GB∕T5224-2003 预应力混凝土用钢绞线.pdf

G B / T 5 2 2 4 -2 0 0 3 目 J舀 本标准是G B / T 5 2 2 4 -1 9 9 5 标准的修改版， 对应国际标准 I S O 6 9 3 4 - 4 : 1 9 9 1 预应力混凝土用钢 第 4部分钢纹线 。本标准与 I S O 6 9 3 4 - 4 : 1 9 9 1的一致性程度为非等效， 主要差异如下: 增加了品种、 强度级别， 调整了规格; 取消了I 级松弛钢绞线; 提高了屈强比; 增加了附录A疲劳试验和附录B偏斜拉伸试验; 取消了1 X1 9 结构钢绞线。 本标准代替 G B / T 5 2 2 4 -1 9 9 5 预应力混凝土用钢绞线 。 本标准与 G B / T 5 2 2 4 -1 9 9 5 标准相比主要变化如下: 增加了品种、 规格、 强度级别; 取消了I 级松弛钢绞线; 取消了 1 0 h松弛试验的规定; 提高了屈强比; 增加了附录 A疲劳试验和附录B偏斜拉伸试验; 增加了附录 C新旧标准力学性能名称和符号对照。 本标准的附录A、 附录B为规范性附录， 附录C为资料性附录。 本标准由原国家冶金工业局提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会归口。 本标准起草单位: 天津市第一预应力钢丝有限公司、 新华金属制品股份有限公司、 天津高力预一钢 绞线有限公司、 冶金建筑研究总院、 冶金工业信息标准研究院。 本标准主要起草人: 毛爱菊、 张秀凤、 段建华、 封文华、 李佩勋、 唐岚、 魏明。 本标准于 1 9 8 5 年 7 月首次发布， 1 9 9 5 年 1 0 月第一次修订。 G B / T 5 2 2 4 -2 0 0 3 预应力混凝土用钢绞线 范围 本标准规定了预应力混凝土用钢绞线的分类、 尺寸、 外形、 质量及允许偏差、 技术要求、 试验方法、 检 验规则、 包装、 标志和质量证明书等。 本标准适用于由冷拉光圆钢丝及刻痕钢丝捻制的用于预应力混凝土结构的钢绞线( 以下简称钢绞 线 ) 。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件， 其随后所有 的修改单( 不包括勘误的内容) 或修订版均不适用于本标准， 然而， 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日 期的引用文件， 其最新版本适用于本标准 G B / T 2 2 8 金属材料室温拉伸试验方法 G B / T 5 2 2 3 预应力混凝土用钢丝 G B / T 1 0 1 2 0 -1 9 9 6 金属应力松弛试验方法 G B / T 1 7 5 0 5 钢及钢产品交货一般技术要求 Y B / T 1 4 6 预应力钢丝及钢绞线用热轧盘条 Y B / T 1 7 0 制丝用非合金钢盘条 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 标准型钢绞线s t a n d a r d 由冷拉光圆钢丝捻制成的钢纹线。 3 . 2 刻痕钢绞线i n d e n t e d s t r a n d 由刻痕钢丝捻制成的钢绞线。 3 . 3 模拔型钢绞线 c o m p a c t s t r a n d 捻制后再经冷拔成的钢绞线。 3 . 4 公称直径n o mi n a l d i a me t e r 钢绞线外接圆直径的名义尺寸。 3 . 5 稳定化处理 s t a b i l i z i n g t r e a t m e n t 为减少应用时的应力松弛， 钢绞线在一定张力下进行的短时热处理 4 分类和标记 4 . 1 分类与代号 G B / T 5 2 2 4 -2 0 0 3 钢纹线按结构分为5 X。 其代号为: 用两根钢丝捻制的钢绞线1 X2 用三根钢丝捻制的钢绞线1 X3 用三根刻痕钢丝捻制的钢绞线1 X3 1 用七根钢丝捻制的标准型钢绞线1 x7 用七根钢丝捻制又经模拔的钢绞线(4 0 0 mm? 八 : 厂 % 不小于 应力松弛性能 初始负荷相当于 公称最大力的百 分数/ % 1 0 0 0 h 后应力松弛率 r/ 0/ a 不大于 一 一 IX 2 5 . 0 0 1 5 7 01 5 . 41 3 二 9 对所有规格 3 5 对所有规格 6 0 7 0 3 0 对所有规格 1 . 0 2 . 5 4 . 5 1 7 2 0 ) 1 6 91 5 . 2 1 8 6 01 8 . 3I 6 . 5 1 9 6 01 9. 21 7 . 3 5 . 8 0 1 5 7 02 0 7I 8 6 1 7 2 02 2 . 72 0 . 4 1 8 6 02 4 . 6 22.123.31 9 6 02 5 ， 9 8 . 0 0 ! 1 4 7 03 6 . 9 3 3 . 2 1 5 7 03 9 . 43 5 . 5 1 7 2 04 3 . 23 8 . 9 1 8 6 0牛6 . 7 一“ 卜。 1 9 6 04 9 . 24 4 . 3 1 0 . 0 0 1 4 7 05 7 . 85 2 . 0 1 5 7 06 1 , 75 5 5 1 7 2 06 7 . 66 0 8 1 8 6 07 3 . 16 5 . 8 1 9 6 07 7 . 06 9 . 3 1 2 . 0 0 1 4 7 08 3 . 1 ) 7 4 8 1 5 7 08 8 . 77 9 , 8 1 7 2 09 7 . 28 7 . 5 1合 6 e1 0 59 4 . 5 G B / T 5 2 2 4 -2 0 0 3 表 5 1 x 3 结构钢绞线力学性能 钢绞线 结构 钢绞线 公称直径 D / mm 抗拉强度 Rm / MP a 不小于 整根钢绞线 的最大力 F m / k N 不小于 规定非比例 延伸力 F , n . , / k N 不小于 最大力总伸长率 ( L o 4 0 0 mm) A 。 / % 不小子 应力松弛性能 初始负荷相当于 公称最大力的百 分数/ % 1 0 0 0 h 后应力松弛率 r / % 不大于 1X 3 6 . 2 0 1 5701 720 3 1 . 12 8 . 0 对所有规格 3 5 对所有规格 6 O 7 O 吕 O 对所有规格 1 . 0 2 . 5 4 ， 5 3 4 . 13 0 . 7 8 6 0 3 3 1 1 9 6 03 8 . 83 4 . 9 6 ， 5 0 1 5 7 03 3 . 33 0 . 0 1 7 2 03 6 . 53 2 . 9 1 8 6 03 9 . 43 5 . 5 1 9 6 04 1 . 63 7 . 4 8 . 6 0 1 4 7 05 5 . 44 9 . 9 1 57 05 9 . 25 3 . 3 1 7 2 06 4 . 85 8 . 3 1 8 6 07 0 . 16 3 . 1 1 9 6 07 3 . 96 6 . 5 8 . 7 4 1 5 7 06 0 . 65 4 . 5 1 6 7 06 4 . 55 8 . 1 1 8 6 07 1 . 86 4 . 6 1 0 . 8 0 1 4 7 08 6 . 67 7 . 9 1 5 7 09 2 58 3 3 1 7 2 01 019 0 9 1 8 6 01 1 09 9 . 0 1 9 6 01 1 51 0 4 1 4 7 01 2 51 1 3 1 5 7 01 3 3 芝 1 20 1 7 2 01 4 61 3 1 1 8 6 01 5 81 4 2 1 9 6 0 】 一 1 6 61 49 1 X3 8 . 7 4 1 5 7 06 0 . 65 4 . 5 1 6 7 06 4 . 55 8 . 1 18 6 07 1 . 86 4 。 6 注 规定非比例延伸力F 即 ， 值不小于整根钢纹线公称最大力凡 的s o %. G B / T5 2 2 4 一2 0 0 3 表 6 1 x7 结构钢绞线力学性能 钢绞线 结构 钢绞线 公称直径 D。 / mm 杭 拉 弓 最除 整根钢纹线 的最大力 厂 / k N 不小 于 规 定 4卜比 例 一最 大 力 总 伸 长 率 延 叮申 力 L 乡 5 0 o m m ， 凡=/kN 凡 /% 利 、 于 应力松弛性能 初始负荷相当于 公称最大力的百 分数/ % 1 以 X ) h 后应力松弛率 r / % 不大于 R 。 / MP a 不小于 IK 7 9 . 5 0 17 2 09 4. 38 4 . 9 对所有规格 3 5 对所有规格 6 O 了 O 8 O 对所有规格 1 ， 0 2 . 5 4 . 5 18 6 01 0 29 1 . 8 19 6 01 0 79 6 3 1 1 ， 1 0 17 2 01 2 81 1 5 18 6 01 3 81 2 4 19 6 01 4 51 31 1 2 7 0 17 2 01 7 01 5 3 18 6 01 8 41 6 弓 19 6 01 9 31 7 4 1 5 2 0 14 7 02 0 61 8 5 16 7 02 2 01 9 8 工6 7 02 3 421 1 17 2 02 4 121 7 18 6 02 6 02 3 4 l 1 9 6 。 一 2 7 42 4 7 1 5 。 7 0 17 7 02 6 62 3 9 18 6 02 7 92 5 1 1 7 8 0 17 2 03 2 72 9 4 18 6 0 ) 3 53 3 1 8 ( 1 火7 )C 1 2 . 7 018 6 02 0 81 9 7 1 5 。 2 018 2 03 0 02 7 0 1 8 ， 0 017 2 03 8 43 4 6 注 规定非比 例延伸力厂 汤2 值不小于整根钢纹线公称最大力凡 的9 0 % 7 . 3 ， 4 供方每一交货批钢绞线的实际强度不能高于其抗拉强度级别2 00 MP aa 7 . 3 . 5 钢绞线弹性模登为( 1 9 5 士10) G P a ， 但不作为交货条件。 7 . 36 根据供货协议 可以提供表4 、 表 5 、 表6以外的强度级别的钢绞线。 737 允许使用推算法确定1 0 的 卜 松弛率 见8 . 弓 . 的。 7 . 4 表面质. 7 . 4 . 1 除非需方有特殊要求， 钢绞线表面不得有油、 润滑脂等物质。钢绞线允许有轻微的浮锈， 但不得 有目视可见的锈蚀麻坑 74 . 2 钢绞线表面允许存在回火颜色。 75 钢绞线的伸直性 取弦长为l m的钢绞线， 放在一平面上， 其弦与弧内侧最大自 然矢高不大于25 ，。 m。 G B / T 5 2 2 4 -2 0 0 3 7 . 6 疲劳性能和偏斜拉伸性能 经供需双方协商， 并在合同中注明 可对产品进行疲劳性能试验和偏斜拉伸试验。 8 试验方法 8 . 1 表面检验 表面质量用目视检查。 8 . 2 尺寸检验 钢绞线的直径应用分度值为0 . 0 2 m m的量具测量。1 x2 结构钢纹线的直径测量应测量图1 所示 的D 。 值; 1 X3 结构的钢绞线应测量图2 所示的A值， 测量 1 X7 结构钢绞线直径应以横穿直径方向的 相对两根外层钢丝为准， 如图3 所示D ; 在同一截面不同方向上测量两次取平均值。 8 . 3 每米质且测f 钢绞线每米质量测量应采用如下方法: 取3 根长度不小于1 m的钢绞线， 每根钢绞线长度测量精确 m m,称量每根钢绞线的质量， 精确到 1 R ， 然后按下式计算钢绞线的每米质量口 M 一 _mL 8 . 4 式中: M钢绞线每米质量， 单位为克每米( e / m ) ; m 一一 钢绞线质量， 单位为克( 9 ) ; L 一一钢绞线长度， 单位为米( m) , 实测单重取3 个计算值的平均值。 拉伸试验 1 最大力 v根钢绞线的最大力试验按G B / T 2 2 8 的规定进行。如试样在夹头内和距钳口2 倍钢绞线公称直 IJ竹 到8. 径内断裂达不到本标准性能要求时， 试验无效。计算抗拉强度时取钢纹线的参考截面积值 8 . 4 . 2 规定非比例延伸力 钢绞线规定非比例延伸力采用的是引伸计标距的非比例延伸达到原始标距。2 %时所受的力 ( F ,) 。为便于供方日 常检验， 也可以测定规定总延伸达到原始标距1 %的 力( 只) ， 其值符合本标准规 定的F o . z 值时可以交货 但仲裁试验时测定F m . z o测定F o . : 和F , , 时， 预加负荷为规定非比例延伸力 的 1 0 %0 8 . 4 . 3 最大力总伸长率 最大力总伸长率A g 的测定按G B / T 2 2 8 规定进行。使用计算机采集数据或使用电子拉伸设备测 量伸长率时 预加负荷对试样所产生的伸长率应加在总伸长内。 8 . 5 应力松弛性能试验 8 . 5 . 1 钢绞线的应力松弛性能试验应按G B / T 1 0 1 2 0的规定进行 8 . 5 . 2 试验期间， 试样的环境温度应保持在2 0 士2 内。 8 . 5 . 3 试验标距长度不小于公称直径的6 0 倍。 8 . 5 . 4 试样制备后不得进行任何热处理和冷加工。 8 . 5 . 5 初始负荷应在3 m i n -5 m i n内均匀施加完毕， 持荷1 m i n 后开始记录松弛值。 8 . 5 . 6 允许用至少1 0 0 h 的测试数据推算 1 0 0 0 h 的松弛率值。 8 . 6 疲劳及偏斜拉伸试验 疲劳性能试验按附录 A的规定进行; 偏斜拉伸试验按附录B的规定进行。 9 检验规则 钢绞线的检验规则应按 G B / T 1 7 5 0 5的规定。 G B I T 5 2 2 4 -2 0 0 3 9 . 1 检查和验收 产品的检查由供方技术监督部门按表 7 的规定进行， 需方可按本标准进行检查验收。 9 . 2 组批规则 钢绞线应成批验收， 每批钢绞线由同一牌号、 同一规格、 同一生产工艺捻制的钢绞线组成。每批质 量不大于6 0 t o 9 . 3 检验项目及取样数f 9 . 3 . 1 钢纹线的力学性能要求按表4 、 表 5 、 表6的相应规定进行检验。检验项目及取样数量应符合 表7 的规定。 表 7 供方出厂常规检验项目及取样数t 序号检验项 目取样数量取样部位检验方法 1 表面逐盘卷目视 2 外形尺寸逐盘卷按本标准 8 . 2规定执行 3 钢绞线伸直性 3根/ 每批 在每( 任) 盘卷中任意一 端截取 用分度值为1 m m的量具测量 按本标准 8 , 4 . 1 规定执行 落 整根钢纹线最大力3 根/ 短批 按本标准 8 , 42 规定执行 5 规定非比例延伸力3 根/ 每批 按本标准8 . 4 . 3 规定执行 6 最大力总伸长率3 根厂 每批 按本标准 8 . 5 规定执行 7 应力松弛性能不小于1 根/ 每 合同 批仁 注 注: 合同批为一 个订货合同的总量。 在特殊情况下， 松弛试验可以由工厂连续检脸提供同一原料、 同一生产工 艺的数据所代替。 9 . 3 . 2 1 0 0 0 h 的应力松弛性能试验、 疲劳性能试验、 偏斜拉伸试验只进行型式检验， 仅在原料、 生产工 艺、 设备有重大变化及新产品生产、 停产后复产时进行检验。 9 . 4 复验与判定规则 当93 . 1 中规定的某一项检验结果不符合本标准规定时， 则该盘卷不得交货。并从同一批未经试 验的钢绞线盘卷中取双倍数量的试样进行该不合格项目的复验， 复验结果即使有一个试样不合格， 则整 批钢绞线不得交货， 或进行逐盘检验合格后交货。供方有权对复验不合格产品进行重新组批提交验收。 1 0 包装、 标志及质f证明书 1 0 . 1 包装 每盘卷钢绞线应捆扎结实， 捆扎不少于6 道。经双方协议， 可加防潮纸、 麻布等材料包装。 1 0 . 2 标志 每一钢绞线盘卷均应拴挂标牌， 其上应注明供方名称、 商标标记、 产品标记、 数量、 出厂编号、 规格、 强度级别、 执行标准号等。 1 0 . 3 质f证明书 每一合同批应附有质量证明书， 其中应注明: 供方名称、 地址和商标、 规格、 强度级别、 需方名称、 合 同号、 产品标记、 质量、 件数、 执行标准号、 试验结果、 检验出厂 日期、 技术监督部门印记。 G B / T 5 2 2 4 -2 0 0 3 附录A ( 规范性附录) 疲 劳 试 验 A . 1 疲劳试验所用试样是成品钢绞线上直接截取的试样， 试样长度应保证两夹具之间的距离不小于 5 0 0 mm. A . 2 钢绞线应能经受 2 X1 0 6 次0 . 7 F 。 一( 0 . 7 F m -2 A F , ) 脉动负荷后而不断裂。 2 A F , / S = 1 9 5 MP a 式中: F m钢纹线的公称最大力， 单位为牛顿( N) ; 2 A 凡应力范围( 两倍应力幅) 的等效负荷值， 单位为牛顿( N ) ; S钢绞线的参考截面积， 单位为平方毫米( mm ) , A . 3 在试验的全过程中， 脉动拉伸的最大应力保持恒定应力的静态测量误差应不大于士1 %e A . 4 应力循环频率不能超过 1 2 0 Hz , A . 5 所有应力都沿着轴向传递给试样， 应无钳口和缺口影响， 且应有一个相应的装置能限定夹头中试 样的任何滑移 A . 6 由于缺口影响或局部过热引起试样在夹头内和夹持区域内( 2倍钢纹线公称直径) 断裂时试验 无效 。 A . 7 试验过程中， 试件温度不得超过 4 0 V， 试验室环境温度在 1 8 0C -2 5 -C. G B / T 5 2 2 4 -2 0 0 3 附录B ( 规范性附录) 偏斜拉伸试验 Bl 试验原理 本试验适用于直径大于等于1 2 . 5 m m的钢绞线。将钢绞线固定在偏斜装置上与直线成2 0 0 角进行 拉伸试验， 直至至少一根单丝破断， 测量其破断力与轴向拉伸最大力的比值。 B . 2 样品与试样 B . 2 . 1 用于偏斜拉伸的试样应从力学性能合格的样品上一次截取相当于1 2 根试样的长度。两端各 取1 根进行轴向拉伸试验确定钢纹线的最大力。其余再截成1 0 根用于偏斜拉伸试验。 注: 7 个有效的试验结果就可以计算出偏斜系数， 但考虑到有无效试验情况， 建议至少取 1 0 根试样 B22 试样长度应满足试样进行拉伸和锚固用。 B . 2 . 3 试样除被切割外不能进行任何的加工处理。 B3 试验设备 B . 3 . 1 概述 试验机应具有刚性机架， 以满足本标准规定的试验要求。试验机包括一个固定锚固夹头和带测力 装置的活动锚固夹头， 一个加载装置和一个带凹槽的心轴。 B . 3 . 2 试验设备尺寸 试验装置的尺寸应符合图B . 1 和表B . 1 的规定 各部分代号及说明 f -一 心轴; 一 固定端 ; 一锚夹头 。 图 B， 偏斜拉伸试验装里 表 B . 1 夹片的位移f 最大力的百分比允 许最大位移量 从。 %到破断 smm 从 5 0 % F m 到 破 断! 注 在试验之前楔形夹片应进行研磨 B . 3 . 3 夹具 试样两端轴向中心线应垂直于锚固夹头的轴承平面， 不正确的设计尺寸和定位会出现错误的试验 结果 。 锚固夹头应满足下列要求: rr GB / T 5 2 2 4 -2 0 0 3 a ) 用这组夹具进行轴向拉伸试验时应达到常规拉伸试验最大力 凡 的9 5 %以上; b ) 偏斜拉伸试验中， 在 9 0 %最大力凡 时中心钢丝与外层钢丝的相对位移量应小于4 . 5 mm: C ) 夹片与锚固夹胎之间的位移应小于表 B . 1 中给出的值; d ) 在试验过程中楔形夹片与锚固夹胎之间应该是扣紧的， 无任何活动; e ) 夹片的最小齿长为钢绞线直径的2 . 5 至3 倍 B . 3 . 4 心轴 心轴应用工具钢制造。其化学成分、 显微组织及热处理应使其具有高韧性和高耐磨性能， 表面性能 应达到 5 8 6 2 HR C . 注 1 : 心轴凹槽精加工的精度应达到 n 7 注2表面粗糙度最大值为R a 1 . 6 p m 心轴尺寸应符合图 B . 2 及表 B . 2的规定。 图B . 2 心轴 表 B . 2 心轴尺寸单 位为毫米 各部分尺寸 钢绞线尺寸 1 2 . 5 - - 1 3 . 01 5 . 01 6 . 01 7 . 0 - 1 8 . 0 外轮廓尺寸似 4 0 04 9 . 05 9 . 0 凹槽侧面角度 a6 0 。 士1 5 6 0 0 士1 5 6 0 。 士I S 凹榴底部半径 R 2 上0 22 士0 . 22 士0 . 2 m槽深度 G 7 69. 51 2 . 0 凹槽最小宽度 C 1 4 . 4 l 1 7 . 92 1 . 9 凹槽底部直径打 2 4 . 7 士0 . 12 9 . 9 士O l3 4 . 9 士0 . 1 凹槽中量棒外径 阳5 7 , 0 土O . i7 2 . 0 士O l8 1 . 0 士0 . 1 量棒直径 E1 4 . 01 8 02 0 . 0 心轴应刚性固定不能有任何旋转和移动。 G B / T 5 2 2 4 -2 0 0 3 B . 3 . 5 加载装里 加载设备最好有测力传感器， 误差应不大于土1 %， 力值读数应大于满量程的1 0 % 加载频率应可调节， 试验期间应控制加载速度， 载荷在 0 - 5 0 %凡 范围内加载速度应控制在 3 0 MP a / s ， 载荷在5 0 %F , -1 0 0 0%F m 范围内加载速度应控制在6 0 MP a / s , B 4 试验 a ) 试验前心轴凹槽表面应仔细清理， 如钢绞线有轻微弯曲， 曲率应与偏斜方向一致。加载之前安 装锚具过程中应正确调整钢纹线。加载期间钢绞线与夹片之间不能有任何滑移， 以验证锚固 效果 ; b ) 加载速度见5 . 3 . 5 ; c ) 当钢绞线的一根或多根钢丝不在心轴位置破断时， 试验无效; d ) 有效试验的F , , 应按5 . 3 . 5 要求精确的记录， 对应的偏斜拉伸系数 D 可按下式进行计算: D , _ ( 1 一凡I F -) 1 0 0 % e ) 去掉最大值和最小值， D值应取D 的平均值。 D二1 / 5 ED B S 判定 a ) 一般用途的钢纹线其偏斜拉伸系数应为D 2 8 % ; b ) 用于斜拉索的钢纹线其偏斜拉伸系数应为D 2 0 % a G B / T 5 2 2 4 -2 0 0 3 附录C ( 资料性附录) 新旧标准力学性能名称和符号对照 C . 1 本标准采用的力学性能名称和符号因引用的G B / T 2 2 8 标准改版而与旧标准有所不同， 为便于执 行本标准时对照， 将相关部分列于表C . 1 , 表 C . 1 力学性能名称和符号对照 新标准旧标准 性能名称符号性能名称符号 最大力F m最大负荷 Fe 抗拉强度R 强度级别 几 规定非比例延伸力F p 屈服负荷 凡 规哆 之总延伸 力F , 最大力总伸长率A e ,伸长率 S ,