通过SAP2000模型的构件,不难发现整个高支架的失稳模态,因为在实验的过程中不难发现,如果将荷载增加,那么整个高支架的刚度就会有所下降。当荷载的限度达到了最大值时,就会破坏整个稳定的状态。观察整个失稳的状态并进行分析,不难发现,如果高支架发生破裂的现象,将不仅仅是一个部位的破坏,而是牵涉到整个系统的稳定性,在这种情况下,高支架的架体就会出现大波瞽曲的现状。这与目前许多学者的实验结果是相一致的。特别是在西安建筑科技大学的实验中得到了验证。
2.1 模型的实验结果
通过现场的观察不难发现,高支架模板的纵距与横距大多是在0.6m与1.4m之间,而模板的步距在一般在1.2m与1.6m之间。当然在《钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程》中也对模板的纵距、横距做了一定的规定,必须要低于1.8m。如果是支撑的高度不高于20m,且高支架的上部所承载的力度为11~14kN/m2时,就要在每一个横向与纵向的水平杆上添加一层水平的加强层,当然在别的版块中也需要做类似的规定。这是将模型的尺寸设计为5m×9m×17m,并且在顶层和底层出都要另外的设置一个水平的加强层。按照承载力的变化趋势不难分析出,如果将纵距、行距以及步距的数值加大,那么高支架的承载力就会不断的降低,这其中步距所带来的影响程度最为深厚,而纵距所产生的影响则最薄弱,这一结论在实验结果中也得到了充分的论证。分析其原因,主要是因为高支架模架的纵向刚度要大于其横向刚度,所以,如果将横向的刚度增加要比纵向刚度的增加对高支架承载力的影响更大,而高支架如果遭到了破坏则就是因为竖直杆不够稳定而造成的。这样我们就能得出,竖直杆每步的有效长度就会随着步距的增加而不断增加,另根据欧拉公式的推算可知,杆件的高度与杆件的承载力度是成反比的,如果步距不断的增加,那么高支架模架的稳定程度就会大幅下降。根据以上的分析结果,在结合实际情况,笔者提出了相关的建议:①将高支架模架的整体尺寸确定一致,横距与纵距的距离最好设置在0.7m到1.1m之间。②步距的距离最好设置在1.3~1.7m之间,这将是一个较为合理的范围。
2.2 其他构造因素对高支模稳定承载力的影响探讨
除了横距、纵距和步距对高支模的稳定承载力有一定的影响,模架的高度、纵横长度以及剪刀撑的布置方式也会对其产生一定的影响。所以施工人员在进行操作过程中还应该注意如下几点:①在体积能够允许的范围之内,还需要考虑到纵横长度对高支模稳定承载力的影响,经过试验不难发现,当纵长和横长的比率为1.0时,高支架的承载力度是最大的,这样我们就会发现,可以将整个模架的水平面设计成一个矩形,实现跨内空载,这样就能够在一定程度上提升高支模的稳定性,有效的预防坍塌事件的发生。②在影响高支模稳定承载力的构造因素中,纵向剪刀撑布置的是否合理也是至关重要的,所以在对其进行设置时,必须要严格的按照相关规定来执行和搭建。
3 结 语
在施工现场,导致脚手架出现坍塌的主要因素就是支撑失稳。许多施工企业在施工前,并未对脚手架的稳定性和刚度进行检查,知识凭借经验来直观的判断。另外相关的技术负责人没有做好技术交底工作,这样现场的施工人员在进行操作时不能规范进行,导致现场管理比较混乱。另一方面,我国目前的高支架技术与发达国家相比还存在着较大的差距,所以,必须加大在这方面的科研力度,并做好建材市场的监管,加大处罚力度,这样双管齐下,才能更好的保证高支架的质量,杜绝安全隐患,减少高支架坍塌的现象发生,进而来保证整个社会效益。
参考文献
[1]张健,蔡亮,温兆麟,高维,程海斌,孙喜峰,何宝琛,苗建伟.构造措施对高支模支架体系力学性能的影响[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2013,01:104~109.