碗扣式脚手架设计方法.doc

碗扣式脚手架的使用和设计 中铁五局集团公司经营开发部 肖炳忠 内容提要: 本文介绍碗扣式钢管脚手架的构造和技术要求、技术参数，设计要求和简化设计计算。 碗扣式脚手架具有接头构造合理、力学性能好、工作安全可靠；多种功能；构件轻、装拆方便，作业强度低以及零部件的损耗率低等显著优点，同时能使用现有钢管脚手架进行改制。 1、碗扣接头构造及其技术性能 碗扣接头是该脚手架系统的核心部件，它由上、下碗扣、横杆接头和上碗扣的限位销等组成。 上下碗扣和限位销按60cm间距设置在钢管立杆之上，其中下碗扣和限位销则直接焊在立杆上。将上下碗扣的缺口对准限位销后，即可将上碗扣向上抬起（沿力杆向上滑动），把横杆接头插入下碗扣圆槽内，随后将上碗扣沿限位销滑下并顺时针旋转以扣紧横杆接头（可使用锤子敲击几下即可达到扣紧要求）。碗扣式接头的拼接完全避免了螺栓作业。 碗扣接头可同时连接4根横杆，可以相互垂直或偏转一定角度。 碗扣接头具有很好的力学性能。下碗扣轴向抗剪的极限强度为166.7KN，上碗扣偏心张拉的极限强度为42KN；横杆接头的抗弯能力，在悬臂端集中荷载作用下为2KNm，在跨中集中荷载作用下为6~9KNm。 碗扣接头加工方便；上碗扣精铸，下碗扣冲压，横杆接头模锻或精铸，一般均不必进行二次加工。 2、构配件的种类及用途 1）主构配件 （1）立杆 有两种规格，以便于错开接头位置。 （2）顶杆 支撑架的顶部立杆，其上可装设承座或托座，也有两种规格。 （3）横杆 架子的水平承力杆，有5种规格。 （4）斜杆 用作架子的斜向拉压杆。有4种规格，分别用于1.2×1.2m，1.2×1.8m，1.8×1.8m，1.8×2.4m网格。 （5）支座 用以支垫立杆底座或作为支撑架顶撑的支垫。有垫座和可调座两种形式。 2）辅助构配件 按其用途可分为5类。 第一类辅助构配件——用于作业面，有5种： （1）搭边横杆； （2）间横杆； （3）搭边间横杆； （4）挑梁； （5）搭边挑梁； 桥梁工程可不用这5种第一类辅助构配件。 第二类辅助构配件——用于整体连接，有3种： （6）立杆连接销：用于立杆的接长销定，有自定位销定卡口，这是该脚手架系统中唯一的一种单件的连接零件。 （7）连墙撑：桥梁工程可不用。 （8）直角撑：桥梁工程可不用。 第三类辅助构配件——脚手板和梯步，有3种： （9）脚手板； （10）斜脚手板； （11）踏步梯和爬梯； 桥梁工程可不用这3种第三类辅助构配件。 第四类辅助构配件——其它脚手架专用件，有3种； （12）爬升挑梁：脚手架底角的悬臂支撑，用来构成挑脚手架，只有0.9m一种架宽规格； （13）安全网支撑架:用以挑挂安全网； （14）提升滑轮：可直接安装在宽挑梁上，用来提升小件物料。 第五类辅助构配件——用于模板支撑架，有5种； （15）支撑柱垫座； （16）支撑柱可调座； （17）支撑柱转角座； （18）托座：装设于顶杆之上，长度有固定和可调两种； （19）横托座：连接在碗扣接头上，以对支撑架进行横向限位或用其支顶壁侧模板。 碗扣式脚手架的主构配件的规格尺寸 构件名称 品种 长度（mm） 重量（Kg） 立杆 LG-300 3000 17.31 LG-180 1800 10.67 顶杆 DG-150 1500 8.7 DG-90 900 5.5 立杆垫座 DZ-1 1.7 立杆可调座 TZ-2 10.1 立杆粗细调座 TZ-3 6.1 横杆 HG-240 2400 19.3 HG-180 1800 15.3 HG-120 1200 11.3 HG-90 900 7.8 HG-30 300 5.9 斜杆 XG-300 3000 8.6 XG-255 2550 7.5 XG-216 2160 6.6 XG-169 1690 5.4 3、使用注意事项 1）对地基的要求 基底必须严格夯实抄平。当基底处于较深的填土层之上或架子较高时，应加做厚度不小于400mm的灰土层或厚度不小于200mm的钢筋混凝土基础梁，其上再加设垫板或垫木。地面不平时，亦可用可调支座调整。当立杆基底间的高差大于60cm时，则可用立杆错节来调整。立杆底座可用大钉把牢在垫木（板）上。 2）立杆的接长缝应错开，即第一层立杆应用长1.8m和3.0m的立杆错开布置，往上则均采用3.0m的立杆，至顶层再用两种长度的立杆找平。 立杆的垂直度应严格加以控制：30m以下架子按1/200控制；30m以上架子按1/400~1/66控制，且全高的垂直偏差应不大于10cm。 脚手架拼装到3~5层高时，应用经纬仪检查横杆的水平度和立杆的垂直度。并在无荷载情况下逐个地检查立杆底座有否松动或空浮情况，并及时旋紧可调座和薄钢板