一、 概述

　　扣件式鋼管支架不管是在橋梁還是在房建的應(yīng)用都非常廣泛，所以搭設(shè)一個安全和實用的扣件式鋼管支架是非常重要的，下面就結(jié)合扣件式鋼管支架在廣河高速廣州段S05標(biāo)橋梁施工中的實際應(yīng)用做些總結(jié)。

　　二、扣件式鋼管支架的荷載

　　1、荷載分類

　　(1）作用于扣件式鋼管支架的荷載可分為永久荷載（恒荷載）與可變荷載（活荷載）。

　　(2）永久荷載（恒荷載）可分為：

   ①扣件式鋼管支架結(jié)構(gòu)自重，包括立桿、縱向水平桿、橫向水平桿、剪刀撐、橫向斜撐和扣件等的自重；

   ②構(gòu)、配件自重，包括腳手板、欄桿、擋腳板、安全網(wǎng)等防護(hù)設(shè)施的自重。

(3）可變荷載（活荷載）主要為：施工荷載，包括作業(yè)層上的人員、器具和材料的自重；

三、 設(shè)計計算內(nèi)容

1、基本設(shè)計規(guī)定

(1）扣件式鋼管支架的承載能力主要進(jìn)行下列設(shè)計計算：

　�、倏v向、橫向水平桿等受彎構(gòu)件的強(qiáng)度和連接扣件抗滑承載力計算；

　�、诹�桿的穩(wěn)定性計算；

　�、哿�桿地基承載力計算。

四、材料說明：

腳手管：采用3號鋼的屈服強(qiáng)度240N/mm2為強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值，引用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，乘以分項系數(shù)1/1.165，這樣鋼材的設(shè)計值f=240/1.165=205 N/mm2，這也說明了規(guī)范采用的設(shè)計方法在實質(zhì)上是屬于半概率半經(jīng)驗進(jìn)行的。

五、工程實例

廣河高速廣州段S05標(biāo)有現(xiàn)澆箱梁29聯(lián)，其中主線寬度17米，匝道寬度有10.5米和8.5米良種，現(xiàn)在以匝道8.5米為例來說明扣件式鋼管支架在施工中的設(shè)計和應(yīng)用。8.5米寬的匝道預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁，跨徑L=25米，橋面寬8.5米，單箱單室，梁高1.5米，底板寬4.5米，腹板寬0.45米（斷面圖如下），整體澆注施工，支架采用扣件式鋼管支架，鋼管為Φ48mm×3.5mm，扣件式鋼管腳手架搭設(shè)的立桿縱距為0.6m（在橫隔梁和過度段位置適當(dāng)加密），橫距為0.5m，步距為1.50m支架直接支承在混凝土墊層上，混凝土墊層為15cm厚，強(qiáng)度為C20，驗算支架內(nèi)力。

1、小橫桿計算

忽略模板自重，橫向間距為0.5m，因此小橫桿的計算跨徑l=0.5m，降量斷面截面積S＝4.44m2，在順橋向單位長度內(nèi)混凝土重量為：g1=4.44×26÷8.5=13.58KN/m

傾倒混凝土和振搗混凝土產(chǎn)生的荷載均按2 KN/m2計算

橫橋向作用在小橫桿上的均布荷載為：

g=g1×0.6+2×2×1=13.58×0.6+4=12.148KN/m

彎曲強(qiáng)度：σ=gl2/10W=12.148×5002/（10×5.078×103）=59.8MPa〈[σ]=205MPa

抗彎剛度：f=gl4/150EI=12.148×5004/（150×2.1×105×1.215×105）=0.198mm〈3mm

2、大橫桿計算

立柱縱向間距為0.6m，因此大橫桿的計算跨徑l=0.6m，現(xiàn)按三跨連續(xù)梁進(jìn)行計算：

由小橫桿傳遞的集中力為F=12.148×0.5=6.07KN，最大彎矩Mmax=0.267Fl=0.267×6.07×0.6=0.97KN.m

彎曲強(qiáng)度：σ=Mmax/W=0.97×106/（5.078×103）=191MPa〈[σ]=205MPa

撓度：f=1.883Fl2/100EI=1.883×6.07×103×6002/（100×2.1×105×1.215×105）=0.0016mm〈3mm

3、立桿計算

立桿承受由大橫桿傳來的荷載，因此N=6.07KN，由于大橫桿步距為1.5m，長細(xì)比λ=l/i=1500/15.78=95，查表，其應(yīng)力折減系數(shù)ψ＝0.552，那么有[N]=ψA[σ]=0.552×489×205=55335N=55KN，由N〈[N]，滿足要求。

4、扣件抗滑力計算

由R=6.07KN〈Rc=8.5KN，滿足抗滑要求。

5、立桿的地基承載力計算

立桿下墊5cm厚的木板，墊木尺寸為0.2×1.3=0.26m2，立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求； p≤fg

其中p —— 立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力 (kN/m2)，p=N/A；

    N —— 上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計值 (kN)；N=5.51KN

    A —— 基礎(chǔ)底面面積 (m2)；A = 0.26 m2；

fg —— 地基承載力設(shè)計值 (kN/m2)；

p = N/A=6.07/0.26=23.3KPa

地基承載力設(shè)計值應(yīng)按下式計算

                           fg = kc×fgk

        其中  kc —— 腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)；粘土取kc=0.5

             fgk —— 地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值；

所以fgk= fg/ kc =23.3/0.5=46.6Kpa，經(jīng)計算要求地基承載力必須大于46.6Kpa。

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