方管结构的应用

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方矩管作为原材料产品，在使用之前往往要经过多种加工处理，其中还包括机械加工，包括切断、折弯、钻孔和焊接等。

传统以产定销的钢管现货销售模式，厂家现货备货一般小口径薄壁管多为6米长度，大口径厚壁方矩管多为12米长度，用户从经销商或贸易商手中买回去之后需要切割至使用长度，即使进行定尺定制由于方矩管厂家在生产钢管时成型机组辊道长度的限制，产品长度往往有一定的限定区间范围，如果需要一些较短尺寸的钢管只能按照成倍尺寸下订单然后再进行切割，同时一些对长度精度要求极高的机械应用，也往往通过做倍尺或者预留一定长度余量，再通过精密切割来保证管件成品的精度，故而钢管切割是钢管使用一个必要二次加工工序。

常见的钢管切割方式有锯切割、等离子切割、液压切割、激光切割。激光切割精度和效率最 高，但设备价格也相当贵正常几十万以上，适用于附加值特别高的精度要求极高的钢管加工；水切割机切割管口能做到无屑无毛刺且不变形，精度一般能达到±0.05mm，价格不高约几万一台，钢管切割应用相对广泛；等离子切割机价格也不高约几万一台，常用于切割厚壁钢管（正常可切割35mm壁厚以下结构用钢管，最 大切割厚度理论可达180~200mm），不过切口处容易形成拉口，切口表面质量需要严格控制。对于手工切割和自动切割，一般手工切割使用人工上料，其上料和控制切割效率相对较低，而自动切割需要注意控制钢管进给的长度（损耗），目前切割在门市多为单支管切割，加工厂正常是整捆切割。

钢管折弯可以用热成型的方式（热状态下热弯成型，整体退火或局部加热），同时也可以利用碳钢产品较好的金属延展性常温折弯，适合做弯曲变形加工，折弯钢管常用于拱杆（如大型游乐场设施、桥梁用钢管桁架拱、大跨度钢结构拱、温室大棚等）。

方管结构应用最 大的优势就是其具有双轴对称、截面形心和剪心重合等特点，截面惯性矩对各轴相同，作为受弯和受压构件的优势突出，采用方矩管作构件、管与管之间通过相贯焊接连接可制成网架（网壳）、桁架、框架和钢管混凝土等管结构形式，同时方矩管截面构件表面平整，节点处的相贯线是直线，便于制作安装。方矩管作为建筑物立柱可以使建筑面积得到最 大的有效利用，在钢结构住宅和高层钢结构建筑方面效益和性能显著，方管定位打孔主要是用于后续的结构节点连接（多为承插式螺栓连接），包括机械类用途。

钢管做结构件节点连接常见的有螺栓连接、铆钉连接，也会用到焊缝连接，既有简单的加劲板焊接、法兰盘焊接也有复杂的钢结构焊接，常见焊接方式有气保焊、埋弧焊，电渣焊、栓钉焊，手工电弧焊、高频电阻焊。采用螺栓连接优点是安装方便，特别适用于工地安装连接，也便于拆卸，缺点是拼装时对孔增加制造工作量，螺栓孔还使构件截面削弱比较费钢材；铆钉连接优点是塑性和韧性较好，传力可靠，质量易于检查和保证，缺点是铆接工艺复杂、用钢量多，费钢又费工；采用焊接连接方式的优点是构造简单、节约钢材、加工方便，且容易实现自动化操作、效率高；其缺点是有热影响区，焊接残余应力及残余变形，甚至可能造成裂纹。