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建筑施工模板支架立杆承载能力计算对比分析

2021-11-18孙学建

装备维修技术 2021年34期
关键词:建筑施工

孙学建

摘  要:建筑施工常用的模板支架有扣件式、碗扣式、盘扣式和轮扣式,不同架体的构造不同,各有优势。扣件式搭设灵活,但施工质量不容易保证;碗扣式、盘扣式、轮扣式都是定模数的模板支架,施工速度快,但是排杆比较困难[1~3]。因扣件式模板支架的构配件质量不过关,轮扣式模板支架的节点连接不牢固,目前这两种架体在部分地区禁止使用。实际上扣件式模板支架是因材料、生产质量和搭设质量不过关而导致的承载能力不够,并不是结构形式本身有问题;而轮扣式模板支架作为承插型盘扣式模板支架的简化衍生物,采用的却是扣件式剪刀撑,本质上与扣件式架体一样,属于框架式支撑结构形式。

关键词:建筑施工;模板支架;立杆承载能力

引言

在建筑施工中扣件式钢管高大模板支撑体系属于重点内容,在应用上十分广泛,并保障着建筑物的整体安全。但是,由于当下模板支撑体系设计与施工经验尚未成熟,导致安全事故频频发生。为了保障大家的生命安全以及财产安全,就需要重视模板支架的整体承载能力,从而了解到影响其可靠性与稳定性的原因,进而保障高大模板支撑体系的安全性,让建筑行业获得更好的发展,推动我国经济建设的速度。

1不同架体承载能力比较分析

桁架式模板支架的立杆承载能力普遍高于框架式模板支架,材质的提高并不是主要原因,因为查取标准轴心受压稳定系数时,要考虑钢号修正系数εk[5]。以b类截面轴心受压的两根模板支架立杆为例,所受轴力和截面积均相同,仅材质不同,A杆为Q235,B杆为Q345,仅受轴力时杆件应力为N(/φA)式中:N——轴心力;φ——轴心受压构件的稳定系数;A——毛截面面积。因εk的存在,φ不相同。假设其长细比λ为150,则A杆εk为1,λ/εk为150,φ为0.308;B杆εk为0.825,λ/εk为182,φ为0.220[5]。当立杆仅考虑轴心受力时,B杆的应力是A杆的1.4倍。可见,钢号的提高对模板支架立杆承载能力的提高影响有限。碗扣架和盘扣架的承载能力较扣件架高,主要原因是构造方式不同,导致立杆计算长度不同,进而影响了承载力的计算结果。JGJ130—2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》、JGJ166—2016《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》和JGJ231—2010《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》中3种不同类型架体的计算公式考虑因素类似,均考虑了步距、顶部悬挑段长度并采用计算长度系数进行放大,不同的是计算长度系数放大程度。碗扣架和盘扣架的立杆计算长度相差不大,扣件架的立杆计算长度明显大于另两种架体,这是由于扣件架的剪刀撑仅起到整体稳定的作用,其立杆水平约束仅依靠水平杆;而碗扣架和盘扣架属于桁架式支撑结构形式,斜撑杆对立杆的水平约束能力较水平杆增强不少,这也是这两种架体承载能力明显高于扣件架的原因。

2高支模区域模板支撑设计概况

楼板一般采用的材料是15mm厚双层覆面木方胶合板材料作为单层模板,50mm×100mm双层木方格板作为双层次楞,次板与楞模板间距一般不大于200mm。Φ48.3mm×3.6mm钢管双拼作为主楞。立杆顶部设置可调托撑,双拼主楞设置在可调托撑内顶紧。次楞间距不大于200mm。Φ48.3mm×3.6mm钢管双拼作为主楞。立杆顶部设置可调托撑,双拼主楞设置在可调托撑内顶紧。采用Φ48.3mm×3.6mm的Q235B普通扣件式钢管搭设支撑排架及剪刀撑,扣件连接。梁侧模、底模均匀时采用的材料是15mm厚度的覆面木板或胶合板。侧模的特点是模板采用50mm×100mm木方模板作为整个次楞,Φ48.3mm×3.6mm钢管作为整个竖向模的主楞。Φ48.3mm×3.6mm钢管作为竖向主楞。

3合理选择原材料

简单来讲,模板支架性能是否良好与原材料的性能有关。原材料可以称之为安全控制中的重要环节,需要严格控制原材料的根本质量。目前,模板支架有扣件与钢管这两种,但是因为扣件与钢管需要反复的进行使用,很容易由于磨损、腐蚀等情况,而导致质量大大降低。并且,在具体施工时,钢管的壁厚、外径经常性的不符合规定,无法满足基本的材料使用要求,当钢管厚度出现偏差时就会直接影响到结构的承载范围。因此,在开展设计工作时,就需要到现场进行抽测检查,并根据具体的测量结果,对模板的支撑力与承载力进行计算。在施工材料入场之前,就应当提前对扣件与钢管等材料的质量进行检查,检测合格的材料方可使用到实际工作中,对于一些检测不合格的材料拒绝入场。

4排架搭设基本要求

支撑体系结构建筑体系建设应必须保证其本身具备一个强度足够大的强度承重支撑能力,刚度及其结构稳定性,并且足够能可靠地承受支撑体系在建筑施工运行过程中所可能发生的最大荷载。现浇主梁钢筋混凝土板、梁,当模板总体设计没有具体的高度要求时,起拱高度一般适宜主跨起拱长度的1/1000~3/1000,当主跨起拱长度超过4m,模板均宜直接进行主梁起拱。当跨度大于4m,模板应起拱。梁和板上的立杆,其纵、横向之间的空隙度应与立杆长度相等并形成一定的倍数。钢管立杆的扫地杆、水平拉杆、剪刀撑采用Φ48.3mm×3.6mm钢管,用扣件与钢管立杆扣牢。钢管上的扫地杆、水平拉杆之间应做到搭接,剪刀支架与连接的方式宜采用搭接,其中搭接的长度宜大于1000mm,并且还应同时采用3个螺母旋转扣件分别安装到距离杆端不超過100mm的位置上。

结束语

桁架式支撑结构(碗扣式、盘扣式)相较于框架式支撑结构(扣件架),承载能力的提高主要原因为斜撑杆的存在,故在施工中应严格按照规范要求布置斜撑杆,以保证架体承载能力。扣件架承载能力在3种架体中最低,已在JGJ130—2011中对计算长度进行了严格要求,而JGJ300—2013计算结果偏于不安全,故在施工中如使用扣件架,建议采用JGJ130—2011规范进行承载能力的计算并严格按照规范要求布置剪刀撑,以保证架体整体稳定性。

参考文献

[1]刘国辉,路龙伟.扣件式钢管高大模板支撑体系的施工技术及其管理分析[J].建材与装饰,2019(16):48-49.

[2]陈加双.扣件式钢管高大模板支撑体系的施工技术及其管理分析[J].居舍,2019(11):35+3.

[3]周学焕.扣件式钢管脚手架高大模板支撑体系的施工技术分析[J].河南建材,2018(06):297-298.

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