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1、扣件式钢管脚手架的使用和设计内容提要:本文介绍扣件式钢管脚手架的构造和技术要求、技术参数，担忧全因素分析，设计要求和简化设计计算。1、构造和技术要求扣件式钢管脚手架的主要构件有：立杆、大小横杆、斜杆、底座和顶托等。各种杆件优先承受外径 48mm、壁厚 3.5mm 或 3mm 的焊接钢管,也可承受同样规格的无缝钢管或用外径5051mm 壁厚 34mm 的焊接钢管或其它钢管。长度以 46.5m 为好。这样的长度一般重25kg 以内，适合人工操作。1、1 扣件、底座和顶托的根本形式（1） 直角扣件十字扣：用于两根呈垂直穿插钢管的联接；（2） 旋转扣件回转扣：用于两根呈任意角度穿插钢管的联接；（3）
2、对接扣件筒扣、一字扣：用于两根钢管对接联接；玛钢扣件钢板扣件扣件重量和容许荷载表项目直角扣件回转扣件对接扣件重量Kg1.251.501.60容许荷载N600050002500重量Kg0.690.701.00容许荷载N600050002500（4） 底座：扣件式钢管脚手架的底座用于承受脚手架立柱传递下来的荷载，标准底座 用可锻铸铁制造。也可用 8mm、边长 150mm 的钢板作底板，外径 60mm、壁厚 3.5mm、长 150mm 的钢管作套筒焊接而成。（5） 顶托主要用于支模架，有平板和L 型两种，置于立杆的上端，多带有丝杠以调整高度。1、2 构造形式1立杆（1） 立杆构造及其平面布置设计要求
3、立杆横距1.01.5m，纵距1.02.0m当用双立杆时纵距 1.52.0m；50m 以上的脚手架，宜下部承受双立杆，上部承受单立杆，上部单立杆的高度应小于40m。相邻立杆的 接头位置应错开布置在不同的步距内，与相近大横杆的距离不宜大于步距的1/3图 1。立杆与大横杆必需用直角扣件扣紧大横杆对立杆起约束作用，对确保立杆承载力关系很大，不得隔步设置或遗漏。当承受双立杆时，必需都用扣件与同一根大横杆扣紧，不得只扣紧1根， 以避开其计算长度成倍增加。立杆承受上单下双的高脚手架，单双立杆的联接构造方式有二图2：单立杆与双立杆之中的一根对接，该杆承受全部上部单立杆局部荷载的70以上和下部荷载双 立杆局部的
4、 50；单立杆同时与两根双立杆用不少于3 道旋转扣件搭接，其底部支于小横杆上，且三道扣件紧接，以加强对大横杆的支持力。这种联接方式下的两根立杆的荷载一样。梁板模板高支撑架的立柱可视设计荷载状况承受单立杆或双立杆；立杆之间必需按布距满设双向水平杆，确保其在两个方向具有足够的设计刚度；承受双立杆时，一般应承受同一1立杆接头hh/3大横杆接头a a/3图 1立杆、大横杆的接头位置上单立杆对接扣直角扣大横杆回转扣下双立杆单杆相接双杆联接图 2单立杆和双立杆的联接方式方向的双杆布置，以适应水平杆的设置要求；当梁板荷载相差较大时，梁下和板下可承受不同的立杆间距，但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变距，以
5、确保水平杆件的连续设置要求。此外，还有承受粗钢管的“劲性立柱”和粗大钢管的“救命柱”作法。（2） 立杆步距的设计要求当架体构造荷载自重在立杆不同高度段所引起的轴向力变化不大时，可承受等步 距设置；当中部有加强层或支架很高、使其轴向力沿高度的变化较大时，可承受“下小上大” 的变步距设计，但步距的变化亦不宜过多。一般状况下，模板支架的步距以0.91.8m 为宜，不宜超过 1.8m。（3） 立杆的垂直偏差当架高在 30m 以内时，应不大于架高的 1/200；当架高在 30m 以上时，应按架高的1/4001/600 掌握，使其全高偏斜不大于 10cm。2大横杆步距为 1.21.8m。上下横杆的接长位置
6、应错开布置在不同的立杆纵距中，与相近立杆的距离不大于纵距的 1/3图 1。同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/300，且不大于 5cm。相邻步架的大横杆应错开布置在立杆的两侧，以削减立杆偏心受载状况。 3小横杆贴近立杆布置对于双立杆，则设于双立杆之间，搭于大横杆之上并用直角扣件扣紧。在任何状况下，均不得撤除贴近立杆的小横杆。4） 剪刀撑沿支架四周外立面应满设剪刀撑；30m 以下脚手架在两端设置，中间每隔 1215m 设一道。剪刀撑应联系34 根立杆，斜杆与地面夹角为4560；30m 以上脚手架，沿脚手架两端起，每 79 根立杆设一道，且每片架子不少于三道。剪刀撑应沿架子连续布置，
7、在相邻两排剪刀撑之间，每隔 1015m 高加设一组长剪刀撑图 3。剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧外，在其中间应增加24 个扣结点。10 15m10 15m79 根立杆34 根立杆图 3剪刀撑布置图5） 整体性构造层设置当支架的高度较高20m或其横向高宽比6 时，为了加强其构架的整体刚度，应视需要设置一至数道整体性水平加强层，有两种形式图 4：单水平加强层，即每隔 46m沿水平构造层设置水平斜杆或剪刀撑，且必需与立杆相连接，设斜杆的框格数量应大于该水平层框格总数的 1/3；双水平加强层，在支撑架的顶部和中部每隔1015m 沿水平构造层桁架构造a单水平加强层b双水平加强层模
8、板支架的水平加强层构造单水平加强层4 6mh剪刀撑a等步距双水平加强层10 15mh2剪刀撑h1b变步距模板支架的竖向构造图 4模板支架的水平加强层和竖向构造图设置双水平加强层，在其间的四周和中部每隔 1015m 设竖向斜杆，形成连接上下水平层的构造桁架，使其形成具有较大刚度和变形约束力量的空间构造层。在任何状况下，高支撑架的顶部和底部扫地杆的设置层必需设置整体性水平加强层。6） 顶部承载支撑点设计最好在立杆顶部装设顶托，顶托底板至支架顶层横杆的距离不宜大于 0.4m。当支撑点位于顶层横杆时，应尽量靠近立杆，且不宜大于200mm。支承横杆与立杆的连接扣件应进展抗滑验算，当设计荷载N12KN 时
9、，可用双扣件，12KN 时，应改用顶托方式。7） 变形对模板支架稳定性的影响（1） 地基的不均匀沉降能显著影响支架立柱的受力均匀性，易产生立柱的局部失稳事故。（2） 模板下部支撑梁的变形易引发支架的严峻不均匀受力，导致支架突发性的整体倒塌事故。1、3 梁板模板支架的搭设和使用要求1） 搭设要求严格按设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置。剪刀 撑的搭设是将一根斜杆扣在立杆上，另一根斜杆扣在小横杆的伸出局部上，这样可以避开两 根斜杆相交时把钢管别弯。斜杆两端扣件与立杆节点即立杆与横杆的交点的距离不宜大 于 20cm，最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不宜大于50cm，以保证架
10、子的稳定性；脚手架各杆件相交伸出的端头，均应大于 10cm，以防止杆件滑脱；水平杆的连接应承受搭接扣件；确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于标准的规定；斜杆应尽量与立杆连接， 接点构造符合标准规定；确保每个扣件的拧紧扭力矩掌握在4050Nm，最大不超过 60Nm；扣件的开口朝向：用于连接的对接扣件，开口应朝架子内侧，螺栓向上，避开开口朝上，以防止雨水进入地基支座的设置和承载力量均应到达设计要求。2） 施工使用要求细心设计混凝土浇筑方案，确保模板支架均衡受载，宜承受从中部开头、向两边扩 展的浇筑方式；严格掌握实际施工荷载不超过设计荷载，在荷载计算时应考虑消灭的最大 荷载，并提出掌握要求，在施工
11、中设专人对施工荷载进展监控；在确保安全的前提下，在浇筑开头后，派人检查支架及其支承状况，觉察有下沉、松动和变样子况时，准时予以解决。有条件时，可承受应力检测监控和摄像监控。2、模板支架的担忧全因素分析2、1 支架钢管存在的担忧全因素一般钢管易锈蚀，影响承载力；钢管管壁厚度严峻不均和缺乏；钢管的管端屡次气割或电焊割，端面严峻不平坦，用作立杆时，在对接扣件部位消灭初弯曲，严峻影响立柱的承载力，易失稳；钢管弯曲。2、2 扣件使用中消灭的担忧全因素扣件来源杂乱，质量不均；旧扣件的螺栓有滑丝，但仍牵强使用。未检查扣件质量。2、3 支架设计和使用中消灭的担忧全因素立杆垂直高度误差偏大，扣件拧紧力矩不满足要
12、求，水平杆的连接未承受搭接方式；缺少立杆水平联系，未设剪刀撑或数量不够；支架设计中对不利荷载因素及分布生疏缺乏，未实行相应对策及措施；相邻钢管的接头位置不正确；未设扫地杆和水平加强层或数量不够；横向水平木枋分别荷载不均匀；设计错误，搭设过程中转变设计参数；地基承载力不够或沉降过大和不均匀；在搭设支架的过程中未加强中间检查；在浇筑混凝土前和浇筑过程中未加强监控和检查；混凝土浇筑程序不符合设计要求；治理不力，安全意识淡薄，不进展技术交底。3、扣件式钢管脚手架的简化设计计算3、1 扣件钢管搭设模板支撑架的根本受力特性1排架支撑立杆两种不同受力状态的承载力（1） 钢管排架立杆顶端设可调顶托传力支模在钢
13、管顶端插入可调顶托，这种支模方法属轴心受压，因此，削减步高能显著提高承载力。（2） 钢管排架顶部水平钢管传力支模梁或板等水平混凝土构件的自重和施工荷载通过底摩下的木枋将荷载传至支架的水平 钢管，水平钢管又通过与立杆扣接的直角扣件将荷载传至立杆，立杆所受的力为偏心力，偏 心距为 53mm。模板支架系统的承载力由两个因素打算：立杆在偏心荷载下的稳定承载力；经计算，支架步高为 1.8m 时，稳定承载力设计值为 13KN；支架顶部水平钢管与立杆扣接的直角扣件的抗滑力。单杆扣件抗滑力可按 68KN 考虑，双扣件抗滑力可按 12KN 考虑。比照可知，扣件的抗滑承载力小于偏心受压状态下的稳定承载力。（3）
14、支架立杆用对接扣件作钢管接长的承载力在可能的条件下，特别是重荷载支模时，应优先承受立杆钢管对接接长的方式。假设顶部立杆用单直角扣件扣接在下一部水平钢管上作高度调整时，此时该顶部立杆的承载力打算于单扣件的抗滑力，以按 68KN 考虑为宜。假设顶部立杆用双旋转扣件搭接接长时，每根立杆的承载力以小于 8KN 考虑为宜，两旋转扣件的间距应在800mm 以上。（4） 高空支模承受双立柱的承载力双立柱中，荷载作用在其中的一根主立柱上，单立杆与双立杆之中的一根对接，该杆的荷载安排规律为由上而下递减，向下传至第 3 步时承受全部上部单立杆局部荷载的70以上和下部荷载双立杆局部的50；经 7 步传递时，主副立杆各承受 50。3、2 扣件钢管支模方案设计要点1） 对于混凝土厚板类施工的支模，作用在模板上的荷载可简化为面荷载；对于混凝土 梁类施工支模，可简化为线荷载；凡面荷载下的木枋接头应错开布置；凡线荷载的，梁下的 木枋不能有接头，并应垂直梁轴线铺放，使荷载均匀分布到已作加密的肯定宽度的架体上。2） 模板支架上的荷载考虑混凝土、钢筋及模板等恒载及施工荷载，设计荷载按恒载+活载 1.3。恒载包括脚手架自重。注： 1.3(极限状态法中构造抗力分项系数R1.087)=1.41，与TJ17-74
