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摘要：脚手架可以用于建筑物墙外施工、防护用，也可以作为桥梁等施工时的支撑系统。本文将通过结构仿真软件对仅在自重作用下的碗扣式脚手架极限搭设高度进行探讨。
关键词：碗扣式脚手架；极限搭设高度；自重作用
中图分类号：TU731.2 文献标识码：A 文章编号：
现行《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）第1.0.3条规定，落地碗扣式脚手架当搭设高度H<20m时可按普通架子常规搭设，当搭设高度H>20m及超高、超重、大跨度的模板支撑体系必须制定专项施工设计方案，并进行结构分析和计算。此规定笼统地提出了20m的搭设界限值，并未明确区分承重和非承重的结构区别。脚手架可以用于建筑物墙外施工、防护用，也可以作为桥梁等施工时的支撑系统。故，理论上用途不同，搭设高度的界限值应有所不同，而且与碗扣式脚手架的步距、层高都有关系。本文将通过结构仿真软件对仅在自重作用下的碗扣式脚手架极限搭设高度进行探讨。
1荷载分析
（1）恒载：自重；风荷载（基本风压400Pa，高度变化系数取1.14，體型系数取0.8）
（2）活载：施工活荷载取施工荷载2.5kN/m2和混凝土振捣荷载2kN/m2之和，即4.5kN/m2
2 工况分析
1.20恒载＋1.40活载
3 满堂脚手架模型
为了使问题更具有代表，并方便计算步长，特选取水平面架设，设满堂脚手架总长度30米，总宽度12米，总高度待求。运用sap2000，建立满堂脚手架空间模型如图1所示。
4 计算方案
宽度方向步距取600mm，长度方向步长分别取300、600、900、1200、1500、1800mm，层高分别取1200、1800、2400、3000mm，两者进行组合，选取不同的总高度，用sap2000进行试算，输出各杆件的应力比图，宽度方向边榀钢管应力比图如图2所示，同理也可以得到长度方向边榀钢管应力比图和水平向钢管应力比图，图幅较大不在本文示出。当钢管的最大应力比达到1.0时，即认为此时的总高度即为最大值。
图1满堂脚手架计算模型
图2宽度方向边榀钢管应力比图
5 计算结果统计
计算结果如表1所示。选取不同的步长和层高进行组合，就会有相应的应力图输出，考虑到图形可读性较差，仅用表格列出各组合下最终的最大理论搭设高度及应力比值，不再输出各种组合时的应力比图。
表1仅考虑自重时的脚手架搭设高度
表中总高度是试算值，根据相应应力比的大小可估算极限高度。例如，步长取1800mm，层高取1800mm，试算高度为90m，此时计算得到最大应力比为1.103，因其大于1.0，故认为结构失效，则可知此种组合时，极限高度应小于90m。
6 小结
从表1中可以看出，仅考虑自重时，碗扣式脚手架的搭设高度可以很大，但实际工程中，考虑到整体稳定性、节点安全程度、施工可行性等各种因素，此结果意义仅存在理论上的探讨。规范中规定碗扣式脚手架的搭设高度不宜超过20米，若超过20米的需要进行专门的结构计算与设计。因为考虑到实际脚手架要承受荷载，故20米的高度限定是一个比较保守的值，具体问题需结合结构型式及受荷大小综合确定。
参考文献：
[1]糜嘉平，脚手架、模板倒塌事故的原因及对策，建筑技术，2001，32(4): 260-260
[2]潘德恩，颜聪，彭瑞麟，钢管鹰架支撑结构类型及破坏模式之探讨，结构工程师，2000年，增刊
[3]孙尚田，王学洲，WDJ碗扣型多功能钢管脚手架在城市立交桥工程中的应用，施工技术，22: 700-702
关键词：碗扣式脚手架；极限搭设高度；自重作用
中图分类号：TU731.2 文献标识码：A 文章编号：
现行《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）第1.0.3条规定，落地碗扣式脚手架当搭设高度H<20m时可按普通架子常规搭设，当搭设高度H>20m及超高、超重、大跨度的模板支撑体系必须制定专项施工设计方案，并进行结构分析和计算。此规定笼统地提出了20m的搭设界限值，并未明确区分承重和非承重的结构区别。脚手架可以用于建筑物墙外施工、防护用，也可以作为桥梁等施工时的支撑系统。故，理论上用途不同，搭设高度的界限值应有所不同，而且与碗扣式脚手架的步距、层高都有关系。本文将通过结构仿真软件对仅在自重作用下的碗扣式脚手架极限搭设高度进行探讨。
1荷载分析
（1）恒载：自重；风荷载（基本风压400Pa，高度变化系数取1.14，體型系数取0.8）
（2）活载：施工活荷载取施工荷载2.5kN/m2和混凝土振捣荷载2kN/m2之和，即4.5kN/m2
2 工况分析
1.20恒载＋1.40活载
3 满堂脚手架模型
为了使问题更具有代表，并方便计算步长，特选取水平面架设，设满堂脚手架总长度30米，总宽度12米，总高度待求。运用sap2000，建立满堂脚手架空间模型如图1所示。
4 计算方案
宽度方向步距取600mm，长度方向步长分别取300、600、900、1200、1500、1800mm，层高分别取1200、1800、2400、3000mm，两者进行组合，选取不同的总高度，用sap2000进行试算，输出各杆件的应力比图，宽度方向边榀钢管应力比图如图2所示，同理也可以得到长度方向边榀钢管应力比图和水平向钢管应力比图，图幅较大不在本文示出。当钢管的最大应力比达到1.0时，即认为此时的总高度即为最大值。
图1满堂脚手架计算模型
图2宽度方向边榀钢管应力比图
5 计算结果统计
计算结果如表1所示。选取不同的步长和层高进行组合，就会有相应的应力图输出，考虑到图形可读性较差，仅用表格列出各组合下最终的最大理论搭设高度及应力比值，不再输出各种组合时的应力比图。
表1仅考虑自重时的脚手架搭设高度
表中总高度是试算值，根据相应应力比的大小可估算极限高度。例如，步长取1800mm，层高取1800mm，试算高度为90m，此时计算得到最大应力比为1.103，因其大于1.0，故认为结构失效，则可知此种组合时，极限高度应小于90m。
6 小结
从表1中可以看出，仅考虑自重时，碗扣式脚手架的搭设高度可以很大，但实际工程中，考虑到整体稳定性、节点安全程度、施工可行性等各种因素，此结果意义仅存在理论上的探讨。规范中规定碗扣式脚手架的搭设高度不宜超过20米，若超过20米的需要进行专门的结构计算与设计。因为考虑到实际脚手架要承受荷载，故20米的高度限定是一个比较保守的值，具体问题需结合结构型式及受荷大小综合确定。
参考文献：
[1]糜嘉平，脚手架、模板倒塌事故的原因及对策，建筑技术，2001，32(4): 260-260
[2]潘德恩，颜聪，彭瑞麟，钢管鹰架支撑结构类型及破坏模式之探讨，结构工程师，2000年，增刊
[3]孙尚田，王学洲，WDJ碗扣型多功能钢管脚手架在城市立交桥工程中的应用，施工技术，22: 700-702