最近,國內(nèi)一些中小鋼廠開發(fā)生產(chǎn)低合金鋼管, 以此代替普碳 ; .09) ( 鋼管用作扣件式鋼管腳手架。 其主要理由是低合金鋼管的強度設(shè)計值比普碳鋼管 高 70< , 因而鋼管的壁厚可由 039== 降至 .39==, 由此節(jié)省鋼材, 雙排鋼管腳手架可節(jié)約鋼材, 同時又降低了拆裝腳手架的勞動強度。低合金鋼管 與普碳鋼管的有關(guān)物理力學(xué)性能如表 1 所示。由表 中數(shù)據(jù) 可 知, 彎 和 抗 拉 壓 承 載 能 力 分 別 提 高 為 抗 而抗彎剛度和抗拉壓剛度分別降低 1137< 和 23/< , 為 .038< 和 .23/< 。表; 低合金鋼管與普碳鋼管的有關(guān)物理力學(xué)性能項目 低合金鋼管 ( 76 A .39) ! 普碳鋼管 ( 76 A 039) ! . :7 端鉸支的穩(wěn)定問題為例, 臨界荷載 9 > C " . , 臨界 0 . : 其中 $ 為細長比。由此得 #>$. C 應(yīng)力 #> C " . , $ . 臨界應(yīng)力與細長比呈雙曲線關(guān)系 (見圖 1) 我 , :, " 們將雙曲線分成 0 段: 1 段為小柔度 $ C / F 7/) 第 ( ; 第 . 段為中柔度 $ C 7/ F 1//) 第 0 段為大柔度 $ ( ; ( 。由于鋼管腳手架的$ 值一般多 G 1//, 所以 G 1//) 只討論小柔度和大柔度這兩段。
小柔度桿時, 桿件的承 9 載能力由強度控制, ! - 。 & 由表 1 可知, 低合金鋼管的 強度設(shè)計值 - 提高 7B39< , 而承 載 能 力 9 只 提 高 大柔度桿時, 在相同 23/< ; 邊界條件下, 低合金鋼管的 臨界應(yīng)力 #>1 與普碳鋼管的圖 ; !< 與 " 關(guān)系示意 . 臨界 應(yīng) 力 #>/ 之 比 #>1 @ >/ C( # 1 @ 7 / ) C( 1B311@ # . 即提高 73.< , 而相應(yīng)的臨界力之 19326) C 13/7., 強度設(shè)計值 -@ (#@==. ) 019 .19 截面面積 &@==. 09237 76830 截面模量/38.2B A 1/9 13.162 A 1/9 "轉(zhuǎn)半徑 #@== 1B311 19326 抗彎承載能力 8@ ? (># =) 13.12 13/8. 抗拉壓承載能力 9@># 11.3B1 1/93. 抗彎剛度 :7@ ? . ) (># = 18311 .9311 單位長度重量 ;@ (>?@=) .361 0367 注: 強度設(shè)計值和彈性模量 : C .3/B A 1/9 #@==. 均取自 《鋼結(jié)構(gòu) 設(shè)計規(guī)范》 ,DE12566。
根據(jù) 《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī) 范》 “ E,E10/5.//1、 E675.//1 的條文說明: 當(dāng)腳手架以 相等步距、 縱距搭設(shè), 連墻桿設(shè)置均勻時, 在均布施 工荷載作用下, 立桿局部穩(wěn)定的臨界荷載高于整體 穩(wěn)定的臨界荷載, 腳手架破壞形式為整體失穩(wěn)。 由 ” 此可見鋼管腳手架設(shè)計不是以通常的強度控制, 而 :7 , 其中! 是 0. 由桿件邊界確定的計算系數(shù), 為桿件長度。顯然, 0 桿件的臨界荷載也大。現(xiàn)在低合金鋼管 :7 值越大, 由穩(wěn)定控制。穩(wěn)定的臨界荷載 9 > C! 的 :7 值比普碳鋼管小, 抗失穩(wěn)的能力也低。以兩 09237 比 9 >1 @ 9 >/ C #>1 ? &1 @ >/ ? &/ C 13/7. A C # 76830 但臨界 /32B11。這說明臨界應(yīng)力雖然提高了一些, 力卻降低了, 而且降低得較大, 如果保證安全度相 同, 則材料用量增加, 否則降低安全度。由此得出的。
結(jié)論:
在大柔度$ G 1//, 所有鋼材的彈性模量 : 相差 不多時, > 相差也不多, 使用低合金高強度鋼管代替 # 普碳鋼管做腳手架是值得深思的。