一、 概述

　　扣件式钢管支架不管是在桥梁还是在房建的应用都非常广泛，所以搭设一个安全和实用的扣件式钢管支架是非常重要的，下面就结合扣件式钢管支架在广河高速广州段S05标桥梁施工中的实际应用做些总结。

　　二、扣件式钢管支架的荷载

　　1、荷载分类

　　(1）作用于扣件式钢管支架的荷载可分为永久荷载（恒荷载）与可变荷载（活荷载）。

　　(2）永久荷载（恒荷载）可分为：

   ①扣件式钢管支架结构自重，包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重；

   ②构、配件自重，包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施的自重。

(3）可变荷载（活荷载）主要为：施工荷载，包括作业层上的人员、器具和材料的自重；

三、 设计计算内容

1、基本设计规定

(1）扣件式钢管支架的承载能力主要进行下列设计计算：

　　①纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件抗滑承载力计算；

　　②立杆的稳定性计算；

　　③立杆地基承载力计算。

四、材料说明：

脚手管：采用3号钢的屈服强度240N/mm2为强度的标准值，引用现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》规定，乘以分项系数1/1.165，这样钢材的设计值f=240/1.165=205 N/mm2，这也说明了规范采用的设计方法在实质上是属于半概率半经验进行的。

五、工程实例

广河高速广州段S05标有现浇箱梁29联，其中主线宽度17米，匝道宽度有10.5米和8.5米良种，现在以匝道8.5米为例来说明扣件式钢管支架在施工中的设计和应用。8.5米宽的匝道预应力钢筋混凝土连续箱梁，跨径L=25米，桥面宽8.5米，单箱单室，梁高1.5米，底板宽4.5米，腹板宽0.45米（断面图如下），整体浇注施工，支架采用扣件式钢管支架，钢管为Φ48mm×3.5mm，扣件式钢管脚手架搭设的立杆纵距为0.6m（在横隔梁和过度段位置适当加密），横距为0.5m，步距为1.50m支架直接支承在混凝土垫层上，混凝土垫层为15cm厚，强度为C20，验算支架内力。

1、小横杆计算

忽略模板自重，横向间距为0.5m，因此小横杆的计算跨径l=0.5m，降量断面截面积S＝4.44m2，在顺桥向单位长度内混凝土重量为：g1=4.44×26÷8.5=13.58KN/m

倾倒混凝土和振捣混凝土产生的荷载均按2 KN/m2计算

横桥向作用在小横杆上的均布荷载为：

g=g1×0.6+2×2×1=13.58×0.6+4=12.148KN/m

弯曲强度：σ=gl2/10W=12.148×5002/（10×5.078×103）=59.8MPa〈[σ]=205MPa

抗弯刚度：f=gl4/150EI=12.148×5004/（150×2.1×105×1.215×105）=0.198mm〈3mm

2、大横杆计算

立柱纵向间距为0.6m，因此大横杆的计算跨径l=0.6m，现按三跨连续梁进行计算：

由小横杆传递的集中力为F=12.148×0.5=6.07KN，最大弯矩Mmax=0.267Fl=0.267×6.07×0.6=0.97KN.m

弯曲强度：σ=Mmax/W=0.97×106/（5.078×103）=191MPa〈[σ]=205MPa

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

3、立杆计算

立杆承受由大横杆传来的荷载，因此N=6.07KN，由于大横杆步距为1.5m，长细比λ=l/i=1500/15.78=95，查表，其应力折减系数ψ＝0.552，那么有[N]=ψA[σ]=0.552×489×205=55335N=55KN，由N〈[N]，满足要求。

4、扣件抗滑力计算

由R=6.07KN〈Rc=8.5KN，满足抗滑要求。

5、立杆的地基承载力计算

立杆下垫5cm厚的木板，垫木尺寸为0.2×1.3=0.26m2，立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求； p≤fg

其中p —— 立杆基础底面的平均压力 (kN/m2)，p=N/A；

    N —— 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N=5.51KN

    A —— 基础底面面积 (m2)；A = 0.26 m2；

fg —— 地基承载力设计值 (kN/m2)；

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

地基承载力设计值应按下式计算

                           fg = kc×fgk

        其中  kc —— 脚手架地基承载力调整系数；粘土取kc=0.5

             fgk —— 地基承载力标准值；

所以fgk= fg/ kc =23.3/0.5=46.6Kpa，经计算要求地基承载力必须大于46.6Kpa。

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