脚手架质量通病治理分析计算

0000 高工谢建民先生编著《施工专项方案编制手册》 支模架计算要点及需要关注的问题分析 支模架设计计算 规范要求设计计算书应该包括的内容： 1.模板强度计算（无要求）； 2.顶步水平杆受弯构件强度及挠度计算； 3.立杆与水平杆连接扣件抗滑承载力计算； 4.立杆的稳定性计算； 5.立杆的地基承载力(拆撑)计算。 计算单元的选取 • 1、主次梁交接处（如为砼柱，不需计算） • 2、主梁处 • 3、次梁处（当次梁支架排距≤主梁支架排距时，不需计算） • 4、平板处 支模架典型传力路径 • 荷载→底模→方木→横向水平杆→纵向水平杆→扣件→立杆→基础 （一） 荷载计算

分类 序号 荷载 标准值 备注

永久荷载 ① 模板及支架自重 木模0.3kN/m3 支架自重按模板支架高度以0.15kN/m3取值

② 普通砼自重 24kN/m3 其他砼根据实际重力密度确定

③ 钢筋自重 板1.1kN/m3 型钢另行计算 0000

梁1.5kN/m3 可变荷载 ④ 施工人员及设备 1.0kN/m3 ⑤ 振捣砼荷载 2.0kN/m3 ⑥ 风荷载 荷载设计值及效应组合 • 荷载设计值=荷载分项系数×荷载标准值 • 永久荷载分项系数γG：对由可变荷载效应控制的组合取1.2；对由永久荷载效应控制的组合取1.35 • 可变荷载分项系数取1.4 • 荷载效应组合 •

计算项目 荷载效应组合

模板支架 ①+②+③+④ 梁底支架 ①+②+③+⑤ 保守计算 ①+②+③ +④ +⑤ 0000

水平杆计算 ②+③+④ 立杆计算 ①+②+③+④ +⑤ ① +②+③+0.85（ ④ +⑤ +⑥） 二）水平构件计算分析 • 荷载不宜以等效均布荷载替代，应按梁板实际状况进行水平杆应力分析； • 梁的两侧设置立杆时，应按等跨连续梁计算；梁及板的纵向水平杆宜按三等跨连续梁计算，其计算内力可查有关建筑静力手册或编制依据与参考资料； 水平杆自重可忽略不计；抗剪强度远大于扣件的抗滑强度不必计算

水平构件计算要点 • 抗弯强度： • • • • 扰度：v≤ [v] • 横向水平杆宜按简支梁计算 • 纵向水平杆宜按三跨连续梁计算 • 抗剪强度：不必计算

mMfW 0000

扣件抗滑承载力计算 • 普通支模架： R≤Rc • 两层及两层以上支模架，考虑叠合效应： 1.05R≤Rc 连接方式选择 抗滑承载力 连接方式

R≤8.0kN 单扣件 8.0kN＜R ≤ 12.0kN 双扣件 R ＞ 12.0kN 可调托座 立杆计算 0000

【基本规定】 • 当立杆搭设尺寸采用相同的步距、纵距和横距时，应计算底层立杆段； • 当立杆搭设尺寸、纵距、横距有变化时，除计算底层立杆段外，还必须对出现的最大步距或纵距、横距等部位的立杆段进行计算。 （1） 立杆稳定性计算

fAN

fWMANW

HutNfAK

wHut

NM

fAKW

H110.005(4)KH 0000

（2）立杆稳定性计算 （2） 立杆轴向力计算 （3） 不组合风荷载时 （4） N=γG∑NGk+1.4∑NQk

HutNfAK

wHut

NM

fAKW

H

ut1.05NfAK

wHut

1.05NM

fAKW

H110.005(4)KH 0000

（5） 组合风荷载时 （6） N=γG∑NGk+0.85×1.4∑NQk （7） ∑NGk—模板支架自重、新浇砼自重与钢筋自重标准值产生的轴向力总和；

（8） ∑NQk—施工人员及施工设备荷载标准值、振捣砼时产生的荷载标准值产生的轴向力总和。

（4）立杆长度计算 • 模板支架立杆的计算长度l0按两公式计算的结果取最大值即可 1）l0=h+2a 2）l0=kμh

• h—支架立杆的步距； • a—模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度。 3）l0=k1k2μh

（5）地基承载力

【搭设在地基计算】 • 公式：p  fa p =N/A fa = kc·fak 【搭设在楼面计算】 • 应对楼面承载力进行验算 • 地基承载力调整系数 0000

地基类型 Kc取值 碎石土、砂土、回填土 0.4

粘土 0.5

岩石、砼 1.0

模板支架设计原则 • 从模板支架系统的搭设方式与力学建模来看，除了规范给出的方法以外，还可以有其它方式。如视脚手架内外立杆、小横杆构成为横向框架结构，大横杆为连系梁，用平面框架的内力分析方法进行计算；也可以视模板支架为空间桁架结构，用有限元法进行受力分析，用试验结果对其进行修正。 对于结构较为复杂的扣件式钢管脚手架或其它类型模板支撑架，规范无法解决其计算问题，此时需要对其单独建模，总的来说，应遵循传力明确、连接可靠和计算简便的原则，以利于对其进行分析计算，确保受力的合理性。 0000

模板支架的构造措施  模板支架，特别是空间高、跨度大、荷载重的模板支架进行分析计算的研究和总结不多，不少工程编制的施工技术方案比较简单。  模板承重架的节点不是刚性节点，人工不确定因素很多，力传递也不直接不规则，离散性很大，千百个扣件中有一个或几个失效，则计算长度就可能增加一倍甚至更大，轴心受压立杆的稳定系数就会急剧下降，立杆的承载力也大幅减小，立杆的受压稳定性也就很难得到保证。  所以要高度重视模板承重架的构造要求，模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。要确保各种杆件的布置符合规范要求，使杆件传力明确，立杆要尽可能承受轴向力，避免或减小荷载的偏心。要加强整体连接和拉结，确保整体稳定性，避免出现不稳定结构和节点可变状态，要实现构造尺寸的规范化，避免设计的随意性。 0000 0000 0000 一、 扣件式钢管脚手架计算要点及需要注意的问题分析

外脚手架施工流程 编制外架施工 安全专项方案 安全交底 立杆基础施工操作与安全检查 其他安全点施工操作与检查 系统检查验收与使用 外架事故非技术原因汇总  钢管、扣件质量缺陷，导致强度、延伸性不足。  外墙装饰、安装门窗时，为方便施工，连墙件配置不足且被随意拆除，又不设临时固定措施。  支撑钢管密度不够，雨水、漏水浸入和其它工种的施工影响,使得脚手架的基础下沉局部悬空。  脚手架上堆积物过多，荷载过于集中。  扣件松脱、滑移、断裂。 0000

 脚手板滑脱。  立杆承载力不足（明显弯曲）。  大跨、超高、荷载重情况下，脚手架支撑力不够导致坍塌。  横向连接杆过稀，整体稳定性不足。  脚手架上作业时未系安全带，也是造成人员伤亡的重要原因。 外架事故技术原因分析 . 水平杆受弯破坏 2. 立杆局部或整体性失稳 3. 扣件滑移破坏 4. 地基承载力不足，沉陷破坏 5. 连墙件强度或稳定性不足，导致架体 面内外失稳破坏 6. 架体的剪刀撑、水平加强层、斜杆等设置不足，导致结构近似几何可变

计算总则：脚手架传力途径分析

从结构力学的角度来看，脚手架应构造合理，受力和传力路径明确，与主体结构拉结可靠，以及杆件的局部稳定和整体稳定均能得到充分保证。扣件式钢管脚手架的传力路径为： 脚手板 纵、横向水平杆 立杆 地基 安全网 在脚手架的设计计算中，应按照上述传力路径，进行完整的验算，只验算其中一两项是非常不安全的。 外架主要计算要点 0000

导致外架重大事故的技术原因 • 一般意义而言，外脚手架倒塌我们在分析事故原因的时侯都讲是立杆稳定性问题。认为是立杆的稳定性导致外脚手架局部失稳或整体失稳。 • 从众多的安全事故案例我们深入分析，发现导致外架事故的真正安全隐患并不全是立杆的稳定性方面问题。

关于扣件抗滑承载力问题 • 当直角扣件拧紧扭矩达40-65N·m时，单扣件抗滑承载力可取8kN；双扣件抗滑承载力可取12kN。 • 当扣件抗滑承载力达不到要求时，不能简单地通过扣件数量来使其满足，宜采用可挑托座。 • 可调托座能够使立杆直接承受荷载，立杆抗弯强度设计值为205N/mm2 0000 搭接不 符合要求 0000

搭设太随意，步距超过设计要求 支模架事故原因分析（二） • 现场施工人员不按支撑体系的构造要求进行搭设，缺少剪刀撑和扫地杆，使得支撑体系的整体稳定性无法保证； 不重视模板支撑立杆底部的构造处理，雨季施工地基产生明显的不均匀沉降，导致模板支撑产生较大的次应力，极易发生垮塌