脚手架与模板事故、规范、计算讲座

现场实测： 剪刀撑应力较大，不象实验室，破坏前应力 很低。原因如下： 1、实验室采用标准扣件，拧紧力矩达到40N.m。 现场扣件缺斤短两，拧不紧，使节点刚度下降。 2、现场纵横杆少搭漏搭现象较多，剪刀撑也有部 分缺失。 在现场搭设不规范的情况下，剪刀撑的搭设 对模板支架的稳定尤为重要。
天津大学建筑工程学院模板支架研究
有限元分析结果：
变形模态分析： 1、支模架在横向发生大波鼓曲现象，波长大于步 距。 2、顶部和底剖是支架的薄弱部位，其变形鼓曲的 幅度明显大于其它部位，尤其是底部。 3、水平剪刀撑的设置情况影响了支架变形模态的 半波长度。 4、垂直剪刀撑的设置使支模架的变形明显减少， 使支架的整体刚度得到明显提高。
模板安全技术规范5.1.6规定斜撑等 长细比不应大于200。
剪刀撑长细比要求
JGJ162-2008:长细比不应大于200
GB50666-2011:长细比不应大于200 JGJ130-2011:长细比不应大于250
JGJ300-2013:长细比不应大于250
剪刀撑事故
2009年10月12日上午10时30分许，在青岛开发区长江西 路一工地发生意外一幕，一个脚手架上面的剪刀撑突然从高 空坠落，反弹后不慎将一名正在走路的女工人砸倒，女工人 后经过抢救无效死亡，记者采访时了解到女工人是被从16楼 的高空坠落的剪刀撑砸死的，事发工地已经被责令停工，目 前开发区多个部门介入调查并做好了善后工作。
《混凝土结构工程施工规范》 模板支架剪刀撑设置的规定
支架周边应连续设置竖向剪刀撑。支架长度 或宽度大于6m时，应设置中部纵向或横向竖向剪 刀撑，剪刀撑的间距和单幅剪刀撑的宽度均不宜 大于8m，剪刀撑与水平杆的夹角宜为45-60度，支 架高度大于3倍步距时，支架顶部宜设置一道水平 剪刀撑，剪刀撑应延伸至周边。
在纵横方向，由不少于三排立杆并与水平杆、水平剪刀 撑、竖向剪刀撑、扣件等构成的脚手架。该架体顶部的 钢结构安装等（同类工程）施工荷载通过可调托撑轴心 传力给立杆，顶部立杆呈轴心受压状态，简称满堂支撑 架。
满堂支撑架构造要求
6.9.1 立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a不应超 过0.5m。满堂支撑架搭设高度不宜超过30米。
坍塌机理
坍塌机理
坍塌机理
坍塌机理
西安建筑大学模板支架的整架试验
试验采 取的五 种工况：
试验室结论： 1、支架承载力承着剪刀撑设置的加强而提高，按 有斜框格占总框格的比例而言，占5%时可提高承 载力30%左右，占15-20%时可提高150%，且大 于15%时未见有显著提高。
2、剪刀撑上表面应力的急剧变化与支架倒塌破坏 状态一致，说明剪刀撑是支架破坏前的最后支撑。 剪刀撑及其旋转扣件也支撑不住时，支架将会发 生破坏。
扫地杆构造要求
GB50666-2011:立杆纵向和横向宜设置扫地杆，纵向 扫地杆距立杆底部不宜大于200mm，横向扫地杆宜设 置在纵向扫地杆的下方。
扫地杆构造要求
JGJ300-2013:支撑结构应设置纵向和横向扫地杆，且 宜符合下列规定： 1 对扣件式支撑结构，扫地杆高度h1不宜超过200mm。
2 对碗扣式支撑结构，扫地杆高度h1不宜超过 350mm。 3 对承插式支撑结构，扫地杆高度h1不宜超过 550mm。
扫地杆构造要求
碗扣架规范JGJ166-2011:底层纵、横向水平杆作为扫 地杆，距地面高度应小于或等于350mm，立杆底部应 设置可调底座或固定底座。
盘扣架规范JGJ231-2011：模板支架可调底座调节丝 杠外露长度不应大于300mm，作为扫地杆的最底层水 平杆离地高度不应大于550mm。
3、连板措施：
架体与建筑物的拉结构造
4、保险装置 在无法采用抱柱装置、连墙装置、连板装置与建筑物连结之 处，为防止架顶侧移所设置的装置，如图7、图8所示。钢丝绳 适度收紧，但不可对立杆施力过大，以免立杆向架内侧移。
在一处设置保险装置（平面图）
在多处设置保险装置（平面图）
水平杆构造要求
扫地杆构造要求
现场不规范图片
不设置扫地杆！
南京大演播厅模板支架坍塌现场照片
步距1.8m，采用48 × 3.0钢管，立杆的欧拉临界力：
无剪刀撑，无扫地杆时，长细比：340，临界力：7.5kN 无剪刀撑，有扫地杆时，长细比：255，临界力：13.26kN 有剪刀撑，有扫地杆时，长细比：176，临界力：27.84kN 临界力分别是：1.8倍、3.7倍
JGJ162-2008:在立柱底距地面200mm高处，沿纵横水 平方向应按纵下横上的程序设扫地杆。
扫地杆构造要求
JGJ130-2011:脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向 扫地杆应采用直角扣件固定在距钢管底端不大于 200mm处的立杆上。横向扫地杆应采用直角扣件固定 在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
JGJ300-2013
5.1.8 当支撑结构高宽比大于3，且四周无可靠连 接时，宜在支撑结构上对称设置缆风绳或采取其 他防止倾覆的措施。
JGJ130-2011满堂支撑架拉结设置要求
6.9.7 满堂支撑架高宽比不应大于3。当高宽比大于2时， 应在架体的四周和中部与结构柱进行刚性连接，连墙件 水平间距6-9m，竖向间隔2-3m。在无结构柱部位应采取 预埋钢管等措施与建筑结构进行刚性连接。在有空间部 位，满堂支撑架宜超出顶部加载区投影范围向外延伸布 置2-3跨。
满堂支撑架构造要求
满堂支撑架剪刀撑设置图示
满堂支撑架剪刀撑设置要求
6.9.3 满堂支撑架应根据架体的类型设置剪刀撑，并应 符合下列规定： 1、普通型。 1）在架体外侧四周及内部纵、横向每5-8m，应由底至顶 设置连续竖向剪刀撑。剪刀撑宽度应为5-8m。 2）在竖向剪刀撑顶部交点平面应设置连续水平剪刀撑。 当支撑高度超过8m,或施工总荷载大于15KN/m2,或集中线 荷载大于20KN/m的支撑架，扫地杆的设置层应设置水平 剪刀撑。水平剪刀撑至架体底平面距离与水平剪刀撑间 距不宜超过8m。
剪刀撑设置要求
剪刀撑设置要求
剪刀撑设置要求
剪刀撑设置要求
立杆间距1.2m,步距1.5m时，斜撑长 度1.92m 长细比：λ =Lo/i=192/1.59=121 按照长细比查表得到轴心受压立柱的 稳定系数φ =0.432； 长细比：λ =Lo/i=384/1.59=242 按照长细比查表得到轴心受压立柱的 稳定系数φ =0.131；
JGJ300-2013强条： 7.1.1 支撑结构严禁与起重机械设备、施工脚手 架等连接。 7.1.3 支撑结构使用过程中，严禁拆除构配件。 7.7.2 支撑结构作业层上的施工荷载不得超过设 计允许荷载。
架体与建筑物的拉结构造
广西地方标准： 1、抱柱措施：
架体与建筑物的拉结构造
2、连墙措施：
架体与建筑物的拉结构造
满堂支撑架剪刀撑设置图示
扣件式钢管作高大模板支架时： 宜设置中部纵向或横向的竖向剪刀撑，剪刀 撑的间距不宜大于5m；沿支架高度方向搭设的水 平剪刀撑的间距不宜大于6m。
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130-2011》 满堂支撑架剪刀撑设置的规定
满堂支撑架定义
2.1.5 满堂扣件式钢管支撑架
JGJ162-2008剪刀撑设置要求
1、剪刀撑宽度宜为4-6米。
2、剪刀撑夹角宜为45-60度。
3、剪刀撑应与相交的每一根立杆或水平杆扣结，距 主节点距离不大于150mm。 4、剪刀撑的底端应与地面顶紧。
5、剪刀撑应与立杆、水平杆同步搭设。
6、搭接长度不应小于1 m，用3个旋转扣件扣接，搭 接杆件伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100 mm。 （模板规范要求不小于500mm，用2个旋转扣件扣接）
有限元分析计算结论： 1、随着剪刀撑设置密度的降低，高支模的稳定承 载力明显下降。支架在每4步加一道水平剪刀撑或 竖直剪刀撑每隔5排设置时，承载力基本达到极限， 再增大搭设密度承载力未见有明显提高。 2、水平剪刀撑的设置对整个架体的稳定承载力影 响明显，若不设置剪刀撑或剪刀撑设置过少，将 大大削弱支架的承载力。故水平剪刀撑的设置应 引起工程人员的足够重视。
满堂支撑架剪刀撑设置要求
4)在竖向剪刀撑顶部交点平面应设置连续水平剪刀撑。 扫地杆的设置层水平剪刀撑的设置应符合6.9.3条第一款 第二项的规定，水平剪刀撑至架体底平面距离与水平剪 刀撑间距不宜超过6m。剪刀撑的宽度应为3m-5m
满堂支撑架剪刀撑设置要求
6.9.4 竖向剪刀撑斜杆与地面的倾角应为45-60度，水平 剪刀撑与支架纵横向夹角应为45-60度。
与建筑物拉结构造要求
JGJ300-2013
5.1.6 当有既有结构时，支撑结构应与既有结构 可靠连接，并宜符合下列规定： 1 竖向连接间隔不宜超过2步，优先布置在水平 剪刀撑或水平斜杆层处； 2 水平方向连接间隔不宜超过8m；
3 附柱（墙）拉结杆件距支撑结构主节点宜不 大于300mm； 4 当遇柱时，宜采用抱柱连接措施。
建筑结构学报：《基于有侧移半刚性连接框架理论的无支撑模板支架 稳定承载力分析及试验研究》
剪刀撑
《建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008》 剪刀撑设置的规定
建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008规定：
满堂模板和共享空间模板支架立柱，在外侧 周圈应设由下至上的竖向连续式剪刀撑；中间在 纵横向应每隔1Om左右设由下至上的竖向连续式剪 刀撑，其宽度宜为4～6m，并在剪刀撑部位的顶部、 扫地杆处设置水平剪刀撑。
顶层水平杆构造
JGJ162-2008:可调支托底部的立柱顶端应沿纵横向设 置一道水平拉杆。
顶层水平杆构造
JGJ130-2011规范：立杆伸出顶层水平杆中心线至支 撑点的长度a不应超过0.5m。
顶层水平杆构造要求
JGJ300-2013:支撑结构顶端可调托撑伸出顶层水平杆 的悬臂长度（h2）应符合下列规定 1 悬臂长度h2不宜大于500mm。
JGJ162-2008： 6.1.9.3 所有水平拉杆的端部均应与四周建筑物 顶紧顶牢。无处可顶时，应在水平拉杆端部和中 部沿竖向设置连续式剪刀撑。 6.2.4.6 当支架立柱高度超过5m时，应在立柱周 圈外侧和中间有结构柱的部位，按水平间距6～9m、 竖向间距2～3m与建筑结构设置一个固结点。 5.1.7.3 当露天支架立柱为群架柱时，当高宽比 大于5时，必须加设抛撑或撑风绳。
建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008规定：
当建筑层高在8～20m时，除应满足上述规定 外，还应在纵横向相邻的两竖向连续式剪刀撑之 间增加之字斜撑，在有水平剪刀撑的部位，应在 每个剪刀撑中间处增加一道水平剪刀撑。
建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008规定：
当建筑层高超过20m时，在满足以上规定的基 础上，应将所有之字斜撑全部改为连续式剪刀撑.
2 可调托撑螺杆伸出长度不应超过300mm，插入立杆 内的长度不应小于150mm。 3 可调托撑螺杆外径与立杆钢管内径的间隙不宜大于 3mm，安装时上下应同轴；
4 可调托撑上的主龙骨（支撑梁）应居中。
顶层百度文库平杆构造
北京西西工程现场照片
北京西西工程现场照片
中间的水平杆构造
JGJ162-2008:扫地杆与顶部水平拉杆之间的间距，在 满足模板设计所确定的水平拉杆步距要求条件下，进 行平均分配确定步距后，在每一步距处纵横向应各设 一道水平拉杆。最大步距不得大于1.8m。
满堂支撑架剪刀撑设置要求
2、加强型。 1）当立杆纵横间距为0.9×0.9m～1.2×1.2m之间 ，在 架体外侧周边及内部纵、横向每4跨（且不大于5m）应由 底至顶设置连续竖向剪刀撑，剪刀撑宽度应为4跨。 2）当立杆纵横间距为0.6×0.6m～0.9×0.9m（含 0.6×0.6m，0.9×0.9m ）时，在架体外侧周边及内部纵、 横向每5跨（且不小于3m）应由底至顶设置连续竖向剪刀 撑，剪刀撑宽度应为5跨。 3）当立杆纵横间距为0.4×0.4m～0.6×0.6m（含 0.4×0.4m）时，在架体外侧周边及内部纵、横向每3m3.2m应由底至顶设置连续竖向剪刀撑，剪刀撑宽度应3m3.2m。