GB/T 5224-2003
目J舀
本标准是GB/T 5224-1995标准的修改版,对应国际标准ISO 6934-4:1991《预应力混凝土用钢
第4部分钢纹线》.本标准与ISO 6934-4:1991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1X19结构钢绞线.
本标准代替GB/T 5224-1995《预应力混凝土用钢绞线》.
本标准与GB/T 5224-1995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10 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1985年7月首次发布,1995年10月第一次修订.
GB/T 5224-2003
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
GB/T 228金属材料室温拉伸试验方法
GB/T 5223预应力混凝土用钢丝
GB/T 10120-1996金属应力松弛试验方法
GB/T 17505钢及钢产品交货一般技术要求
YB/T 146预应力钢丝及钢绞线用热轧盘条
YB/T 170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standard
由冷拉光圆钢丝捻制成的钢纹线.
3. 2
刻痕钢绞线indented strand
由刻痕钢丝捻制成的钢绞线.
3.3
模拔型钢绞线compact strand
捻制后再经冷拔成的钢绞线.
3.4
公称直径nominal diameter
钢绞线外接圆直径的名义尺寸.
3. 5
稳定化处理stabilizing treatment
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
GB/T 5224-2003
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1X2
用三根钢丝捻制的钢绞线1X3
用三根刻痕钢丝捻制的钢绞线1X31
用七根钢丝捻制的标准型钢绞线1x7
用七根钢丝捻制又经模拔的钢绞线(400 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/%
1 000 h后应力松弛率
r/ 0/a
不大于
一 一
IX2
5.00
1 57015.413二9对所有规格
35
对所有规格
60
70
30
对所有规格
1.0
2.5
4.5
1 720
)
16915.2
1 86018.3I6.5
1 96019.217.3
5.80
1 570207I86
1 72022.720.4
1 86024.622.123.31 96025,9
8.00
}!}
1 47036.9 33.2
1 57039.435. 5
1 72043.238.9
1 860牛6.7一'"卜.
1 96049. 244.3
10.00
1 47057. 852.0
1 57061,7555
1 72067. 6608
1 86073.165.8
1 96077.069.3
12.00
1 47083.1
)
748
1 57088.779,8
1 72097. 287.5
1合6e10594. 5
GB/T 5224-2003
表5 1x3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/MPa
不小于
整根钢绞线
的最大力
Fm/kN
不小于
规定非比例
延伸力
F,n.,/kN
不小于
最大力总伸长率
(Lo〕400 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/%
1 000 h后应力松弛率
r/%
不大于
1X3
6. 20
1 5701 72031.128.0对所有规格
35
对所有规格
6O
7O
吕O
对所有规格
1.0
2.5
4,5
34.130.7
'860}331
1 96038.834.9
6,50
1 57033.330.0
1 72036.532.9
1 86039.435.5
1 96041.637.4
8.60
1 47055.449.9
1 57059.253. 3
1 72064.858.3
1 86070.163. 1
1 96073. 966. 5
8.74
1 57060. 654.5
1 67064.558.1
1 86071.864.6
10.80
1 47086. 677.9
1 570925833
1 720101909
1 86011099. 0
1 960115104
1 470125113
1 570133
芝
120
1 720146131
1 860158142
1 960{
】
一
166149
1X3 ]8. 74
1 57060.654. 5
1 67064.558.1
186071.864.6
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so%.
GB/T5224一2003
表61x7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/kN
不小于
规定4卜比例一最大力总伸长率
延叮申力}'L 乡50omm,
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./MPa
不小于
IK7
9.50
172094.384.9对所有规格
35
对所有规格
6O
了O
8O
对所有规格
1,0
2.5
4.5
186010291.8
1960107963
11,10
1720128115
1860138124
1960145131
1270
1720170153
186018416弓
1960193174
1520
1470206185
1670220198
工670234211
1720241217
1860260234
l
196.}一
274247
15.70
1770266239
1860279251
1780
1720327294
1860)353318
(1火7)C
12.701860208197
15.201820300270
18,001720384346
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90%
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200MPaa
7.3.5钢绞线弹性模登为(195士10)GPa,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10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lm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.
GB/T 5224-2003
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. 02 mm的量具测量.1x2结构钢纹线的直径测量应测量图1所示
的D.值;1X3结构的钢绞线应测量图2所示的A值,测量1X7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
mm,称量每根钢绞线的质量,精确到1R,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GB/T 228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Fo.z值时可以交货 但仲裁试验时测定Fm. z o测定Fo.:和F,,时,预加负荷为规定非比例延伸力
的10%0
8.4.3最大力总伸长率
最大力总伸长率Ag〔的测定按GB/T 228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GB/T 10120的规定进行
8.5.2试验期间,试样的环境温度应保持在20℃士2℃内.
8.5.3试验标距长度不小于公称直径的60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 min-5 min内均匀施加完毕,持荷1 min后开始记录松弛值.
8.5.6允许用至少100 h的测试数据推算1 000 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GB/T 17505的规定.
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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60 to
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 mm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 1 000 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.
10包装,标志及质f证明书
10.1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.
10.2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.
10.3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.
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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
500 mm.
A. 2钢绞线应能经受2X106次0. 7F.一((0. 7Fm-2AF,)脉动负荷后而不断裂.
2AF,/S}=195 MPa
式中:
Fm钢纹线的公称最大力,单位为牛顿(N);
2A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120 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40V,试验室环境温度在180C -25-C.
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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12.5 mm的钢绞线.将钢绞线固定在偏斜装置上与直线成200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12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10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10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50 % Fm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
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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95%以上;
b)偏斜拉伸试验中,在90%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58^^62 HRC.
注1:心轴凹槽精加工的精度应达到n7
注2表面粗糙度最大值为Ra1.6 pm
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
12.5--13.015.016. 017.0-18.0
外轮廓尺寸似40049.059.0
凹槽侧面角度a60.士15'600士15'60.士IS'
凹榴底部半径R2上022士0.22士0. 2
m槽深度G769. 512. 0
凹槽最小宽度C14.4
l
17. 921.9
凹槽底部直径打24.7士0.129.9士O' l34.9士0.1
凹槽中量棒外径阳57,0土O.i72. 0士O' l81.0士0. 1
量棒直径"E14.018020.0
心轴应刚性固定不能有任何旋转和移动.
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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10%
加载频率应可调节,试验期间应控制加载速度,载荷在0^-50%凡范围内加载速度应控制在
30 MPa/s,载荷在50%F,-1000%Fm范围内加载速度应控制在60 MPa/s,
B4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IF-)100%
e)去掉最大值和最小值,D值应取D的平均值.
D二1/5ED
BS判定
a)一般用途的钢纹线其偏斜拉伸系数应为D<28 % ;
b)用于斜拉索的钢纹线其偏斜拉伸系数应为D<20% a
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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GB/T 228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Fm最大负荷Fe
抗拉强度R}强度级别几
规定非比例延伸力Fp
屈服负荷凡
规哆之总延伸力F,
最大力总伸长率Ae,伸长率S,