超高層建筑施工腳手架連墻件風載作用分析

張樂坤

(身份證號：320802198607122010)

超高層建筑施工腳手架連墻件風載作用分析

張樂坤

(身份證號：320802198607122010)

連墻件作為腳手架的基本組成部分之一，它與支撐架體的安全性緊密相關，其設計方法直接關乎著腳手架的使用效果，然而，我國在連墻件方面的研究卻較少，針對其設置尚未給出具體的方法。本文將結合具體事例，著重分析連墻件的風載作用。

超高層；施工腳手架；連墻件；風載

前言：伴隨著國民經濟的迅猛發展，建筑行業也取得了突破性成績，建筑規模逐漸擴大，樓層數量日益增加，涌現出了較多的超高層建筑，這對工程施工提出了更高的要求。腳手架是超高層建筑施工中必不可少的工具，而連墻件直接決定著腳手架的使用情況。因此，本文對于連墻件風載作用的具體分析對于超高層建筑施工具有深遠的影響。

一、腳手架概述

腳手架是一種臨時性結構，不可或缺。近幾年，扣件式鋼管腳手架憑借便于裝卸、結構簡單、經濟合理、穩固性較高、可反復周轉等優勢被大面積應用在建筑施工中，它隸屬于懸挑架的范疇，該種腳手架的所有負載主要經由懸挑結構傳送至建筑結構。伴隨著建筑物樓層數量的增加，腳手架工程事故日益增多，出現傾覆以及倒坍的可能性越來越大，而連墻件作為連接架體與結構的主要構件，它是規避架體傾覆以及倒坍的關鍵，它可有效抗衡水平負載，并可充當中間約束，增強腳手架的負載能力，提高結構穩定性。對于腳手架而言，連墻件屬于主要構件，其設置與腳手架的使用效果密切相關，分析腳手架事故可知，連墻件設置不合理是引發這一事故的主要原因。現階段，我國在連墻件設置中尚未制定具體的方法，在腳手架的實際施工過程中，連墻件種類多樣，缺少標準性，同時還面臨施工程序較多、結構繁瑣、所花費的時間較多等問題[1]。因此，急需研制出一種便于操作、結構合理、經濟安全的連墻件，規范設置，充分考慮結構的具體受力性能，并將其有效應用到工程施工中。本文將結合工程實例，同時參照現行的技術規范計算分析連墻件風負載作用，進而為超高層建筑施工提供幫助，提高連墻件的設計水平。

二、工程實例

當地某一酒店工程，其懸挑腳手架主要朝著建筑物外側明顯突起，呈現拋物線，架頂與建筑物相距3米，架中間位置與建筑物墻面相距6米，架底與挑梁連接出現斷裂，在測量環節發現挑架整體朝著外側傾斜，在 2小時后再次測量發現與原來相距0.5米。在施工現場經過認真觀察發現架體整體存在墜落的可能性。同時，架體下方存在高壓線，一旦墜落會毀壞高壓線，將會帶來嚴重的損失。

觀察腳手架可知，連墻件設置不合理，數量不充足，在建筑工程施工過程中，連墻件的設置直接關乎著腳手架的整體穩定性，且相關技術規范中針對鋼管腳手架進行了具體規定。現階段，對于總建筑高度大于 100米的腳手架尚未給出具體的風載取值以及設置規范，相關方法與設計相對較少。同時，位于型鋼支撐架上方的懸挑腳手架且高度超過20米的也未能給出具體規定。綜合來說，我國在腳手架施工方面的研究較少，特別是超高層建筑施工存在較大的盲目性，施工方法不合理，缺少科學的依據，或者雖然參照相關規范進行計算，但計算結果缺少合理性。

分析風載力學可知，在超高層建筑施工中所使用的腳手架的負載作用十分繁瑣。伴隨著建筑高度的增加，風負載也隨之顯著增加，風振作用十分明顯。因現行的建筑負載規范中所規定的各項數據均是依據氣象臺與地面距離相距特定高度且在空曠地帶中測算出來的。在實際施工中，因風面積的作用以及體型的差別，外加腳手架結構內部各點分別處在不同的高度，因此，一定要考慮因體型差異而變化的各個系數。

三、風壓標準值分析

（一）風載體型系數

在超高層建筑施工中，主要使用懸挑腳手架，幾乎不使用敞開式腳手架，密目力網架體比較常見，它可有效防護施工安全，同時，也使得架體受到較大的風載作用，相應的技術規范中給出了具體的風載體型系數，對于擋風系數因未給出詳細的計算方法，在實際施工中通常選擇0.8，然而，因在超高層建筑施工中，風力對腳手架的影響較大，所以，應重視安全網的影響，規避以往按照習慣選擇擋風系數的作法，以免對架體以及連墻件產生不利影響[2]。

對于密目式安全網腳手架而言，在選取擋風系數的過程中，網體擋風面積的明確是主要內容，在使用新型密目式安全力網之前，應認真檢查產品的基本指標，主要包含規格、網目數量與重量等內容。待確定每一項均合格后方可使用。

（二）風振系數

風振指代壓強，它具體是指風速脈動過程中建筑結構所受到的壓強。其中縱向風振指代順著來流方向所表現的脈動風振，這也被稱為順風向風振。眾所周知，大量頻率存在差異的脈動振動因子共同組成風速，在短時間內其振動并不規律可循，但伴隨著時間的延長，次數積累，可通過數學函數來表述這一規律。通常借助結構的隨機振動來分析脈動風速作用規律。

在超高層建筑施工中，因腳手架連接于建筑物并利用建筑物充當基礎，在計算其風振系數時，可依據處于此點的風振系數進行計算。

（三）風壓變化系數

現行的風負載與風壓均是按照特定高度與風速得到的，然而，在實際工程施工中，建筑物高度通常較高且各不相同，因此，對于處于不同高度的風速應參照地面摩擦層風速在高度變化中所表現的規律進行確定。

四、風載作用分析

（一）立桿內力標準值計算

以超高層建筑物所處地區為例，合理計算風壓標準值，依據樓層高度科學選擇基本風壓，也可依據兩步兩跨進行計算，并嚴格參照相應的技術規范計算出風負載標準值。

（二）連墻件內力標準值計算

經由風載作用的架體，其水平力從連墻件轉移到結構中，應確保連墻件與結構緊密相連，進而提高傳力的可靠性[3]。在水平風載作用中，對于連墻件而言，主要承受軸向力，因風向不固定，所以對連墻件的作用情況也各不相同，主要存在受拉、受壓這兩種情況，在受拉情形中僅需要計算強度；在受壓情形中，處計算強度外，還應計算穩定性，在連墻件負載能力計算環節，應嚴格依據軸壓桿件，同時，還應確保剛度充足。在實際施工過程中應依據具體情況合理選擇連墻件，其設置方式應參照風負載進行計算，相應的水平風載作用標準值也各不相同。

綜上所述，腳手架作為超高層建筑施工的重要組成部分，連墻件直接決定著腳手架的使用情況，因此，應認真計算風載作用，確保計算結果合理、可靠[4]。在實際計算環節，選擇風振系數時，不能簡單地將其選作1，應在現行的風載作用計算公式的基礎上進行調整。在超高層建筑物中，連墻件屬于架體和結構的有效銜接構件，它是水平受力構件，如若縫載作用較大，應合理縮減步距，這有利于架體的整體穩定性。對于雙排架式連墻件，在計算軸力設計值時應參照軸壓構件，并依據高度的實際分布進行計算，對于位于不同位置的架體連墻件，在其設計環節應合理設定間距值。

結語：現階段，對于腳手架連墻件而言，尚未制定統一的設置方法，在以往的搭設過程中過度依賴工作經驗，缺少對工程結構受力性能的具體考慮，進而涌現出了較多的質量安全事故。因此，在超高層建筑施工中，應結合實際風載作用合理裝設連墻件，確保使用安全，進而為社會打造更多的安全、優質的超高層建筑物。

[1]王朝暉,曹陽,段藝飛等.風荷載及連墻件對扣件式雙排鋼管腳手架承載能力的影響研究[J].施工技術,2014,43(20):118-121.

[2]張建忠,周健.大空間排架結構腳手架在風荷載作用下架體穩定技術措施探討[J].江蘇建筑,2013,(6):18-19.

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1007-6344（2015）09-0047-01