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摘要：当前在建筑工程的实际施工中，脚手架属于极为关键的工具，脚手架承载能力会对工程安全产生直接影响。当前工程项目实际施工中扣件式、承插型盘扣式、碗扣式以及门式脚手架的应用较为广泛，建筑行业的持续发展中，脚手架应用强度方面也有更多要求，而新式、高强度脚手架研发逐渐成为一种主流趋势。文中着手于钢管脚手架类别的划分，基于加载实验对十字盘式节点的抗弯承载力进行实验探析，希望能够为相关工作者提供一些帮助。
关键词：十字盘式；钢管脚手架；节点；力学性能；试验
引言：
十字盘式钢管脚手架属于是新型脚手架，其具有良好的承载力与可靠性，并且容易拆装，其在国内、外诸多项目工程的实际施工中被广泛应用。脚手架焊接立杆的连接盘形状又如交叉十字，不同于圆盘、八角盘，基于楔形插销和横杆端头进行连接，节点的连接方式较为新颖。
一、钢管脚手架的类别划分
（一）扣件式的钢管脚手架
扣件式的钢管脚手架主要组成部分为钢管与扣件，钢管通常都是直缝钢管，扣件样式包含对接扣件与直角扣件。脚手架实际搭设中基于扣件把钢管连接起来，组成脚手架。因为这种脚手架能够灵活拆装，价格也更为便宜，在国内脚手架行业中较为常见。可是因为市场混乱，产品质量方面存在问题等，其安全性能不佳，施工成效也较低[1]。
（二）碗扣式的钢管脚手架
碗扣式的钢管脚手架是铁道部专业设计院的专利产品，其基于碗扣进行承插连接，所有构件轴向连接，受力性能优异，容易拆装，连接非常可靠，脚手架的整体组成性能更为优异，不会产生扣件丢失的问题。
（三）承插型盘扣式的钢管脚手架
承插式的盘扣式脚手架属于是新型脚手架，节点连接基于连接一般是连接盘、销以及插头，设置了自动锁，脚手架人工安装与实际应用中会越动越紧，其具有良好的安全性，当前这种脚手架的类型也比较多，比如圆盘式、轮扣式以及八角盘式等。
（四）十字盘式的钢管脚手架
十字盘式的钢管脚手架是一种新型脚手架，其具备多种功能，并且在2012年获得了国家级的发明专利证书，遵照立杆外径的不同规格，其有48型与60型两个系列，二者之间最大主要区别就是立杆直径和壁厚，60型的一般在桥梁模板支架中被实际应用，48型一般应用在房屋建筑支架和脚手架中。十字盘式脚手架和其他承插型盘扣式脚手架的最大差别就是连接盘结构方面，此种脚手架的连接盘为十字形，其中包含四个小孔可以进行插销楔入。
十字盘式脚手架立杆和横杆间基于十字盘、横杆端头与插销进行接触楔紧。横杆和插销建基于几何构造确保二者不会产生相互脱离，以免出现插销丢失的问题产生。
二、十字盘式钢管脚手架的节点力学性能试验
插销是对十字盘式脚手架立杆、横杆进行连接的唯一构件，所以插销楔紧度会影响十字盘式脚手架的稳固性，因此要对十字盘式钢管脚手架的节点力学性能进行试验。
（一）插销楔紧度节点的初始抗弯刚度试验
1.试验目标与方案
探究插销楔入深度在十字盘式脚手架节点初始抗弯刚度方面产生的影响，在对试验结果进行处理的时候，基于线性刚度模型对试验弯矩转角曲线进行试验，所以在对试验目标进行设计的时候，要确保构件处在弹性受力阶段[2]。
试验过程当中要兼顾构件型号以及插销的楔入深度。构件型号包含48型、60型，插销的楔入深度中，包含插销和十字盘实际接触中的刻度，在插销楔入一定深度之后，刻度试验之前基于人工在插销上进行标注。
插销的楔入深度包含1mm-8mm范围内的八种情况，最大的楔入深度为8mm，这是多次试验当中获得的结果。
试验装置中包含十字盘式脚手架的横杆、竖杆，200T的压力试验机，若干个砂袋，一根麻绳，钢质底座以及表分表与表座。
试验以前基于ANSYS软件进行分析，能够获悉荷载在120N的时候，结构最大的应力值是223MPa，并未到达q235钢的屈服强度，最大的应力位置处在插销十字盘接触位置上。遵照模型的计算结果进行加载方案的设计，分成4级进行加载，其最大的荷载是120N。把教授级立杆基于压力试验机进行固定，基于横杆施加竖向荷载，实现节点弯矩施加的目的。加载点距离立杆中心为1m，基于砂袋施加荷载，所有砂袋的重量为0.03KN，四个砂袋分四级进行加载，距离立杆中心0.8m的位置上，设置百分表对所有荷载下的位移数据进行测量。
2.试验过程和结果
把底座置于试验台中心，把脚手架立杆置于底座，基于200t压力试验机对立杆施加10t压力进行压紧。于插销之上进行刻度标注，把横杆和十字盘基于插销连接起来。试验过程中插销置于十字盘并未楔紧的时候，横杆节点于进一步角度会出现晃动，因此插销全松放入的时候，十字盘节点为铰接。将插销全松置于插口位置时的刻度记录下来，用铁锤对插销进行敲击，插销再楔入1mm，将试验中的荷载位移数据记录下来，之后进行卸载操作。
试验操作中会产生两部分位移，即为节点转角位移、其会被节点抗弯的刚度所影响，而柔性位移是横杆弯曲变形产生的位移。因为横杆端头接近于实心，横杆端头位置的惯性矩比横杆惯性矩要大，因此柔性变形基于端头和横杆焊接的位置开始进行计算。也就是说，楔入深度的持续增加，弯矩转角曲线斜率也在持续增加，表明节点初始抗弯刚度会伴随插销楔入深度增加而持续增加。伴随插销楔入深度的持续增加，节点切线刚度也会缓慢增加，楔入深度的持续增加，两种型号不同的构件节点抗弯刚度也在增加，同时增加的趋势也基本上相同，60型构件的刚度会大幅度增加。
（二）节点竖向的抗弯强度试验
1.试验目的与设计方案
基于对两种不同型号十字盘式脚手架的竖向抗弯强度试验，能够获悉节点抵弯强度数据，给工程实践提供有效参考。同时能够获悉节点构件基于开始加载，到被破坏的这个过程当中节点抗弯刚度是动态变化的。
40型60型节点的抗弯构件、静态电阻应变仪、应变片、位移计、导线、砝码以及螺栓。节点抗弯构件基于立杆焊接板与横杆组合起来，立杆焊接板被十字盘式脚手架立杆与带螺栓孔的钢板进行焊接，其把立杆固定于反力架上，60型立杆焊接板的加载点在横杆上距离立杆中心1m的位置上，位移测点在横杆上距离立杆中心0.8m的位置上，基于位移计对位移数据进行测量[3]。
2.试验过程和结果
基于砝码加载用吊绳和木板把砝码重量传递至脚手架的横杆上。加载点位置上布置直角扣件，以免悬吊砝码吊绳由于横杆变形下滑，于位移测点位置下方贴上玻璃片，以免位移计滑脱。实验以前一定要楔紧插销，拧紧螺栓，确保试验操作中不会出现立杆焊接板滑动的问题。所有荷载施加中要注意持荷变化，位移稳定之后进行读数。十字盘上缘和插销相互接触，在接触点处均出现了较大变形，因为接触面积很小，插销与盘接触面出现应力集中现象，导致变形集中在较小的范围之内，范围之外的插销与十字盘的变形较小。
结束语：
综上所述，十字盘式脚手架属于是应用广泛的钢管脚手架，对脚手架节点力学性能进行测试，有助于对其实际应用情况进行指导，更能够确保其实际应用中的安全性与可靠性。
参考文献：
[1]杨敏，方诗圣，陈少强.十字盘钢管脚手架节点抗弯性能研究[J].合肥工业大学学报（自然科学版），2018，041（006）：833-837.
[2]陈少强，方诗圣，陈安英，等.考虑插销楔紧度的十字盘式脚手架节点半刚性试验研究[J].钢结构，2018，033（001）：28-32.
[3]刘卫然，于海丰，王鑫，等.新型轮扣式脚手架节点转动刚度试验及数值模拟[J].钢结构，2018，v.33；No.239（11）：31-36.