钢管截面积与抗扭强度的关系

钢管脚手架扣件力学性能试验机是河北省虹宇仪器设备有限公司自行研发的新一代适用标准GB15831-2006要求制造。主要适用于建筑工程中，对外径为φ48mm的钢管脚手架用直角扣件、旋转扣件、对接扣件及底座进行抗滑、抗破坏、扭转刚度、抗拉、抗压的所有力学性能的检测。

钢管脚手架扣件力学性能试验机采用PLC控制变频器、变频电机加卸载传动系统。运行平稳，调速范围等，恒速加载。

钢管脚手架扣件力学性能试验机技术先进，结构紧凑，功能齐全。装夹、操作及测试灵活方便。可对Ф48钢管脚手架用的所有扣件进行力学性能测试。以1.0kN/s的速度均匀加荷。当P为50.0kN时，底座不得破坏。

性能名称　 扣件型式　 性 能 要 求　

抗滑　 直角　 P=7.0kN时，△1≤7.00mm；P=10.0kN时，△2≤0.50mm　

旋转　 P=7.0kN时，△1≤7.00mm；P=10.0kN时，△2≤0.50mm　

抗破坏　 直角 　 P=25.0kN时，各部位不应破坏　

旋转　 P=17.0kN时，各部位不应破坏　

扭转刚度　 直角　 扭力矩为900 N·m时，ƒ≤70.0 mm　

抗拉　 对接　 P=4.0kN时，△≤2.00mm　

抗压　 底座　 P=50.0kN时，各部位不应破坏　

性能名称　 扣件型式　 性 能 要 求　

抗滑　 直角　 P=7.0kN时，△1≤7.00mm；P=10.0kN时，△2≤0.50mm　

旋转　 P=7.0kN时，△1≤7.00mm；P=10.0kN时，△2≤0.50mm　

抗破坏　 直角 　 P=25.0kN时，各部位不应破坏　

旋转　 P=17.0kN时，各部位不应破坏　

扭转刚度　 直角　 扭力矩为900 N·m时，ƒ≤70.0 mm　

抗拉　 对接　 P=4.0kN时，△≤2.00mm　

抗压　 底座　 P=50.0kN时，各部位不应破坏　

钢管脚手架扣件力学性能试验机采用先进的高精度测力、测位移，测角度系统及采用人机界面操作，PLC可编程控制器控制，所有关键参数预先设置，一键完成单项试验的全过程，自动采集、计算、记录、存储、显示所需试验数据及试验过程曲线。测量快速准确，性能稳定可靠，自动化程度高。

分两种：一种是不考虑安全系数，一种是考虑安全系数。

不考虑安全系数的钢管承压能力计算公式：P=2T[S]/D

式中：P——管内水压强，MPa；D——管内径，mm；[S]——管材的许用拉应力强度MPa，T——管壁厚，mm。这个公式是取单位长度的水管，进行受力分析得到的。

考虑安全系数的钢管承压能力计算公式：P=2T[S]/（KD）

安全系数K（K大于1）

若标准中无倍尺长度偏差及切割余量规定时，应由供需双方协商并在合同中注明。倍尺长度同定尺长度一样，会给生产企业带来成材率大幅度降低，因此生产企业提出加价是合理的，其加价幅度同定尺长度加价幅度基本相同。

磁扼法的有效磁化范围一般是以两极间连线为长轴，从两极连线中心处向两侧各114L为短轴的椭圆形所包围的面积。如果两磁极间距太小，由于磁极附近磁通密度过大会产生非相关显示，磁极间距太大会造成磁场强度不够。

所以磁极间距通常选用50-200mm。要求使用磁扼最大间距时，交流电磁扼至少应有44N的提升力，直流电磁扼至少应有177N的提升力。

承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管是以热轧钢带卷作管坯，经常温螺旋成型，采用高频搭接焊法焊接的，用于承压流体输送的螺旋缝高频焊钢管。

钢管承压能力强，塑性好，便于焊接和加工成型；经过各种严格和科学检验和测试，使用安全可靠，钢管口径大，输送效率高，并可节省铺设管线的投资。主要用于铺设输送石油、天然气等的管线。

除了圆管以外的其他截面形状的无缝钢管的总称。按钢管截面形状尺寸的不同又可分为等壁厚异型无缝钢管（代号为D）、不等壁厚异型无缝钢管（代号为BD）、变直径异型无缝钢管（代号为BJ）。

异型无缝钢管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。和圆管相比，异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数，有较大的抗弯抗扭能力，可以大大减轻结构重量，节约钢材。

扩展资料：

当水源处的水闸门完全开启后，水可自由流入压力管道中。而当水闸门被关闭后，水流就会被限制而无法流入压力管道。另外通常在压力管道进水处会另外再设置栅栏或是过滤器，以防止大量的碎片，如树枝，砂石等碎屑物进入管道中并使其堵塞。

以热轧钢带卷作管坯，经常温螺旋成型，用双面埋弧焊法焊接，用于承压流体输送的螺旋缝钢管。钢管承压能力强，焊接性能好，经过各种严格的科学检验和测试，使用安全可靠。

钢管口径大，输送效率高，并可节约铺设管线的投资。主要用于输送石油、天然气的管线。

压力管道长径比很大，极易失稳，受力情况比压力容器更复杂。压力管道内流体流动状态复杂，缓冲余地小，工作条件变化频率比压力容器高（如高温、高压、低温、低压、位移变形、风、雪、地震等都有可能影响压力管道受力情况）。

参考资料来源：百度百科--压力管

参考资料来源：百度百科--钢管

力学是一门独立的基础学科，是有关力、运动和介质(固体、液体、气体是撒旦和等离子体)，宏、细、微观力学性质的学科，研究以机械运动为主，及其同物理、化学、生物运动耦合的现象。力学是一门基础学科，同时又是一门技术学科。它研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系。力学可粗分为静力学、运动学和动力学三部分，静力学研究力的平衡或物体的静止问题运动学只考虑物体怎样运动，不讨论它与所受力的关系动力学讨论物体运动和所受力的关系。现代的力学实验设备，诸如大型的风洞、水洞，它们的建立和使用本身就是一个综合性的科学技术项目，需要多工种、多学科的协作。

钢管的力学性能主要有：允许抗拉力、截面系数W（cm^3)、惯性半径（cm)、惯性矩I（cm^4)。

它随钢管的规格大小（直径、壁厚、长度）不同各力学性能大不相同，应查相应手册。现列出常用的的力学性能：

现只提供钢管的材料－－15crmo，因此只能说是15crmo的材料机械性能：

钢管的抗弯截面系数公式为：π（D4-d4）/32D

当d=0时，即为实心圆钢。

可见同直径的实心圆钢更为抗弯。

只是，钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻。因而得到广泛应用。

也就是说选用更大直径的钢管，能获得圆钢相同的抗弯强度，而材料重量却更轻。

偏差等级 标准化外径允许偏差 D1 ±1.5%，最小±0.75 mm D2 ±1.0%。最小±0.50 mm D3 ±0.75%．最小±0.30 mm D4 ±0.50%。最小±0.10 mm 1、结构用于无缝钢管：GB/T8162-2008 管道、容器、设备结构用管(GB/T8162-2008) 标准：GB/T8162-2008 用途：用于制造管道、容器、设备、管件及钢结构标准：Q/CG46.2-1996 用途：适用于结构用一般无缝钢管等 2、输送流体用无缝钢管：GB/T8163-2008 流体输送用管(GB/T8163-2008) 标准：GB/T8163-2008 用途：用于石油、天然气远程输送以及其他流体输送标准：Q/CG46.1-1996 用途：适用于输送流体用一般无缝钢管等 3、锅炉用无缝钢管：GB3087-2008 GB5310-2008 低中压锅炉管(GB3087-2008GB5310-2008) 标准：GB3087-2008 GB5310-2008用途：用于低中压、高压及其以上压力锅炉的水冷壁、省煤器、再热器、过热器及蒸汽管道的制造 4、锅炉用高压无缝管：GB5310-2008 高压锅炉管( GB5310-2008) 标准： GB5310-2008用途：用于高压及其以上压力锅炉的水冷壁、省煤器、再热器、过热器及蒸汽管道的制造 5、化肥设备用高压无缝钢管：GB6479-2000 化肥设备用高压管(GB6479-2000) 标准：GB6479-2000 用途：用于制造高压化工设备和管道用 6、地质钻探用无缝钢管：YB235-70 地质钻探用管(YB235-70) 标准：YB235 用途：用于地质钻探 7、石油钻探用无缝钢管：YB528-65 石油钻探管（YB528-65） 用于石油钻探两端内加厚或外加厚的无缝钢管。钢管分车丝和不车丝两种，车丝管用接头联结，不车丝管用对焊的方法与工具接头联结。 8、石油裂化用无缝钢管：GB9948-2006 石油裂化管(GB9948-2006) 标准：GB9948-2006 用途：用于制造石油精炼厂的炉管、热交换器管和管道 9、石油钻铤专用无缝管：YB691-70 钻杆(API SPEC 5D、API SPEC 7) 标准：API SPEC 5D、API SPEC 7用途： 用于钻井 10、汽车半轴用无缝钢管:GB3088-1999 汽车半轴套管用无缝钢管（GB3088-1999） 用于制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝钢管。 11、船舶用无缝钢管：GB5312-1999 船舶专用管(GB/T5312-1999) 标准：GB/T5312-1999 用途：用于船用锅炉、过热器及级压力系管道的制造 12、冷拔冷扎精密无缝管：GB3639-1999 冷拔或冷轧精密无缝钢管（GB3639-2009） 用于机械结构、液压设备的尺寸精度高和表面光洁度好的冷拔或冷轧精密无缝钢管。选用精密无缝钢管制造机械结构或液压设备等，可以大大节约机械加工工时，提高材料利用率，同时有利于提高产品质量。 13、液压支架用无缝钢管：GB17396-99 液压支架用无缝钢管：GB17396-2009 用于适用于制造煤矿液压支架和支柱的缸、柱。 14、各种无缝钢管20# 35# 45# 16Mn 27SiMn 15CrMo 12Cr1MoV 35CrMo Cr5Mo 10CrMo910 T91

美标钢管代号中的BE的意思是管端坡口。

美标钢管代号中的PE的意思是管端平口。

美标钢管代号中的NPT的意思是管端外螺纹。

扩展资料：

美标钢管相关数据：

美标钢管中ASTM A53 Gr.B一般用途无缝钢管，ASTM A106/A53 Gr.B倒角的倒棱的倒坡口的钢管， Bs1387-1985 英标erw高频焊管和镀锌管。

ASTM A333 -40℃-101℃低温无缝钢管，ASTM A179换热器及冷凝器用无缝钢管. 钢管长度：可5.8米定尺，6米定尺，以及长达12米定尺，还可根据用户需要定尺。

产品外径为1/2″-28″,21.3-711.2mm，壁厚SCH30、SCH40、STD、XS、SCH80、SCH160、XXS etc. 无缝管按要求可以进行表面防腐处理，两端带塑料管帽，可按要求倒棱，并可办理商检。

美标钢管用法途径：

美标钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，美标无缝钢管标准如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。

钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等。

用钢管制造环形零件，可提高材料利用率，简化制造工序，节约材料和加工工时，如滚动轴承套圈、千斤顶套等，目前已广泛用钢管来制造。钢管还是各种常规武器不可缺少的材料，枪管、炮筒等都要钢管来制造。

钢管按横截面积形状的不同可分为圆管和异型管。由于在周长相等的条件下，圆面积最大，用圆形管可以输送更多的流体。此外，圆环截面在承受内部或外部径向压力时，受力较均匀，因此，绝大多数钢管是圆管。

参考资料来源：百度百科-美标钢管

Ⅰx=Ⅰy=π×（D^4-d^4）/64

=3.1416×（4.8^4-4.1^4）/64

=12.187（1/cm^4）

W=π×（D^4-d^4）/（32×D）

=3.1416×（4.8^4-4.1^4）/（32×4.8）

=5.078（1/cm³）

截面各微元面积与各微元至截面上某一指定轴线距离二次方乘积的积分。截面惯性矩是衡量截面抗弯能力的一个几何参数。任意截面图形内取微面积dA与其搭配z轴的距离y的平方的乘积y²dA定义为微面积对z轴的惯性矩，在整个图形范围内的积分则称为此截面对z轴的惯性矩Iz。

扩展资料：

根据材料力学，在承受弯矩Μ的梁截面上和承受扭矩T 的杆截面上,最大的弯曲应力σ和最大的扭转应力τ出现于离弯曲中性轴线和扭转中性点垂直距离最远的面或点上。

σ和τ的数值为 -0.032√(C+W)-0.21√(RD↑2) 式中Jxx和J0分别为围绕中性轴线XX和中性点O的截面惯性矩Jxx/y和J0/y分别为弯曲和扭转的截面模量。

一般截面系数的符号为W，单位为毫米3 。依据公式可知，截面的抗弯和抗扭强度与相应的截面系数成正比。

参考资料来源：百度百科--截面惯性矩

需有条件，是两端铰支还是一端固定，一段悬空。还有载荷是集中还是均布，几个力，梁的总长，力加在哪里位置？没有受力简图谈不上抗弯和抗压强度是多少。但可以告诉你两个公式：抗扭截面系数Wp=πD³﹙1-α^4﹚/16；抗弯截面系数W=（πD³/32）(1-α^4)；其中α=d/D。