鋼索是膜結(jié)構(gòu)重要結(jié)構(gòu)性構(gòu)件之一,特別是張拉膜結(jié)構(gòu),包括膜外自由張拉索和膜內(nèi)拉索。從結(jié)構(gòu)整體角度而言,鋼索為柔性受拉構(gòu)件,承受壓力不計,非線性結(jié)構(gòu)受力特點。從構(gòu)件而言,不同的鋼索材質(zhì)、構(gòu)造形式、制作工藝、細部設(shè)計等,決定了鋼索復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特征,可適應(yīng)不同的工作環(huán)境與受力特性。因此,鋼索設(shè)計不僅是單純強度設(shè)計,還包括鋼索各種構(gòu)造與工藝要求,滿足柔韌性、彈性、耐腐蝕性等。接下來主要介紹下鋼索術(shù)語。
鋼索(Cable),任何力學(xué)意義的柔性張拉構(gòu)件,包括單根或多根鋼筋、單股或多股鋼絲組成的各類鋼絲索、鋼絲繩、纜索。鋼索是受拉力構(gòu)件統(tǒng)稱。
鋼絲索(Strand),由多根鋼絲繞芯(常為單根中心鋼絲)按照特定方式緊密排列而成的索股、鋼索、纜索,包括兩類:平行鋼絲索和螺旋鋼絲索。
平行鋼絲索(Parallel Wire Strand),指鋼絲橫截面緊密排列、縱向相互平行構(gòu)成的索股、鋼索、纜索,如圖7.1.1。直徑較小,用于進一步構(gòu)成平行鋼索,一般稱為索股。直徑較大,直接用于工程結(jié)構(gòu)設(shè)計,一般稱為平行鋼絲索、纜索。
螺旋鋼絲索(Helical Spiral Wire Strand,HSWS),指鋼絲緊密排列、縱向按照螺旋線旋轉(zhuǎn)2°~4°/m捻成的索股、鋼索、纜索。根據(jù)旋捻方向,分為右捻法、左捻法。右捻法,鋼絲繞芯逆時針捻。左捻法,鋼絲繞芯線順時針捻。如圖7.1.2。直徑較小,用于進一步構(gòu)成鋼絲繩,一般稱其為索股。直徑較大,直徑用于工程結(jié)構(gòu)設(shè)計,一般稱其為螺旋鋼絲索、纜索。鋼絲繩(Rope),由多根索股按照一定規(guī)則緊密排列,并繞索芯按照特定方向捻繞而成的鋼索,常稱為鋼絞索。捻繞一周長度為9~12倍索股直徑。愈細捻繞愈長,強度、模量愈大。愈粗捻繞愈短,強度、模量愈小。鋼絲繩分為“同向捻法(Lang Lay,LL)”和”反向捻法(Regular Lay,RL)“。”同向捻法“,索股旋捻方向與螺旋鋼絲索股自身旋捻方向相反。根據(jù)鋼絲和索股旋捻方向,有五種捻法:右向同向捻法、右向反向捻法、左向同向捻法、左向反向捻法、交替旋鎖芯鋼索(Locked Coil Strand,LCS),不是由通常圓鋼絲或扁鋼絲構(gòu)成索股,而是有特殊鋼絲分層組合構(gòu)造而成。中芯為圓鋼絲同心平行排列為索股,圍繞芯索股,由特殊形狀鋼絲(如Z、S、馬牙性等)繞芯分單層或多層排列,或圓鋼絲組合排列,外層鋼絲間緊密聯(lián)鎖。外層鋼絲形狀與組合根據(jù)鋼索直徑和用途決定, |