几何不变原理在广西模板支架标准中.ppt

DB45/T 618-2009 建筑施工模板及作业平台钢管支架构造安全技术规范 几何不变原理在广西模板支架标准中的应用 林伊宁 二○一○年十月 前言 现行的模板支架计算公式　≤f 不适用于模板支架计算。算的是立杆，破坏的却是节点，计算是徒劳的，理论上是错误的。 解决模板支架安全的出路是建立几何不变体系，广西地方标准DB45/T 618-2009 《建筑施工模板及作业平台钢管支架构造安全技术规范》应用几何不变原理解决了这一课题。 一、立杆计算公式的计算单元 　 ≤f 的计算单元是AG杆的步高h或步高加2a，即计算长 　度取值为：(1)l0=h；(2)l0=h+2a。 　式（1）是JGJ162的取值，式（2）是JGJ130的取值。 1—模板；2—封顶杆；3—扫地杆；4—立杆；5—水平杆；6—竖直剪刀撑 二、　≤f中压杆的计算长度取决于其支承方式 　　　　　　　　　　 三、　≤f中f的取值 f是容许应力 　低碳钢管f＝205N/mm2， f的取值是在材料的弹性范围内， f ＜弹性极限。 四、在支架计算中运用　≤f，所依据的力学模型 强将立杆节点变为塑性铰 　（1） f ＜弹性极限，不可能变铰；（2）几何不相容，不合理。 立杆节点处无水平支座反力(即水平杆不受力，从而可推知支架中无水平内力)，立杆中无弯矩，与原平衡条件不符。 五、用连续梁力学模型分析模板支架 　弹性支座连续梁 　　　　　　　　　　　刚性支座连续梁 六、模板支架的水平内力分析 竖向偏心荷载作用下支架的水平内力 六、模板支架的水平内力分析 六、模板支架的水平内力分析 最大水平内力在有Q并且Q很大时出现在封顶杆上，无Q或者Q不大时则出现在紧靠封顶杆下方的水平杆上。所以，支架中的最大水平内力是动态的，而且是动荷载引起的动内力，它会在封顶杆和紧靠封顶杆下方的水平杆上无规律地交替出现。 全架最危险之处在封顶杆及其下层的水平杆处。 七、模板支架中存在水平内力的案例 水平杆受弯，受拉。 危险部位在架顶位置。 八、结构破坏从薄弱点开始 这是自然法则 阪神地震中，神户市政府办公楼(8层)的第6层薄弱，被整层错平 八、结构破坏从薄弱点开始 这是自然法则 汶川地震中，都江堰市华厦广场小区一栋住宅楼，底部两层薄弱，倒塌后上部下挫，5层变3层 八、结构破坏从薄弱点开始 这是自然法则 汶川县漩口镇电力局4层砖混住宅楼，楼梯间薄弱，在地震中率先破坏 八、结构破坏从薄弱点开始 这是自然法则 西宁在建高架桥模板倒塌，支架节点破坏，杆件尚基本完好 八、结构破坏从薄弱点开始 这是自然法则 上海某加层工程模板倒塌，支架节点破坏，杆件尚基本完好 八、结构破坏从薄弱点开始 这是自然法则 八、结构破坏从薄弱点开始 这是自然法则 九、在水平内力下节点率先破坏 杆件要在节点处变成塑性铰，此处的弯曲应力已超越弹性极限，从而使得　＞f　，与原式　≤f 不符。力学模型与计算式相矛盾。 节点的约束力与杆件自身的抗弯能力相比小得多，节点是支架中的薄弱点，在立杆应力达到　 ≤f 前节点已破坏。即节点的约束力不可能使得　 ＞f而导致立杆出现塑性铰。 　 所以，在支架破坏过程中， 节点最先破坏。 十、支架的破坏顺序 节点最先破坏 支架解体 部分杆件被压弯。 杆件破坏（被压弯）是支架倒塌的结果，而不是原因。 支架倒塌是节点破坏导致支架变形引发的，不是立杆失稳引发的。 十一、　≤f不适用于模板支架计算 　　≤f 算的是立杆，但最先破坏的是节点。 　　≤f 用在支架计算中，力学模型是错误的，所以　≤f 不适用于模板支架，现行的计算是徒劳的。 十二、现行理论因果倒置是错觉引发的 支架倒塌的原因是架体变形过大。 　　　在支架倒塌过程中，架上的荷重压弯立杆。架体变形是原因，立杆被压弯是结果。 将立杆失稳（压弯）认定为支架破坏的原因是因果倒置。此因果倒置是错觉引发的。 　 类似的例子有：地球绕太阳转，但古人天天看到太阳东升两落，就以为是太阳绕地球转。 十三、支架解体是变形引发的 钢管支架整体架顶侧移 （立面图） 十三、支架解体是变形引发的 钢管支架局部架顶侧移（立面图） 十三、支架解体是变形引发的 钢管支架架顶扭转（平面图） 十三、支架解体是变形引发的 木材叠层搭设的支架架体侧移（立面图） 1—侧移方向，2—木立杆，3—木拉条，4—木板满铺 十四、三角形不变原理和不变单元叠加原理 三角形不变单元　　　不变单元叠加 这是平面结构的几何不变原理 十五、不变六面单元和几何不变架体 　　　　几何不变六面单元 　　　　　　　　　几何不变架体 将三角形不变原理应用到空间结构。 十