建筑施工模板支架立桿承載能力計算對比分析

孫學建

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，不同架體的構造不同，各有優勢。扣件式搭設靈活，但施工質量不容易保證;碗扣式、盤扣式、輪扣式都是定模數的模板支架，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配件質量不過關，輪扣式模板支架的節點連接不牢固，目前這兩種架體在部分地區禁止使用。實際上扣件式模板支架是因材料、生產質量和搭設質量不過關而導致的承載能力不夠，并不是結構形式本身有問題;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，本質上與扣件式架體一樣，屬于框架式支撐結構形式。

關鍵詞：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容，在應用上十分廣泛，并保障著建筑物的整體安全。但是，由于當下模板支撐體系設計與施工經驗尚未成熟，導致安全事故頻頻發生。為了保障大家的生命安全以及財產安全，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定性的原因，進而保障高大模板支撐體系的安全性，讓建筑行業獲得更好的發展，推動我國經濟建設的速度。

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，材質的提高并不是主要原因，因為查取標準軸心受壓穩定系數時，要考慮鋼號修正系數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，僅材質不同，A桿為Q235，B桿為Q345，僅受軸力時桿件應力為N（/φA）式中：N——軸心力;φ——軸心受壓構件的穩定系數;A——毛截面面積。因εk的存在，φ不相同。假設其長細比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]。當立桿僅考慮軸心受力時，B桿的應力是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，主要原因是構造方式不同，導致立桿計算長度不同，進而影響了承載力的計算結果。JGJ130—2011《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》、JGJ166—2016《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規范》和JGJ231—2010《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規程》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進行放大，不同的是計算長度系數放大程度。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構形式，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高支模區域模板支撐設計概況

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。立桿頂部設置可調托撐，雙拼主楞設置在可調托撐內頂緊。次楞間距不大于200mm。Φ48.3mm×3.6mm鋼管雙拼作為主楞。立桿頂部設置可調托撐，雙拼主楞設置在可調托撐內頂緊。采用Φ48.3mm×3.6mm的Q235B普通扣件式鋼管搭設支撐排架及剪刀撐，扣件連接。梁側模、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。原材料可以稱之為安全控制中的重要環節，需要嚴格控制原材料的根本質量。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的進行使用，很容易由于磨損、腐蝕等情況，而導致質量大大降低。并且，在具體施工時，鋼管的壁厚、外徑經常性的不符合規定，無法滿足基本的材料使用要求，當鋼管厚度出現偏差時就會直接影響到結構的承載范圍。因此，在開展設計工作時，就需要到現場進行抽測檢查，并根據具體的測量結果，對模板的支撐力與承載力進行計算。在施工材料入場之前，就應當提前對扣件與鋼管等材料的質量進行檢查，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排架搭設基本要求

支撐體系結構建筑體系建設應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，剛度及其結構穩定性，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生的最大荷載。現澆主梁鋼筋混凝土板、梁，當模板總體設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，當主跨起拱長度超過4m，模板均宜直接進行主梁起拱。當跨度大于4m，模板應起拱。梁和板上的立桿，其縱、橫向之間的空隙度應與立桿長度相等并形成一定的倍數。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，并且還應同時采用3個螺母旋轉扣件分別安裝到距離桿端不超過100mm的位置上。

結束語

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

參考文獻

[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及其管理分析[J].居舍，2019（11）：35+3.

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