引言：支架的應(yīng)用范圍和重要性
支架作為橋梁施工常用措施，運用范圍廣，常見于現(xiàn)澆箱梁施工、掛籃零號塊、邊跨現(xiàn)澆段、塔柱橫梁、鋼箱梁滑移軌道、棧橋、鉆孔平臺等部位；
支架作為常用結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)安全尤為重要，每年因為支架垮塌造成的群死群傷事件屢見不鮮，做好支架的設(shè)計和施工質(zhì)量管控工作是橋梁技術(shù)人員必須掌握的基本技能；
支架結(jié)構(gòu)形式多樣，每種結(jié)構(gòu)形式需要考慮的計算細節(jié)不同，把握支架結(jié)構(gòu)選型、強度剛度分析、穩(wěn)定性分析、細節(jié)計算分析是保障支架設(shè)計安全的重要因素，缺一不可；
支架的優(yōu)化設(shè)計對項目的施工成本是至關(guān)重要的因素，自上而下設(shè)計，采用標(biāo)準化的工藝、材料、可周轉(zhuǎn)使用是確保經(jīng)濟性的重要手段。
支架設(shè)計需考慮的因素
橋梁結(jié)構(gòu)支架設(shè)計
1、支架類型及適用性；
2、結(jié)構(gòu)的構(gòu)型設(shè)計范例；
3、支架荷載設(shè)計及相應(yīng)規(guī)范；
4、支架的強度與剛度設(shè)計；
5、支架的穩(wěn)定性定性與定量分析；
6、懸澆箱梁零號塊抗傾覆計算；
7、支架預(yù)埋件設(shè)計；
8、支架設(shè)計的一些習(xí)題。
一般來說滿堂腳手架屬于有側(cè)向位移的無限自由度壓桿；和無側(cè)向位移的壓桿相比，屈曲失穩(wěn)時的半波長度大于節(jié)間距，一般來說破壞時的長細比約250（各位可以調(diào)查一下網(wǎng)上的事故照片，根據(jù)長細比反推支架坍塌時疊了多少層，250^2≈200π，求解穩(wěn)定性超越方程里面的一個特定根，所有的根都和π 有關(guān)系）。目前所有的腳手架規(guī)范都是按照步距和伸出量換算計算長度，利用節(jié)間穩(wěn)定歐拉公式來算整體穩(wěn)定，思路出了問題，高支架風(fēng)險很大。- 一般來說推薦使用碗扣和盤扣式腳手架，這兩類支架搭設(shè)出來的滿堂支架垂直度比扣件式的好，節(jié)間距也比較標(biāo)準；
- 扣件式支架、門式支架、輪扣支架不建議選用作為滿堂支架，重型門架可作為滿堂支架，但缺少相應(yīng)規(guī)范；
- 風(fēng)險性低和中的，優(yōu)先推薦使用碗扣和盤扣；風(fēng)險性高的優(yōu)先推薦T60塔架或者博遠的60*3.2mm盤扣支架；
- 控制腳手架設(shè)計的主要是腹板區(qū)荷載，應(yīng)采取加密立桿縱橫間距，縮短步距的方式提高單桿穩(wěn)定承載能力，加密立桿和縮短步距的范圍應(yīng)該超出腹板每側(cè)3排。
- 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012 √
- 《砼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010 √
- 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-2003 √
- 《建筑施工臨時支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ300-2013 √
- 《扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011 ×
- 《建筑施工承插型盤扣件鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程》JGJ231-2010 √
- 《建筑施工門式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ128-2010 ×
- 《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ166-2008√
- T60塔架，（歐標(biāo)）預(yù)計是逐步推廣產(chǎn)品，湖北省出來一個地方標(biāo)準（征求意見稿） √
- 梁式支架選型表僅僅從支架跨徑考慮，不同的荷載下，根據(jù)計算結(jié)果調(diào)整縱梁數(shù)量和橫向間距布置；
- 風(fēng)險等級低的支架并不能完全避免支架側(cè)向整體失穩(wěn)（或者側(cè)向傾覆），這與荷載的集度、支架平面聯(lián)系剛度和間距有關(guān)，需在設(shè)計時通過構(gòu)造保證；
- 一般情況下貝雷支架小于12m的跨度，側(cè)向整體失穩(wěn)的安全系數(shù)是夠的；
- 梁式支架的支點位置相當(dāng)重要，盡量布置在支架的強節(jié)點上，相對來說貝雷的強節(jié)點在立桿上；萬能桿件的強節(jié)點在N3和N5桿件組成V型節(jié)點處；64軍梁有專用的端部節(jié)點單元，根據(jù)需要選用；
- 所有支點均需復(fù)核節(jié)點桿件的局部屈曲，布置在其它節(jié)點位置的支點，需要采取加固措施；
- 型鋼支架在特殊情況下采用，例如凈高受限的通道，塔柱橫梁現(xiàn)澆支架等特殊位置；一般來說，采用制式支架更經(jīng)濟；
- 萬能桿件由于拼拆麻煩，螺栓費用高，一般很少采用，只有在大跨度方案中會采用。
2、結(jié)構(gòu)的構(gòu)型設(shè)計范例- 采用閉口截面，增加壓桿的回轉(zhuǎn)半徑i；
- 塔架整體高度小于250i（i為立柱回轉(zhuǎn)半徑）；
- 斜撐角度45~60度最優(yōu)，必須采用雙角鋼和四角鋼組合；
- 內(nèi)外壁板厚度一致，加勁設(shè)計一致；
- 圓形圍堰壁厚大于1/16圍堰直徑；且大于1.3m；
- 內(nèi)外壁板厚度一致，加勁設(shè)計一致；
同型圍堰的總用鋼量與排水面積，水深的平方成正比，一般矩形圍堰的用鋼量是同排水面積和水深的圓形圍堰的1.4~2倍，與支撐位置和數(shù)量有關(guān)1、荷載分區(qū)，分別計算翼板、腹板、底板的荷載集度；2、根據(jù)支架高度選擇支架型式，查Pcr曲線表對應(yīng)高度的臨界荷載；3、根據(jù)荷載布置立桿縱橫距a、b和橫桿步距l(xiāng)；- 支架設(shè)計的第一步就是結(jié)構(gòu)選型，根據(jù)現(xiàn)場的資源、施工環(huán)境等約束條件選擇合適的結(jié)構(gòu)類型；
- 構(gòu)型合理的支架是保障結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟性的最關(guān)鍵一步
- 多看，多想，多比，多試是掌握結(jié)構(gòu)選型的不二法門。
3、支架荷載設(shè)計及相應(yīng)規(guī)范《建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計規(guī)范》GB50009-2012；《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTG/D60-2015；《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計規(guī)范》JTG/T/D60-01-2004。摘自《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JDG/D60-2015 ,Page20 表4.1.5-2。1、車輛荷載取值見《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JDG/D60-2015 ，Page26 4.3.1節(jié)。2、流水壓力計算見《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JDG/D60-2015 ，Page32 4.3.9節(jié)。許用應(yīng)力法與概率極限狀態(tài)法比較- 第三強度偏安全，適合工業(yè)設(shè)計、化工設(shè)計；
- 第四強度偏實際經(jīng)濟，適合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計。
注：《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》JTJ 025-86已廢止，且無新規(guī)范可供參考，對于非承載簡支梁的撓度仍按照JTJ025-86規(guī)定控制。桁架跨度L和高度H之間的構(gòu)造關(guān)系
該圖說明，實際使用的支架失穩(wěn)低于理想彈性柱的失穩(wěn)，需要考慮安全系數(shù)K；如圖兩端鉸接軸心受壓的構(gòu)件，當(dāng)荷載P小于某一臨界值時，桿件會因一微小水平力而彎曲，但是水平力消除后，桿件回到原來的位置。但當(dāng)P大于某一臨界值時，桿件因微小水平力而彎曲后，當(dāng)水平力消除后不再回到原來的位置而是保持新的曲線形式的平衡。這種失穩(wěn)稱為桿件的第一類失穩(wěn)。對于上述桿件由直線平衡形式轉(zhuǎn)至新的曲線平衡形式這一過程可由圖中荷載-撓度曲線OAB（OAB’）來表示。由于在A點出現(xiàn)了平衡狀態(tài)的分枝，因此該類失穩(wěn)也稱為分枝點失穩(wěn)。因為新的平衡與初始的平衡相比，具有本質(zhì)上的不同，因此也稱作質(zhì)變失穩(wěn)。第一類失穩(wěn)除壓桿失穩(wěn)外，還有承受靜水壓力的圓弧拱的屈曲、承受平面內(nèi)荷載的理想平直梁的側(cè)身屈曲和在結(jié)點承受集中荷載的剛架的屈曲。
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