建筑施工模板支架立桿承載能力計算對比分析

孫學(xué)建

摘? 要：建筑施工常用的模板支架有扣件式、碗扣式、盤扣式和輪扣式，不同架體的構(gòu)造不同，各有優(yōu)勢。扣件式搭設(shè)靈活，但施工質(zhì)量不容易保證;碗扣式、盤扣式、輪扣式都是定模數(shù)的模板支架，施工速度快，但是排桿比較困難[1～3]。因扣件式模板支架的構(gòu)配件質(zhì)量不過關(guān)，輪扣式模板支架的節(jié)點連接不牢固，目前這兩種架體在部分地區(qū)禁止使用。實際上扣件式模板支架是因材料、生產(chǎn)質(zhì)量和搭設(shè)質(zhì)量不過關(guān)而導(dǎo)致的承載能力不夠，并不是結(jié)構(gòu)形式本身有問題;而輪扣式模板支架作為承插型盤扣式模板支架的簡化衍生物，采用的卻是扣件式剪刀撐，本質(zhì)上與扣件式架體一樣，屬于框架式支撐結(jié)構(gòu)形式。

關(guān)鍵詞：建筑施工;模板支架;立桿承載能力

引言

在建筑施工中扣件式鋼管高大模板支撐體系屬于重點內(nèi)容，在應(yīng)用上十分廣泛，并保障著建筑物的整體安全。但是，由于當(dāng)下模板支撐體系設(shè)計與施工經(jīng)驗尚未成熟，導(dǎo)致安全事故頻頻發(fā)生。為了保障大家的生命安全以及財產(chǎn)安全，就需要重視模板支架的整體承載能力，從而了解到影響其可靠性與穩(wěn)定性的原因，進(jìn)而保障高大模板支撐體系的安全性，讓建筑行業(yè)獲得更好的發(fā)展，推動我國經(jīng)濟建設(shè)的速度。

1不同架體承載能力比較分析

桁架式模板支架的立桿承載能力普遍高于框架式模板支架，材質(zhì)的提高并不是主要原因，因為查取標(biāo)準(zhǔn)軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)時，要考慮鋼號修正系數(shù)εk[5]。以b類截面軸心受壓的兩根模板支架立桿為例，所受軸力和截面積均相同，僅材質(zhì)不同，A桿為Q235，B桿為Q345，僅受軸力時桿件應(yīng)力為N（/φA）式中：N——軸心力;φ——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù);A——毛截面面積。因εk的存在，φ不相同。假設(shè)其長細(xì)比λ為150，則A桿εk為1，λ/εk為150，φ為0.308;B桿εk為0.825，λ/εk為182，φ為0.220[5]。當(dāng)立桿僅考慮軸心受力時，B桿的應(yīng)力是A桿的1.4倍。可見，鋼號的提高對模板支架立桿承載能力的提高影響有限。碗扣架和盤扣架的承載能力較扣件架高，主要原因是構(gòu)造方式不同，導(dǎo)致立桿計算長度不同，進(jìn)而影響了承載力的計算結(jié)果。JGJ130—2011《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》、JGJ166—2016《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》和JGJ231—2010《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程》中3種不同類型架體的計算公式考慮因素類似，均考慮了步距、頂部懸挑段長度并采用計算長度系數(shù)進(jìn)行放大，不同的是計算長度系數(shù)放大程度。碗扣架和盤扣架的立桿計算長度相差不大，扣件架的立桿計算長度明顯大于另兩種架體，這是由于扣件架的剪刀撐僅起到整體穩(wěn)定的作用，其立桿水平約束僅依靠水平桿;而碗扣架和盤扣架屬于桁架式支撐結(jié)構(gòu)形式，斜撐桿對立桿的水平約束能力較水平桿增強不少，這也是這兩種架體承載能力明顯高于扣件架的原因。

2高支模區(qū)域模板支撐設(shè)計概況

樓板一般采用的材料是15mm厚雙層覆面木方膠合板材料作為單層模板，50mm×100mm雙層木方格板作為雙層次楞，次板與楞模板間距一般不大于200mm。Φ48.3mm×3.6mm鋼管雙拼作為主楞。立桿頂部設(shè)置可調(diào)托撐，雙拼主楞設(shè)置在可調(diào)托撐內(nèi)頂緊。次楞間距不大于200mm。Φ48.3mm×3.6mm鋼管雙拼作為主楞。立桿頂部設(shè)置可調(diào)托撐，雙拼主楞設(shè)置在可調(diào)托撐內(nèi)頂緊。采用Φ48.3mm×3.6mm的Q235B普通扣件式鋼管搭設(shè)支撐排架及剪刀撐，扣件連接。梁側(cè)模、底模均勻時采用的材料是15mm厚度的覆面木板或膠合板。側(cè)模的特點是模板采用50mm×100mm木方模板作為整個次楞，Φ48.3mm×3.6mm鋼管作為整個豎向模的主楞。Φ48.3mm×3.6mm鋼管作為豎向主楞。

3合理選擇原材料

簡單來講，模板支架性能是否良好與原材料的性能有關(guān)。原材料可以稱之為安全控制中的重要環(huán)節(jié)，需要嚴(yán)格控制原材料的根本質(zhì)量。目前，模板支架有扣件與鋼管這兩種，但是因為扣件與鋼管需要反復(fù)的進(jìn)行使用，很容易由于磨損、腐蝕等情況，而導(dǎo)致質(zhì)量大大降低。并且，在具體施工時，鋼管的壁厚、外徑經(jīng)常性的不符合規(guī)定，無法滿足基本的材料使用要求，當(dāng)鋼管厚度出現(xiàn)偏差時就會直接影響到結(jié)構(gòu)的承載范圍。因此，在開展設(shè)計工作時，就需要到現(xiàn)場進(jìn)行抽測檢查，并根據(jù)具體的測量結(jié)果，對模板的支撐力與承載力進(jìn)行計算。在施工材料入場之前，就應(yīng)當(dāng)提前對扣件與鋼管等材料的質(zhì)量進(jìn)行檢查，檢測合格的材料方可使用到實際工作中，對于一些檢測不合格的材料拒絕入場。

4排架搭設(shè)基本要求

支撐體系結(jié)構(gòu)建筑體系建設(shè)應(yīng)必須保證其本身具備一個強度足夠大的強度承重支撐能力，剛度及其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并且足夠能可靠地承受支撐體系在建筑施工運行過程中所可能發(fā)生的最大荷載?，F(xiàn)澆主梁鋼筋混凝土板、梁，當(dāng)模板總體設(shè)計沒有具體的高度要求時，起拱高度一般適宜主跨起拱長度的1/1000～3/1000，當(dāng)主跨起拱長度超過4m，模板均宜直接進(jìn)行主梁起拱。當(dāng)跨度大于4m，模板應(yīng)起拱。梁和板上的立桿，其縱、橫向之間的空隙度應(yīng)與立桿長度相等并形成一定的倍數(shù)。鋼管立桿的掃地桿、水平拉桿、剪刀撐采用Φ48.3mm×3.6mm鋼管，用扣件與鋼管立桿扣牢。鋼管上的掃地桿、水平拉桿之間應(yīng)做到搭接，剪刀支架與連接的方式宜采用搭接，其中搭接的長度宜大于1000mm，并且還應(yīng)同時采用3個螺母旋轉(zhuǎn)扣件分別安裝到距離桿端不超過100mm的位置上。

結(jié)束語

桁架式支撐結(jié)構(gòu)（碗扣式、盤扣式）相較于框架式支撐結(jié)構(gòu)（扣件架），承載能力的提高主要原因為斜撐桿的存在，故在施工中應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求布置斜撐桿，以保證架體承載能力?？奂艹休d能力在3種架體中最低，已在JGJ130—2011中對計算長度進(jìn)行了嚴(yán)格要求，而JGJ300—2013計算結(jié)果偏于不安全，故在施工中如使用扣件架，建議采用JGJ130—2011規(guī)范進(jìn)行承載能力的計算并嚴(yán)格按照規(guī)范要求布置剪刀撐，以保證架體整體穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]劉國輝，路龍偉.扣件式鋼管高大模板支撐體系的施工技術(shù)及其管理分析[J].建材與裝飾，2019（16）：48-49.

[2]陳加雙.扣件式鋼管高大模板支撐體系的施工技術(shù)及其管理分析[J].居舍，2019（11）：35+3.

[3]周學(xué)煥.扣件式鋼管腳手架高大模板支撐體系的施工技術(shù)分析[J].河南建材，2018（06）：297-298.