任永安

0 引言

伴隨著城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)張,高樓大廈鱗次櫛比,施工技術(shù)也日新月異。碗扣式腳手架作為近年來比較流行的新型結(jié)構(gòu)支撐體系,以其方便、快捷、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用等特點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。然而令人痛惜的是,近年來建筑施工中頻頻發(fā)生腳手架因失穩(wěn)而坍塌的安全事故,給人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)造成了巨大的損失。事實(shí)表明：腳手架立桿的穩(wěn)定性是腳手架支撐體系穩(wěn)定的關(guān)鍵。本文以山西省煤炭交易中心項(xiàng)目高度為5 m的碗扣式滿堂腳手架為例,對碗扣式支撐體系立桿的穩(wěn)定性進(jìn)行了驗(yàn)算,無疑是一種有益的嘗試。

1 模板支架選型

根據(jù)本工程實(shí)際情況,結(jié)合我單位現(xiàn)有施工條件,經(jīng)過綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,選擇碗扣式鋼管腳手架作為模板支架的搭設(shè)材料,進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。以下計(jì)算只適用于厚度為120 mm板的支撐體系。對梁底支撐需另外單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算,本文不涉及。

1)基本搭設(shè)參數(shù)。模板支架高H=5 m,立桿步距h(上下水平桿軸線間的距離)取1.8 m,立桿縱距l(xiāng)a取 1.2 m,橫距l(xiāng)b取1.2 m。立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點(diǎn)的自由長度a取0.3 m。整個(gè)支架的簡圖如圖1所示。

模板底部的方木,截面寬40 mm,高90 mm,布設(shè)間距250mm。

2)荷載取值說明。模板支架承受的荷載包括模板及支架自重、新澆混凝土板自重、鋼筋自重,以及施工人員及設(shè)備荷載、振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載等。

2 立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算

立桿計(jì)算簡圖見圖2。

2.1 立桿荷載

作用于模板支架的荷載包括靜荷載和活荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：

1)支架的自重：

2)模板的自重：

靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載。活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式：

2.2 立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算

其中,φ為軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),根據(jù)長細(xì)比λ按《規(guī)程》附錄C采用;A為立桿的截面面積,取 4.24×102mm2;KH為高度調(diào)整系數(shù),建筑物層高超過4 m時(shí),按《規(guī)程》5.3.4采用。

計(jì)算長度l0按下式計(jì)算的結(jié)果取大值：

其中,h為支架立桿的步距,取1.8 m;a為模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長度,取0.3 m;μ為模板支架等效計(jì)算長度系數(shù),參照《規(guī)程》附表D-1,取1.539;k為計(jì)算長度附加系數(shù),按《規(guī)程》附表 D-2取值為 1.163;故l0取3.222 m。

查《規(guī)程》附錄C得 φ=0.175;

立桿的受壓強(qiáng)度計(jì)算值σ=360.259 N/mm2,大于立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=205 N/mm2,滿足要求。

3 構(gòu)造要求

按規(guī)范要求設(shè)置剪刀撐如下：

1)支架立桿應(yīng)豎直設(shè)置,2 m高度的垂直允許偏差為15 mm。2)滿堂模板支架四邊與中間每隔四排支架立桿應(yīng)設(shè)置一道縱向剪刀撐,由底到頂連續(xù)設(shè)置。3)由于本模板支架高于4 m,其兩端與中間每隔四排立桿從頂層開始向下每隔兩步設(shè)置一道水平剪刀撐。4)每道剪刀撐寬度不應(yīng)小于四跨,且不應(yīng)小于6 m,斜桿與地面的傾角宜在45°～60°之間。

4 特別說明

碗扣式模板支架目前尚無規(guī)范,本計(jì)算書參考扣件式規(guī)范的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。據(jù)研究,碗扣式模板支架在有上碗扣且扣緊的情況下,其承載力可比扣件式提高15%左右,在計(jì)算中暫不做調(diào)整,但在搭設(shè)過程中要注意檢查,支模架的上碗扣不能缺失。

[1]JGJ 130-2001,建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].

[2]GB 50009-2001,建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].

[3]GB 50017-2003,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4]周 妍.高層建筑扣件式鋼管腳手架施工的安全問題[J].山西建筑,2008,34(23)：164-165.

[5]JGJ 59-99,建筑施工安全檢查評分標(biāo)準(zhǔn)[S].

[6]JGJ 80-91,建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范[S].