高强度合金钢拉杆在工程中的应用

1、广东坚朗五金制品股份有限公司广东坚宜佳五金制品有限公司任俊超 博士高强度合金钢拉杆在钢结构工程中的应用特点及应用范围设计及施工注意事项智能钢拉杆特点及应用范围设计及施工注意事项智能钢拉杆4建筑用索钢丝缆索高强钢拉杆钢绞线平行钢丝束轴向受力为主不承受弯矩和剪力高强钢拉杆1、索头组件 2、细长的钢质杆体 3、调节套筒组件 上海中心大厦（幕墙结构）外幕墙内幕墙休闲层设备层上海中心大厦主体高度580米，总高度632米。采用了独特的内、外双层幕墙系统。内幕墙沿着楼板边缘呈圆柱式布置。远离主体结构且扭转收缩向上的外幕墙系统是这座建筑区别于其他超高层建筑的显著特点之一 。钢拉杆吊挂体系的介入使得结构整体通透

2、、轻盈、美观。 共有12根斜桅杆。其中每组8根高强钢拉杆。每根长度从20米到30多米不等。在吊挂结构杆系中，特别是在与地面夹角很大的情况下，钢拉杆也可以像拉索一样超长使用。海外某体育馆（吊挂结构）垂直地面的抗风拉杆总长度已接近20米海外某酒店（吊挂结构）无锡地铁站（吊挂结构）深圳会展中心采用张弦结构，建筑面积25万平米，主体东西540m；南北280m；高60m,屋顶主体结构采用70榀126m跨度的大型张弦箱梁。 绍兴体育场（张弦结构）北京国家开发银行（张弦结构）上海中信泰富采光顶面积约600平方米。一个鱼腹式支撑体系，采用16mm、45mm钢拉杆和60*8mm支撑杆，拉杆强度等级为650级。弦

3、支穹顶（钢拉杆同钢索配合）路桥工程天津滨海机场重庆市江北嘴金融城天桥上海搜候广场其他结构形式特点及应用范围设计及施工注意事项智能钢拉杆锚具和锚固板的配合1、当间隙过大时，销轴承受弯曲应力，承载力大大下降。2、偏心承载，带来安全隐患。1、市场上没有统一锚具开口尺寸。导致设计院在设计时没有参照标准 。2、因生产工艺原因，锚具的开口尺寸较大。大的开口需配备厚板锚板，而太厚的耳板不利于焊接效率和质量。导致问题的原因：1、催进各厂家对锚具开口尺寸进行统一。2、在钢拉杆选形阶段，由厂家出具配套的锚板尺寸。当锚板太厚时，可采用以下方法予以解决：1、钢拉杆索头在生产时增加腹板。2、耳板上增加腹板。腹杆和钢拉杆

4、的连接1、钢拉杆和腹杆的连接应采用铰接方式；2、当为多腹杆时结构时，应采用多向铰；3、腹杆的上端和梁连接也应采用铰接方式。张拉器具的设定和位置根据钢拉杆的几何长度和锚固点的相对坐标来合理的确定张拉器具的位置，确保安装完成后，所有张拉器具在空间排列整齐或成有规则的排列采用双向两根拉杆交叉的形式解决了单根拉杆交叉形式面内偏心承载的问题。钢拉杆交叉节点的处理采用平行多根拉杆替代单根拉杆的好处：1、方便拉杆加工降低成本。2、有利于运输、吊装、施工；3、使得结构更安全可靠。承载力较大时采用多根拉杆代替一根拉杆的做法特点及应用范围设计及施工注意事项智能钢拉杆健康监测及时发现结构损伤预测结构的性能变化对剩余

5、寿命并作出维护决定可以较全面地把握结构建造与服役全过程的受力与损伤演化规律。高强钢拉杆在施工状态时的预张力是否符合设计要求，将直接关系到预应力结构的承载能力和安全性能。对其内力的检测和监控已成为施工阶段的重要环节现状传统方法落后目前钢拉杆的测力方式多采用扭矩系数法或液压转换法。扭矩系数法该方法对钢拉杆钢拉杆现场施工要求高，由于扭矩系数影响大，所以测量精度不高。液压转换法该方法使用设备笨重，不易移动，而且不能随时随地进行测量.液压法测力 以上两种常见的测力方法受许多客观因素影响，导致测量数据不准确，并且对施工现场要求高，而且测量设备携带不方便，不能做到随时随地对钢拉杆内力进行测量。以上两种测力方

6、法已很难满足现代预应力钢结构的施工要求。 针对上述现象，我司在行业专家指导下，技术团队经过不懈努力，成功开发出一种更适合市场需要发展的新产品智能钢拉杆预应力测量系统，该产品已申请专利。测量数据不准确对施工现场要求高测量设备携带不方便智能钢拉杆预应力测量系统产品已申请专利工作原理智能连接套在钢拉杆的组件连接套（以下称为智能连接套）上置于高精度传感器，当钢拉杆施加预应力时，将信号采集设备和智能连接套用数据线连接，智能连接套中的传感器会发生应变并通过数据线将此应变信号传导给显示仪表或者信号采集设备。该系统携带方便，操作简便，测量精度高可达到95%以上。应变信号转换为拉力值将6组标定好的智能连接套，通

7、过辅助工具，依次夹持在试验机上。对每个智能连接套施加拉力,按照每增加5t保持1分钟的方式持续增加到30t，同时将信号采集设备和信号显示设备打开。然后记录试验机拉力加载到5t、10t、15t、20t、25t、30t时信号显示设备上的数值，最后作对比分析。智能连接套拉伸试验智能钢拉杆测力系统实验数据记录表0.09%30.03 0.22%24.95 0.66%19.87 0.23%14.97 0.73%10.07 1.72%5.09 60.20%30.06 0.32%25.08 0.53%20.11 2.01%15.30 4.96%10.50 1.72%5.09 50.16%29.95 0.50%2

8、4.88 0.97%19.81 0.62%14.91 0.07%9.99 1.72%5.09 40.14%29.96 0.66%24.84 1.44%19.71 1.58%14.76 1.89%9.81 1.72%5.09 30.07%30.02 0.26%24.93 0.72%19.86 0.44%14.93 0.08%9.99 1.72%5.09 21.40%30.42 0.99%25.25 0.39%20.08 0.53%15.08 0.95%10.10 1.72%5.09 1误差测量数据误差测量数据误差测量数据误差测量数据误差测量数据误差测量数据30t25t20t15t10t5t测 量

9、 数 据 序 号 根据以上6组数据分析可以看出最大误差仅为1.89%，远小于传感器设定误差5%。组装便携式监测设备智能钢拉杆包括钢拉杆杆体和组件，信号采集设备，信号接收设备（台式机、笔记本电脑、上网本、平板电脑、手机PAD、智能MP4），测力软件，数据线。信号的显示主要通过两种方式实现：一种是手持式，另一种是无线式。手持式是将显示仪表（信号采集和信号接收的集成）预先标定好，用数据线将显示仪表和装有传感器的智能连接套连接，钢拉杆的内力会直接显示在显示仪表上，该方式的优点是测量精度高，携带方便。无线式是将信号采集盒用数据线和装有传感器的智能连接套连接，信号采集盒会释放无线信号，信号接收设备会通过内

10、置的测力软件将此信号转换成拉力值并显示在软件界面，该方式的优点测量精度高，安全性能好，能实现多点采集，集中检测。适用范围目前智能连接套规格可适用于我司16100的等强及不等强合金钢拉杆。承受荷载与钢拉杆产品图册中16100钢拉杆力学性能相符。传感器接口为标准航空插头。优势设备携带方便，操作简单，测量精度高系统的安全性能好，可实现多点采集，集中采集预拉力随时可控测量方法简单易用标定阶段：在同一批次中对每种规格的传感器的连接套编号，然后在软件界面上输入传感器编号，进行标定。测量阶段：将信号采集设备插入传感器中，打开软件输入传感器编号，软件界面可直接显示钢拉杆的内力值。该软件的优点是信号转换精度高，操作界面简洁，使用快捷方便。无锡英特宜佳购物中心营业面积约为14万平方米，将汇集超过300家国内外知名品牌，并设有6000个停车位。该工程用到我司460级20 、40、50 钢拉杆，约50吨。 设计要求钢拉杆在地面安装时施加20kN的预应力。然后将桁架在地面吊起模拟空中工作，保持10分钟，测量钢拉杆拉力。最后将桁架的安装在设计位置（一端采用高强螺栓固定在预埋件上，另一端焊接在滑移支座上）。再次将钢拉杆拉力增加到40KN,空中保持30小时测量杆体拉力。钢拉杆施工时的测量的数据统计钢拉杆地面施加2