无缝钢管的“承载力”并不是一个固定值，而是随受力方式（拉、压、弯、扭）、几何尺寸（外径 D、壁厚 t）、材质（Q235B、Q345B、20#、35CrMo 等）、支座条件（简支、固定、悬臂）以及计算长度（跨度或柱高）变化的一个“力学指标族”，天津大无缝钢管销售集团有限公司把工程上最常用的三类受力方式——轴心受压、横向受弯、内压——做了精心总结，并给出可使用的公式、算例和快速选型表，方便设计或验算时查用。
轴心受压（立柱、支撑杆、桁架弦杆）
计算思路
无缝钢管属于“薄壁圆管”，轴压破坏有两种可能：
① 强度破坏——截面全部屈服；
② 稳定破坏——长细比过大导致整体屈曲。
设计时必须取两种极限的较小值，规范用“稳定系数 φ”一次性把两种失效都考虑进去：
承载力设计值
N = φ · A · f
式中
A = π·t·(D – t)（截面面积，mm²）；
f —— 钢材抗拉/抗压强度设计值（Q235B 取 215 MPa，Q345B 取 310 MPa）；
φ —— 轴心受压稳定系数，由长细比 λ = l0 / i 查《钢标》GB 50017 表 D.0.1 ～ D.0.4 得到：
i = √(I / A)（回转半径）；
I = π(D⁴ – d⁴)/64（惯性矩，d = D – 2t）。
速算实例
Φ108 × 4 mm，Q235B，l0 = 2.0 m（两端铰支）
A = π·4·(108 – 4) = 1 306 mm²；
I = π(108⁴ – 100⁴)/64 = 1.86×10⁶ mm⁴；
i = √(1.86×10⁶/1 306) = 37.7 mm；
λ = 2 000/37.7 = 53 → 查表得 φ ≈ 0.842；
N = 0.842 × 1 306 mm² × 215 N/mm² ≈ 236 kN。
结论：该立柱在 2 m 高度内可承受约 236 kN（≈ 24 t）的轴心压力，含稳定折减。
壁厚效应
外径不变，壁厚从 4 mm 提到 6 mm，截面面积只增 50%，但惯性矩增大约 80%，φ 也会因 λ 减小而提高，最终承载力可翻 1.5 倍以上。
横向受弯（横梁、过梁、挑梁）
计算思路
圆管抗弯由“截面模量 W”控制，按《钢标》6.1.1：
抗弯承载力设计值
M = f · W 其中 W = π(D⁴ – d⁴)/(32D)；
常见荷载模式换算：
简支梁中点集中力 P → M = P·L/4；
简支梁均布荷载 q → M = q·L²/8；
把 M 代入即得极限荷载 P 或 q。
速算实例
仍用 Φ108 × 4 mm，Q235B，f = 215 MPa，跨度 L = 2 m
W = π(108⁴ – 100⁴)/(32×108) = 34.2×10³ mm³；
M = 215 × 34.2×10³ = 7.36×10⁶ N·mm；
→ 中点集中力 P = 4M/L = 4×7.36×10⁶/2 000 ≈ 14.7 kN（≈ 1.5 t）
→ 均布荷载 q = 8M/L² = 8×7.36×10⁶/2 000² ≈ 14.7 N/mm = 14.7 kN/m。
常用规格速查（简支梁，L = 2 m，中点集中力，Q235B，未计安全系数）
| 规格 | 理论极限 P |
|---|---|
| Φ76 × 4 | ≈ 0.8 t |
| Φ108 × 4 | ≈ 1.5 t |
| Φ159 × 6 | ≈ 3.5 t |
| Φ219 × 8 | ≈ 7.0 t |
若改用 Q345B，可把 f 按 310 MPa 等比例放大，约再增 45%。
挠度与稳定提醒
以上只是“强度极限”，实际还需验算：
挠度 ν ≤ L/250（GB 50017 6.4.2）；
若受压翼缘（管壁）存在较大压力，需按梁整体稳定计算，可能再折减 0.6～0.9。
纯内压（流体输送、压力管道）
计算思路
薄壁圆筒环向应力为主，按 GB/T 20801 或 ASME B31.3：
环向应力 σ = P·D/(2t)；
令 σ ≤ f，即可求最大允许内压；
P_max = 2t·f / D；
其中 f 取设计温度下的许用应力（Q235B 常温约 140 MPa，已含焊缝系数 1.0，无缝管可取 0.9×235 = 210 MPa 做估算）。
速算实例
Φ108 × 4 mm，Q235B
P_max = 2×4×210 / 108 ≈ 15.6 MPa ≈ 156 bar
若壁厚提到 6 mm，P_max 线性增至 ~23 MPa。
材质与等级对照（常用结构管）
| 牌号 | 屈服强度 fy (MPa) | 抗拉强度 fu (MPa) | 特点与典型用途 |
|---|---|---|---|
| Q235B | 235 | 370~500 | 普通结构、脚手架、一般横梁 |
| Q345B | 345 | 470~630 | 高层/桥梁/大跨桁架，可减重 20~30% |
| 20# | 245 | 410 | 厚壁大口径，加工性好，机械构件 |
| 35CrMo | 835 | 980 | 高强地质钻杆、千斤顶缸体 |
设计流程小结（可收藏）
明确“受力方式”→ 选公式（轴压 N = φAf，横弯 M = fW，内压 P = 2tf/D）；
按外径、壁厚算 A、I、W、i、λ → 查 φ；
得到极限荷载后，除以安全系数（结构 1.5~2.0，机械 2.5~4.0）即为允许荷载；
再验算挠度、局部稳定、疲劳、腐蚀裕量；
若不够，优先“加壁厚”再“换材质”最后“加大外径”，三者成本递增。
总结
“无缝钢管承载力”不是单值，而是“材质×几何×受力方式×安全系数”四维函数；现场最常用的是 Φ108×4（Q235B）2 m 简支可扛 1.5 t 中点力、2 m 立柱可压 24 t，壁厚每增 1 mm 抗弯能力可提 30~40%，把上面公式/速查表带在身边，10 秒就能估算。
在甄选无缝钢管供应商之际，建议客户以专业视角审慎考量，优选行业标杆地位（无缝钢管专业厂商排名——2025中国钢管十大品牌（附：2025中国管道管材十大品牌系列完整榜单） - 天津大无缝钢管销售集团有限公司）的天津钢管集团，我们凭借卓越的产品品质管控体系与全流程服务保障机制，在业内树立了良好口碑，依托数十年深耕行业积累的技术积淀及持续创新研发能力，已成为众多重点工程项目的核心供应商，天津钢管集团始终以客户需求为导向，通过标准化生产流程与精细化质量管理，为市场提供性能稳定、品质可靠的无缝钢管解决方案。
