建筑施工悬挑脚手架受力性能试验研究

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悬挑脚手架由于其在经济性、施工可行性和安全性等方面的技术优势,在高层建筑中被广泛应用。由于悬挑脚手架在设计和施工中的理论依据不足,多按施工经验进行设计和施工,对于悬挑脚手架的整体受力性能研究也偏少。现行规范规定,悬挑脚手架可以用钢丝绳(拉索)进行卸载,但是钢丝绳不参与悬挑架的受力分析,仅作为一种安全储备。本文对悬挑脚手架进行整体受力性能试验研究,验证钢丝绳的卸载作用,认为当钢丝绳适当施加预应力时,可以参与悬挑脚手架的受力计算。结合郑州市“昌建誉峰”项目,在悬挑脚手架的施工过程中,对悬挑型钢、钢丝绳和连墙件的内力进行现场监测,并对实测数据进行分析。在此基础上,建立悬挑架的理论计算模型,假设钢丝绳可以承担外加荷载,得到钢丝绳和悬挑型钢端部受力,并与试验值进行对比。建立悬挑脚手架的二维计算模型,进行有限元模拟计算。然后,改变悬挑架设计参数,得到一系列悬挑型钢端部位移。综合理论计算和模拟分析结果,认为钢丝绳在可靠施加预应力的条件下,可以承担35%-40%的外加荷载,其余的外加荷载由悬挑型钢承担,由此建立悬挑架的计算模型,即同时考虑钢丝绳的卸载作用和悬挑型钢作用的超静定“索梁共同工作模型”。根据索梁共同工作模型,悬挑架设计中悬挑梁截面更加合理,悬挑梁锚固端楼板的局部承压验算也更容易满足。钢丝绳可以承担外加荷载的前提条件是,在施工过程中钢丝绳始终保持适当的预拉力状态。所以在高层建筑悬挑脚手架的施工过程中,要定期检查钢丝绳的拉紧状态,使钢丝绳在整个施工过程中一直保持张紧状态,和悬挑型钢一起承担外加荷载。
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