钢索是膜结构重要结构性构件之一,特别是张拉膜结构,包括膜外自由张拉索和膜内拉索。从结构整体角度而言,钢索为柔性受拉构件,承受压力不计,非线性结构受力特点。从构件而言,不同的钢索材质、构造形式、制作工艺、细部设计等,决定了钢索复杂的结构特征,可适应不同的工作环境与受力特性。因此,钢索设计不仅是单纯强度设计,还包括钢索各种构造与工艺要求,满足柔韧性、弹性、耐腐蚀性等。接下来主要介绍下钢索术语。
钢索(Cable),任何力学意义的柔性张拉构件,包括单根或多根钢筋、单股或多股钢丝组成的各类钢丝索、钢丝绳、缆索。钢索是受拉力构件统称。
钢丝索(Strand),由多根钢丝绕芯(常为单根中心钢丝)按照特定方式紧密排列而成的索股、钢索、缆索,包括两类:平行钢丝索和螺旋钢丝索。
平行钢丝索(Parallel Wire Strand),指钢丝横截面紧密排列、纵向相互平行构成的索股、钢索、缆索,如图7.1.1。直径较小,用于进一步构成平行钢索,一般称为索股。直径较大,直接用于工程结构设计,一般称为平行钢丝索、缆索。
螺旋钢丝索(Helical Spiral Wire Strand,HSWS),指钢丝紧密排列、纵向按照螺旋线旋转2°~4°/m捻成的索股、钢索、缆索。根据旋捻方向,分为右捻法、左捻法。右捻法,钢丝绕芯逆时针捻。左捻法,钢丝绕芯线顺时针捻。如图7.1.2。直径较小,用于进一步构成钢丝绳,一般称其为索股。直径较大,直径用于工程结构设计,一般称其为螺旋钢丝索、缆索。钢丝绳(Rope),由多根索股按照一定规则紧密排列,并绕索芯按照特定方向捻绕而成的钢索,常称为钢绞索。捻绕一周长度为9~12倍索股直径。愈细捻绕愈长,强度、模量愈大。愈粗捻绕愈短,强度、模量愈小。钢丝绳分为“同向捻法(Lang Lay,LL)”和”反向捻法(Regular Lay,RL)“。”同向捻法“,索股旋捻方向与螺旋钢丝索股自身旋捻方向相反。根据钢丝和索股旋捻方向,有五种捻法:右向同向捻法、右向反向捻法、左向同向捻法、左向反向捻法、交替旋锁芯钢索(Locked Coil Strand,LCS),不是由通常圆钢丝或扁钢丝构成索股,而是有特殊钢丝分层组合构造而成。中芯为圆钢丝同心平行排列为索股,围绕芯索股,由特殊形状钢丝(如Z、S、马牙性等)绕芯分单层或多层排列,或圆钢丝组合排列,外层钢丝间紧密联锁。外层钢丝形状与组合根据钢索直径和用途决定, |