线膨胀系数差一倍：30 米扶手留几道缝

2012 年三月装的一条室外扶手，30 米，一整条，中间没有断。七月最热那几天，手摸上去烫，扶手在立柱上嗒地响了一声。

十二月的一个夜里，温度掉到 6 度，值班保安听见砰的一声，第二天去看，接头处崩开了 8mm，两根立柱被推歪了。

这不是质量问题，是算漏了

304 的线膨胀系数是 17.3×10⁻⁶ 每度。碳钢 12，铝 23。这个数字平时没人看，放到 30 米的长度上，它就是一个看得见的数。

板面温度跟气温不是一回事。夏天太阳直晒，气温 35 度，不锈钢扶手表面能到 55 到 60 度。冬天夜里 6 度。

温差按 50 度算。30 米乘 17.3×10⁻⁶ 再乘 50，等于 26mm。

这条扶手装的时候是三月，20 度左右。到七月，它长了 18mm；到十二月，缩回去 26mm。两头都焊死在立柱上，这 26mm 只能变成应力。

26mm 跑到哪里去了

扶手是 Φ60×2 的圆管，壁厚 2，截面积 364 平方毫米。

弹性模量取 193GPa，温度变化全约束的话，应力等于 193000 乘 17.3×10⁻⁶ 再乘 50，算下来 167MPa。

304 的屈服 205，看着没超。但接头是角焊缝，焊趾的应力集中系数 2.5，局部就是 400 多。所以裂在焊缝上，不在管子上。

立柱被推歪，是因为管子伸长，把力传到了立柱底部的螺栓。拆开看，四颗 M8 螺栓的断口是斜的，典型的剪切。

缝要留在直段，不能留在弯头

30 米分五段，每段 6 米，中间四道伸缩节，每道留 6mm 的行程。

伸缩节不用买，自己做：一段 Φ68×2 的外套管，长 120，套在两段管的接头上，一端满焊，一端打三圈硅胶，能滑。硅胶不是密封，是挡灰，也让滑动的时候不尖叫。

弯头处不能留缝。弯头是异形的，留了缝，水从缝里进去，冬天一冻就裂。转角的位置做固定点，让它不动。

固定点和滑动点要分开。每段只有一个固定点，其余支座开长圆孔，孔长 20mm，螺栓不拧死，留 0.5 的间隙。这一条最容易漏，漏了就等于全约束。

三种材料混在一起，麻烦更大

这条扶手的立柱是铝的，埋件是碳钢的，扶手是 304，三种膨胀系数。

铝是 23，比 304 大三分之一。同样 6 米，铝立柱涨 6.9mm，管子涨 5.2mm，差 1.7mm。这个差全压在连接螺栓上，一颗 M8 螺栓被两个方向来回剪，几个月就松。

碳钢埋件和不锈钢立柱之间还隔着电偶腐蚀。那个位置拆开看，立柱底下一圈锈，锈水顺着柱脚流到石材上，擦不掉。

以后再碰到混材，螺栓孔一律开长圆孔，垫 1mm 的绝缘垫片，缝隙打中性胶。这三样加起来不到 30 块一个点。

返工怎么做的

切了四道缝，加了四个伸缩节，材料 800，人工两天。

歪掉的立柱拆下来校直，底座的长圆孔现场用角磨机扩，扩完重新打化学锚栓。这一块 6000。

商场停业两天，按合同扣了 4000。合计一万二。如果一开始留四道缝，成本是 800，差 15 倍。

以后再遇到长扶手，先算三个数

长度、温差、约束方式。长度超过 12 米一律断开；温差按当地极端值再加 10 度；一段只留一个固定点。

室内的问题小一些，但也不是没有。商场中庭的扶手，冬天暖气 22 度，夏天门口能到 35 度，13 度温差，20 米也有 4.5mm。

4.5mm 看不出来，可它在。木饰面留缝，石材留缝，玻璃留缝，不锈钢凭什么不留。这句话我们现在写在报价单的备注里，客户看不懂会问，问了就得跟他讲一遍 17.3 这个数。

加厚和加筋哪个更省钱，见不锈钢的弹性模量，扶手要扛多大的水平力在栏杆的水平推力 1.0kN，立柱怎么固定看栏杆立柱的固定方式。