Gerüstrohre aus verzinktem Stahl – Zeitplan 40 vs. Zeitplan 80

Interner Monolog: Das Gewicht struktureller Entscheidungen

Wenn ich anfange, die Unterschiede zwischen Schedule abzuwägen 40 und Zeitplan 80 im Gerüstkontext, Ich beginne sofort mit der Berechnung des Kompromisses zwischen Materialdichte und der Physik der Schwerkraft. Es ist ein weit verbreitetes Missverständnis auf diesem Gebiet “dicker ist immer besser.” In meinen Gedanken, Ich sehe ein Gerüst nicht nur als einen statischen Rahmen, sondern als einen lebenden Organismus aus Stahl, der sein eigenes Gewicht tragen muss – das “tote Last”– bevor es überhaupt anfangen kann, das sicher zu tragen “Nutzlast” von Maurern, Werkzeuge, und Materialien. Zeitplan 80 Das Rohr ist deutlich schwerer, da die Wandstärke bei gleichbleibendem Außendurchmesser zunimmt; für ein Standard-1,5-Zoll-Nennrohr, Wir sehen einen Sprung von einer 3,68-mm-Wand auf eine 5,08-mm-Wand. Dieser zusätzliche Stahl fügt grob hinzu 30% mehr Gewicht pro Fuß. Wenn Sie ein Hochhausgerüst bauen, Das 30% Die Erhöhung des Eigengewichts führt zu einem massiven Anstieg des vertikalen Drucks, der auf die Grundplatten und die Schlammschwellen ausgeübt wird. Ich denke darüber nach “Schlankheitsverhältnis” ($L/r$); während die dickere Wand des Zeitplans 80 Verbessert den Gyrationsradius geringfügig, Die Hauptversagensursache bei Gerüsten ist normalerweise nicht das Brechen des Stahls selbst, sondern das Einknicken der gesamten Baugruppe. Zeitplan 40 trifft auf die perfekte Metallurgie “süßer Ort” bei denen das Trägheitsmoment ausreicht, um ein lokales Knicken zu verhindern, ohne dass das Rohr so ​​schwer wird, dass es einen speziellen Schwerlasttransport und eine übermäßig teure Fundamentunterstützung erfordert. Figur, Ich denke über die Kompatibilität der Armaturen nach. Gerüstkupplungen – die “rechtwinklig” und “schwenken” Klemmen – sind präzisionsgefertigt, um in einen bestimmten Bereich von Stahlhärten und -stärken zu passen. Wenn das Rohr zu steif ist (wie Sch 80), die Klemme möglicherweise nicht “Sitz” mit dem gleichen Reibungsgriff wie beim etwas nachgiebigeren Sch 40 Oberfläche. Dann ist da noch das Testen. Wenn ich mir das ansehe ASTM A53 oder die EN 39 Protokolle, Ich sehe einen strengen Handschuh, der darauf ausgelegt ist, den kleinsten molekularen Fehler zu finden. Der Abflachungstest, zum Beispiel, ist nicht nur ein physisches Quetschen der Pfeife; Es handelt sich um eine Suche nach mikroskopisch kleinen Einschlüssen in der Schweißnaht. Ich stelle mir vor, dass das Rohr komprimiert wird, bis der Abstand zwischen den Platten nur noch einen Bruchteil des Durchmessers beträgt – wenn die Schweißnaht dieser extremen Zugbelastung am Außenradius nicht standhält, Die gesamte Charge ist gefährdet. Es geht um die “Duktilitätsreserve.” Im europäischen EN 39 Standard, Der Schwerpunkt verlagert sich leicht in Richtung der Chemie der Verzinkung und der Strenge der Geradheitstoleranzen, die oft dichter sind als allgemeine Sanitärrohre. Wir stellen nicht nur Röhren her; Wir schaffen das Sicherheitsnetz für Menschenleben.

Vergleichende Analyse und globale Sicherheitsstandards für Gerüstrohre

Zeitplan 40 vs. Zeitplan 80: Der technische Kompromiss

Bei der Auswahl von Galvanisiertes Stahlrohr für Gerüste, Der Hauptkonflikt besteht zwischen Strukturelle Steifigkeit und Systemische Belastbarkeit. Zeitplan 40 und Zeitplan 80 repräsentieren zwei unterschiedliche Philosophien im Rohrdesign. Wegen des Außendurchmessers (OD) einer Nennrohrgröße bleibt über verschiedene Zeitpläne hinweg konstant, um die Kompatibilität mit standardisierten Fittings sicherzustellen, die Zunahme der Wandstärke im Zeitplan 80 geschieht intern, Reduzierung der Rohrbohrung (ID).¹

Aus rein mechanischer Sicht, das Trägheitsmoment ($I$) ist ein Maß für die Biegefestigkeit eines Rohres. Für einen Hohlzylinder, $I$ wird berechnet als:

zeigt die experimentellen Kriechbedingungen $D$ ist der Außendurchmesser und $d$ ist der Innendurchmesser. Während Zeitplan 80 hat eine höhere $I$ und damit eine höhere Biegefestigkeit, es erhöht auch die Totlast erheblich ($G$). Im Gerüstbau, Die maximale Höhe der Struktur wird durch die Druckfestigkeit der Stützen begrenzt (die vertikalen Rohre). Wenn die Rohre selbst sind 30% schwerer, Die erreichbare Gesamthöhe bis zum Erreichen der Streckgrenze der Grundrohre wird drastisch reduziert.

Tabelle 4: Mechanischer Vergleich (1.5″ Nominale Rohrgröße)

Für die meisten Industrie- und Gewerbegerüste, Zeitplan 40 ist die globale Präferenz. Es bietet die notwendigen Sicherheitsfaktoren bei gleichzeitigem Gewicht, das eine effiziente manuelle Montage und Demontage ermöglicht. Zeitplan 80 ist in der Regel Spezialisten vorbehalten “Robust” Stütztürme, bei denen die Rohre als massive Säulen dienen, um das Gewicht von nassem Beton oder schweren Maschinen zu tragen.

Globale Testprotokolle: Die ASTM- und EN-Frameworks

Um die Zuverlässigkeit des Gerüstrohrs sicherzustellen, Es muss bestimmte Prüfprotokolle einhalten, die die extremen Belastungen auf einer Baustelle simulieren. Die beiden bekanntesten Standards sind ASTM A53 (typischerweise Klasse B) in Amerika und EN 39 / EN 10219 in Europa und einem Großteil des internationalen Marktes.

1. Der Abflachungstest (ASTM A53)

Dies ist der kritischste Test für elektrisches Widerstandsschweißen (ERW) Rohre. Eine Probe des Rohres wird zwischen zwei parallele Platten gelegt und komprimiert. Für Gerüstrohre, Dies erfolgt in zwei Schritten:

• • Bühne 1: Konzentriert sich auf Duktilität. Das Rohr wird abgeflacht, bis der Abstand zwischen den Platten ungefähr beträgt 2/3 des ursprünglichen OD. Die Schweißnaht darf keine Risse aufweisen.
  • Bühne 2: Konzentriert sich auf die Festigkeit des Stahls. Das Rohr wird weiter abgeflacht, bis es nahezu geschlossen ist. Dadurch wird sichergestellt, dass der Stahl frei von inneren Laminierungen bzw “schmutzig” Einschlüsse, die unter Druck zu einer plötzlichen Spaltung führen können.

2. Der Kaltbiegetest

Beim Gerüstbau kommt häufig der Einsatz von Gerüsten zum Einsatz “gebogen” Rohre für Architekturgerüste oder spezifische bauliche Umgehungen.² Beim Biegetest wird das Rohr um einen zylindrischen Dorn gewickelt (normalerweise 6 An 12 mal der Rohrdurchmesser). Das Rohr muss einen 90-Grad-Winkel erreichen, ohne dass Oberflächenrisse entstehen “Orangenschale” Texturen, was auf eine grobe Kornstruktur oder eine schlechte Wärmebehandlung hinweisen würde.

3. Geradheit und Maßtoleranzen (EN 39)

Das europäische EN 39 Die Norm ist hinsichtlich der physikalischen Geometrie des Rohrs besonders streng. Als Gerüstrohr dient ein leicht gebogenes Gerüstrohr “vorgebogen” Säule, was seine Knicklast deutlich senkt.

• Geradheit: Die Abweichung von einer Geraden darf nicht größer sein 0.002L (wobei L die Länge ist). Für ein Standard-6-Meter-Rohr, Die Abweichung muss über die gesamte Länge weniger als 12 mm betragen.

• Massentoleranz: Das tatsächliche Gewicht des Rohres darf vom theoretischen Gewicht um nicht mehr als abweichen $\pm 7.5\%$, Sicherstellen, dass das Material nicht beschädigt wurde “ausgedünnt” beim Walzvorgang, um Kosten zu Lasten der Sicherheit zu sparen.

4. Der Zinkhaftungstest (ASTM A123 / A153)

Denn Gerüstrohre werden immer wieder von Hämmern geschlagen und von Stahlkupplungen geschabt, Die Verzinkung muss mehr als nur eine Oberflächenschicht sein. Das “Hammertest” oder “Preece-Test” sorgt dafür, dass sich die Schichten der Zink-Eisen-Legierung richtig ausbilden. Wenn die Beschichtung zu dick und spröde ist (aufgrund des hohen Siliziumgehalts), das wird es “Abplatzer” oder abblättern, Dadurch wird der darunter liegende Stahl anfällig für schnelle lokalisierte Angriffe Korrosion (Lochfraß), die Strukturschwächen unter einer Rostschicht verbergen können.

Tabelle 5: Zusammenfassung der globalen Sicherheitsstandards für Gerüstrohre

Abschließende technische Empfehlung

Für das Produkt Ihres Unternehmens –Zeitplan für verzinkten Stahl 40 Rohr– Der Wettbewerbsvorteil liegt in der Konsistenz der normalisierenden Wärmebehandlung und der Reinheit des Zinkbades. Durch Einhaltung der Spezifikationen der Klasse B gemäß ASTM A53, Sie stellen eine Pfeife bereit, die a bietet 20% höhere Streckgrenze als der üblicherweise vorkommende Basisstahl S235 “Budget” Gerüstbau. Dieser zusätzliche Sicherheitsspielraum ermöglicht es Ingenieuren, selbstbewusst höhere Konstruktionen durchzuführen, komplexere Gerüststrukturen.