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摘 要:碗扣式脚手架的承载力比起同等级钢管脚手架要高,因此在当前广泛的应用在各种高层建筑结构之中,成为当前建筑界广泛关注的脚手架搭设方式。但是由于人们在脚手架搭设中认识不足,以致于近年来我国诸多地区不断的发生由于模板支撑体系引起的坍塌事故。结合碗扣式脚手架在线性高空建筑施工中的各种应用措施分析,详细的阐述了碗扣式脚手架搭设方案,以期为日后类似工程的施工提供合理的借鉴依据和参考方案。
关键词:碗扣式脚手架;高空建筑;应用研究;
中图分类号:TU731.2 文献标识码:
0 前言
在我国高空建筑施工中,传统的搭材为方木、圆木、万能杆等重型钢木材料。用这些材料不做计算和设计一般能满足强度、稳定性要求,但要用掉大量木材和钢材,工作量和耗资都比较大。近几年来,支撑用料逐渐被钢管脚手架代替,目前常用于高空建筑支撑的是碗扣式脚手架。该脚手架采用了有定型杆件构成的带斜腹杆的格构式构造,其连接节点为支承传力方式,受力明确,并克服了构架的随意性;且节点承载力大、轴心连接、接近于刚性。碗扣连接节点焊于立杆上,间距为60cm,能满足大多数使用情况下的调高要求,其碗扣接头如图1所示。同时,该脚手架支撑装卸方便,能装成曲线形状,功能强大。但这种支撑系统的杆件和节点成千上万,计算复杂。目前,国内外文献中建立的模型很少,大多局限于工程经验和平面验算。由于忽视建筑在建设阶段因支撑承载力不足而引发意外的倒塌造成的重大事故时有发生,如何精确设计算碗扣式脚手架架体结构,是各施工企业应高度重视的问题。
1 工程概况
某水库输水总干Ⅶ标12号渡槽位于某县的一条河上,渡槽设计流量为2.49 m3/s,采用等截面大跨度肋拱排架“U”型薄壳渡槽型式,设计纵坡为1/1000,全长288 m,最大高度38m,跨度40m,矢跨比1/5。
2 碗扣式脚手架架体结构和计算
随着大跨度、超高、超长混凝土结构不断增多,其支撑体系的质量与安全关系重大,日益成为建筑工程质量与安全监控的重点。近年来常用碗扣式脚手架,由于进行了较为严格的设计计算,架体破坏事故出现较少,但用脚手架杆配件搭设的模板支撑架以及非落地式和不规范施工架体是影响工程质量的关键。
2.1 脚手架方案
渡槽支撑采用复跨肋拱,拱圈采用等截面C30钢筋混凝土双肋拱,在截面尺寸的设计中是通过600mm×800mm(宽×高),两肋之间在连接中是通过横梁作为主要的连接形式,拱轴线作为悬链线。建筑平面投影面宽度仅为2.5m,渡槽位于河床区的长度达210m,该建筑具有高度大、横断面小、纵断面长的线性特点,因此,该脚手架搭设其同样具有这样的特点。结合肋拱混凝土要求封拱温度控制在5℃-20℃,有效作业时问短,需要在短时间内完成混凝土浇筑作业,作业量大,安全要求高。
2.2 荷載计算
(1)永久荷载(恒荷载)
脚手架结构A重:59t/(3.3×40)m2=59000×9.8/(3.3×40)=4.4 kN/m2。
脚手架板等(竹串脚手板):0.35kN/m2。
(2)可变荷载
(3)脚手架风荷载体型系数。经过对其脚手架纵、横向水平杆荷载、立杆荷载、风荷载对立杆产生弯矩值、立杆轴向力、立杆稳定性、纵向水平杆、横向水平杆稳定性、斜杆受力、地基承载力等受力情况的分析及计算.其受力满足结构安全要求。
3 架体的搭设和使用及拆除
3.1 架体的搭设
(1)脚手架搭设场地须平整、坚实、排水措施得当。
(2)底座和垫板应准确地放置在定位线上,底座的轴心线与地面垂直。
(3)脚手架搭设按立杆、横杆、斜杆、连墙件逐层搭设,每次上升高度不大于3m。
(4)脚手架搭设到顶时。组织技术、安全、施工人员对整个架体结构进行全面的检查和验收,及时解决结构存在的缺陷。
3.2 架体的使用
(1)严禁在作业层堆放模板、钢筋等物料。
(2)架体随施工进度.定期检查;遇6级大风、大雨后检查。
(3)严禁在脚手架基础及邻近处挖掘作业。
(4)使用后的脚手架构配件应清除表面黏结的灰渣,校正杆件变形表面防锈后待。
3.3 脚手架立杆
脚手架立杆采用对接接长,传力明确,没有偏心,可提高承载能力。立杆若采用搭接,当受力时,因扣件的销轴受剪,降低承载能力,试验表明:对接扣件的承载能力比搭接扣件的承载能力大2.14倍;大横杆采用对接可使小横杆在同一水平面上,利于脚手架搭设;由于剪刀撑不能受拉(压),所以其接长时应采用搭接,搭接长度不小于100㎝,接头处设置不少于两个旋转扣件。
3.4 架体的拆除
(1)脚手架拆除时划出安全区,设置警戒标志,派专人看管。
(2)拆除作业从顶层开始,逐层向下进行,严禁上下层同时拆除。
4 结束语
在施工中,不具备常规脚手架施工条件的时候,要充分利用结构形式,采用碗扣式脚手架进行施工和外架加固,形成悬挑式受力特征,使得高层建筑工程在施工中施工质量和效果得到保证。随着高层建筑工程支模技术的不断增加,在施工中,对碗扣式脚手架施工的要求不断提高。在施工中进行严格的设计计算,结合施工现场情况分析,确保施工质量和效果的正常进行。
参考文献
[1]吴才伍,曾东.碗扣式承力架支撑在工程中的应用[J].建筑技术开发,2011,2.
[2]李华伟.应用碗扣式脚手架进行现浇梁施工方法的探讨[J].建筑技术,2012,8.
[3]潘德恩.钢管鹰架支撑结构类型及破坏模式之探讨[J].结构工程师,2011,3.
[4]杜荣军.我国建筑脚手架设计和管理工作的重大进展[J].建筑技术,2008,9.
[5]赵玉章.我国模架技术的一些问题和对策[J].建筑技术,2009,8.
关键词:碗扣式脚手架;高空建筑;应用研究;
中图分类号:TU731.2 文献标识码:
0 前言
在我国高空建筑施工中,传统的搭材为方木、圆木、万能杆等重型钢木材料。用这些材料不做计算和设计一般能满足强度、稳定性要求,但要用掉大量木材和钢材,工作量和耗资都比较大。近几年来,支撑用料逐渐被钢管脚手架代替,目前常用于高空建筑支撑的是碗扣式脚手架。该脚手架采用了有定型杆件构成的带斜腹杆的格构式构造,其连接节点为支承传力方式,受力明确,并克服了构架的随意性;且节点承载力大、轴心连接、接近于刚性。碗扣连接节点焊于立杆上,间距为60cm,能满足大多数使用情况下的调高要求,其碗扣接头如图1所示。同时,该脚手架支撑装卸方便,能装成曲线形状,功能强大。但这种支撑系统的杆件和节点成千上万,计算复杂。目前,国内外文献中建立的模型很少,大多局限于工程经验和平面验算。由于忽视建筑在建设阶段因支撑承载力不足而引发意外的倒塌造成的重大事故时有发生,如何精确设计算碗扣式脚手架架体结构,是各施工企业应高度重视的问题。
1 工程概况
某水库输水总干Ⅶ标12号渡槽位于某县的一条河上,渡槽设计流量为2.49 m3/s,采用等截面大跨度肋拱排架“U”型薄壳渡槽型式,设计纵坡为1/1000,全长288 m,最大高度38m,跨度40m,矢跨比1/5。
2 碗扣式脚手架架体结构和计算
随着大跨度、超高、超长混凝土结构不断增多,其支撑体系的质量与安全关系重大,日益成为建筑工程质量与安全监控的重点。近年来常用碗扣式脚手架,由于进行了较为严格的设计计算,架体破坏事故出现较少,但用脚手架杆配件搭设的模板支撑架以及非落地式和不规范施工架体是影响工程质量的关键。
2.1 脚手架方案
渡槽支撑采用复跨肋拱,拱圈采用等截面C30钢筋混凝土双肋拱,在截面尺寸的设计中是通过600mm×800mm(宽×高),两肋之间在连接中是通过横梁作为主要的连接形式,拱轴线作为悬链线。建筑平面投影面宽度仅为2.5m,渡槽位于河床区的长度达210m,该建筑具有高度大、横断面小、纵断面长的线性特点,因此,该脚手架搭设其同样具有这样的特点。结合肋拱混凝土要求封拱温度控制在5℃-20℃,有效作业时问短,需要在短时间内完成混凝土浇筑作业,作业量大,安全要求高。
2.2 荷載计算
(1)永久荷载(恒荷载)
脚手架结构A重:59t/(3.3×40)m2=59000×9.8/(3.3×40)=4.4 kN/m2。
脚手架板等(竹串脚手板):0.35kN/m2。
(2)可变荷载
(3)脚手架风荷载体型系数。经过对其脚手架纵、横向水平杆荷载、立杆荷载、风荷载对立杆产生弯矩值、立杆轴向力、立杆稳定性、纵向水平杆、横向水平杆稳定性、斜杆受力、地基承载力等受力情况的分析及计算.其受力满足结构安全要求。
3 架体的搭设和使用及拆除
3.1 架体的搭设
(1)脚手架搭设场地须平整、坚实、排水措施得当。
(2)底座和垫板应准确地放置在定位线上,底座的轴心线与地面垂直。
(3)脚手架搭设按立杆、横杆、斜杆、连墙件逐层搭设,每次上升高度不大于3m。
(4)脚手架搭设到顶时。组织技术、安全、施工人员对整个架体结构进行全面的检查和验收,及时解决结构存在的缺陷。
3.2 架体的使用
(1)严禁在作业层堆放模板、钢筋等物料。
(2)架体随施工进度.定期检查;遇6级大风、大雨后检查。
(3)严禁在脚手架基础及邻近处挖掘作业。
(4)使用后的脚手架构配件应清除表面黏结的灰渣,校正杆件变形表面防锈后待。
3.3 脚手架立杆
脚手架立杆采用对接接长,传力明确,没有偏心,可提高承载能力。立杆若采用搭接,当受力时,因扣件的销轴受剪,降低承载能力,试验表明:对接扣件的承载能力比搭接扣件的承载能力大2.14倍;大横杆采用对接可使小横杆在同一水平面上,利于脚手架搭设;由于剪刀撑不能受拉(压),所以其接长时应采用搭接,搭接长度不小于100㎝,接头处设置不少于两个旋转扣件。
3.4 架体的拆除
(1)脚手架拆除时划出安全区,设置警戒标志,派专人看管。
(2)拆除作业从顶层开始,逐层向下进行,严禁上下层同时拆除。
4 结束语
在施工中,不具备常规脚手架施工条件的时候,要充分利用结构形式,采用碗扣式脚手架进行施工和外架加固,形成悬挑式受力特征,使得高层建筑工程在施工中施工质量和效果得到保证。随着高层建筑工程支模技术的不断增加,在施工中,对碗扣式脚手架施工的要求不断提高。在施工中进行严格的设计计算,结合施工现场情况分析,确保施工质量和效果的正常进行。
参考文献
[1]吴才伍,曾东.碗扣式承力架支撑在工程中的应用[J].建筑技术开发,2011,2.
[2]李华伟.应用碗扣式脚手架进行现浇梁施工方法的探讨[J].建筑技术,2012,8.
[3]潘德恩.钢管鹰架支撑结构类型及破坏模式之探讨[J].结构工程师,2011,3.
[4]杜荣军.我国建筑脚手架设计和管理工作的重大进展[J].建筑技术,2008,9.
[5]赵玉章.我国模架技术的一些问题和对策[J].建筑技术,2009,8.