設計計算建筑施工現場的模板支架與腳手架研究

【摘要】在目前的設計當中，對于模板支架穩定的概念還存在混亂不清的局面。并且還存在群架失穩倒塌等多方面的因素存在于模板支架的編制施工方案當中。因此，文中主要針對建筑施工現場的腳手架以及模板支架的設計進行了簡單的分析，希望能夠對之后的研究起到一定的幫助作用。

【關鍵詞】模板支架；腳手架；設計；計算

筆者在文中針對腳手架以及模板支架的設計計算提出了一些實際的方法。但是考慮到建筑現場施工面臨的各種各樣的突發性以及試驗數據的缺乏，因此只能夠進行一些簡單的設計計算研究。

1 腳手架的設計計算

我們應當嚴格的按照“腳手架規范”進行家售價的設計計算，以下是從具體的幾個方面對于腳手架的設計計算進行了探討。

（一）對于鋼管與扣件的質量要進行嚴格的檢查

在腳手架的穩定計算當中，當鋼管壁沒能夠達到315mm規定的時候，就需要針對實際的尺寸進行計算，例如鋼管壁只有310mm。當鋼管存在較大的縱向彎曲的時候，未穩定的計算公式如下：

而在計算當中，我們考慮到風荷載的情況下，公式為：

在公式當中，△表示的是鋼管的縱向完全，W表示的是桿件截面模量。其余的符號局按照“腳手架”里面的規范要求。

（二）對于腳手架高度的考慮

當現場施工當中腳手架的高度已經超過了50m的時候，就需要考慮進行分段卸荷腳手架或者是分段懸挑腳手架，而每一個內外立桿主節點都需要相交于卸載鋼絲繩或者是懸挑結構。除此之外，還需要將鋼絲繩伸長的時候會出現卸載等因素考慮到。而對腳手架荷載的再一次的分段計算的時候，就不能夠采用以往的平均值，而需要考慮到在施工當中順序的不利情況。

（三）對于連墻桿的考慮

對于腳手架來說，連墻桿是支撐點，因此，腳手架整體保持穩定性就需要設置好連墻桿。在受荷過程中，連墻桿可能受到的是拉力，也可能是壓力。所以，需要將腳手架的主節點與連墻桿相互連接在一起，或者是將連墻桿盡量的與主節點相靠近。此外，考慮到連墻桿屬于受壓桿，在連墻桿的選擇上，不能夠過于選擇太長，其穩定性需要按照壓桿來進行計算。如果不存在外墻，而是相連于框架，則對于連墻桿的長度與間距需要尤為的注意。

（四）對于掃地桿的考慮

在設置掃地桿的時候，最好是能夠完全重合與下面的第一排連墻桿，或者是盡量靠近。在“腳手架規范”當中的具體表示是小于等于2000mm，也就是說大于一個步距是允許的。但是在確保腳手架不發生側向位移這一方面就存在一定的難度。所以，應當取消其中的表示，而規定出第一排連墻桿與掃地桿之間的距離不能夠大于一個步距。

（五）腳手架的計算與設計

考慮到目前的建筑施工情況，對于腳手架的計算與設計只能夠加強，不能夠削弱，對于計算與設計也不能夠通過某一種分析途徑來對于潛力進行挖掘，或者是做出一定的修改。

總之，對于設計計算腳手架時，我們需要充分的考慮到“腳手架規范”當中的具體內容來加以實施。

2 模板支架的設計計算

對于當前建筑施工的模板支架來說，大多數采用的材料為扣件式鋼管。而筆者借助了在“腳手架規范”當中對于腳手架立桿有關的規定，從而在設計計算模板支架上提出以下幾種方法。

（一）將支撐點（連墻桿）設置在模板支架上

對于已經澆筑了的結構和模板支架之間，可以采用腳手架兩步三跨或者是三步三跨的間距來進行可靠連接。其中的具體要求是：第一，在模板支架的兩個主軸的方向上都需要有支撐點的設立；第二，在該方向上，作為其結構，支撐方向的剛度需要大于模板支架剛度的10倍之上；第三，在最大長細的考慮上，支撐桿不能夠超過150，也不能夠大于支撐方向的立桿間距；第四，需要在立桿的主節點處設置支撐桿；第五，必須有水平剪刀撐加在支撐桿的水平面之內。

（二）支撐模板支撐點的設置考慮

如果在設置模板支架的支撐點的時候，沒能夠針對上述的要求進行嚴格的設置，從而在計算模板支架的整體穩定性的時候就可以類似于計算腳手架立桿長度。而在實際的建筑施工當中，大多數的重大工程都采取的這一類計算方式，而實踐也證明了其安全性、可靠性較高。

（三）模板支架連續支撐的層數和立桿的水平間距

對于層數與間距的考慮，需要密切的聯系到混凝土樓板存在的裂縫以及其自身的強度。在現澆混凝土的梁或者樓板的時候，采用模板支架支撐，需要連續支撐支架3到4層，而這是以往的經驗數據的總結，其確定并非考慮到支撐下部樓板的強度計算。

（四）在空曠地區設立模板支架

對于空曠地區當中無法設置模板支架的支撐點的時候，作為支撐結構就需要考慮到空載的(或卸載的)支架，從而將正受到荷載的模板支架的穩定性能夠增強。

（五）穩定性計算模式

為了在建筑施工當中，能夠創造出新的施工工程，筆者在理論方面提供了一定的穩定性計算的參考模式。

在下面的圖一當中是計算模板支架穩定性的簡易圖，而能夠使用計算公式對其進行求解處理。

圖一 模板支架穩定性計算簡圖

1、一端固定一端彈性鉸支(圖一a)，就需要將以下的方程式解決，而可以得到Pcr，

在公式當中，c表示的是彈性約束位移系數；而在單位位移之內所需要的力(mm/N)：

2、一端鉸支，另一端彈性鉸支及轉動約束(圖一b)：而符號c，k含義相同于之上的公式里面的含義。

3、三跨連續梁，兩端鉸支，中間二個彈性鉸支(圖一c)：

而在計算當中，我們需要對于以下幾點問題進行考慮：

其一，當格構柱利用的是扣件式的鋼管的時候，對于格構柱的彎曲剛度EI還需要做一些試驗來進行確定。

其二，對于空曠地區當中無法設置模板支架的支撐點的時候，為了確保承載能力不受影響，可以使用空載支架以及扣件的嵌固性來加以解決。

總之，在設置當中需要充分的、巧妙的利用好環境，才能夠將支架立桿的穩定性方面存在的問題加以解決。另外，我們還需要注意到的一點是：找出群架的失穩的形態才是對于穩定性進行分析的關鍵所在，只有將群架穩定的支撐點確定好，其是剛性還是彈性，才能夠最終進行穩定承載能力以及長度系數的計算。

參考文獻

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[2]胡凱山.扣件式鋼管模板支撐架結構力學性能研究[D].浙江大學，2007