脚手架结构模板支撑架的构造和设计

时间：2022-10-11 百科知识版权反馈

【摘要】：采用脚手架杆配件搭设模板支撑架是常用的施工方法之一。此类模板支撑架承受的载荷作用既不同于又显著大于相应的脚手架，必须加强构造和按脚手架结构进行设计和计算，以满足施工要求和确保使用安全。用脚手架材料可以搭设各类模板支撑架，包括梁模、板模、梁板模和箱基模等，并大量用于梁板模板的支架中。

四、脚手架结构模板支撑架的构造和设计

采用脚手架杆配件搭设模板支撑架是常用的施工方法之一。此类模板支撑架（主要是梁板模板支撑架）承受的载荷作用既不同于又显著大于相应的脚手架，必须加强构造和按脚手架结构进行设计和计算，以满足施工要求和确保使用安全。

（一）脚手架结构模板支撑架的类别和构造要求

1．类别

用脚手架材料可以搭设各类模板支撑架，包括梁模、板模、梁板模和箱基模等，并大量用于梁板模板的支架中。在板模和梁板模支架中，支撑高度＞4．0m者，称为“高支撑架”，有早拆要求及其装置者，称为“早撑模板体系支撑架”。

扣件式、碗扣式和门式钢管脚手架材料均可用于构造模板支撑架，并各具特点。按其构造情况可作以下分类。

1）按构造类型划分为以下4种。

①支柱式支撑架（支柱承载的构架）。

②片（排架）式支撑架（由一排有水平拉杆联结的支柱形成的构架）。

③双排支撑架（两排立杆形成的支撑架）。

④空间框架式支撑架（多排或满堂设置的空间构架）。

2）按杆系结构体系划分为以下2种。

①几何不可变杆系结构支撑架（杆件长细比符合桁架规定、竖平面斜杆设置不小于均占两个方向构架框格的1／2的构架）。

②非几何不可变杆系结构支撑架（符合脚手架构架规定，但有竖平面斜杆设置的框格低于其总数1／2的构架）。

3）按支柱类型划分为以下4种。

①单立杆支撑架。

②双立杆支撑架。

③格构柱群支撑架（由格构柱群体形成的支撑架）。

④混合支柱支撑架（混用单立杆、双立杆、格构柱的支撑架）。

4）按水平构架情况划分为以下2种。

①水平构造层不设或少量设置斜杆或剪力撑的支撑架。

②有1或数道水平加强层设置的支撑架，又可分为：

a．板式水平加强层（每道仅为单层设置，斜杆设置≥1／3水平框格）；

b．桁架式水平加强层（每道为双层，并有竖向斜杆设置）。

此外，单双排支撑架还有设附墙拉结（或斜撑）与不设之分，后者的支撑高度不宜大于4m。支撑架所受载荷一般为竖向载荷，但箱基模板（墙板模板）支撑架则同时受竖向和水平载荷作用。

2．设置要求

支撑架的设置应满足可靠承受模板载荷，确保沉降、变形、位移均符合规定，绝对避免出现坍塌和垮架的要求，并应特别注意确保以下三点：

①承力点应设在支柱或靠近支柱处，避免水平杆跨中受力；

②充分考虑施工中可能出现的最大载荷作用，并确保其仍有2倍的安全系数；

③支柱的基底绝对可靠，不得发生严重沉降变形。

3．构造的一般要求

（1）梁模板支撑架的构造形式

梁模板支撑架的常见构造形式有以下5种（图2－61）：

图2-61　梁模板支撑架构造形式

1）劲性支柱构造；2）密设单立杆排架构造；3）单列门架构造；4）交错重叠双列门架构造；5）双排支架构造1—侧向支撑；2—扫地杆；3—封口杆；4—交错间隔布置门架；5—交错重叠布置门架；6—门架上部加强杆；7—门架顶面加强杆注：上述3）～5）三种形式支架的高度一般不宜大于10m，否则应考虑采取扩座（即加宽底部构造，以加强其整体稳定性）措施。当支架边侧有相距较近（例如≤2．0m）的墙体结构可供设置附墙拉结时，支架高度可以超过10m。

1）由劲性支柱（如4根立杆的“格构柱”、双立杆的“梯形柱”和“粗管柱”等）加多层水平拉杆和剪力撑构成的“支柱式结构”，其支撑（架）高度超过4m时，应视需要加设侧向（出平面）斜撑（即“抛撑”）；

2）由密设（取较小的立杆纵距）的单立杆与水平杆、斜杆或剪刀撑构成的单排（片式）构架，支架高度不宜超过4m，并视需要设置侧向斜撑；

3）由单列多层门架与相应的水平架、交叉支撑、纵向扫地杆、封口杆（设于首层门架底部的横向扫地杆）和纵向水平加强杆构成的单列门式支撑架，其构造相近于双排立杆支架。在需要时加设外侧长剪刀撑；

4）由相互交错或交错重叠布置的双列多层门架与相应交叉拉杆和以扣件连接的纵向水平杆、扫地杆、封口杆组成的双列重叠门式支撑架，其构造相近于四排立杆支架。在需要时加设外侧长剪刀撑；

5）采用单立杆或双立杆的双排模板支架。

（2）梁板模板支撑架的构造形式

梁板模板支撑架是梁模板支撑架和（楼）板模板支撑架的组合，构成整体空间框架（图2－62）。当楼板梁（框架梁、肋梁、井字梁）的截面和梁间距较大时，需要梁下支撑立杆的间距显著小于板下支撑立杆的间距，即需要采用支架立杆的变距布置；当楼板梁的截面和梁间距较小时，则常可采用支架立杆的等距布置。而采用等距布置，但即使采用不同的立杆（单立杆、双立杆、组合立杆）时，也能适应梁和板的载荷相差较大的情况。

图2-62　梁板模板支撑架构造形式

A—几何不可变杆系结构；a—非几何不可变杆系结构；B—有水平加强层；m—变杆距；n－变步距

高度≤4m者，称为“普通梁板模板支撑架”，高度＞4m者，称为“梁板模板高支撑架”，高支撑架需要相应缩小构架的柱距（立杆纵距、横距）、步距（水平杆竖向间距）和增加斜杆、剪刀撑的设置，当高度超过10m时，还应视需要设置一到数层水平加强层构造。

梁板模板支撑架，采用整体空间框架结构时的构造形式，按4种构架因素组合，可形成表2－22所示的14种。

表2-22　空间框架结构支架的构造因素和构造形式

（3）梁模板、梁板模板支撑架构造的一般要求

梁和梁板模板支撑架的构造参数需经验算确定，其初选参数应符合表2－23和表2－24的构造要求。

表2-23　梁模板支撑架构造的一般要求

续表

表2-24　梁板模板支撑架构造的一般要求

注：1．水平加强层的作用为加强支架整体刚度和分布不均匀的集中载荷，其下的竖向斜杆一般只设于周边；

　　2．非几何不可变杆系结构的剪刀撑和斜杆设置不低于相应脚手架的构造规定；　　　　　　　　　　　

　　3．依承载需要和计算结果决定是否采用变杆距和变步距。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（二）脚手架结构模板支撑架的一般构造

1．使用碗扣架材料搭设的模板支撑架

用碗扣式脚手架系列构件可以组装各种类型的支撑架。其一般组架结构见图2－63，由立杆垫座（或立杆可调座）、立杆、顶杆、可调托撑以及横杆和斜杆（或斜撑、剪刀撑）等组成。使用不同长度的横杆可组成不同立杆间距的支撑架。当所需要的立杆间距与标准横杆长度（或现有横杆长度）不符时，可采用两组或多组组架交叉叠合布置，横杆错层连接（图2－64）。

对于楼板等载荷较小，但支撑面积较大的模板支架，一般不必把所有立杆连成整体，可分成几个独立支架，只要高宽（以窄边计）比小于3∶1即可，但至少应有两跨（即三根立杆）连成一整体。对一些重载支撑架或支撑高度较高（大于10m）的支撑架，则需把所有立杆连成一整体，并根据具体情况适当加设斜撑、横托撑或扩大底部架（图2－65）。

可调横托撑可用作侧向支撑（图2－66），应与横杆相对，并两侧对称设置。

位于支架外侧面的斜杆可设于节点处。但支架中间立杆节点处的碗扣中因已有横杆装入，可装于立杆的其他碗扣接头中或采用扣件式钢管杆件。

图2-63　支撑架结构

图2-64　支撑架交叉布置

图2-65　重载支撑架构造

图2-66　横托撑设置构造

支架高度≤4m的普通模板支撑架的一般构造示于图2－67中。

图2-67　以板为主的布置方式

碗扣架由于杆件轴心受力、杆件和节点间距定型、整架稳定性好和承载力大，而特别适合于构造超高、超重的梁板模板支撑架，用于高大厅堂（如电视台的演播大厅、宾馆门厅、剧院等）、结构转换层和道桥工程施工中。图2－68所示即为一箱型截面桥梁模板的支撑架，其设计载荷达30kN／m²，立杆沿桥梁横向布置，依上部载荷要求采用变杆距（0．6m、0．9m、1．2 m和1．5m），纵向采用等杆距，以利于水平杆的设置。当施工期间要求不断交通时，可视需要留出车辆通道（图2－69），对通道两侧载荷显著增大的支架部分则采用密排（杆距0．6～0．9m）设置，亦可用格构式支柱组成支墩（图2－70）或支撑架（图2－71）。格构式支撑柱由立杆、顶杆和0．30m横杆组成（横杆步距0．6m），在其底部设支座（有普通垫座、可调垫座和转角座，转角座用于斜支撑柱的底座），顶部设可调座（图2－72）。支撑柱的允许载荷随高度的加大而降低：H≤5m时为140kN；5m＜H≤10m时为120kN；10m＜H≤15m时为100kN。当支撑柱间用横杆连成整