扣件式腳手架

扣件式鋼管

腳手架1/28/20241腳手架的基本內(nèi)容簡介扣件式腳手架基本內(nèi)容扣件式腳手架的安全問題扣件式腳手架國內(nèi)研究現(xiàn)狀扣件式腳手架中的計算問題目錄1/28/20242研究目的1、經(jīng)濟發(fā)展→高支撐、高跨度→模板工程要求提高→支模中的扣件式鋼管架最普遍的模式，占主導。1/28/20243研究目的2、支模架被視為臨時設施→設計與實際（材料、計算模型、管理）相脫節(jié)1/28/20244研究目的3、扣件式鋼管支模架危險源→安全事故頻發(fā)（群死群傷）→吸取教訓1/28/20245研究目的4、高支模架實測研究少→局限架體本身監(jiān)測→國外經(jīng)驗較難直接應用（施工習慣和構(gòu)造措施差異）→施工期間砼結(jié)構(gòu)和架體同時監(jiān)測1/28/20246什么是腳手架？在施工現(xiàn)場為工人操作、安全防護、解決樓層水平運輸和模板支撐而搭設的支架體系。1/28/20247腳手架分類——按所用材料毛竹腳手架鋼腳手架軟梯1/28/20248軟梯1/28/20249腳手架分類——按設置形式單排腳手架、雙排腳手架、滿堂腳手架、滿高腳手架、交圈腳手架和特形腳手架1/28/202410單排、雙排(a)立面(b)側(cè)面（雙排）（c)側(cè)面（單排）

1—立桿；2—大橫桿；3—小橫桿；4—腳手板；5—欄桿；

6—拋撐；7—斜撐（剪刀撐）；8—墻體1/28/202411滿堂腳手架1/28/202412腳手架分類——支撐部位和方式1/28/202413腳手架分類——支撐部位和方式5）、6）例？1/28/202414對腳手架的基本要求

寬度應滿足工人操作、材料堆置和運輸?shù)男枰?，腳手架的寬度一般為1.5～2.0m；并保證有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性；構(gòu)造簡單；裝拆方便并能多次周轉(zhuǎn)使用。1/28/202415過高的腳手架注意

過高的腳手架必須有防雷措施，鋼腳手架的防雷措施是用接地裝置與腳手架連接，一般每隔50m設置一處。最遠點到接地裝置間腳手架上的過渡電阻不應超過10m。1/28/202416鋼腳手架注意防電

鋼腳手架(包括鋼井架、鋼龍門架、鋼獨腳把桿提升架等)不得搭設在距離35kV以上的高壓線路4.5m以內(nèi)的地區(qū)和距離1~10kV高壓線路2m以內(nèi)的地區(qū)，否則使用期間應斷電或拆除電源。1/28/202417扣件式鋼管腳手架——組成鋼管扣件腳手板底座1/28/2024181/28/202419扣件式鋼管腳手架構(gòu)造1—外立桿；2—內(nèi)立桿；3—橫向水平桿；4—縱向水平桿；5—欄桿；6—擋腳板；7—直角扣件；8—旋轉(zhuǎn)扣件；9—連墻件；10—橫向斜撐；11—主立桿；12—副立桿；13—拋撐；14—剪刀撐；15—墊板；16—縱向掃地桿；17—橫向掃地桿1/28/2024201/28/2024211/28/2024221/28/2024231/28/2024241/28/2024251/28/202426扣件式鋼管腳手架構(gòu)件尺寸

鋼管一般用48mm、厚3.5mm的焊接鋼管。

用于立柱、縱向水平桿和支撐桿

(包括剪刀撐、橫向斜撐、水平斜撐等)

的鋼管長宜為4～6.5m；用于橫向水平桿的鋼管長度以2.2m為宜。1/28/202427連接件基本形式(a)直角扣件；(b)旋轉(zhuǎn)扣件（也稱回轉(zhuǎn)扣件）；(c)對接扣件。1/28/202428連接處基本形式1/28/202429連接處基本形式1/28/202430連接處基本形式1/28/202431腳手板

腳手板可采用沖壓鋼腳手板、鋼木腳手板、竹腳手板等。每塊腳手板重量不宜大于30kg?？奂戒摴苣_手架的基本形式有雙排、單排兩種，一般用于外墻砌筑與裝飾。1/28/2024321/28/202433扣件式鋼管腳手架優(yōu)點——主導裝拆方便；施工便捷；適應性強；施工成本低。1/28/202434扣件式鋼管腳手架的事故1/28/2024351/28/2024362010年蕪湖某配送中心坍塌（視頻）1/28/2024372010年貴陽國際會展中心模板支撐系統(tǒng)垮塌1/28/202438各種腳手架事故共同原因都是垂直于架體縱向的橫向失穩(wěn)；

體系的垮塌都是在混凝土澆筑的過程中發(fā)生，失穩(wěn)或垮塌都是自身或與其他結(jié)構(gòu)無連接或連接最薄弱處首先失穩(wěn)；1/28/202439事故共同原因腳手架垮塌大都是大波鼓曲模式，首先發(fā)生在架體底部；大多事故都與材料材質(zhì)有關(guān)。1/28/202440扣件式鋼管腳手架的事故原因—材料缺陷1、扣件合格率低現(xiàn)場屬于對合格率的嚴格控制，規(guī)范規(guī)定JGJ130-2011規(guī)定對接扣件抗滑承載力為3.2KN，對直角回轉(zhuǎn)扣件抗滑承載力為8KN，而現(xiàn)場一般很難達到此規(guī)定。1/28/202441扣件式鋼管腳手架的事故原因—材料缺陷2、鋼管壁厚變薄由于市場的競爭及商家對利潤的追求，名義上Φ48×3.5鋼管實際管壁厚只有2.8-3.0mm，也使得其軸向抗壓能力降低18.7%-13.3%。而且本來就較厚的鋼管壁，使用多年后，局部壁厚也變薄。1/28/202442扣件式鋼管腳手架的事故原因—材料缺陷3、鋼管彎曲模板支撐系統(tǒng)的設計時沒有考慮其在使用多年后將會產(chǎn)生的彎曲和變形，而將其按照直線鋼管來設計，這樣使得實際彎曲后的鋼管承載力降低。經(jīng)過多次重大事故，專家對其事故后的鋼管承載力進行調(diào)查，合格率僅50%。1/28/202443扣件式鋼管腳手架的事故原因—施工過程中1、項目部對模板支撐系統(tǒng)執(zhí)行規(guī)范規(guī)定技術(shù)要求的掌握有限或疏于監(jiān)督，使得施工組織設計及方案無法準確落實。工作中的施工人員思想松懈，管理者責任單薄。1/28/202444扣件式鋼管腳手架的事故原因—施工過程中2、一線工作人員專業(yè)素質(zhì)較低，由于市場的流動性，現(xiàn)場管理人員更換頻繁，很難保證作業(yè)人員的技術(shù)穩(wěn)定性，存在技術(shù)交底和安全培訓的潛在危機。同時，施工企業(yè)項目部多地點分散，對這些薄弱環(huán)節(jié)的檢查難保質(zhì)量。1/28/202445扣件式鋼管腳手架的事故原因—施工過程中3、建筑市場競爭激烈，要想提高中標率，只有壓低中標，而其他費用不能免去，大多施工企業(yè)便在招標文件中不提或少提施工安全投入費，在施工工程中的此筆費用偏少。在施工過程中安全費這一點上，國外投入的費用遠遠超于我國。1/28/202446扣件式鋼管腳手架的事故原因—施工過程中4、在有關(guān)規(guī)范中關(guān)于扣件的規(guī)定，雖然規(guī)定了“扣件螺栓擰緊扭力矩值不應小于40N?m，且不應大于65N?m”，但施工過程中實際很難控制這一點。1/28/202447扣件式鋼管腳手架的事故原因—支架搭設計問題1、鋼管長度限制，當搭設高度較高的情況下立桿必需接長，會出現(xiàn)多個接長的節(jié)點。接長的方式在技術(shù)交底不祥或現(xiàn)場疏忽時通常采用對接扣件，這種方式在理論上理解為一個鉸接節(jié)點，對立桿的穩(wěn)定性極為不利。實際上，該鉸接連接點是立桿中的最容易破壞的薄弱環(huán)節(jié)，只要立桿稍有偏心，該處變形就會很大。1/28/202448扣件式鋼管腳手架的事故原因—支架搭設計問題2、立桿地基基礎(chǔ)部滿足要求。地基與基礎(chǔ)對于腳手架的安全性有非常重要的作用，是其主要的受力部位，能否處理得當直接關(guān)系到腳手架的安全和穩(wěn)定。搭設前應按照規(guī)范檢查地基是否堅實、平整且驗算其承載力。1/28/202449扣件式鋼管腳手架的事故原因—支架搭設計問題3、立桿的接頭不符合規(guī)范。接頭有對接和搭接兩種，一般采用對接，因為對接的承載力遠遠高于搭接，而且搭接存在著偏心，只有在頂部作高度調(diào)整時，才用搭接。如果采用搭接，則要注意搭接旋轉(zhuǎn)扣件不少于2個，搭接長度不應小于1m，端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不少于100mm。1/28/202450扣件式鋼管腳手架的事故原因—支架搭設計問題而在建筑施工時往往立桿的接頭會出現(xiàn)如對接接頭沒有交錯布置，搭接接頭的搭接長度不夠，或者要求采用對接時隨意改用了搭接等不符合規(guī)范要求和設計要求。目前腳手架計算時，所用的計算簡圖與實際不符。實際搭設是扣件連接，受力是偏心荷載，而起計算簡圖采用鋼結(jié)構(gòu)的鉸接節(jié)點。1/28/202451扣件式鋼管腳手架的事故原因—支架搭設計問題4、忽視了掃地桿的作用。現(xiàn)在很多施工現(xiàn)場都不設置掃地桿，認為其作用不大，但實際掃地桿必須布置。

施工時在支架離地20cm處的橫縱雙向設置掃地桿課約束立桿的位移及沉陷，提高立桿的承載力。1/28/202452扣件式鋼管腳手架的事故原因—支撐架計算1/28/202453扣件式鋼管腳手架的事故原因—支撐架計算1/28/202454扣件式鋼管腳手架的事故原因—支撐架計算1/28/2024551/28/202456扣件式鋼管腳手架的事故原因—支撐架計算1/28/202457扣件式腳手架使用過程中誘因分析1/28/2024581/28/2024591/28/2024601/28/2024611/28/202462基于故障樹方法分析腳手架施工安全性故障樹分析法是從腳手架過程事故出發(fā)，按照因果關(guān)系或者施工順序，對每一個層次分析事故原因，直到找出誘發(fā)事故的所有原因。1/28/202463基于故障樹方法程序1/28/202464故障樹法符號意義1/28/202465故障樹法圖1/28/202466多源信息融合技術(shù)多源信息融合（Informationfusion）,是一種多層次、多方面處理信息的過程，利用計算機對來自多個傳感器的多源信息進行檢測、關(guān)聯(lián)、估計和綜合處理，它能綜合各種來源的信息，使獲取的信息更加完整。1/28/202467D-S證據(jù)理論D-S證據(jù)理論用于多傳感器信息融合時，由各傳感器獲得信息，并對問題進行評價，構(gòu)成該理論中的證據(jù)，利用這些證據(jù)構(gòu)造相應的基本概率分配函數(shù)，對所有的命題賦予一個可信度。1/28/202468多源傳感器信息融合實質(zhì)上就是在同一個評價原則下，利用D-S組合規(guī)則將各個證據(jù)體合并成一個新的證據(jù)體，新證據(jù)體表示了最終融合所得的信息，最后根據(jù)決策規(guī)則進行決策。下面將介紹的“腳手架施工安全預警模型”就是一種多源傳感器信息融合方法。1/28/202469腳手架施工安全預警模型構(gòu)建通過對腳手架施工中人的因素、施工設備因素、施工環(huán)境因素和施工管理因素四個方面的影響因素進行分析，布設傳感器進行檢測，對風險因素進行識別，對腳手架安全狀態(tài)做定性分析。1/28/202470安全預警模型傳感器輸出數(shù)據(jù)分析1、依據(jù)各項多個傳感器的輸出數(shù)據(jù)與預先設定的狀態(tài)（安全、臨界、警戒）區(qū)間比較得出各桿件的安全狀態(tài)隸屬變。2、求出隸屬度對應得到基本概率分配mass函數(shù)3、每個傳感器就是一個證據(jù)體，合成不同傳感器的信息，將不同證據(jù)體得出的基本可信度分配合并產(chǎn)生一個總體基本可信度分配，從而根據(jù)置信度得出最后的識別結(jié)果。1/28/202471安全狀態(tài)預測流程圖1/28/202472扣件式腳手架搭設流程1/28/202473扣件式腳手架搭設流程1/28/202474國內(nèi)研究現(xiàn)狀1/28/202475國內(nèi)研究現(xiàn)狀1/28/202476國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1/28/202477國內(nèi)研究現(xiàn)狀1/28/202478計算模型1/28/202479計算模型理論1/28/202480傳統(tǒng)扣件式腳手架計算步驟根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》設計計算，通過計算機輔助設計計算。1/28/202481傳統(tǒng)扣件式腳手架設計流程1/28/202482傳統(tǒng)計算理論中存在的問題1、規(guī)范中關(guān)于扣件式鋼管腳手架高支撐系統(tǒng)計算適合雙排腳手架，承載力偏低，與實際模型差異較大，不適于重荷載作用下的高支撐體系。而我國，按此取值，驗算穩(wěn)定性時，不是十分合理。1/28/202483傳統(tǒng)計算理論中存在的問題2、沒有考慮高支撐高度變化對承載力的影響。規(guī)范中，這個公式中沒考慮搭設高度對計算長度的影響，分析結(jié)果表明高支撐。1/28/202484傳統(tǒng)計算理論中存在的問題3、忽略節(jié)點偏心的影響。用扣件連接的鋼管腳手架，當縱向或橫向水平桿與立桿交匯的軸線傳荷載至立桿，但存在偏心距約53mm。1/28/202485傳統(tǒng)計算理論中存在的問題4、為簡化計算，規(guī)范中通過調(diào)整系數(shù)加以考慮，忽略偏心。這樣做欠佳，雖然調(diào)整系數(shù)對誤差的減小有一定幫助，但由于高支撐體系上不的荷載偏心左右的附加彎矩不能忽略，同時還存在P-△作用，對體系穩(wěn)定性影響較大。1/28/202486半剛性鋼框架支撐架計算理論扣件式腳手架可以看做半剛性剛框架體系。該論文在多層多跨剛框架穩(wěn)定理論的基礎(chǔ)上采用計算長度法，用柱穩(wěn)定的計算方法去代替框架穩(wěn)定的計算方法，并在計算中考慮梁的約束作用。更精確的框架極限承載力還應考慮二階效應