钢管悬挑扩宽平台在某大型博物馆中的设计验算及施工应用

结合某国家级大型博物馆项目中全钢管悬挑扩宽平台的设计验算及施工应用,详细说明了该方案具有造价低、工期短、合理利用已有脚手架等优点,通过全面科学的验算证明其在承载能力和稳定性上满足要求,并总结了钢管悬挑扩宽平台的关键工序和施工要点。

超强薄壁钢管双排脚手架承载性能研究

目的 研究不同搭设参数对超强薄壁钢管双排脚手架承载力的影响,提出一种稳定承载力计算方法。方法 对2组足尺模型进行静力破坏试验,结合结构体系特点,建立考虑杆件初弯曲以及扣件半刚性的有限元分析模型;基于试验结果对数值模型进行验证,并对其进行参数化分析;通过改变搭设参数研究连墙件设置方式、立杆步距、扣件扭转刚度对架体承载力的影响;基于单杆轴压稳定公式提出架体承载力计算方法。结果 在极限承载力相同的情况下,超强薄壁钢管双排脚手架相比传统Q235钢管脚手架质量约降低82.7%,成本约降低70.6%;步距、连墙件设置方式、扣件扭转刚度对承载力有显著影响。结论 超强薄壁钢管双排脚手架体系具有轻质高强、施工效率高、节约成本等优点,有限元和试验结果较为吻合,提出的简化计算公式可为此类结构的设计提供理论依据。

插销式钢管脚手架安全性能试验研究

通过插销连接可靠性试验、节点半刚性量测试验、基本单元体受力性能试验以及四榀室外大型足尺整架试验的系列试验研究和模拟计算分析,对一种新型的插销式钢管脚手架的安全性能进行了较为系统的研究。研究结果表明,该脚手架的插销是稳定的,在正常工作中不会自动向上滑出,其节点在正常工作中是安全可靠的,节点不会先于杆件破坏,但节点连接刚度对脚手架的极限承载力会产生很大的影响,选用过高的节点连接刚度进行极限承载力计算将会造成安全隐患,并给出了半刚性节点的刚度建议值;采用半刚性连接的计算模型进行模拟计算、并取用一定的安全系数,该脚手架具有良好的安全性能和较大的承载力。

钢管脚手架直角扣件刚度的数值模拟分析及试验研究

多起脚手架事故引起了大家对直角扣件刚度特性的重视。在钢结构框架理论中梁柱节点刚度分析方法的基础上,结合脚手架规程的修编工作,提出将节点弯矩-转角曲线(M*-θ*)分区的方法对节点刚度判定的准则。研究半刚性连接特性及其临界值判断标准。提出对扣件新国标(GB 15831—2006)中直角扣件转动刚度测量方法修正后的试验方案。建立扣件的三维有限元模型,对直角扣件的转动刚度进行有限元数值模拟分析和试验研究,得出扣件转动刚度与扣件螺栓拧紧程度两者之间的关系,并对直角扣件的刚度性质进行判定。提出直角扣件刚度调整系数μ,以模拟实际工程中的直角扣件由于多次反复使用及表面磨损等多种因素而产生的转动刚度降低的关键结构特性。所得结果可以更准确地计算直角扣件转动刚度和脚手架承载能力,从而保证脚手架的使用安全。

插销式钢管脚手架单元架受力性能研究

对插销式钢管脚手架的单元架进行了试验研究,试验中重点研究了斜杆布置方式对承载力的影响。采用欧拉公式对单杆临界承载力进行计算,建立空间有限元模型,结合半刚性节点算法分析单元架的失稳模态和临界荷载。将欧拉公式、有限元计算结果与试验结果进行对比分析,得出两种算法在运用于此类脚手架承载能力计算中的适用性。

非均布荷载下扣件式脚手架的随机缺陷稳定分析

针对有缺陷的扣件式钢管脚手架,研究了其在非均布荷载下的全过程受力性能,提出了一种改进随机缺陷法,系统地分析了架体在不同荷载分布和各种缺陷随机耦合情况下,其相应失稳形态及极限荷载的随机分布规律,并进行了相关试验.发现架体立杆、水平杆及斜撑的应力均为阶梯状分布,架体在非均布荷载作用下呈现出立杆波浪形失稳形态,并且其极限荷载符合正态分布规律.研究表明架体中的水平杆和斜撑均参与架体受力,内力通过这两种杆件的传递在架体立杆中实现再分配,从而使得立杆应力从上到下逐渐减小,并使每根立杆均参与架体的受力.此外,由规范计算得到的架体稳定承载力具有很高概率可靠性,但是并不是架体稳定承载力的下限,在某些情况下,可能会存在安全隐患.

插销式钢管脚手架节点焊缝裂纹稳定性分析

插销式钢管脚手架是一种新型的脚手架体系,该体系搭拆方便,省工省料,应用范围广,具有良好的结构性能和经济效益,是值得重点推广的一项脚手架新技术。但是目前国内几乎没有对这种新体系的理论研究。文中针对人们最为关心的节点问题,首先应用断裂力学理论对节点焊缝裂纹进行了稳定性分析,分析结果表明节点焊缝裂纹在脚手架正常工作状态下是稳定的,不会发生裂纹扩展;然后通过试验对节点V型耳的极限承载能力进行了测试,得到了V型耳的极限承载力以及节点的破坏模式,验证了断裂力学理论分析的成果。

化学锚栓后置埋件技术在军博工程中的应用

在中国人民革命军事博物馆外立面整修改造工程中,为了解决扣件式钢管脚手架连墙杆无法与外窗拉接的施工问题,通过化学锚栓将自制的短钢管(或吊环)埋件固定,再用扣件将埋件上的短钢管与架体连接。介绍了化学锚栓后置埋件技术的总体思路、技术特点、适用范围、工艺流程以及质量控制要点,该技术不仅满足脚手架连墙件受力计算要求,确保了脚手架的使用和施工安全,还满足了建筑内部正常使用和安保的要求。

支井河钢管混凝土拱桥施工关键技术

支井河大桥为主跨430 m的上承式钢管混凝土拱桥。拱座C20大体积混凝土施工属冬季施工,通过选择合理的配合比,加上"两布三膜"的保温保湿措施,防止混凝土温度裂缝出现;主拱肋采用无支架、无塔架缆索吊装的施工方法;拱圈内C50微膨胀混凝土采用单管对称泵送灌注施工。支井河大桥施工的顺利完成表明该桥施工方案可行。

钢管脚手架在桥梁施工中的应用

钢管脚手架是常用的房屋建筑设备,在桥梁施工中也逐渐予以采用。本文主要介绍扣件式钢管脚手架和碗扣式钢管脚手架在桥梁施工中的一些实际应用。

钢管脚手架力学计算问题的研究

运用若干计算假定,对钢管脚手架计算中的扣件、钢管、荷载等繁杂的力学性能进行了简化,解决了脚手架计算中强度、稳定的问题,为推广使用此类钢管脚手架提供了理论和计算依据。

新型钢管脚手架外挂防护体系现场试验及承载力分析

研究新型钢管脚手架外挂防护体系的破坏形式和极限承载力,为高层及超高层建筑施工钢管脚手架安全合理设计提供依据,依据风荷载作用计算公式,结合工程实例,对新型钢管脚手架外挂防护体系进行现场试验,并利用通用有限元软件ANSYS对单片外挂网进行数值分析。结果表明:有限元得到的极限承载力接近试验值,破坏形式与试验的相一致,相互之间得到了很好的验证;在风荷载作用下,新型钢管脚手架外挂防护体系能够承受的最大风荷载为3.25 kN;外挂防护体系最薄弱的环节是卡座,变形最大的部位是外挂网斜撑交叉处。可见为了使两者更好地协同工作,在进行设计时,对卡座要进行着重考虑。

锈蚀脚手架钢管轴压稳定性试验研究

为研究锈蚀对扣件式脚手架体系中钢管立杆稳定性的影响,通过对不同锈蚀龄期的钢管进行表面形貌测试,分析锈蚀对钢管内、外壁表面形貌的影响;通过锈蚀钢管材料单调拉伸试验,探讨锈蚀条件下钢材力学性能的退化规律;基于锈蚀钢管的轴心受压试验结果,提出锈蚀钢管立杆稳定性的计算模型。结果表明:随着钢管失重率的增加,钢管表面坑蚀分布由独立蚀坑向溃疡状蚀坑群发展,外壁坑蚀率、算术平均高度和均方根高度均不同程度地高于钢管内壁;锈蚀钢材表面随机分布、大小不一的蚀坑会导致钢材强度与塑性变形能力下降、塑性变形能力劣化更明显;不同锈蚀程度的钢管轴压破坏模式均为整体弯曲失稳,锈蚀钢管的极限荷载随失重率的增加线性下降,峰值荷载对应的轴向位移值逐渐降低。

钢柱筒架交替支撑式液压爬升整体钢平台模架技术

上海北外滩白玉兰广场高320 m的办公楼核心筒结构施工,采用了最新研发的钢柱筒架交替支撑式液压爬升整体钢平台模板装备。该模板装备以工具式钢柱作为钢平台爬升时的支撑系统,有效地降低了施工成本;采用空中分体组合的施工方法,解决了核心筒伸臂桁架层的施工难题;采用外挂脚手架整体滑移的施工方法,解决了核心筒翼墙多次收分的施工难题。为我国超高层建造施工技术积累了经验。

满堂扣件式钢管脚手架不同步距承载力影响分析

目前满堂扣件式钢管脚手架安全计算扣件节点普遍按刚性考虑,实际施工主要凭经验搭设,时常会发生脚手架坍塌等安全事故,结合某工程架体搭设高度9.2m,论文考虑扣件节点半刚性,通过室内试验得到在不同拧紧扭力矩值下的直角扣件转角刚度,建立该工程满堂扣件式钢管脚手架模型,运用SAP2000有限元软件分析不同步距下对架体承载力的影响,得到该工程步距1.285m最为合理。其研究方法和结论可为工程借鉴。

门式钢管脚手架稳定承载力的有限元分析

为了对新型门式钢管脚手架的承载性能有充分的认识,保证其安全性,提出较准确的有限元分析模型以供参考。本文在对由两种新型门架(MF0817、MF1017)组成的三步六跨门式钢管脚手架承载性能进行试验研究并将其简化为平面框架进行稳定计算的基础上,应用有限元分析软件ANSYS对3组脚手架试验方案进行数值模拟计算,包括特征值屈曲分析以及考虑构件的初始缺陷和结构的几何非线性的极限承载力分析,并将有限元分析结果与试验结果及解析解进行对比。分析结果表明,构件的初始缺陷对脚手架的稳定承载力影响较大,有限元分析结果与试验研究结果吻合较好,本文所建的有限元模型能较真实地反映结构实际受力情况。

高层建筑扣件式钢管脚手架施工的安全问题

针对高层建筑中常见的扣件式钢管脚手架的搭设及拆除的安全问题,进行了分析研究,提出了保障措施及要求,以保障所搭设的脚手架的安全性,避免安全事故的发生,对高层脚手架的安全施工与管理具有非常重要的现实意义。

大面积脚手架支撑体系的工程实例与分析

随着高层及大空间建筑的逐渐增多,大面积脚手架支撑结构在当前建筑施工中常作为模板支撑体系,目前大面积脚手架支撑体系有多种不同形式。文章结合工程实例,分别介绍了大面积高层钢管脚手架、高空钢平台钢管脚手架以及型钢与φ48钢管组合支模等支撑体系的构造形式和使用特点,为以后类似的大面积脚手架工程提供实践依据。

轮扣式脚手架足尺架体试验及抗连续倒塌性能研究

轮扣式钢管脚手架搭设速度快,连接节点构造简单,易用性强,常用于满堂脚手架。首先依据规范要求,对三步三跨的轮扣式脚手架架体进行足尺试验研究,得到架体的破坏模式和极限承载力。采用有限元软件SAP2000进行分析,节点刚度取35(kN·m)/rad,节点为半刚性连接,并对有限元模型施加初始缺陷荷载,等效水平荷载取理想状态下屈曲极限的1.2%,此时有限元分析结果与试验结果最为贴近。常由于地基承载力不足等原因造成底层脚手架局部塌陷,从而可能引起架体结构连续倒塌,造成巨大的人员财产损失。通过释放支座节点模拟地基局部塌陷,分析架体结构的受力变化,并通过在不同位置设置水平杆,分析其对提高结构抗连续倒塌能力的影响。

计算机辅助设计软件在扣件式钢管脚手架及模板支架中的应用

通过使用施工安全设施软件对扣件式钢管脚手架及模板支架进行计算机辅助设计,分析了计算机辅助设计的计算流程以及特点;阐述了通过应用计算机辅助设计软件,可以提高编制专项施工方案的效率,提高施工单位安全管理水平。