标准规范下载简介
JGJ 166-2016 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规程.pdf0.2Q345钢管轴心受压构件的稳定系数应按表 用。
表C.0.2Q345钢管轴心受压构件的稳定系数Φ
续表 C. 0. 2
附录E施工验收记录表E脚手架施工验收记录项目名称架体类型双排脚手架口模板支撑架口搭设部位搭设高度搭设跨度施工荷载检查与验收情况记录序号检查项目检查内容及要求实际情况符合性搭设前应编制专项施工方案,进行架体结专项施工构布置和计算,专项施工方案应经审核、方案批准进场的主要构配件应有产品质量合格证、构配件产品性能检验报告,构配件观感质量、规格2尺寸应按规定的抽检数量进行抽检地基处理和承载力应符合方案设计要求,地基应坚实、平整;垫板的尺寸及铺设方式应符合方案设计要求;立杆与基础应接触紧3地基基础密;地基排水设施应完善,并符合方案设计要求,排水应畅通;施工记录和试验资料应完整立杆纵、横间距及水平杆步距应符合方案4架体搭设设计要求;架体水平度和垂直度应符合规范要求;水平杆应纵、横向贯通,不得缺失碗扣节点组装时,应通过限位销确保上碗5杆件连接扣锁紧水平杆;双排脚手架相邻立杆接头不应在同一步距内扫地杆离地间距、立杆伸出顶层水平杆长度(模板支撑架)、斜撑杆和剪刀撑设置位6架体构造置和间距、连墙件(双排脚手架)或架体与既有建筑结构连接点(模板支撑架)的竖向和水平间距应符合方案设计和规范要求68
1为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求格程度 不同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格T/CECS860-2021 低屈服点钢应用技术规程及条文说明.pdf,在正常情况下均应这样做的: 、正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示充许稍有选择,在条件许可时首先这样做的: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用 “可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符 合.的规定”或“应按…·执行”
中华人民共和国行业标准
建筑施工碗扣式钢管脚手架
本原则,·也是本规范编制的宗旨和目的。 1.0.2本条界定了本规范的适用范围。腕扣式钢管脚手架应用 在其他类型的工程中可参照本规范执行。 1.0.3本条明确了进行碗扣式钢管脚手架方案设计时,需要进 行架体设计计算的架体搭设高度门槛值。采用常用的儿何参数搭 设的双排脚手架,由于作用在架体上的施工荷载较为固定,均经 过了承载力验算,且有较多的使用经验可以借鉴,为便于工程应 用,高度在24m以内的双排脚手架,可不进行承载力和变形验 算;但需严格按照本规范的构造要求搭设,还需对连墙件和立杆 地基承载力根据实际情况进行计算。模板支撑架不分搭设高度和 荷载大小均需要进行设计计算。双排脚手架(不管是否需要进行 架体设计计算)和模板支撑架使用前均需要编制专项施工方案
本规范给出的术语是为了在条文的叙述中使得与碗扣式钢管 脚手架体系有关的俗称和不统一的称呼在本规范及今后的使用中 形成单一的概念,并与其他类型的脚手架和模板支撑架有关称呼 趋于一致,利用已知的概念特征赋予其含义,但不一定是术语的 准确定义。所给出的英文译名是参考国外资料和专业词典拟 定的。
本规范给出的术语是为了在茶文的叙述中使得与碗扣式钢管 手架体系有关的俗称和不统一的称呼在本规范及今后的使用中 形成单一的概念,并与其他类型的脚手架和模板支撑架有关称呼 趋于一致,利用已知的概念特征赋予其含义,但不一定是术语的 准确定义。所给出的英文译名是参考国外资料和专业词典批 定的。 2.1.1图2.1.1以双排脚手架为例,给出了碗扣式钢管脚手架 的空间构造示意。本规范的称呼中,凡单独提到“脚手架”是指 双排脚手架和模板支撑架的统称。 2.1.8本次修订,将“横杆”一律统称为“水平杆”。 2.1.112.1.13碗扣式钢管脚手架中的斜杆有多种类型,主要 分为两类:一类是用于双排脚手架外立面和转角处的专用外斜 杆,斜杆接头采用旋转式的插片型接头,只能用于最多有3根水 平杆的碗扣节点,也可用于模板支撑架的外立面作为竖向斜杆: 另一类是用于脚手架架体内部的斜杆,分为竖向内斜杆和水平内 斜杆,内斜杆采用专用扣接头与架体立杆或水平杆靠近节点的部 位连接。
2.1.8本次修订,将“横杆”
2.1.8本次修订,将“横杆”一律统称为“水平杆”
2.1.11~2.1.13碗扣式钢管脚手架中的斜杆有多种类型,主要 分为两类:一类是用于双排脚手架外立面和转角处的专用外斜 杆,斜杆接头采用旋转式的插片型接头,只能用于最多有3根水 平杆的碗扣节点,也可用于模板支撑架的外立面作为竖向斜杆: 另一类是用于脚手架架体内部的斜杆,分为竖向内斜杆和水平内 斜杆,内斜杆采用专用扣接头与架体立杆或水平杆靠近节点的部 位连接。 在对全国各地碗扣式钢管脚手架、模板支撑架使用情况调研 的基础上发现,各种专用斜杆已较少采用,取而代之的是采用钢 管扣件作为各种斜撑和剪刀撑;间水平杆也较多采用钢管扣件: 但这些构配件作为碗扣式钢管架体体系的通用组件仍然具有一定 的构造优势。
3.1节点构造及杆件模数
3.1.1'本条结合图示简要说明了碗扣式钢管脚手架立杆、水平 汗连接点(碗婉扣节点)的结构特征。 3.1.2碗扣式钢管脚手架主要构、配件是工厂化生产的标准系 列构件,立杆碗扣节点间距和水平杆长度宜按模数设置,即步距 和立杆间距以模数倍数构成,使工具式脚手架具有标准化、通用 性的特点。 本次修订,提出了可按两种模数设置立杆的节点间距模数的 规定,即:按照0.6m模数设置碗扣节点间距时,常用步距为 1.2m、1.8m;而按照0.5m模数设置碗扣节点间距时,常用步 距为:1.0m、1.5m、2.0m。对于般的构建筑物双排外脚手架 和常用混凝土构件的模板支撑架,按1.5m或2.0m设置步距是 较为适宜的,特别是在立杆钢管使用Q345级钢材料后,对于 0.6m模数时,通常情况下计算长度设置为1.2m步距时承载力 富余较多。本条增加0.5m立杆节点间距模数的规定是为了鼓励 更用高强度钢材,并充分发挥材料强度。 3.1.3本条通过本规范附录A给出了碗扣式钢管脚手架的主要 构配件种类和型号,在调研的基础上发现,·自前各生产厂家研发 的内斜杆接头形式多样,无统一型号,斜杆接头扣接的位置也不 尽相同(有的扣接在邻近节点的立杆,有的扣接在邻近节点的水 平杆),导致杆件长度也不尽相同,因此,本规范附录A中不再 列出内剑杠
构配件种类和型号,在调研的基础上发现,·目前各生产厂家研发 的内斜杆接头形式多样,无统一型号,斜杆接头扣接的位置也不 尽相同(有的扣接在邻近节点的立杆,有的扣接在邻近节点的水 平杆),导致杆件长度也不尽相同,因此,本规范附录A中不再 列出内斜杆。
原材料的材质及质量是确保脚手架性能的重要因素。本节对
原材料的材质及质量是确保脚手架性能的重要因素。本节对
3.2.4水平杆接头长期沿用的是与下碗扣同样材质
经调研发现,近几年已广泛采用锻造接头,尤其是在出口的碗扣 式钢管脚手架中,普遍采用锻造水平杆接头。比如,澳大利亚对 防腐要求严,采用Q235B材质的锻造接头,部分北欧、北美国
家对低温抗冲击性能要求高,采用Q345B材质的锻造接头。节 点转动刚度试验表明,采用锻造接头能大大提升扣节点的转动 刚度。本次修订增加了水平杆接头采用锻造工艺成型时的材质 要求。
在荷载作用下易产生较大变形,严重影响碗节点的转动刚度, 因此应杜绝采用钢板冲压成型上碗扣和水平杆接头。采用钢板冲 压成型制作下碗扣时,原规范规定的板材最小厚度为6mm要求 过高,一般5mm的板材即能满足力学性能要求,6mm厚板材冲 压过程中易导致卷边从而影响成型质量,英国SGB公司采用的 是4mm的S275N材质钢板。
3.3.8碗扣式钢管脚手架整架试验中发现,不合
在架体达到极限承载力前出现非常大的变形,在荷载相对较小
时,可调托撑出现破坏。目前,市场上的可调托撑质量参差不 齐,造成可调托撑会先于架体破坏,架体承载力不能充分发挥 因此,需严格控制可调托撑质量。 3.3.12本条对碗扣式钢管脚手架主要构配件应达到的力学性能 指标提出要求,以保证立杆及连接部位具有可靠的承载力。本条 给出的极限承载力的下限要求,不等同于承载力设计值,承载力 设计值应在极限承载力的基础上考虑分项系数。
6在进行架体设计时,应根据施工要求,在架体专项施工 方案中明确规定构配件的设置数量,并且在施工过程中不能随意 增加。
4.2.3本条强调双排脚手架施工荷载标准值的取值要根据实际 情况确定,对于特殊用途的脚手架,应根据架上的作业人员、工 具、设备、堆放材料等因素综合确定施工荷载标准值的取值。 4.2.4.本条给出了模板支撑架上两项永久荷载标准值的推荐 取值。
4.2.3本条强调双排脚手架施工荷载标准值的取值要根据实际
相关满堂模板支撑架现场浇筑模拟试验表明,材料堆积和人 员聚集产生的局部荷载作用区域内的支撑架立杆承受了90%以 上的施工荷载。因此,可不必将施工荷载按照计算模板和次楞 计算主楞和计算支撑架.3个档次进行划分,在进行该3类计算 时,取用统一的均布面荷载标准值。 相关规范规定作用在支撑架上的施工荷载,计算梁模板时按 照人员及设备荷载取用,计算板模板时按照振捣混凝土产生的荷 载取用。本规范规定对所有的浇筑部位采取统一的施工均布荷 载,仅当计算模板及主次楞梁承载力时,区分为上述两种荷载。
若十纵向和横向钢管及少量斜杆组成,因此面内空隙大,桁片挡 风系数往往会出现小于或等于0.1的情况,此时查表得到的㎡值 为1.0,按照μstw的公式计算会出现奇异点。为规避奇异现象, 并得到切合实际的多棉架整体体型系数,本规范规定当架挡 风系数小于或等于0.1时,应取系数m=0.97。 表4.2.6中所列出的脚手架封闭状态中:双排脚手架只有全 封闭一种状态,而无散开、半封闭状态,这是因为双排脚手架使 用中必须全封闭,不允许使用开、半封闭双排脚手架;模板支 掌架的架体是敬开式的,架上作业层栏杆是封闭的
4.4.1对于结构物的设计而言,当整个结构或结构的一部分超 过某一特定状态,而不能满足设计规定的某一功能要求时,则称 比特定的状态为结构对该功能的极限状态。根据设计中要求考虑 的结构功能,结构的极限状态在总体上分为两大类,即承载能力
极限状态和正常使用极限状态。对双排脚手架和模板支撑架而 言,承载能力极限状态一般以架体各组件的内力超过其承载能力 或者架体出现倾覆为依据;正常使用极限状态一般以架体结构或 匈件的变形(侧移、挠曲)超过设计充许的极限值或者架体结构 杆件的长细比超过设计允许的极限值为依据。 对所考虑的极限状态,在确定其荷载效应时,应对所有可能 同时出现的诸荷载作用效应加以组合以求得在结构中的总效应。 这种组合可以多种多样,因此,必须在所有可能组合中,取其中 最不利的一组作为该极限状态的设计依据。 4.4.3、4.4.4根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定,脚手架按承载能力极限状态设计,应取荷载的基 本组合进行荷载组合,而不考虑短暂作用、偶然作用、地震荷载 作用组合,只需要按本规范的规定对荷载进行基本组合计算。 根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定: 考虑到脚手架的实际荷载情况,可以得出承载能力极限状态计算 时,脚手架的荷载组合公式如下: 由可变荷载控制的组合:
由永久荷载控制的组合:
Sa = 1. 35Scki +1. 4(0. 7SQk + 0. 6Swk )
对于双排脚手架而言,可变荷载控制的组合起控制作用,: 般架体上无其他可变荷载,只有施工荷载和风荷载。因此,在计 算双排脚手架水平杆强度和立杆稳定性时,可按下式进行荷载组 合计算:
Sd = 1. 2 SGki + 1. 4SQk
对于模板支撑架而言,可能是由可变荷载控制的组合起控制 作用(对于较薄的楼板),也可能是由永久荷载控制的组合起控
制作用(对梁和较厚的楼板),应分别进行组合计算并取较大值。 因此,在计算模板支撑架水平杆强度和立杆稳定性时,可按下列 公式进行荷载组合计算: 计算水平杆强度时,按下列公式进行荷载组合计算,并取各 自最不利的组合进行设计:
Sa = 1. 2ZScki + 1. 4Sqk C i=1
计算立杆稳定性时,按下列公式进行荷载组合计算,并取各 自最不利的组合进行设计:
Sd = 1. 2 1 Sd = 1. 35 >
式中:Scki 第个永久荷载标准值产生的效应; SQk一施工荷载标准值产生的效应; Swk一风荷载标准值产生的效应; m一永久荷载数。 应说明的是,计算脚手架立杆稳定性时,按上述公式组合计 算的内力设计值是立杆轴力设计值,对于由风荷载引起的立杆弯 矩设计值应单独计算,并应分别乘以可变荷载分项系数1.4和风 荷载组合值系数0.6。 4.4.6根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规 定,对脚手架正常使用极限状态,应按荷载的标准组合进行荷载
4.4.6根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规
脚手架正常使用极限状态的设计计算只涉及水平受弯杆件的 挠度。控制模板支撑架中受弯构件挠度的主要目的是控制模板在 混凝土、钢筋等自重作用下的变形,确保混凝土成型质量,因此 模板支撑架受弯构件挠度计算仅考虑永久荷载作用。而双排脚手
架使用中以承受施工荷载为主,其度验算的目的是控制施工过 程中水平杆不出现较大的变形,影响人员操作,因此双排脚手架 水平杆挠度计算应计入永久荷载和施工荷载。双排脚手架和模板 支撑架受弯构件挠度计算中风荷载均不参与组合
5.1.2碗扣式钢管脚手架节点为半刚性节点,但设直必要的斜 赶能有效保证架体为儿何不变体系,并显著提高架体的抗侧移能 力。满足架体为儿何不变体系的条件是:对于双排脚手架沿纵向 α方向的两片网格结构应每层至少设一根斜杆;对于模板支撑架 应满足沿立杆轴线的每行每列网格结构竖向每层不得少于一根斜 杆;也可采用侧面增加链杆与建筑结构的柱、墙相连的方法。
5.1.8双排脚手架的脚手板和水平杆及模板支撑架的主次
5..8双排脚手架的脚手板和水平杆及模板支撑架的主次榜和 模板应按表5.1.8要求进行变形计算。表中给出的容许挠度是根 据现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017及《冷弯薄壁型 钢结构技术规范》GB50018的规定确定的。 5.1.10本条给出了满足公称尺寸要求的Φ48.3mm×3.5mm钢 管的截面特性值,实际设计中应结合施工现场的进场钢管材料的 尺寸偏差、锈蚀程度等按实际截面尺寸进行计算。 5.1.11表中所列配件及连接的承载力设计值是根据构配件的性 能试验得到的承载力极限值取一定安全系数得到的。 5.1.12节点转动刚度直接影响架体的承载力,本条提供在利用 有限元等空间分析法对模板支撑架结构进行整体计算分析时的节 点转动刚度的取值建议。应充分注意不同材质和成型方法的婉扣 架的节点转动刚度差异大。关于碗扣式钢管脚手架的节点转动刚! 度,国内外均进行了相关研究。 编制组对腕扣式钢管脚手架的节点转动刚度进行了系列试 验,试件来源分为施工现场抽样的立杆为Q235钢的普通碳素铸 钢铸造的上碗扣节点,以及由外贸出口生产厂提供的立杆为 Q345钢的优质碳素钢锻造的上碗扣节点。节点试验的步距分为 0.6m、1.2m和1.8m不等,碗扣节点处4个方向均插人水平 杆,加载的水平杆长为1.2m,集中荷载加载点离节点600mm, 逐级加载至水平杆的扭转角足够大为止,试验结果如下: 1采用目前国内工程普遍使用的Q235钢管立杆,并采用 碳素铸钢铸造的上碗和钢板冲压形成的下腕扣组成的节点,经 试验其平均转动刚度为28kN·m/rad; 2采用Q345钢管立杆,并采用碳素钢锻造的上腕扣和钢 板冲压形成的下碗扣组成的节点,经试验其平均转动刚度为62 kN : m/rad; 3国外悉尼大学碗扣架节点转动刚度试验结果为100kN· m/rad。 通过试验得到的节点转动刚度如表1所示。
表1节点转动刚度R试验值
5.2.1、5.2.2进行水平杆的抗弯强度及变形验算时,仅考虑竖 向荷载作用,不考虑水平荷载作用引起的水平杆端弯矩,挠度计 算时应计入施工荷载。
5.2.4本条列出了双排脚手架需进行立杆稳定性计算的两种工 况。从结构稳定理论出发,架体作为一种空间结构,当外荷载达 到一定的临界值,脚手架的失效会出现整体失稳和杆件的局部失 稳,整体失稳取决于架体的整体结构构造,计算理论较为复杂, 为便于工程应用,本规范将架体的整体屈曲失稳反映为立杆失稳 的局部失稳,采用欧拉压杆失稳的计算模型进行简化计算,并采 用立杆计算长度表达架体的失稳。根据受力工况,无风荷载时: 将立杆简化为轴向受压杆件,有风荷载时,将立杆简化为压弯杆 件。其中无风荷载指的是室内或无风环境搭设的脚手架,有风荷 裁指的是室外搭设的脚丰架
5.2.5本条列出了双排脚手架计算立杆段轴力设计
式。其中式(5.2.5)中可变荷载仅考虑施工荷载,这是因为, 在连墙件的加固作用下,水平风荷载作用于双排脚手架中引起的
立杆附加轴力较小,可忽略不计
本杀给出风何教作用下立杆的矩值算公式。经 分析研究,双排脚手架立杆由水平风荷载产生的弯矩与连墙件竖 可间距的平方成正比,式中的相关系数是在理论分析和数值模拟 计算的基础上给出的。本条弯矩计算公式是针对内外排立杆间无 郎道斜杆部位的立杆,对于设置横向斜杆(廊道斜杆)之处,水 平风荷载在立杆中产生的弯矩有所减小,此部位的受力不起控制 作用,因此,应选择无廊道斜杆的部位作为计算单元。
计算的基础上给出的。本条弯矩计算公式是针对内外排立杆间无 廊道斜杆部位的立杆,对于设置横向斜杆(廊道斜杆)之处,水 平风荷载在立杆中产生的弯矩有所减小,此部位的受力不起控制 作用,因此,应选择无廊道斜杆的部位作为计算单元。 5.2.7双排脚手架立杆计算长度的确定取决于脚手架的构造状 况,尤其是连墙件的设置情况和内外排立杆间廊道斜杆的设置情 况。有限元分析表明,架体整体失稳时,架体竖向尚架呈现横向 多波鼓曲失稳破坏,波长大手步距,但小手莲墙件间竖向垂直距 离,经数值模拟得到的极限承载力反推得到立杆的计算长度系 数。同本规范第5.2.6条的条文说明,对于设置廊道斜杆处的立 杆,内外排立杆与廊道斜杆形成平面桁架,立杆的计算长度近似 等于架体步距,此部位的立杆稳定性不起控制作用,因此,应选 择无廊道斜杆的部位作为计算单元。
5.2.8节点连接强度的计算是脚手架结构设计计算白
是防止节点产生滑移而导致结构整体失效的重要设计环节,如果 节点先于架体杆件失效,则不能发挥架体构配件的承载力。
5.2.9连墙件是双排脚手架侧向支承的重要杆件。
的形式构成双排脚手架的侧向支座,对双排脚手架儿何不变性形 成一个约束。通常连墙件承受的轴力为风荷载,考虑连墙件约束 架体平面外变形作用而附加轴力设计值3.0kN。当采用钢管扣 件做连墙件时尚应验算扣件的抗滑承载力能否满足要求。计算公 式中强度设计值乘以0.85的折减系数,是考虑到连墙件可能存 在扭矩或偏心弯矩。
模板支撑架顶部施工荷载通过可调托撑轴心传递给立
构的支模体系中,当梁截面较小时,梁的施工荷载往往通过水平 钢管传递至梁侧板下立杆中,此时应参照双排脚手架关于水平杆 的计算规定对水平杆进行承载力(分由永久荷载控制的组合和 可变荷载控制的组合两种情况)和变形计算,并对节点连接承载 力进行计算。 5.3.2、5.3.3模板支撑架立杆稳定性应按有风荷载和无风荷载 两种情况分别计算。无风荷载时的稳定性计算公式同双排脚手 架:但有风荷载时立杆应分别按轴心受压构件和压弯构件两种工 况进行计算,并应同时满足稳定性要求。有风荷载的两种计算工 兄下立杆轴力设计值的计算有所区别,计算中应注意: 1按轴心受压计算立杆稳定性时,计算公式中组合了由风 荷载在立杆中产生的最大附加轴力,而不组合由风荷载在立杆中 产生的弯矩; 2按压弯构件计算立杆稳定性时,计算公式中组合了由风 荷载在立杆中产生的弯矩,而不组合由风荷载在立杆中产生的最 大附加轴力。 立杆计算中不同时考虑由风荷载在立杆中产生的最大附加轴 力和由风荷载在立杆中产生的弯矩,是因为这两个最大天风荷载内 力不同时发生在同一个位置的立杆中。比如,架体迎风面的立杆 将产生最大风荷载弯矩,而此部位立杆受风荷载作用将产生负的 附加轴力;而背风面立杆将产生最大风荷载附加轴力,但此部位 立杆不产生风荷载弯矩。因此,应分别进行组合计算,并应同时 满足承载力要求。 5.3.4本条给出了风荷载作用下立杆中产生的最大附加轴力的 工报
近似计算公式。水平风荷载作用下,模板支撑架由于有竖剪力 撑等斜向杆件的存在,会由于剪力滞后等因素,导致立杆轴力为 复杂的非线性分布。为简化计算,本规范假定在风荷载作用下, 在立杆中产生了线性分布的拉力或压力,且中性轴位于架体底面 中心点。这些成对拉压力产生的力偶抵抗风荷载产生的倾覆力
5.3.5本条给出了风荷载作用于模板支撑架的单榻架平面简化 计算模型,将风荷载分为架体均布线荷载和模板水平集中力两 部分,其中架体部分的均布风荷载标准值应以架体顶部高度确 定的风荷载高度系数进行计算。确定架体风荷载计算模型是计 算架体抗倾覆承载力和计算架体在风荷载作用下杆件内力的前 提条件。
5.3.6本条列出了模板支撑架在立杆轴力设计值计
计入由风荷载产生的立杆附加轴力的三个条件,只要满足其中任 意一个条件计算中可不计入由风荷载产生的立杆附加轴力: 1第一个条件为架体高宽比限值和架体顶部竖向栏杆围挡 (模板)高度限值的条件,符合该条件时,风荷载在架体中产生 的立杆附加轴力很小,对立杆稳定性影响不大; 2第二个条件为按照本规范构造要求设置了周边和内部的 连墙件; 3第三个条件为采取了其他有效的防倾覆措施。 采取了后两个条件后,风荷载已被传递到周边或内部结构构 件,从而有效降低了立杆中的附加轴力。
5.3.7本条规定单根立杆轴力设计值的上限是基于女
1模板支撑架是以承受竖向荷载为主的临时结构,架体的 整体稳定性取决于架体的构造和立杆承受的轴力。规定单根立杆 轴力设计值的上限是确保架体整体稳定性和立杆高部稳定性的重 要措施。 2规定立杆采用Q235级钢材质钢管时,单根立杆轴力设 计值不应大于30kN是根据大量的碗扣式模板支架真型整架的承 载力试验结果确定的。河北建设集团的承载力试验,单根立杆的 极限承载力约为Pcr=49kN,考虑模板支撑架综合安全系数β= 2.2,得到单根立杆的允许轴力标准值为Nk二Pcr/β 22.27kN,取永久荷载和可变荷载分项系数加权平均值u= 1.363,因此,单根立杆的允许轴力设计值 NN,=22.27X
1.363kN30.35kN 按照本规范的立杆计算长度公式,取h=0.6m,a二 650mm,计算长度系数μ一1.1,调整系数k=1.155(此时,计 算长度入=151),.钢管公称尺寸Φ48.3×3.5(i=15.9mm,A= 计值为30.42kN。 针对此架体构造,立杆轴力实际标准值为30.42/1.363× 1.1)=20.29kN(1.363为荷载分项系数,1.1为结构重要性系 数),而试验得到的立杆极限承载力为45.3kN,考虑综合安全 系数2.2,得到45.3/2.2=20.59kN,计算结果与实验结果吻合 较好。而0.6m为碗扣式钢管模板支撑架的最小步距,所以,当 立杆采用Q235级钢材质钢管时,模板支撑架单根立杆轴力设计 值不应大于30.0kN。如果大于30kN,超过最大极限承载力, 安全系数为2.2的最低要求不允许。 3由于缺乏足够的工程经验和实验数据,本条并未给出立 杆采用Q345级钢材质钢管时,单根立杆轴力设计值的最大值。 当立杆采用Q345级钢材质钢管时,单根立杆轴力设计值的最大 直应由试验研究确定。 本条强调,单根立杆的轴力设计值应满足立杆稳定性计算结 果。在此原则之上,本条规定立杆轴力设计值的上限,是为了从 限制立杆受力的角度确保架体的整体稳定性。如果单根立杆轴力 没计值超出了本条的规定,则不满足模板支撑架的可靠度指标。 5.3.8本条给出的风荷载产生的弯矩设计值是将立杆视作竖向 连续构件推导出的。其基本假设是:对于有斜向支撑(剪撑) 的框架式支撑架体系,风荷载作用下立杆节点无侧向位移,可将 立杆作为竖向连续梁。应当注意的是,当计算风荷载标准值时, 本型系数应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009中 单榻架体型系数μst的规定计算,这是因为,风荷载作用下的 立杆弯矩计算仅考虑迎风面最外侧立杆直接受到的风压力,不考
虑多排相牵连的平行桁架的整体作用,即风载体型系数的确定要 分清楚计算对象。 5.3.9本条给出了模板支撑架立杆计算长度的计算公式,对公 式的来源说明如下: 1碗扣式钢管模板支撑架的失稳规律表明,对于步距相等 的架体,立杆的局部失稳总是发生在最顶部的立杆段,因此本规 范的立杆计算长度表达式仅针对顶层立杆段。 2编制组2010年进行了8项碗扣式钢管模板支架真型整架 (Q235级材质钢管立杆)的承载力试验,全面分析了碗扣质量 优劣、设置水平剪刀撑、设置竖向斜撑杆、步距变化、立杆伸出 顶层水平杆自由长度、架体高宽比的变化对架体承载力和失稳模 态的影响。架体几何参数为:步距h一1.2m(共6步)、1.8m (4步),架体搭设高度H二8m,扫地杆离地高度0.35m,立杆 伸出顶层水平杆长度a=0.45m、0.6m,高宽比H/B=2.43、 2.47、3.33。立杆极限承载力结果如表 2 所示。
虑多排相牵连的平行桁架的整体作用,即风载体型系数的确定要 分清楚计算对象。
表2模板支撑架试验极限承载力
6按本规范公式确定立杆计算长度,对桌些步距和立杆间 拒条件下的架体承载力计算结果会出现异常,偏离试验结果和工 呈实际,因此,应对不同步距条件下的立杆计算长度和承载力进 行修正,原因如下(以Q235级材质钢管立杆为例): 1)步距为0.6m,立杆间距为0.3m×0.3m时,混凝土 构件最大充许厚度达到9.29m,不符合工程实际。建 议控制外荷载,混凝土构件厚度不应超过4m,或控制 计算面积,最小计算负荷面积按0.3m×0.6m采用。 2)步距为1.2m:立杆间距为0.3m×0.3m时,混凝十 构件最大充许厚度达到5.18m,不符合工程实际。建 议控制外荷载,混凝土构件厚度不应超过4m,或控制 计算面积,最小计算负荷面积按0.3m×0.6m采用。 3)步距为1.8m,立杆间距0.6m×0.6m~~1.2m×1.2m 计算长度系数取1.1,计算结果与工程实际有些差距 建议计算长度系数取1.0,计算结果才能与工程实防 基本符合。 5.3.11当架体高宽比较大时,横向风荷载作用极易使立杆产生 立力压,它的力学特征实际上就是造成架体的“倾覆”。为了避 免架体出现“倾覆”的情况,本条规定了架体倾覆验算的基本计 算公式。本规范规定需进行抗倾覆承载力计算的条件同需考虑风 载作用下立杆附加轴力的条件,也就是说工程项目临时布置施工方案,立杆附加轴力是与 架体抗倾覆密切相关的,倾覆效应显著的架体,立杆在风荷载作 用下产生的附加轴力也显著。 水平风荷载作用下,架体抗倾覆计算公式推导如下:
Mr < MR Mr 1. 4Mrk
= 将式(9)、式(10)代人式(8)得到:
? = 9)、式(10)代人式(8)得到:
B2l.(g1k + g2k)+2ZG;kb; ≥3%Mrk
中果架体上部无集中堆放的物料砂垫层施工工艺流程图,则式(11)简化为:
3Mrk g1k 十g2k ≥ B2.