风荷载及连墙件对扣件式双排钢管脚手架承载能力的影响研究

风荷载及连墙件对扣件式双排钢管脚手架承载能力的影响研究
王朝晖，曹阳，段艺飞，罗光明
(中国建筑第五工程局有限公司，湖南长沙410004)
[摘要]采用规范方法和数值分析方法，分别考察了风荷载、连墙件间距、连墙件刚度、钢管壁厚和扣件抗扭刚度对扣件式双排钢管脚手架竖向承载能力的影响，比较了两种方法计算结果的差别。对规范中脚手架立杆计算长度系数提出了调整建议，对非标准钢管和扣件搭设的脚手架所带来的风险进行了警示。

内容摘抄：

1我国规范对扣件式双排钢管脚手架承载能力的计算规定
理论分析和试验研究皆表明[1-5],对于步距统一的脚手架，其破坏形式主要是整体失稳破坏，即脚手架沿横向出现大波鼓曲，波长均大于步距，并与连墙件的竖向间距有关，破坏首先出现在无连墙件的横向框架处。在影响脚手架竖向承载能力的因素中，风荷载和连墙件的设置间距是重要因素。风荷载使脚手架立杆从轴向受压变为压弯，降低了其竖向承载力。连墙件在脚手架中的作用主要表现在两个方面：①直接承受水平风荷载；②作为脚手架的横向支点，约束其横向变形，提高其整体稳定性。因此，连墙件的设置直接影响到脚手架立杆的计算长度，从而影响整个脚手架的承载能力。

2风荷载及连墙件对脚手架竖向承载能力影响的数值分析
2.1分析模型与分析方法
本节采用通用有限元软件SAP2000对脚手架进行静力弹塑性分析。

3数值分析结果与规范方法计算结果的比较图4比较了2种计算方法得到的结果。结合表1,表2，图4，可以看到：①对于两步三跨来说，规范计算结果偏于保守，数值计算结果平均高于规范结果73.37%；对于三步三跨来说，当风荷载较小，规范计算结果小于数值计算结果，当风荷载较大时，规范结果大于数值计算结果。因此，对于按三步三跨设置连墙件的脚手架来说，当风荷载较大时偏于不安全。②从总体上来说，数值方法中风荷载对脚手架承载能力的影响大于规范方法。③数值方法中连墙件间距对脚手架承载能力的影响大于规范方法，建议对规范中的立杆计算长度系数进行适当调整，增加两步三跨脚手架承载能力的计算结果，降低风荷载较大时三步三跨脚手架的承载能力计算结果。
4非标准钢管脚手架承载力
在当今工程上大量使用的钢管与扣件，绝大部分都不是标准产品，相关调查表明，钢管壁厚平均在3.2mm以下，扣件质量只有标准件质量的75%左右，扣件螺栓拧紧力矩也难以达到40~60N·m的要求，考虑到这种现实情况，本节计算外径48mm、壁厚3.0mm钢管脚手架的承载能力，非标准直角扣件的抗扭刚度采用文献[3]从现场随机选取扣件的试验最小值11.93kN·m/rad。其余参数同第2节。计算结果如表4所示。

（略）

投稿会员：可爱莹