了明确定义，适用于本标准。3.2.2 由于“建筑结构用高强度钢绞线”的功能及使用特点在行业内没有一个相关的标准给出明确的定义，导致技术沟通和订货时相对比较混乱，所以有必要对其进行定义，规定条文3.1。3.2.3 由于“钢绞线有效截面积”是影响拉索承载性能的重要技术条件之一，参考了JT/T449-2001公路悬索桥吊索对其进行定义，规定条文3.2。3.3 分类和标记3.3.1 分类1) .由于钢绞线是拉索的重要构件，其结构形式决定了产品的截面参数与力学性能；而力学性能是影响锌-5%铝-混合稀土合金镀层拉索承载性能的重要技术条件之一。因此，为了能明确的标识钢绞

10、线重要特征，编制组将锌钢绞线的结构和计算方法做了图表介绍，规定条文4.1。2) .由于钢丝公称抗拉强度种类繁多，再已有钢绞线标准中，GB/T5224预应力混凝土钢绞线以及GB50118一般用途钢丝绳骸钢绞线中根据钢丝公称抗拉强度分为14701960MPa5种；GB20492专-5%f吕-混合稀土合金镀层钢丝、钢绞线中分为4201570MPa8#;YB/T5004镀锌钢绞线中分为12701570MP或4种；抗拉强度越高承载和抗挤压能力越强，但韧性却越小，在弯曲和扭转的工作过程中容易断裂。所以，编制组结合实际工作环境及条件规定建筑用大直径高强度钢绞线用钢丝强度分为1570、1670及1770MPE

11、种。3) .由于建筑用钢绞线一般在较高的腐蚀性环境中，编制组结合实际工作环境及条件以规定了钢绞线镀层为抗腐蚀性较强的“镀锌钢绞线”与“镀锌-5%铝-混合稀土合金钢绞线”两种。3.3.2 标记钢丝镀层类别、公称抗拉强度、钢绞线公称直径、钢绞线结构形式以及最小破断力是钢绞线的重要特征，所以产品标记应包含以上内容。编制组按照GB/T1.1-2009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写的标记方法的相关规定，参考JT/T449-2001、CJ/T3058-1996、JG/T330-2011、YB/T5004、GB/T20492-2006等行业内相关的产品标准，制订了较合理的产品标记方法。3.4 一般

12、规定3.4.1 钢丝由于建筑工程用锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢绞线用钢丝已经有相应的行业标准，因此，本标准规定：钢丝应符合YB/Txxxx相关标准规定，规定条文5.1。同时，钢绞线用镀锌钢丝应符合YB/T5343中一般用途钢丝A级的相关规定。3.4.2 钢绞线捻制钢绞线捻制的结构形式决定了拉索的受力性能，故需对钢绞线捻制进行相关规定，规定条文1.2 。捻距是钢绞线的一项极其重要的捻制工艺参数。对钢绞线的结构性能和产量等方面有着重大影响，编制组结合主编单位的多年生产、检验经验以及参照GB/T20118一般用途钢丝绳以及YB/T200建筑用不锈钢绞线对钢绞线捻距进行了规定。同时参考JG/T200

13、建筑用不锈钢绞线对接头进行了规定。1.5 要求1.5.1 外观当钢绞线的外观出现缺陷时，会影响产品美观和降低产品抗腐蚀能力，甚至导致产品受力性能下降，因此，编制组根据主编单位的多年生产、检验经验，参考国标GB/T20492锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢丝、钢绞线、行标JG/T200建筑用不锈钢绞线的相关条文对一般工程与结构用大直径高强度钢绞线外观进行规定，规定条文7.1。1.5.2 尺寸与允许偏差钢绞线公称直径及长度是决定成品索力学性能的重要参数之一，而GB/T1804一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差规定的线性公差范围太小，并不适合本标准。因此，编制组结合生产单位的多年生产经验、大量的检

14、验数据比较，对钢绞线公称直径允许偏差进行列表要求规定，规定条文7.2。1.5.3 力学性能1.5.3.1 弹性模量根据胡克定律L=FL/EA、线刚度计算公式K=EA/L,钢绞线的弹性模量与拉索的承载力和伸长量等都有直接的比例关系。当弹性模量偏小时，伸长量较大，则钢绞线的线刚度较低、承载性能较差、且不利于安装。本标准参照国内外多个钢绞线生产厂家的钢绞线弹性模量，结合实际工程的钢绞线的设计和安装情况，本标准规定：钢绞线的弹性模量应不小于1.5X105N/mm2,规定条文7.3.1。1.5.3.2 钢绞线最少破断力钢绞线最小破断力是判定拉索是否合格的重要依据，也是设计选用何种钢绞线的重要依据，编制组

15、根据生产单位的多年生产和检验经验对钢绞线最小破断力进行相应的规定，为实际使用提供可靠的强度依据，规定条文7.3.2。1）根据钢绞线用钢丝公称直径、钢丝公称抗拉强度级别及钢绞线截面构造形式的捻制损失系数，计算确定的最小破断拉力。2）捻制损失系数根据与EN12385-10一般结构用途用单捻钢丝绳力学参数附录进行分析，得出不同截面构造形式的捻制损失系数。3）规定实测钢绞线最小破断拉力不应小于计算最小破断拉力的规定值。4）编制单位进行了大量钢绞线破断试验并形成报告，试验结果显示都能满足规定要求。1.5.3.3 钢绞线拆股钢丝拆股实验是钢绞线的常规检验项目，编制组根据生产单位的多年生产和检验经验，参考G

16、B/T20118一般用途钢丝绳、YB/T5004镀锌钢绞线及GB/T20492锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢丝、钢绞线对钢丝力学性能做出相应的规定，包括拆公称抗拉强度、反复弯曲、扭转次数、缠绕和镀层质量，规定条文6.4。钢绞线捻制时钢丝发生的弹、塑性自身扭转变形，不但使钢丝强度、韧性降低，而且在钢丝内部将残留较大的扭转应力，这种扭转应力不能通过钢丝绳的后变形处理完全去除。与没有自身扭转的钢丝相比，残余应力的存在将有利于疲劳微裂纹的形成与扩展，降低钢丝各项性能，通过大量的拆股钢丝试验结果得出各指标的参数。1.6 检验方法1.6.1 外观钢绞线表面的松散、划伤、锈蚀等缺陷，属于可见的、较明显的特征

17、，所以采用目视检测即可检验。1.6.2 尺寸与允许偏差钢绞线的直径尺寸需要有专用的检验工具。编制组根据这些特征对应的公差标准的精度要求，本标准规定尺寸与允许偏差的量具和检验方法，规定条文8.2。1.6.3 力学性能钢绞线力学性能标准的相关条文都有相应的检验规定，因此，本标准规定钢绞线力学性能检验方法按相关标准要求执行，规定条文8.2。1.7 检验规则本标准的检验规则是根据主编单位多年的生产、检验经验，并依据GB/T2828.1-2003计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划制定的，分为出厂检验和型式检验。出厂检验为常规检验项目的产品质量控制，本标准规定的检验项目

18、为钢绞线外观、尺寸与允许公差。型式检验是用于产品定型鉴定和评定产品质量是否全面达到标准要求，因此，本标准规定除“一般要求”以外的检验项目，即弹性模量、最小破断拉力试验、钢绞线拆股钢丝试验。规定了检验的取样方法、组批规则、抽样方法、复验和判定规则。1.8 标志、包装、质量证明书、运输与贮存1.8.1 标志、包装和质量证明书编制组参照我国产品质量法和产品标识标注规定及GB/T14436工业产品保证文件总则的要求，结合现有产品的实际情况，规定了产品标志、产品合格证书、产品包装的具体内容。1.8.2 运输与贮存编制组参考钢丝绳国家标准和生产单位的实际经验，对运输和贮存的内容进行合理规定。4 .采标情况本标准没有采用同类产品的国外标准。5 .标准性质本标准是根据GB/T20492锌-5%铝-混合稀土合