建立甲(A)类脚手架结构工程设计计算体系的技术路线及有关问题初析(5)

i A左 + i A右 i B左 + i B右 ，K 2 = i AB + i A 上 i AB + i B 下
N y 为全部 检 测 点 临 界 / 极 限 荷 载 （ 轴 力 ） 的 实 式中： 珚 测平均值； N y i 为 i 测 点 临 界 / 极 限 荷 载 （ 轴 力 ） 的 实 测值； n 为纳入统计的测点数； A 为 立 杆 的 截 面 积； f y 为立杆钢材的极限 强 度， 可 采 用 其 标 准 值 fk ； i 为 立
n
（ 17 ）
N yi = 珚 Ny －
Σ
（ N yi － 珚 Ny ） n －1
2
i=1
φ i = N y i / （ Af y ） μ i = iλ i / h μ 'i = μ i / m 1 K1 =
槡
（ 18 ） （ 19 ） （ 20 ）
4 ） m ' 值应按下式计算：
n
Σ
m' = m 珚 i －
2012 年 7 月下 第 41 卷 第 369 期
施 工 技 术 CONSTRUCTION TECHNOLOGY
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建立甲 （ A） 类脚手架结构工程设计计算体系的 技术路线及有关问题初析 （ 5 ）
杜荣军
（ 北京中建建筑科学技术研究院， 北京 ［中图分类号］ TU731. 2 ［文献标识码］ A 100076 ） ［文章编号］ 10028498 （ 2012 ） 14017703
Establishment of Technical Route for Class A Scaffold Design or Calculation System and the Analysis of Corresponding Questions （ 5 ）
Du Rongjun
（ Beijing Building Research Institute Co． ， Ltd． of CSCEC ， Beijing 100076 ， China ）
（ mi － m 珚 i） n －1
2
i=1
槡
（ 23 ）
式中： m 珚 i 为纳入计算 的 各 m i 值 的 平 均 值； n 为 纳 入 （ 21 ） 计算的 m i 值数量， 且 n 应 ≥4 。 5 ） 综合研究有关 情 况， 包括按试验成果和现行 标准规定推出的 m i 值， 按 可 靠 和 可 行 的 要 求， 对 mi 做适当调整后， 确定 m 的取值 。 3. 1. 3. 3 试验量的掌控和简化测定方法的探索 以上较全面地阐述了在解决甲（ A ） 类脚手架结 构节 点 半 刚 性 系 数 m 及 其 他 计 算 系 数 取 值 中 应 予 以进行的测试和研 究 工 作， 包括基础性和主体性两
当标准试验 架 体 i 立 杆 临 界 / 极 限 荷 载 （ 轴 力 ） 的 实测值为 N y i ， 而由 N y i 算出的稳定系数为 φ i ， 用 φi 从 GB50018 —2002 附录 A． 1 查 得 相 应 的 长 细 比 为 λi ， 由 λi 得 到 试 验 架 体 （ 立 杆 ） 的 计 算 长 度 系 数 为 《钢结构设 μi ， 对 μ i 做纵向约束影响调整后得 μ ' i ，从 GB50017 —2003 的表 D2 （ 当 μ i ＞ 1. 0 ） 或表 计规范 》 D1 （ μ i ≤1. 0 ） 中 查 得 计 算 立 杆 段 AB （ 长 度 为 步 距 h ） 两端交汇杆件线刚度之和的比值为 K 1 = K 2 = K i ， 而按刚性 节 点 架 体 计 算 的 相 应 比 值 为 K' 1 = K' 2 = K' i， 则值可按下式算出： m i = K i / K'i 测算过程的计算式如下：
［收稿日期］ 201203 06 ［作者简介］ 杜荣军， 高级工程师
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施工技术
第 41 卷
个部分， 即 使 只 做 一 个 架 种， 其 试 验 量 也 很 大。 因 如何掌控试验 量， 以 满 足 取 得 可 靠 成 果 的 要 求， 此， 是必须解 决 好 的 问 题 。 可 按 以 下 几 点 做 出 可 行 的 安排： ① 尽 量 做 全 做 细 相 关 的 基 础 性 检 测 试 验 项 目， 如基本单元架体的 m 值测定和节点抗（ 扭） 转刚 度与架体 抗 侧 刚 度 的 测 定 等 。 其 测 试 工 作 较 为 简 影响因素易于 掌 控 、 可 做 单 因 素 影 响 界 定， 像斜 便、 同样 a x 值时斜杆的设置 杆配置率 a x 对 m 值的影响 、 位置及其走向对 m 值 的 影 响 和 a x 的 影 响 随 构 架 参 都可以从基本单元架体试验 数减小而降低的情 况， 中测得 。 一般说来， 其单因素 改 变 对 m 值 的 影 响 不 大者， 在基 本 单 元 组 合 架 体 试 验 中 也 不 会 大， 就可 以相应减 少 后 者 的 试 验 安 排 。 而 基 础 性 试 验 又 是 先 探索简化测定方 法 必 须 做 的 工 作 。 ② 全 面 策 划 、 做端值， 按测值变 化 情 况 进 行 减 、 增 调 整 。 所 谓“端 ， 值” 是指某一参数常用值区间的端值， 当其 m 测值 变化不大 时， 其 中 间 值 则 可 不 做。 ③ 一 种 情 况 （ 例 如某一 a x 值 ） 做 全， 另一种情况则只做对比性检测 试验 。 ④ 在准备工 作 阶 段， 充分研究已有的文献和 减少对 参 数 变 化 影 响 的 试 验 数 量 。 对 已 成果资料， 有的成果数据不 确 定 时， 可 安 排 验 证 试 验。 ⑤ 按 以 上各点将试验研究 工 作 分 成 几 个 阶 段， 将各阶段的 工作量控 制 在 可 行 的 范 围 内 。 ⑥ 将 基 础 性 试 验 和 测定 m 取值的主 体 性 试 验 与 简 化 m 测 定 方 法 的 探 索研究工作紧密和有机地结合起来 。 简化 m 的测定方法是研 究 工 作 的 一 部 分， 也是 研究成果的第二 台 阶 。 其 可 行 的 途 径 有 两 个： ① 找 出基本单元架体的 m j 值 与 同 条 件 标 准 试 验 架 体 m ' 值的关系 、 即调整系数 b jz （ = m ' / m j ） ， 以基本单元架 体测值 m ji 和 验 证 试 验 测 值 m ' z 来 确 定 m 的 取 值； ② 探索 建 立 m 与 节 点 刚 性 或 半 刚 性 架 体 抗 转 刚 度 比 值 b kz 和抗侧刚度比值 b kc 之 间 的 关 系 式 。 前 者 较 为 直接， 只要 有 足 够 的 对 比 数 据， 就可分析出可供使 用的 b jz 值； 后 者 则 涉 及 架 体 节 点 杆 件 线 刚 度 、 抗转 刚度和抗侧 刚 度 之 间 的 关 系 、 偏 重 理 论 探 索， 难度 较大 。 但其 探 索 结 果 将 可 解 决 长 期 以 来 未 能 准 确 界定的甲（ A ） 类脚手架结构的抗转刚度和抗侧刚度 《钢 管 脚 手 架 扣 件 》 的 控 制 问 题 （ 例 如 扣 件 架， GB15831 —2006 规定的扭转刚度为力矩 900N·m 时 的节点 转 角 θ ≤ 4° ， 此 时 的 垂 直 位 移 值 为 70mm ， 显 然过大） 。 而简化测 定 方 法 的 探 索 工 作 能 否 取 得 预 就是必须做好相应的基础性检 期成果的前提条件， 测及与 m 值测定的同条件对比研究工作 。 3. 1. 3. 4 以基本单元架体实测值 m j 和调整系数 b jz 确定 m 的取值 4 柱、 4 步基本单元架体荷载试验简便、 影响因
3. 1. 3 3. 1. 3. 1
节点半刚性调整系 数 m 的 测 定 与 简 化 测 定 方法的探索 标准试验架节点 半 刚 性 调 整 系 数 m i 值 的 测定步骤
杆截 面 的 回 转 半 径； m 1 为 纵 向 约 束 调 整 系 数， 可暂 按下式计算： m 1 = 0. 75 + 0. 25 i A左 ， i A右 和 i B左 ， i B 右 分别为 AB 立杆段两端左 、 右横杆 l 为 杆 长 ） ； i AB ， i A上 ， i B下 分 别 为 的线 刚 度 （ i = EI / l ， AB 立杆段及其上 、 下立杆段的线刚度 。 3. 1. 3. 2 综合研 究 和 确 定 甲 （ A ） 类 结 构 架 体 节 点 半刚性调整系数的实用值 m 应按以下各 点 做 好 实 用 值 m 的 综 合 研 究 和 确 定工作 。 1 ） 应按架种 、 架型和斜 杆 配 置 率 a x 的 级 别 区 间 分别做出， 使其能满足架体设计的基本需要 。 2 ） 应分两步： 第 1 步 先 确 定 实 测 值 m ' ； 第 2 步 确定实用取值 m 。 3 ） 在确定 m ' 时， 每种 情 况 （ 架 种 、 架 型 和 ax ） 应 有不少于 2 种架体 构 造 参 数 的 实 测 值， 且每一构造 参数宜有 2 组数据， 以确保其可靠性 。 la / lb 槡 （ 22 ）