碗口支架支撑体系新旧规范的对比分析研究--中国期刊网

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碗口支架支撑体系新旧规范的对比分析研究

发表时间：2020/12/23 来源：《基层建设》2020年第24期作者：解常波

[导读] 摘要：结合工程实例,按新旧交通部颁发碗扣式钢管脚手架安全技术规范对比计算,归纳新旧规范关于建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范的不同之处以及新规范对碗扣式钢管脚手架设计带来的新变化,为碗扣式钢管脚手架设计提供参考。

        临沂市知行交通规划设计有限公司山东省临沂市 276000
        摘要：结合工程实例,按新旧交通部颁发碗扣式钢管脚手架安全技术规范对比计算,归纳新旧规范关于建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范的不同之处以及新规范对碗扣式钢管脚手架设计带来的新变化,为碗扣式钢管脚手架设计提供参考。
        一、前言
        新版的JGJ166-2016建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》相较于《JGJ166-2008建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》增加了Q345级钢管的规定，增加了架体自重标准值表格调整了永久荷载、施工荷载、风荷载的标准值，对荷载组合列表进行调整，增加了双排脚手架连接墙件的强度和稳定性计算式，增加了长细比折减系数等。与旧规范相比不仅在内容上有明显的变化，而且有许多实质性的改进，新规范的使用对提高和保障碗扣支架结构的施工质量具有重要意义。
        结合某涵洞碗扣式满堂支撑架，论述2008规范与2016规范对碗扣支架结构设计带来的变化。
        二、工程概况
        某涵洞满堂支撑架采用WDJ碗扣式Ф48.3mm支撑架，内径Ф41.3mm，外径Ф48.3mm，壁厚3.5mm，材质为Q235级。满堂支撑架上方搭设横纵方木，方木上铺设1.8cm厚竹胶板。
        满堂支撑架立杆按0.6×0.6m进行布置，即横向间距为0.6m，纵向间距为0.6m，步距为1.2m，顶部两步距为0.6m。立杆搭设时将其节点缝错开，顶部支撑点采用顶托调整高度。支撑架周边、内部纵向和横向每隔不大于6m设置一道竖向钢管扣件剪刀撑，竖向剪刀撑与水平杆夹角在45度~60度之间。架体顶层水平杆设置层、竖向每隔不大于8m设置一层水平剪刀撑，每道水平剪刀撑应连续设置。该涵洞顶板尺寸为12m×19.54m×1.0m；侧墙宽度为1.0m；悬空为9.0m。计算中考虑侧墙对支撑架体系水平稳定支撑作用。
        涵洞架体横向每5排或6排立杆搭设一排由底支撑点至顶支撑点连续的竖向剪刀撑，纵向每7排搭设一排由低支撑点至顶支撑点连续的竖向纵剪刀撑。水平剪刀撑共设置3层，每层竖向间距为4.2m，第一层设置在扫地杆层。
        支撑架构造如图：

利用Madis civil软件建立支架有限元模型，采用梁单元形式模拟支架在实际荷载中的荷载效应

        三、根据《JGJ166-2008》规范进行支架受力验算
        1.荷载计算

单肢立杆纵向及横向间距（m），分别为0.6m、0.6m

段的混凝土体积（m3）
模板支撑架的自重标准值

：取

新浇筑混凝土自重（包括钢筋）标准值

：普通钢筋混凝土采用25

振捣混凝土时产生的荷载标准值

：取

施工人员及设备荷载标准值

：取

        永久荷载的分项系数：取1.2
        可变荷载的分项系数：取1.4
        单肢立杆轴向力计算:

        2.支架有限元模型分析
        （1）弯曲应力分析
        支撑架横向内部杆件最大弯曲应力为45.57MPa＜[σw]=205MPa，满足规范要求。
        （2）轴向应力分析
        支撑架横向内部竖杆最大轴向应力约为27.99MPa＜[σ]=205MPa，满足规范要求。
        四、根据《JGJ166-2016》规范进行支架受力验算
        1.荷载计算

立杆由架体结构及附件自重产生的轴力标准值总和

-模板支撑架立杆由模板及支撑架自重和混凝土及钢筋自重产生的轴力标准值总和

-立杆由施工荷载产生的轴力标准值
模板支撑架的自重标准值：取

新浇筑混凝土自重（包括钢筋）标准值：普通钢筋混凝土采用

施工荷载标准值：取

        永久荷载的分项系数：取1.35
        可变荷载的分项系数：取1.4
        单肢立杆轴向力计算:

        2.稳定性计算
        安全系数：1.1
        立杆伸出顶层水平杆长度a：取0.28m
        立杆计算长度系数

：取1.1
        立杆计算长度附加系数k：取1.155
        截面回转半径i:取0.0159m
        则立杆计算长度为：

m
长细比为：

根据长细比

立杆稳定性：

        3.支架有限元模型分析
        （1）弯曲应力分析
        支撑架横向内部杆件最大弯曲应力为60.58MPa＜[σw]=65.04MPa，满足规范要求。
        （2）轴向应力分析
        支撑架横向内部竖杆最大轴向应力约为36.91MPa＜[σ]=65.04MPa，满足规范要求。
        五、结论
        根据2008年规范和2016年规范分别对支撑架进行分析，根据模型分析结果，可以得出，用2008年规范计算得出的结果，远小于规范限值，而用2016年规范计算得出的结果，支撑架横向内部杆件最大弯曲应力接近规范限值，支撑架横向内部竖杆最大轴向应力也接近于规范限值。可以得出，新规范相较于旧规范对碗扣支架的验算更为严格，减少施工现场安全隐患，更有利于施工安全。
        参考文献
        [1]冯晓楠. 满堂承重支架施工全过程检测与监测标准化[A]. 中国标准化协会.第十五届中国标准化论坛论文集[C].中国标准化协会:中国标准化协会,2018:6.
        [2]刘金辉,杨秀武,高国旗.利红公路盐中高速跨线桥加宽现浇箱梁碗扣支架方案设计与验算[J].中外公路,2017,37(06):114-117.