扣件式脚手架风荷载计算模型探索

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1、施工技术建材与装饰2014年10月扣件式脚手架风荷载计算模型探索张乃和（福建省福州市）摘要：规范与PKPM软件计算扣件式脚手架计算风荷载形式采用铰接架模型与实际情况受力情况存在一些出入，本文利用另探索钢排架模型与半刚性空间理论模型两种计算模型。关键词：铰接架模型；钢排架模型；半刚性空间理论模型中图分类号：TU73文献标识码：B文章编号：1673-0038（2014）40-0052-031研究背景减少立杆计算长度无受力，剪刀撑只是加强架体的移定稳性作我国的基础建设中大规模使用扣件式脚手架，因施工在常年用无受力。有260多天7级以上大

2、风地区编制超高层扣件外脚手架施工方我们假定二步二跨的外双排脚手架，在水平杆与立杆非连墙案时，依规范与利用PKPM软件计算外扣件式脚手架时，计算得点处因受力产生垂直面位移，那么内排的立杆，及相应的水平杆到结果，脚手架步距不得大于1.1m，使得外墙施工中困难重重。均会产生相应的位移，因此规范及PKPM采用此理论模型笔者后利用17级以上台风正面袭击刚地区，大部分施工单位分别步认为存在以下几个缺陷：距按1.8m进行搭设进行，按规范进行构造加固处理，外立面按（1）无考虑内排立杆抵抗风载作用，计算模型出来的结果，单600mm间距进行加强处理，

3、台风过后，也基本架体是移定。因而排与双排或多排其实是一至，甚至在PKPM软件计算中与连墙对规范及PKPM计算模型进行思考与探索。件布置多少跨关系不大。在观察网络上多个扣件式脚手架施工方案计算书中，很多方（2）该理论规范中计算长度的系数无足够的理论基础。案是随意减小风荷载相关系数以满足其步距设置要求，这加大（3）无考虑水平杆件的抵抗风载作用。脚手架塌方安全隐患，这也是导致我国进来年多个脚手架塌方（4）把节点完成当成铰接与实际情况不符，无考虑支座位移，原因之一。立杆与水平杆不在一个平面上，计算时按一个平面计算。为了更接近扣件式脚手架实

4、际情况，减少脚手架塌方安全事（5）一个扣件只能同时垂直扣两根钢管，横杆、水平杆、立杆故的发生，同时现扣件脚手架基本上使用人工搭设，随着我国人三根交接地方模型中当作一个点，目前的数学模型很难去考虑老年化到来，人口红利的减少，需要提升外脚手架搭设效率时间这一点。不断缩短，工具化、模块化、机械化脚手架搭设需加快进程进入因存在以上卸陷笔者使用规范要求与PKPM软件在基本风施工现场，因此研究更接近实际情况扣件脚手架计算数学模型压0.75MPa沿海城市，内外立杆为间距为0.8m，立杆间距为减少安全事故的发生，及为工具化、模块化脚手架探讨一种数

5、学1.5m，连墙点为双步双跨计算出结果，在高度超过30m的地方步模型。距不得超过1.1m而且改变连墙布置影响不大。而这这些缺陷在该模型假定中无法完善的，为了消除以上这些缺陷。2铰接架模型钢铰接架模型是在20世纪80年代进入我国，由于其计算简3钢排架模型单，无需考虑次生弯距及自身协调的影响，也不考虑刚接与侧移的该理论的基本原理：同时考虑内外立杆同时受弯。为什么保影响，很快在工程界推广开来，我国目前扣件式安全技术规程[1]也证数学模型的移定性及计算方便进行一定的假设：是基于这种理论模型计算，而PKPM软件的计算模型也按此展（1）无连墙

6、点连接点按刚性结点，连墙点按绞结点处理。开的。其中以余宗明[2耀4]为代表对铰接架模型进行较为深入的研（2）因为小横杆四个面受的风载基本可似为相同，小横杆不究，该理论也较为成熟。计算其受弯变形，按刚性杆件处理，如图2。图1铰接计算模型图2排架模型计算简图该理论的计算风荷载基本原理：只有外立杆受弯抵抗风荷本假设的模型与涂新华的模型，区别无连墙点采用刚性连接载，受弯的计算长度是步距按规范乘以系数。因此水平杆只做为处理与小横杆杆件按刚性杆件进行处理，在涂新华的模型中只·52·2014年10月建材与装饰施工技术能采用有限无原理进行计算，进

7、行简化后计算可以按与铰结一排扣件式钢管脚手架工程实例进行了可靠度分析得出些有意义样的方面，其计算长度与连墙件的间距有直接的关系，通过一定的结论提供设计与施工参考。试验来确定其计算长度的系数。2009年张卫红、刘建民、朱国卫[13]，探讨了考虑节点半刚性连（1）基本风压，虽然脚手架一般使用年限不会超过5年，但地接时扣件式钢管脚手架有限元模型的建立方法，并提出了简化处沿海线及现在极端气候变得频繁，基本风压按50年一遇进行方法。通过对脚乎架整架承载力试验结果的反分析。求得了节点取值；旋转刚度系数。并建立了考虑节点半刚性连接的脚手架计算模

8、（2）本模型的立杆计算风作用线载何时，取水平杆的连墙间型。同时比较了本模型与规范（JGJ130-2001）计算结果的差异，距s1；发现按照规范计算，其结果是偏于安全的。（3）抗风荷载的截面模量按排架截面尺寸：棕越Ad/2（A为钢2010年Hongb