扣件式钢管模板支撑架立杆承载力的影响因素分析
《扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
1995 1 1996 2 1997 3 1998 4 1999 5 2000 6 2001 7 2002 8 2003 9 2004 10 2005 11
50
52 41 33 40 30 30
52
48 42
43
2006年、2007年建筑施工事故起数比较
摘自 《全国建筑施工安全生产形势分析报告（2007年度） 》
2007年死亡人数
死 亡 人 数
8
9
10
11
12
2006年、2007年全国建筑施工事故起数比较
90 80 70 60
事 故 起 数
50 40 30 20 10 0
北天河山内辽吉黑上江安浙福江山河湖湖广广海四云贵西陕甘青宁新重 兵 京津北西蒙宁林龙海苏徽江建西东南北南东西南川南州藏西肃海夏疆庆 团 市市省省古省省江市省省省省省省省省省省区省省省省区省省省区区市
《扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
随着高层建筑日益增多，建筑结构日趋复杂，脚手架、 模板工程、基坑、塔吊等工程在搭设、施工、使用中作业危 险因素多，极易发生伤亡事故。
建设工程的施工安全问题，直接关系到人民群众的生命 财产安全，受到社会的广泛关注。从建设部到各级地方主管 部门、从施工单位到项目部、从行业内到行业外，关爱生命 、关注安全一直是工作的主旋律。但是，不可否认的事实是 建设行业已经成为除能源矿业之外的第二大安全事故高发行 业，与今天中国快速发展的经济和越来越强调和谐社会、以 人为本的大环境不相适应。
常用密目式安全立网全封闭式双排脚手架的设计尺寸（m） 连墙 件设 置 立 杆 横 距 lb 1.05 二步 1.30 三跨 下列荷载时的立杆纵距la(m) 步距 h 1.5 2+0.35 (kN/m2) 2.0 脚手架 允许搭 设高度 [H] 50
扣件式Φ48钢管支模架缺陷与改进建议
扣件式Φ48钢管支模架缺陷与改进建议由于钢管（Φ48）搭设脚手架和支模架简易、灵活、方便，且钢管经久耐用，租用费用相对较低，Φ48钢管在建筑施工中得到广泛应用，但是钢管搭设支模架倒塌事故时有发生，如2002年10月25日南京电视台演播中心施工过程中，发生一起模板支撑系统整体坍塌事故，造成6人死亡，11人重伤，24人轻伤。
这与钢管支模架本身存在缺陷与计算数学模型精确度不足有重大关系，本文分析钢管支模架倒塌事故原因，寻找对策，提出改进措施是十分必要的。
一，事故原因分析1、材料上原因（1）钢管壁厚变薄在市场上采购钢管，名义上是Φ48×3.5钢管，实际测量时，不少钢管壁厚实为2.8～3.0mm，其轴向抗压能力降低18.7～13.3％。
钢管使用多年，局部壁厚也变薄。
（2）钢管弯曲钢管经过多年使用后，钢管将产生变形和弯曲，而模板支撑系统设计时均按直线钢管来考虑，不考虑其弯曲变形的，实际上钢管弯曲后的承载能力大为降低。
某工程发生重大事故后对钢管进行检查，其合格率仅为50%。
（3）扣件合格率低规范JGJl30—2001表5.1.7规定对接扣件抗滑承载力为3.2KN，直角与回转扣件抗滑承载力为8KN，从现场检查发现，很难达到此规定，某工地发生重大事故后，对扣件进行检查，其合格率为0％。
2、施工安全管理（1）不少施工现场项目部对模板支撑系统执行规范规定技术要求观念不强，作业人员思想松懈，由于使用临时工较多，未按施工组织设计和施工方案进行作业，检查中常发现立杆间距变大现象，简化操作程序，未按公司规定的程序进行搭设，未进行严格检查或检查不彻底，致使薄弱环节未能及时发现，检查责任又不到位。
（2）现场管理人员更换频繁，建筑现场一线作业人员素质较低，存在技术交底和安全培训不到位现象。
（3）由于施工企业项目部多，地点分散，各种检查很难全面铺开，特别对于新招民工，民工培训和公司安全责任制不能及时落实，安全措施不到位。
（4）建筑市场竞争激烈，压价情况严重，在招标文件中极大多数不提及施工安全投入费用单项，施工企业为了提高中标率，只能采用低价投标，施工中安全投入费用自然减少，施工安全投入费用与国外相比，差距很大。
脚手架稳定承载力影响因素的有限元分析
脚手架稳定承载力影响因素的有限元分析傅强【摘要】The fastener-style tubular steel scaffold is numerically modeled in ANSYS, some factors including vertical tube space, horizontal tube space, rigid connection and hinge connection which effect the eigenvalue buckling capacity are researched in the paper.%采用ANSYS软件对扣件式钢管模板支架进行了有限元模拟,分析了考虑扣件式节点为刚接节点、铰接节点和半刚性节点对模板支架特征值屈曲承载力的影响；并分析了立杆步距、立杆间距、剪刀撑等因素对支架特征值承载力的影响.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2011(033)007【总页数】3页(P62-64)【关键词】有限元;屈曲分析;脚手架【作者】傅强【作者单位】宁波大学建筑工程与环境学院,浙江宁波315211【正文语种】中文【中图分类】TU393随着建筑事业的蓬勃发展，模板支撑体系的应用越来越普遍，其中由于扣件式钢管模板支架搭设和拆除方便、快捷、灵活的特点以及规范JGJ130-2001《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的支持，使其在模板支架中的使用量占有绝对地位，被广泛的应用于一般工业与民用建筑、大跨建筑以及高架桥梁等结构施工中，但其频繁的工程事故一直是建筑施工安全的主题。
从扣件式脚手架支撑体系事故中可以看出，在脚手架发生破坏时，大部分均为失稳破坏，而构件的承载力则远没有达到其极限承载力，因此，深入研究影响扣件式脚手架稳定承载力是一项很有必要的工作［1］。
1 有限元模型根据某项目脚手架的布置方案为基本骨架，对扣件式钢管模板支架结构模型进行了有限元分析。
高大模板扣件式钢管支撑系统若干问题的探讨
龚 育敏
上海 广 厦 （ 团 ） 限公 司 集 有 ２ １０ ０ １８
摘 要： 针对 扣 件式 钢管 模板 支 撑 系统在 工程 实 践 中经常 发生 重 大工 程事 故 的 原 因进行 了分析 ，并 对 其在 施工 中存在 的 常 见 问题 提出 了相应 的解 决办 法 。 关 键词 ： 建筑 工程 扣件 式钢 管 高 大模板 支撑 钢 管接 长节 点 中图分类号 ： Ｕ ５ ． Ｔ ７５ ２ ／ 文献标识码 Ｂ 【 文章编号】１０ —０ １２ １ ）１０ ６— ３ ０４ １０ （０２０ —０ １０
１２ 构 造措 施 不到位 ．
１ 事故发生的原 因分析
１１ 设计 计 算不 合理 ．
（ ）由于模板支撑 系统是一种 临时性的结构 ， １ 设计 院
的设计 人 员不 负责 进 行此 项 内容 的设计 ， 以其 设计 计 算 所
通常是由施工单位的技术人员进 行的 ，而理论计算往往是
施 工 技术 人 员的 弱项 ，因而在施 工 方案 的 编 制 中容 易 出现
计算长度公式均 为 ７（０ ＋ ａ《 ０ Ｈ ＝ｈ ２ ；建筑施工模板 安全技术 ）
规范》 Ｇ １２ ２０ ） ， （ Ｊ ６— ０８中 立杆计算长度取为最大步距。这样 Ｊ 的计算无法满足稳定安全系数 ≥２ 的要求 ， ． ０ 规范中没有考 虑架体的整体失稳影响 ，而模板支撑 系统的破坏形式基本
为整体 失 稳 。所 以 ，基 于这 些公 式计 算 的 结 果是 偏不 安 全
的。
（） ３ 规范《 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
地杆和支撑顶部的双 向水平杆不仅对立杆步距有影响 ， 也
作者简介 ： 龚育敏（ ９ ８ ）男 ， １７ 一 ， 大学本科 ， 工程师。 。
扣件式钢管支撑架影响因素分析
２ ）多层 排架 计算 模 型分 析法 ． 此种 模 型分 析法 认 为 模 板 支架 是 上 下 两 端 铰 接 的多层 排 架 ， 稳 定 性 可 以 简化 为 一 根 两 端 铰 其 接 的等代 柱 的稳 定 性 ， 代 柱 的 刚 度 等 于 该 多层 等 排架 单柱 刚度 的 总 和 ， 代 柱 的计 算 长 度 为 多层 等 排架 柱 的高度 （ ２ ． 图 ）
扣 件 式钢 管 支撑 架 影 响 因 素分 析
蔡 兰 峰
（． １甘肃建筑职业技术学 院 ， 甘肃 兰州 ７０５ ； ． ３０ ０ ２ 同济大学 ， 上海 ２０ ０ ） ０ ０ ０
摘 要 ： 件式 钢 管支撑 架仍被 广 泛地应 用 于各种模 板 支架 系统 中． 扣 其安 全性 与诸 多因素有 关 ， 扣 在 件 式钢 管 支撑 架影 响 因素分析 的基 础上 提 出了一 些搭设 建议 ， 对预 防事故 的发 生有 着积极作 用． 关 键词 ： 板 支架 ； 模 扣件 式钢 管 ； 响 因素 ； 设建 议 影 搭
其 假定 条 件 是 视 杆 件 的 连接 点 为 “ 刚接 ” 但 ，
其与传统的建筑结构不 同点是将其最下端视为铰
接（ １ ． 图 ） 由于考虑 这种节 点 刚接 与实 际情况 还是 有 很 大差异 ． 文献 ［ ］ ４ 中提 到有 学 者 引用 半 刚性 修 正系数 来修 正节 点非 完 全 刚 接 的方 法 ， 算 发 现 ， 计
中图分 类号 ：Ｕ Ｔ３ 文献标 志码 ： Ａ 扣 件式 钢管 脚手 架 有 “ 架 模 型 ” “ 架模 型 ” 框 、排 和 “ 铰接 架模 型” 三种计 算模 型 ； 中主要 有 “ 侧 等 其 有
１ 扣件 式钢 管支 撑 体 系
扣件式钢管脚手架高支模体系安全性分析
１ 支撑体 系受 力部 分 ）
① 立杆的回填土必须夯实 ， 无论是支承于土层
还 是支 承 于楼 面的 支撑立 杆 底部 均应 设底 座 ， 底部 木 垫板 厚 度不 小 于５ ｒｍ，垫板 平 面尺 寸 除计 算有 ０ ａ 特 别要 求外 不应 小于２ ０ ｍ￣ Ｏ ｍｍ； ０ｍ ２Ｏ
结构 的拉结 点 。
无 验 收 的情 况下 进行 。 给高 ： 莛模体 系 的安 全埋 下严
重 隐患 。 ３ 保证 扣件 式钢 管脚 手架 高支模 安全 的措 施
（ ） 设材料 １搭
式 多种多样 、 支撑体 系荷 载传 递多样 化 。
（ ） 支模 支撑 体 系搭 设 ３高
①钢管 、 扣件应从正规厂家进货 ， 并具有质量
② 方案 中必须考虑高支模体系与一般模板支
撑在 构造 方面 的不 同要 求 。扫地 杆 、 横 向水 平 拉 纵 杆 、 刀 撑 的设 置 以及 支撑 体 系与 内部 结构 柱 和周 剪
边 已有建 筑结 构 的可靠 拉 接等 都必 须符 合 《 建筑 施 工模 板安 全技术 规 范》 Ｊ Ｊ６ — ０ ８ 的规 定 。 （Ｇ １ ２ ２ ０ ）
性 做 了简要 分析 ， 括说 来确 保 高支 模体 系 安全 的 概 关 键在 于重 视安 全生 产 管理 ． 真贯 彻安 全 生 产法 认
径与 钢管 内径 间 隙不 大于３ ｍ， 调 支托 底部 的 立 ａ ｒ 可
柱顶 端应 沿 纵 横 向设 置 一道 水 平 拉杆 ， 形 支 托 与 Ｕ
立 柱错 开 固定在 水平 拉杆 上 、 有相 邻立 杆 对接 接头 位 于 同一步 距 内的或 对 接 接 头位 于步 距 的 中间位
置 。
③支撑立杆倾斜 ，致使受力状态与计算不符 ，
扣件式钢管脚手架支模的安全性分析标准范本
安全管理编号：LX-FS-A91252扣件式钢管脚手架支模的安全性分析标准范本In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior oractivity reaches the specified standard编写：_________________________审批：_________________________时间：________年_____月_____日A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑扣件式钢管脚手架支模的安全性分析标准范本使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。
资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。
1 概况随着我国经济建设的发展、综合国力的提升，基本建设工程亦不断的向高、大难方向发展。
公共建筑中的大跨度、大空间和高层建筑中的转换层在结构中的使用越来越多，随之而来的是施工中模板的支撑成为一项重要的技术课题，而安全性则是此类结构模板支撑的重点。
国内几起较有影响的模板支撑倒塌事故多发生在此类结构中（如20xx年南京市电视台新闻演播大厅在屋盖混凝土浇筑中发生的模板支撑整体倒塌、20xx年深圳盐坝高速公路高架桥施工模板支架倒塌等）。
对于模板支撑，国内目前以扣件式钢管脚手架为主，但此类支撑国内目前尚无专门的技术规程。
对于高度较小的此类支撑的搭设，施工单位一般都有较为成熟的经验，但在高、大空间的支撑方案设计中，技术人员往往参照一般支架搭设，考虑问题不全面，给支架的安全留下隐患。
JGJ130-2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范
• 在规范中，将上式改写为：
（1.2NGk+∑1.4NQk）≤
A f = ' 0.9 R
A fy
' 0.9 R R
• γ’R的值根据以现行规范表达的脚手架立杆 的可靠度水平应符合安全系数为K的条件求 得，即：
A fy （ NGk+∑NQk）≤ 应等效于 K A fy （1.2NGk+∑1.4NQk）≤ ' 0.9 R R
三、双排脚手架的结构性能及其规范修 订内容
1、双排脚手架的结构性能 • 在作用极限荷载时，双排脚手架结构的可 能破坏形式是以连墙件为反弯点的脚手架 平面外大波整体失稳或脚手架较大步距间 立杆段的局部弯曲失稳二种形式。通常情 况下，脚手架的破坏形式表现为前一种， 其承载力由平面外大波整体失稳时的承载 力值确定。但是，如果脚手架的步距过大 （超过二米），立杆段的稳定承载力可能 低于整体失稳时的承载力。
•
•
双管立杆脚手架的经济性不好，很少使用， 本次修订中予以取消。 • 柔性连墙件的做法粗糙，可靠性差，不符 合安全要求，本次修订中予以取消。 • 与建筑结构荷载规范的内容统一。将作用 于脚手架上的风荷载标准值的计算公式由： wk=０.７μz·μs· w0（w0取n=50的值） 修改为： wk=μz·μs· w0 （w0取n=10的值） • 将荷载效应组合表中的可变荷载组合系数 修改为0.9。
1 ' 0.9 R
作为计算长
为如下形式：l0=k•μ•h 。故：
7320 7320 7320 i 2 ' ' 2 ' 2 2 ' 2 0.9 R 0.9 R (0 ) ( 0.9 R ) (0 ) ( 0.9 R ) ( h) 2
脚手架的受力分析
脚手架的受力分析脚手架是由各受力杆件组成的结构单元。
横向水平杆（小横杆）、纵向水平杆（大横杆）和立杆等杆件组成了承载框架，剪刀撑和连墙件主要是保证脚手架的整体刚度和稳定性，增加抵抗垂直和水平力的能力。
以钢管扣件式脚手架为例，脚手架上的荷载传递途径是：脚手板上的全部竖向荷载作用在横（或纵）向水平杆上，并通过扣件传递到立杆上，最后由立杆传递给基础，水平风荷载则是通过连墙件传递给建筑物。
钢管扣件式脚手架各部件基本受力情况如下：（1）垫板与底座，主要是受压配件，将立杆传来的点荷载转变为面荷载，增加对地面的受力面积，提高基础的抵抗力。
（2）立杆，是组成脚手架的主体构件，主要是承受压力，同时也是受弯杆件，是脚手架结构的支柱。
（3）扫地杆，主要作用是限制脚手架立杆在受偏心力矩的作用下底部发生的位移，同时减少由于基础不均匀沉降而造成脚手架倾斜，主要承受拉力和压力。
（4）纵向水平杆，是组成脚手架的主体构件，是受弯、受拉杆件，一是承受脚手板传来的荷载，承受安全立网自重荷载、抵御风载，二是约束立杆长细比。
（5）横向水平杆，是组成脚手架的主体构件，是受弯杆件，同时也承受脚手板传来的荷载，是脚手架受力和传力的主体。
（6）剪刀撑，是限制脚手架框架变形的构件，主要承受拉力和压力，通过旋转扣件的抗滑力将力传递给连接的立杆或横向水平杆。
（7）连墙件，是将脚手架承受的风荷载和其他水平荷载有效的传递到主体结构上的构件，并能够限制脚手架竖向变形。
在承受拉力、压力的同时又要承受拉结点自身的扭力。
（8）防护栏杆：主要是受弯和受拉杆件，设置在外立杆内侧，通过与立杆连接的扣件将所承受的水平力传到立杆上。
脚手架作用（1）脚手架的主要作用1）为操作人员提供可靠的作业平台：2）临时堆放建筑材料，放置简单施工工具：3）进行短距离的水平运输：4）挂设安全网，防止高处坠落和高处坠物。
（2）脚手架的基本要求1)满足使用要求有适当的宽度,应满足工人操作、材料堆放及运输的要求。
模板支架受力分析要点讲解(专业研究)
模板支架受力分析要点讲解
（1）、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》对模板支架计算规定：
1)、模板支架立杆轴向力设计值
不组合风荷载时：N=1.2∑NGk+1.4∑NQk
组合风荷载时：N=1.2∑NGk+0.85×1.4∑NQk
式中∑NGk——模板支架自重、新浇砼自重与钢筋自重标准值产生的轴向力总和；
∑NQk——施工人员及施工设备荷载标准值、振捣砼时产生的荷载标准值产生的轴向力总和。
2)、模板支架立杆的计算长度l0
l0=h+2a
式中h——支架立杆的步距；
a——模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度。
3)、对模板支架立杆的计算长度l0=h+2a的理解
为保证扣件式钢管模板支架的稳定性，规范中支架立杆的计算长度是借鉴英国标准《脚手架实施规范》
（BS5975-82)的规定，即将立杆上部伸出段按悬臂考虑，这有利于限制施工现场任意增大伸出长度。
若步高为1.8m，伸出长度为0.3m，则计算长度为l0=h+2a＝1.8+0.6=2.4m，其计算长度系数µ＝2.4/1.8=1.333，比目前通常取µ＝1
的值提高33.3%，对保证支架稳定有利。
（2）、扣件抗滑承载力的计算复核：
扣件钢管支架的双扣件抗滑试验用钢管扣件搭设模板支架，水平杆将荷载通过扣件传给立杆。
步高在1.8m以内时，其承载力主要由扣件的抗滑力决定。
双扣件抗滑试验表明：
扣件滑动：2t
扣件抗滑设计：1.2t
（3）、扣件钢管支模计算实例：
预应力大梁1000*2650mm，27m跨。
钢管排架间距600 *600mm。
《扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
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9、连墙件的设置要求；
（1）靠近主节点设置，偏离主节点距离不应大于 300㎜。柔性连墙件的做法粗糙，可靠性差，本次
修订中予以取消。 （2）应从底层第一步纵向立杆处开始设置，该处设
11
规定脚手架高度不宜超过50m的依据： 1 根据国内几十年的实践经验及对国内脚手架的
调查，立杆采 用单管的落地脚手架一般在50m 以下。当需要的搭设高度大于50m时，一般都比 较慎重地采用了加强措施，如采用双管立杆、分 段卸荷、分段搭设等方法。国内在脚手架的分段 搭设、分段卸荷方面已经积累了许多可靠、行之 有效的方法和经验。
《扣件式钢管脚手架安全 技术规范》JGJ130-2011
（段涤非）
1
随着高层建筑日益增多，建筑结构日趋 复杂，脚手架、模板工程、基坑、塔吊等工 程在搭设、施工、使用中作业危险因素多， 极易发生伤亡事故。
建设工程的施工安全问题，直接关系到
人民群众的生命财产安全，受到社会的广泛 关注。从建设部到各级地方主管部门、从施 工单位到项目部、从行业内到行业外，关爱 生命、关注安全一直是工作的主旋律。但是， 不可否认的事实是建设行业已经成为除能源 矿业之外的第二大安全事故高发行业，与今 天中国快速发展的经济和越来越强调和谐社 会、以人为本的大环境不相适应。
（一）工具式模板工程：包括滑模、爬模、飞模等工程。
（二）混凝土模板支撑工程：搭设高度8m及以上；搭设跨度18m及以上；施 工总荷载15kN/m2及以上；集中线荷载20kN/m及以上； （三）承重支撑体系：用于钢结构安装等满堂支撑体系，承受单点集中荷载 700kg以上。
模板支架设计一受力分析
模板支架设计一——受力分析（1）、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》对模板支架计算规定：1)、模板支架立杆轴向力设计值不组合风荷载时：N=1.2∑N Gk +1.4∑N Qk组合风荷载时： N=1.2∑N Gk +0.85×1.4∑N Qk式中 ∑N Gk ——模板支架自重、新浇砼自重与钢筋自重标准值产生的轴向力总和； ∑N Qk ——施工人员及施工设备荷载标准值、振捣砼时产生的荷载标准值产生的轴向力总和。
2)、模板支架立杆的计算长度l 0l 0=h+2a式中h——支架立杆的步距；a——模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度。
3)、对模板支架立杆的计算长度l0=h+2a的理解为保证扣件式钢管模板支架的稳定性，规范中支架立杆的计算长度是借鉴英国标准《脚手架实施规范》（BS5975-82)的规定，即将立杆上部伸出段按悬臂考虑，这有利于限制施工现场任意增大伸出长度。
若步高为1.8m，伸出长度为0.3m，则计算长度为l0=h+2a＝1.8+0.6=2.4m，其计算长度系数µ＝2.4/1.8=1.333，比目前通常取µ＝1的值提高33.3%，对保证支架稳定有利。
a.两端铰接b.一端固定一端铰接c.一端固定一端自由（2）、扣件抗滑承载力的计算复核：底模下水平钢管与立杆之间常用单扣件连接。
在标准拧紧力矩为40N.m条件下，扣件钢管模板支架单扣件抗滑实验结论：扣件滑动时加荷1.1~1.2t。
扣件钢管支架的双扣件抗滑试验用钢管扣件搭设模板支架，水平杆将荷载通过扣件传给立杆。
步高在1.8m以内时，其承载力主要由扣件的抗滑力决定。
双扣件抗滑试验表明：扣件滑动：2t扣件抗滑设计：1.2t（保证安全系数）（3）、扣件钢管支模计算实例：预应力大梁1000*2650mm，27m跨。
钢管排架间距600 *600mm1）荷载计算恒载砼：1×2.65×2.4=6.36t/m钢筋：1×2.65×0.25=0.66t/m模板：（1+2.51+2.51) ×0.03=0.18t/m6.36+0.66+0.18=7.2t/m活载：（1+1+1）×0.25=0.75t/m支撑设计荷载：7.2×1.2+0.75×1.4=9.69t/m2）按双扣件抗滑设计梁下按每排5根钢管，横向间距@600，沿梁纵向钢管排架间距亦@600。
浅谈扣件式钢管模板支撑体系
中图分类号 ：Ｔ Ｕ ７ ５ ５ ． ２
文献标志码 ：Ｂ
文章编 号 ：１ ６ ７ ３ — ０ ４ ０ ２ （ ２ ０ １ ６ ） １ ２ — ０ ０ ４ ６ — ４ ０
２ １ 世纪 以来 ，我 国的土木行 业进入 了快 速发展时期 ，建筑越来越美观 ，越来越高大 ，
中间受 力立 杆 采用 通长 的整杆 ，共 设置 三步 两
跨 的支撑体系，上述几何尺寸 四个有限元模型 相 同。 ‘ 图 一： 有 限元模 型 一立 杆顶 端伸 出
１ ０ ０ｍ ｍ ；
图－ － ： 有 限 元 模 型 二 立 杆 顶 端 伸 出
３ ０ ０ｍｍ ；
图 三： 有 限元模 型 三立 杆顶 端伸 出
一
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
支撑体系 中的立杆 和水 平杆 。Ｂ Ｅ Ａ Ｍ１ ８ ８ 适用
于分析细长 的梁 （ 本文模型 的单根立杆的高度 为５ ５ ０ ０ ａ ｒ ｍ，截面积为 ４ ２ ４ ｍ ｍ ，是细长梁 的模 型） 。Ｂ Ｅ Ａ Ｍ １ ８ ８ 单元是基 于Ｔ ｉ ｍ ｏ ｓ ｈ ｅ ｎ ｋ ｏ 梁理论 的。具有扭切变形效果 。Ｂ Ｅ Ａ Ｍ１ ８ ８ 是一个二
事故频 发 。因此 ，本 文就 四种立杆 伸 出顶层水 平杆长 度进行 建模计 算 ，得 出屈 曲荷载 ，为施工 提供 参考 。本 文通过 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ 有 限元软件 模拟扣 件式钢 管模板 支撑体 系 。通过 分析 发现 ，顶步 跨 中和顶 层 伸 出端 发生最 大位移 ， 四个模 型的失稳 形态位 置不一 样 。悬伸 段高度 变化对扣 件式钢 管模 板支 撑体系 的屈 曲荷载影 响很 大。 当超 过 ５ ０ ０ ｍ ｍ时 ，应 采取相 应 的构造措施 来确保 支撑体 系的安全 。立 杆伸 出 顶层水 平杆长 度小 于等于 ３ ０ ０ ｍ ｍ时 ，模板 支撑体 系的失稳 形态是 出现较 均匀 的大波鼓 曲 ；当立 杆伸 出顶层水 平杆长度 大于等 于 ５ ０ ０ ｍ ｍ时 ，模板 支撑体 系的失稳 形态 是顶部起 主导作用 的局部失稳 。
建筑工程钢管扣件脚手架模板支撑体系分析与改进
３２ 抗侧能力定量计算困难 ＿． ３ 对 于高 大模板 支撑体 系 ，往 往 需要增 设纵横 向 的剪刀 撑 ，这一部 分在规范上一般只提 出构造要求 ，设计 中往往忽 视验算 。特别是高大模板支撑 系统往往存在抗侧能力不足而 引起倾覆 ，而这多因未进行定量分析 。 ３３ ．专项方案设计的疏漏
计 并持 续改进钢 管扣件式脚手架模板支撑体 系成 为一个值得
重视 的 课题 。
合 国家标准 ：１ 组旋转扣件 １ 组不合格 ，１ 组十字 扣件 １ ４ ３ ４ 组 不合格 ，１ 组对接扣件９ ４ 组不合格。钢管、扣件是建筑脚手架 和模板支撑 的基本元件 ，其质 量直接影响脚手架、模 板支撑 的承载强度和稳定性。 ３２ －计算模式的局限性 ３２１ ＿＿ 计算模 式实际受力模 式有差异 钢 管扣件式脚手架 的计算 ，是将体 系简化为质地均匀刚 性杆件和铰接点组成 的体 系来计算的 ，但杆 件的计算模型和 简 图与 实际受力情况有较大差别。首先 ，计算中各杆件节点 是按交于一点的铰接点考虑 ，但实际中各杆 件的连接不能交 于一点 ，加之施工中杆件的垂直度一般 只靠 肉眼观察 ，甚至
可能超出 《 建筑 施工 扣 件 式钢 管 脚 手架 安 全 技 术规 范 》
（ Ｇ １ ０ ０ １） ．．条的规定 ，杆件实际上大都是偏心 Ｊ Ｊ ３ —２ １ 第５１ ４ 受力 ，直接影响到立杆稳定性的计算。 ３２ 杆件强度存在局部刚度削减 ＿＿ ２ 不同类型的扣件定锁扣力差别 明显 ，特别是连接扣件 的 定锁扣力仅 为２５ Ｎ，与钢管本身强度相差较大 ，然而在计算 ．ｋ
中是杆件按一体化计算 ，极易忽视连接扣件 了杆件的强度和
刚度 的 削弱 。
设使用不符合国家标准的钢管、扣件 ，且立杆 间距过 大，导
扣件式钢管模板支架的立杆间距
扣件式钢管模板支架的立杆间距
扣件式钢管模板支架的立杆间距通常根据具体的工程要求和设计来确定。
一般而言，立杆间距的确定要考虑以下几个方面：
1. 板面负荷：根据模板支架上的板面及混凝土浇筑后的负荷情况，确定立杆间距的合适大小，以保证支撑的稳定性和安全性。
2. 立杆材料和规格：根据所选用的钢管材料和规格，以及其承载能力和使用要求，确定立杆的间距。
3. 混凝土墙板的尺寸：如果使用扣件式钢管模板支架来支撑混凝土墙板，则需要根据墙板的尺寸和重量来确定立杆的间距。
4. 工程施工周期：根据工程的施工周期和要求，考虑模板的拆卸和移动等因素，确定立杆的间距，以便方便施工和拆除。
总体而言，扣件式钢管模板支架的立杆间距应在满足结构稳定和安全性的前提下进行合理确定，可以根据相关规范和经验进行选择。
具体的立杆间距大小需要根据实际情况进行工程设计和计算。
扣件式钢管脚手架模板支架的承载力计算及分析.
扣件式钢管脚手架模板支架的承载力计算及分析扣件式钢管脚手架作为梁板混凝土模板支架在房屋建筑施工中应用广泛，2011年12月1日实施的《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011(以下简称规范JGJ130-2011),把扣件式钢管模板支架按立杆偏心受压和轴心受压分别称之为满堂扣件式钢管脚手架和满堂扣件式钢管支撑架，两者的区别是：前者架体顶部作业层施工荷载通过水平杆用直角扣件连接传递给立杆，顶部立杆呈偏心受压状态（偏心距53㎜）；后者架体顶部作业层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,此两种架体分别简称为满堂脚手架和满堂支撑架。
在立杆纵横向间距、纵横向水平杆竖向间距（亦即步距）、纵横向垂直剪刀撑间距、纵横向扫地杆距立杆底端高度、模板支撑点至顶层纵横双向水平杆中心线的距离均相同的情况下，两种架体的稳定承载力是不相同的，满堂脚手架因立杆呈偏心受压，其稳定承载力低，满堂支撑架因立杆呈轴心受压状态，其稳定承载力高。
这可从下面两端铰接的单根立杆的稳定承载力理论分析得到证明。
一两端铰接的单根立杆的稳定承载力理论分析１. 两端铰接呈轴心受压状态的单根立杆的稳定承载力两端铰接呈轴心受压状态的单根立杆见下图一：图一：两端铰接呈轴心受压状态的立杆图二：两端铰接呈偏心受压状态的单根立杆以欧拉临界力作为稳定承载力，欧拉临界力PE =2222λππEAlEI=,对于φ48×3.5钢管，弹性模量E=2.06×105N/mm2,截面积A=489mm2，回转半径i=15.8mm,当立杆长度l0=1800mm时，长细比λ=l/i=1800/15.8=113.9，欧拉临界力PE=3.142×2.06×105×489/113.92 =76557N ≈76.56KN，同样地可计算出立杆长度l=1700mm、1600mm、1500mm的欧拉临界力PE，结果见下表1（表中最后一列同时列出了按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002计算的立杆承载力设计值）。
JGJ130建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范
立杆的毛截面面积，f—钢材的设计强度值。
φ —轴心受压构件的整体稳定系数，由考虑脚
手架整体稳定因素的换算长细比λ0查表或由公
式： 7320 20
确定；0
l0 i
，l0=k•μ•h，
其中：k—计算长度附加系数，μ—考虑整 体稳定因素的计算长度系数，它们可以通 过规范查得；h—立杆步距。根据以上公式， 可以验算计算部位立杆的稳定性。
1.5 1.5
1.5 1.2
1.5
1.8
1.5
1.5
1.5
1.55
1.80
1.8
1.2
1.5
1.2
1.5
2.0
1.5
1.5
1.5
1.05
三步
1.80
1.8
1.2
1.5
1.2
三跨
1.5
1.8
1.5
1.5
1.2
1.30
1.80
1.8
1.2
1.5
1.2
注：地面粗糙度为B类，基本风压Ｗo =0.4kN/m2 。
《建筑施工扣件式钢管脚手架 安全技术规范》（JGJ130-2011）
宣讲稿
主讲人：张有闻 哈尔滨工业大学
土木工程学院
一、规范修订的背景
• 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规 范》（JGJ130-2001）的编写工作于1986 年开始，经历了调研、统计、实验研究、 结构分析、总结和讨论后，于1993年定稿 上报，2001年修改后批准实施。
• 单排脚手架的使用已经很少，接近淘汰。
四、悬挑脚手架挑梁结构及其锚固
• 规范中推荐以双轴对称截面钢梁做悬挑梁 结构。悬挑脚手架的搭设高度不超过20米。 悬挑梁截面高度不应小于160mm。每个型 钢悬挑梁外端宜设置钢丝绳或钢拉杆与上 一层建筑结构斜拉结，钢丝绳、钢拉杆作 为附加安全措施，在悬挑钢梁受力计算时 不考虑其作用。悬挑梁尾端应有不少于二 点和钢筋混凝土梁板结构拉结锚固。用于 锚固型钢悬挑梁的U型钢筋拉环或锚固螺栓 直径不宜小于16㎜。
风荷载对扣件式钢管高支撑架承载力的影响
风荷载对扣件式钢管高支撑架承载力的影响摘要：随着越来越多的高大建筑工程的建造，施工过程中大跨度、高支撑体系的运用随处可见。
目前，扣件式钢管支模体系占据大多数，但针对高支撑架体系的安全规定尚未有明确的规范，针对高支撑体系的安全问题亟待解决。
现有的对支撑体系承载力研究往往没有考虑风荷载的影响。
因此文章通过构建有限元模型，重点探究风荷载对扣件式钢管高支撑架承载力的影响。
关键词：风荷载；扣件式钢管；高支撑架承载力；影响扣件式钢管脚手架和模板支撑架因其装拆方便、通用性强、承载力大、整体刚度好等优点而被广泛使用，占脚手架使用总量的70%左右。
但现场施工中该支撑体系失稳导致模板坍塌事故频发，已成为施工中易引发群体伤亡的重大危险源之一，提高该体系的安全可靠性成为建筑行业的一个重要课题。
国内很多学者对此种支撑体系都进行了一些理论或实验方面的研究：陆征然对扣件式钢管满堂支撑体系的整体受力性能进行了研究，对直角扣件的转动刚度进行了有限元分析和试验研究。
张永春对作用于扣件式钢管高支撑架的混凝土浇筑过程中产生的泵管脉冲力的动力反应进行了理论研究和有限元分析。
在实际中，自然因素产生的风荷载对高支撑架也有一定的影响，而很多学者在对支撑体系研究过程中往往不考虑风荷载的作用，因此，有必要对风荷载作用于高支撑架的受力性能进行深入研究。
一、扣件式钢管模板支撑架概述扣件式钢管模板支撑架由扣件、立杆、水平杆、剪刀撑等组成。
因其装拆方便、通用性强、承载力高、整体刚度好等，成为了目前国内运用最为广泛的一种脚手架。
该脚手架的扣件有对接扣件、旋转扣件和直角扣件。
随着经济和社会的发展，发展出多种超常规的混凝土结构。
如重荷载大跨度大截面混凝上框架梁、超高门厅、多功能厅等顶部楼盖的双向或单向大跨度混凝土梁板、混凝土转换层结构（转换大梁、转换厚板、转换框架等）、城市高架桥的混凝土箱梁、跨越两楼或马路的廊道、大悬挑大截面的混凝土梁板等。
这些结构通常面积大、空间跨度大、自重大。
建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)
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第二部分 扣件式钢管脚手架 JGJ130-2011
14、脚手架搭设人员未戴安全帽。
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第二部分 扣件式钢管脚手架
JGJ130-2011
这次规范修订的主要内容有哪些？
一202名0/5/建12 筑工地人员在发生脚手架坍塌事故的工地现场抢修10
第二部分 扣件式钢管脚手架 JGJ130-2011
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第二部分 扣件式钢管脚手架 JGJ130-2011
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直角扣件
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第二部分 扣件式钢管脚手架 JGJ130-2011
3、脚手架缺纵扫地杆。
纵向扫地杆
纵向扫地杆
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纵向扫地杆应采用 直角扣件固定在距底座 上皮不大于200mm处的 立杆上。
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4、脚手架缺横向扫地杆。
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（一）钢管方面 P368
1、修订了钢管规格。（1）取消φ51×3.0钢管；（2） φ48×3.5改为φ48.3×3.6（为符合《焊接钢管尺寸及单 位长度重量》（GB/T 21835-2008）的规定）。
2、对钢管壁厚的下差要求更严格。将原规定壁厚下差限 值为0.5mm改为0.36mm。当所用钢管的壁厚不符合规 范规定时，可以按钢管的实际尺寸进行设计计算。
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扣件式钢管模板支撑架立杆承载力的影响因素分析
随着科技的进步和工业文明的不断发展，扣件式钢管支撑架已经被广泛的运用于各类模板支架系统当中，它的使用与设计直接关系到施工的质量和安全。
尽管行业内的规范性文件对扣件式钢管模板支撑架已经有了部分规定，但是许多学者依旧认为当前所使用的这些方法并不完善，仍然会对模版支撑架的使用安全造成隐患。
标签：扣件式钢管模版；支撑架；立杆；承载力
引言
扣件式钢管模板支撑体系是指，使用扣件将钢管固定在一起，从而形成一个空间结构，由此来承载多种荷载作用的临时性支撑体系。
虽然只是一种临时性的支持系统，却在例如混凝土结构等诸多工程施工中有着极为重要的地位，该支持系统的稳定性和安全性同样也是保证工程质量的关键问题。
1 立杆排列平面形状对单立杆稳定承载力的影响
在扣件式钢管模版支撑架的搭建中，搭建质量（如搭设过程中横向没有垂直等）、杆件的初始缺陷（如断面偏差、钢管的初始弯曲以及锈蚀等）、把扣件与钢管的实际质量以及立杆与水平杆连接节点的扣件松紧程度等问题统称为广义上的初期缺陷，用假想的水平力替代支撑系统初期缺陷对于高支模架体的稳定承载力的影响[1]。
伴随着初期缺陷的增多，支撑架稳定承载力了不断下降，而且降低趋势明显。
所以，只有严格遵照有关规定进行施工，控制并调整好支撑体系的初期曲线，才能保证支架的稳定与安全。
另外，许多情况下，支架的初期缺陷难以量化准确，无法给出一个确定的数值作为计算依据，因此，只有采取严格控制搭设质量严格和搭设材料，加强管理等方法对此类问题加以解决。
1.1 无水平向及竖向剪刀撑时模板支架的稳定承载力
在立杆平面布置成正方形且将其纵横向跨数逐步递增的情况考虑进来，可以发现，随着纵横向跨数（平面边长）的增加，一根立杆的稳定承载力也逐步增加。
其原因是因为随着纵横跨数增大，给予中间位置立杆的约束也同时增大。
但是，当立杆布置不为正方形时且跨数没有逐渐递增时，每根立杆其稳定承载能力取决于短边边长，而且它的稳定承载力与以短边边长为长度的正方形架体系统立杆的稳定承载能力相同。
在上述两种情况下，支撑系统失稳时的弯曲方向垂直于长边方向。
1.2 水平向及竖向剪刀撑对支撑系统的影响
如果依照要求进行水平向和竖向的剪刀撑，假定每个杆件与剪刀撑之间的联结点作为交接点，计算后会发现，与无剪刀撑的情况相比，支撑体系中立杆稳定承载能力有显著的上升。
假定考虑平面尺寸大小的影响，经过比较会发现当平面尺寸增大时，立杆的存在数量也会增多。
虽然水平及竖向的剪刀撑也在不断增多，但是平均看来，剪刀撑对于支架中每根立杆的约束作用会不断减小[2]。
但是，在支撑系统立杆跨数的数量增大到一定范围时，剪刀撑的增加又会让每根立杆所受到的约束变多。
另外，当立杆的平面设计成长方形时，各立杆的未定承载能力会低于以短边为正方形的支撑体系，与其边长为正方形的架体相当。
2 构造要求对立杆稳定承载力的影响
2.1 水平剪刀撑的影响
在钢架模型下，如果不添加水平剪刀撑，则立杆的稳定承载力可以达到68000N，但随着添加水平剪刀撑的层数的不断增多，支撑体系的立杆的稳定承载力也会出现小幅的稳定上升。
当实现每层都添加水平剪刀撑的条件下，扣件式钢管模板支撑架的立杆的稳定承载力增长为70050N，与之前相比仅上升了百分之三。
由此可见，扣件式钢管模板支撑架立杆的稳定承载能力与水平剪刀撑的数量并没有实质性的关系。
2.2 扫地杆的影响
在取消全部扫地杆，并且不考虑水平向及竖向剪刀撑的影响时，分别对高度不同的架体进行计算后会发现，在此类情况下，支撑体系的高度对于立杆稳定承载力的计算并没有很大的影响。
在架体破坏失稳时，变形弯曲都基本上只发生在靠近地面的第一层，该体系的稳定承载能力仅仅达到了带扫地杆支撑体系的三分之一。
如果，只考虑在支撑体系的一个方向设置扫地杆，之后再对上述情况进行相同的分析计算后会发现，无论支撑体系处于那种高度，其立杆稳定承载的能力都不会增加，等同于没有安装扫地杆时的承载能力，不同仅在于立杆失稳弯曲是的方向转为垂直于扫地杆。
2.3 竖向剪刀撑的影响
假设，仅将竖向剪刀撑坐在支撑体系的两个对面，经过计算后会发现，该体系中立杆稳定承载能有所上升，但上升数值不到百分之二。
但是，如果在支撑体系的四面都附加竖向剪刀撑，那么立杆竖向的稳定承载能力与不加时比较上升了百分之二十三。
由此可见，竖向剪刀撑对于扣件式钢管模板支撑架中立杆的稳定承载能力有极大的提升和显著而对影响。
2.4 水平剪刀撑与竖向剪刀撑之间的相互作用
在支撑体系四面都附加竖向剪刀撑的状态下，如果将水平剪刀撑的数量继续增加，那么整个支撑体系中立杆的稳定承载能力也会逐步提升，但在数值的变化上很小，当按照每两步布置一层的规范布置时，其稳定承载能力的增加量也仅为百分之四[3]。
由此可见，架体立杆的稳定承载能力并不会受水平剪刀撑的太大影响。
3 影响扣件式钢管支撑架立杆承载力的其他因素及解决方法
3.1 工程质量因素
依据工程项目管理理论，影响工程质量的因素可以分为环境的不利影响、人的不安全因素和物的不安全状态。
因此，在搭设扣件式钢管模板支撑架的过程中，不光要关注技术方面的问题，同时也不能忽略种种环境因素和管理环节对支撑体系稳定性的影响。
无序的管理和混乱的秩序常常是导致事故发生的重要诱因。
所以，在搭设扣件式钢管模板支撑架前首先要编制专项的方案、计算书等等，必要的时候可以请专家前往论证，在得到相关单位、部门审批后才可进入实际搭建。
另外，在混凝土浇筑和扣件式钢管模版支撑架搭设的过程中，必须严格按照法规条文和方案施工，同时还要保证随时监控支撑体系的稳定，发现隐患应该及时排除。
3.2 其他风险因素
每当一个项目投入营运之前，必然要经过风险衡量的过程。
在这个过程中，风险被具体的量化为了关于损失严重性和发生概率的函数，同时与风险量进行相对的比较，从而确定该风险的严重性。
从等级上，风险量可以分为：很小、小、中等、大和很大五个等级。
在扣件式钢管模版支撑架的搭设过程当中，有很多风险都能达到大或很大的等级。
因此，对于扣件式钢管模版支撑架中所存在的各类问题都应该加以重视，同时也要强化控制和管理，将隐患扼杀于摇篮中。
扣件式钢管模板支撑架的搭设是一项复杂且系统的工程，在搭设的过程当中稍有疏忽都会对支撑架整体的安全产生不利影响，严重的更有可能引发架体的倒塌。
尽管在相关的规章制度中对于立杆稳定等各方面问题都有要求，但是，对于剪刀撑的规定也仅仅是停留在对于构造的控制上。
由于剪刀撑的设置直接影响到模板支撑体系的安全，所以在施工中对于剪刀撑的设置同样要加以重视，必要时也可添加到相关的法律条文当中。
参考文献
[1]余宗明，新型脚手架的结构原理及安全应用[M].北京；中国铁道出版社，2010.
[2]曾凡奎，李昌华，李新闻，胡长明.扣件式钢管高大模板支架整体稳定性试验研究[J].2009.
[3]王静，蒋明，扣件式钢管模板支架剪刀撑研究[J].2009.。