أنابيب السقالات الفولاذية المجلفنة – الجدول الزمني 40 ضد. الجدول الزمني 80

المونولوج الداخلي: ثقل القرارات الهيكلية

عندما أبدأ في تقييم الاختلافات بين الجدول الزمني 40 والجدول الزمني 80 في سياق السقالات, أبدأ على الفور في حساب المفاضلة بين كثافة المادة وفيزياء الجاذبية. ومن المفاهيم الخاطئة الشائعة في هذا المجال أن “سمكا هو الأفضل دائما.” في ذهني, أرى السقالة ليس فقط كإطار ثابت ولكن ككائن حي من الفولاذ يجب أن يتحمل وزنه – “حمولة ميتة”- قبل أن تتمكن حتى من البدء في حمل الملف بأمان “الحمل الحي” من البنائين, أدوات, والمواد. الجدول الزمني 80 الأنبوب أثقل بكثير لأن سمك الجدار يزداد بينما يبقى القطر الخارجي ثابتًا; لأنبوب اسمي قياسي مقاس 1.5 بوصة, نحن ننظر إلى قفزة من جدار 3.68 ملم إلى جدار 5.08 ملم. يضيف هذا الفولاذ الإضافي تقريبًا 30% المزيد من الوزن لكل قدم. إذا كنت تقوم ببناء سقالة شاهقة, الذي - التي 30% تُترجم الزيادة في الوزن الذاتي إلى زيادة هائلة في الضغط الرأسي الذي يمارس على ألواح القاعدة والطين الطيني. أنا أفكر في “نسبة النحافة” ($L/r$); في حين أن جدار الجدول الزمني أكثر سمكا 80 يحسن قليلا نصف قطر الدوران, وضع الفشل الأساسي في السقالات لا يكون عادةً سحق الفولاذ نفسه, بل بالأحرى التواء التجمع بأكمله. الجدول الزمني 40 الضربات المعدنية المثالية “بقعة حلوة” حيث تكون لحظة القصور الذاتي كافية لمنع الانبعاج المحلي دون أن يصبح الأنبوب ثقيلًا جدًا لدرجة أنه يتطلب نقلًا متخصصًا للخدمة الشاقة ودعمًا أساسيًا باهظ التكلفة. بالإضافة إلى, أفكر في توافق التركيبات. قارنات السقالات - “الزاوية اليمنى” و “قطب” المشابك - تم تصميمها بدقة لتتوافق مع نطاق محدد من صلابة الفولاذ وسمكه. إذا كان الأنبوب جامدًا جدًا (مثل ش 80), المشبك قد لا “مقعد” بنفس قبضة الاحتكاك كما هو الحال في Sch 40 سطح - المظهر الخارجي. ثم هناك الاختبار. عندما أنظر إلى ASTM A53 أو إن 39 البروتوكولات, أرى تحديًا صارمًا مصممًا للعثور على أصغر خلل جزيئي. اختبار التسطيح, على سبيل المثال, ليس مجرد سحق مادي للأنبوب; إنه بحث عن شوائب مجهرية في خط اللحام. أتخيل أن الأنبوب يتم ضغطه حتى تصبح المسافة بين الألواح جزءًا صغيرًا من القطر - إذا لم يصمد اللحام تحت ضغط الشد الشديد على نصف القطر الخارجي, تم اختراق الدفعة بأكملها. يتعلق الأمر بـ “احتياطي اللدونة.” في الأوروبي EN 39 القياسية, يتحول التركيز قليلاً نحو كيمياء الجلفنة وصرامة تفاوتات الاستقامة, والتي غالبًا ما تكون أكثر إحكامًا من أنابيب السباكة للأغراض العامة. نحن لا نصنع الأنابيب فقط; نحن نصنع شبكة الأمان لحياة البشر.

التحليل المقارن ومعايير السلامة العالمية لأنابيب السقالات

الجدول الزمني 40 ضد. الجدول الزمني 80: المقايضة الهندسية

في اختيار أنابيب الصلب المغلفنة للسقالات, الصراع الأساسي هو بين الصلابة الهيكلية و القدرة على تحمل الحمل النظامية. الجدول الزمني 40 والجدول الزمني 80 تمثل فلسفتين متميزتين في تصميم الأنابيب. لأن القطر الخارجي (التطوير التنظيمي) يظل حجم الأنبوب الاسمي ثابتًا عبر جداول زمنية مختلفة لضمان التوافق مع التركيبات القياسية, الزيادة في سمك الجدار في الجدول الزمني 80 يحدث داخليا, تقليل تجويف الأنبوب (معرف).¹

من منظور ميكانيكي بحت, لحظة الجمود ($I$) هو مقياس لمقاومة الأنبوب للانحناء. لأسطوانة مجوفة, $I$ يتم حسابه على النحو:

ويمكن تمثيل هذا النموذج من خلال دالة معامل الاسترخاء E $D$ هو القطر الخارجي و $d$ هو القطر الداخلي. بينما الجدول الزمني 80 لديه أعلى $I$ وبالتالي مقاومة أكبر للانحناء, كما أنه يزيد بشكل كبير من التحميل الميت ($G$). في السقالات, الحد الأقصى لارتفاع الهيكل محدود بقوة الضغط للمعايير (الأنابيب العمودية). إذا كانت الأنابيب نفسها 30% أثقل, يتم تقليل الارتفاع الإجمالي الذي يمكن الوصول إليه قبل أن تصل الأنابيب الأساسية إلى نقطة إنتاجها بشكل كبير.

الطاولة 4: المقارنة الميكانيكية (1.5″ الاسمي حجم الأنابيب)

لمعظم السقالات الصناعية والتجارية, الجدول الزمني 40 هو التفضيل العالمي. إنه يوفر عوامل الأمان اللازمة مع الحفاظ على الوزن الذي يسمح بالتجميع والتفكيك اليدوي بكفاءة. الجدول الزمني 80 عادة ما يكون مخصصًا للمتخصصين “الثقيلة” أبراج الدعم حيث تستخدم الأنابيب كأعمدة ضخمة لدعم وزن الخرسانة الرطبة أو الآلات الثقيلة.

بروتوكولات الاختبار العالمية: أطر ASTM وEN

لضمان موثوقية أنابيب السقالات, ويجب أن تلتزم ببروتوكولات اختبار محددة تحاكي الضغوط الشديدة لموقع البناء. المعياران الأبرز هما ASTM A53 (عادة الصف B) في الأمريكتين و أون 39 / أون 10219 في أوروبا والكثير من السوق الدولية.

1. اختبار التسطيح (ASTM A53)

هذا هو الاختبار الأكثر أهمية للمقاومة الكهربائية الملحومة (المتفجرات من مخلفات الحرب) الأنابيب. يتم وضع عينة من الأنبوب بين لوحين متوازيين وضغطها. لأنابيب السقالات, ويتم ذلك على مرحلتين:

• • منصة 1: يركز على الليونة. يتم تسطيح الأنبوب حتى تصبح المسافة بين الألواح تقريبًا 2/3 من OD الأصلي. يجب ألا يظهر اللحام أي شقوق.
  • منصة 2: يركز على سلامة الفولاذ. يتم تسطيح الأنبوب بشكل أكبر حتى يتم إغلاقه تقريبًا. وهذا يضمن أن الفولاذ خالي من التصفيحات الداخلية أو “متسخ” الادراج التي يمكن أن تسبب انقسامًا مفاجئًا تحت الضغط.

2. اختبار الانحناء البارد

السقالات غالبا ما تنطوي على استخدام “عازمة” أنابيب للسقالات المعمارية أو الممرات الهيكلية المحددة.² يتضمن اختبار الانحناء لف الأنبوب حول شياق أسطواني (مستخدم 6 إلى 12 أضعاف قطر الأنبوب). يجب أن يصل الأنبوب إلى زاوية 90 درجة دون حدوث أي شقوق أو تشققات سطحية “قشر البرتقال” القوام, مما قد يشير إلى بنية الحبوب الخشنة أو المعالجة الحرارية السيئة.

3. الاستقامة والتسامح الأبعاد (أون 39)

الأوروبي EN 39 المعيار صارم بشكل خاص فيما يتعلق بالهندسة الفيزيائية للأنبوب. يعمل أنبوب السقالة المنحني قليلاً بمثابة “منحني مسبقًا” عمود, مما يقلل بشكل كبير من حمل الإبزيم.

• الاستقامة: يجب ألا يتجاوز الانحراف عن الخط المستقيم 0.002L (حيث L هو الطول). لأنبوب قياسي بطول 6 أمتار, يجب أن يكون الانحراف أقل من 12 ملم على كامل طوله.

• التسامح الجماعي: يجب ألا يختلف الوزن الفعلي للأنبوب عن الوزن النظري بأكثر من $\pm 7.5\%$, التأكد من أن المادة لم تكن “خففت” أثناء عملية التدحرج لتوفير التكاليف على حساب السلامة.

4. اختبار التصاق الزنك (أستم A123 / أ153)

لأن أنابيب السقالات تتعرض للضرب بشكل متكرر بالمطارق ويتم كشطها بواسطة قارنات التوصيل الفولاذية, يجب أن تكون الجلفنة أكثر من مجرد طبقة سطحية. ال “اختبار المطرقة” أو “اختبار بريس” يضمن تشكيل طبقات سبائك الزنك والحديد بشكل صحيح. إذا كان الطلاء سميكًا جدًا وهشًا (بسبب ارتفاع مستويات السيليكون), فإنه سوف “شظية” أو تقشر, ترك الفولاذ الأساسي عرضة للتأثر الموضعي السريع تآكل (عدد معين من المنتجات المصنعة في ظل نفس شروط الخصائص المراد فحصها), والتي يمكن أن تخفي نقاط الضعف الهيكلية تحت طبقة من الصدأ.

الطاولة 5: ملخص معايير السلامة العالمية لأنابيب السقالة

التوصية الهندسية النهائية

بالنسبة لمنتج شركتك -جدول الصلب المجلفن 40 يضخ- الميزة التنافسية تكمن في اتساق المعالجة الحرارية التطبيع و ال نقاء حمام الزنك. من خلال الالتزام بمواصفات الدرجة B بموجب ASTM A53, قمت بتوفير الأنابيب التي تقدم 20% قوة إنتاج أعلى من الفولاذ S235 الأساسي الموجود عادة في “ميزانية” السقالات. هامش الأمان الإضافي هذا هو ما يسمح للمهندسين بتصميم أطول بثقة, هياكل سقالة أكثر تعقيدا.