关于低合金钢管取代普碳钢管脚手架的探讨

　　最近，国内一些中小钢厂开发生产低合金钢管， 以此代替普碳 ; .09） （ 钢管用作扣件式钢管脚手架。 其主要理由是低合金钢管的强度设计值比普碳钢管 高 70< ， 因而钢管的壁厚可由 039== 降至 .39==， 由此节省钢材， 双排钢管脚手架可节约钢材， 同时又降低了拆装脚手架的劳动强度。低合金钢管 与普碳钢管的有关物理力学性能如表 1 所示。由表 中数据 可 知， 弯 和 抗 拉 压 承 载 能 力 分 别 提 高 为 抗 而抗弯刚度和抗拉压刚度分别降低 1137< 和 23/< ， 为 .038< 和 .23/< 。表; 低合金钢管与普碳钢管的有关物理力学性能项目 低合金钢管 （ 76 A .39） ! 普碳钢管 （ 76 A 039） ! . :7 端铰支的稳定问题为例， 临界荷载 9 > C " . ， 临界 0 . : 其中 $ 为细长比。由此得 #>$. C 应力 #> C " . ， $ . 临界应力与细长比呈双曲线关系 （见图 1） 我 ， :， " 们将双曲线分成 0 段： 1 段为小柔度 $ C / F 7/） 第 （ ； 第 . 段为中柔度 $ C 7/ F 1//） 第 0 段为大柔度 $ （ ； （ 。由于钢管脚手架的$ 值一般多 G 1//， 所以 G 1//） 只讨论小柔度和大柔度这两段。

　　小柔度杆时， 杆件的承 9 载能力由强度控制， ! - 。 & 由表 1 可知， 低合金钢管的 强度设计值 - 提高 7B39< ， 而承 载 能 力 9 只 提 高 大柔度杆时， 在相同 23/< ； 边界条件下， 低合金钢管的 临界应力 #>1 与普碳钢管的图 ; !< 与 " 关系示意 . 临界 应 力 #>/ 之 比 #>1 @ >/ C（ # 1 @ 7 / ） C（ 1B311@ # . 即提高 73.< ， 而相应的临界力之 19326） C 13/7.， 强度设计值 -@ （#@==. ） 019 .19 截面面积 &@==. 09237 76830 截面模量/38.2B A 1/9 13.162 A 1/9 "转半径 #@== 1B311 19326 抗弯承载能力 8@ ? （># =） 13.12 13/8. 抗拉压承载能力 9@># 11.3B1 1/93. 抗弯刚度 :7@ ? . ） （># = 18311 .9311 单位长度重量 ;@ （>?@=） .361 0367 注： 强度设计值和弹性模量 : C .3/B A 1/9 #@==. 均取自 《钢结构 设计规范》 ,DE12566。

　　根据 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规 范》 “ E,E10/5.//1、 E675.//1 的条文说明： 当脚手架以 相等步距、 纵距搭设， 连墙杆设置均匀时， 在均布施 工荷载作用下， 立杆局部稳定的临界荷载高于整体 稳定的临界荷载， 脚手架破坏形式为整体失稳。 由 ” 此可见钢管脚手架设计不是以通常的强度控制， 而 :7 ， 其中! 是 0. 由杆件边界确定的计算系数， 为杆件长度。显然， 0 杆件的临界荷载也大。现在低合金钢管 :7 值越大， 由稳定控制。稳定的临界荷载 9 > C! 的 :7 值比普碳钢管小， 抗失稳的能力也低。以两 09237 比 9 >1 @ 9 >/ C #>1 ? &1 @ >/ ? &/ C 13/7. A C # 76830 但临界 /32B11。这说明临界应力虽然提高了一些， 力却降低了， 而且降低得较大， 如果保证安全度相 同， 则材料用量增加， 否则降低安全度。由此得出的。

结论：

　　在大柔度$ G 1//， 所有钢材的弹性模量 : 相差 不多时， > 相差也不多， 使用低合金高强度钢管代替 # 普碳钢管做脚手架是值得深思的。