FRP圆管:规格、截面特性与选型

简短回答。FRP圆管适用于轻质、不导电的立柱、手柄、栏杆和框架。请根据下面的截面特性按挠度确定尺寸;压力管道是另一种产品,有自己的压力等级。

FRP圆管也写作CHS(圆形空心截面)。它通过拉挤(直线、等截面)或纤维缠绕(管道、容器)制造。这里讨论的是拉挤结构管。

玻璃纤维圆管
拉挤玻璃纤维圆管。

截面特性(计算值)

按密度 1.9 g/cm³ 的普通圆管由几何尺寸计算。实际管材随玻璃含量和公差而异,所以最终设计请采用供应商的目录值。I = 截面惯性矩,S = 截面模量。

外径 (mm) 壁厚 (mm) 内径 (mm) kg/m I (cm⁴) S (cm³)
20 3 14 0.30 0.6 0.6
25 3 19 0.39 1.3 1.0
32 4 24 0.67 3.5 2.2
38 4 30 0.81 6.3 3.3
50 5 40 1.34 18.1 7.2
60 5 50 1.64 32.9 11.0
76 6 64 2.51 81.4 21.4
89 6 77 2.97 135.4 30.4
100 6 88 3.37 196.5 39.3
114 8 98 5.06 376.3 66.0

挠度校核示例

一根 50×5 mm 的管(I = 18.1 cm⁴),简支跨度 1.5 m,跨中承受 400 N,E = 17 GPa:

δ = P·L³ / (48·E·I) = 400 × 1500³ / (48 × 17000 × 181132) = 9.1 mm(典型限值 L/200 = 7.5 mm)。

仅为弯曲估算;对剪切变形、永久荷载下的蠕变和冲击请留出额外余量,并请熟悉FRP的工程师复核设计。

管、管道还是型材?

术语 含义 用途
管 / 圆形空心截面 结构用圆形空心截面,按尺寸和壁厚分级 立柱、栏杆、手柄、框架
管道 用于输送流体,按压力 (PN) 和直径分级 工艺和水管线(纤维缠绕或类似工艺)
棒 实心圆截面 参见实心与空心棒

树脂的选择取决于环境(树脂指南)。方管的对应内容见FRP方管。

常见问题

FRP管可以用于承压吗?

拉挤结构管没有压力等级。用于输送流体时,请选用按所需压力等级设计的纤维缠绕管道。

圆管可以套叠伸缩吗?

可以,但外径和内径的公差要严格;请说明所需的间隙,使管子滑动时没有晃动。

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Guangdong Haikuo Composite Materials Co., Ltd.(广东惠州)自主设计拉挤模具,并生产定制FRP型材。请发送图纸、样品,或只告知应用场景和使用环境,我们会告诉您哪些方案可行。

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