预应力混凝土钢绞线的弹性模量及计算方法

      在了解钢绞线弹性模量的计算方法之前，我们先来回顾下预应力钢绞线的概念。预应力钢绞线全称预应力混凝土用钢绞线，该产品主要用于预应力混凝土结构配筋用。如大跨度铁路和公路的桥梁、吊车梁、岩土锚固工程、多层工业厂房等。该类钢绞线钢号为82B，常见的型号为15.24mm，12.7mm，17.8mm，21.6mm。结构是1*7，由7束钢丝绞炼而成，目前执行的国家标准为GB/T 5224-2014。

       今天说到弹性模量，我们先来了解下弹性模量是什么意思。

        弹性模量是工程材料重要的性能参数，从宏观角度来说，弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度，从微观角度来说，则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量，如键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度等。因合金成分不同、热处理状态不同、冷塑性变形不同等，金属材料的杨氏模量值会有5%或者更大的波动。但是总体来说，金属材料的弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标，合金化、热处理（纤维组织）、冷塑性变形等对弹性模量的影响较小，温度、加载速率等外在因素对其影响也不大，所以一般工程应用中都把弹性模量作为常数。

      弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标，相当于普通弹簧中的刚度。

      钢绞线弹性模量计算方法：

      Ey（模量的代码，下同）的的理论值为Ey=(1.9～1.95)×105Mpa，而在试验报告中常会出现Ey’= (2.04～2.06)×105Mpa的结果，如按Ey’=2.04×105Mpa计算张拉伸长量，则理论值与实际值的误差将达：，这里已超过施工规范 6%的误差范围了。其原因在于Ey= ，由于试验值中并未用真实的钢绞线面积Ay’代进上式计算，而是采用了理论值Ay（偏小值）代进上式计算Ey，从而得到了偏大的Ey’值。因而，在工程应 用中的伸长值控制，必须按实测值Ey’控制，而不应是理论值Ey的计算伸长量。常见的15.24mm钢绞线弹性模量在195-198Gpa之间。

15.24mm钢绞线