文档介绍：关于建筑施工扣件式钢管壁厚问题的调查和思考
【摘要】不少建筑施工企业为降低施工成本,在脚手架和模板支架等搭设中,实际使用的钢管壁厚越来越薄,给项目施工安全带来了很大隐患,为此,笔者在施工现场随机抽取了一定数量的钢管进行试验、研究和分析,一方面提出了一些问题和担忧,希望能引起广大建筑施工企业和相关部门的注意,另一方面根据实验结果给出了钢管最小壁厚建议值,供广大工程技术人员在脚手架、模板支撑等方案设计和搭设时参考。
【关键字】钢管承载力壁厚
扣件式钢管是当前建筑施工脚手架、模板支架中最常用的材料,外径为48mm的钢管壁厚在现行《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001),但是在实际施工现场,。笔者通过对施工现场φ48mm钢管的壁厚进行现场抽样实测发现,,~,。虽然施工单位在编制专项施工方案的时候,根据钢管的实际壁厚来计算和复核其承载能力,但是否能够允许钢管壁厚无限制地减小而不发生问题?笔者在实际工程检查中,经常发现薄壁钢管在扣件位置产生凹陷、压瘪等塑性变形,甚至在搬运、堆放和拆除过程中出现较大弯曲和压扁现象,这种变形是否会降低钢管承载能力和扣件抗滑移能力呢?为此,笔者在多个施工现场实地抽取了一批不同壁厚的钢管,进行了相关试验工作。
一、薄壁钢管变形对模架安全影响的原因
1、对扣件抗滑移能力的影响
扣件抗滑移能力从产生成因上说就是扣件内壁与钢管外壁之间的静摩擦力,其抗滑承载力与最大静摩擦力相一致,计算式为:
钢管表面的正压力
R= F = 公式()
其中 R—扣件抗滑承载力理论值
F—扣件与钢管之间的最大静摩擦力
μ—扣件与钢管之间的静摩擦系数
N—扣件作用在钢管表面的正压力
考虑到扣件与钢管之间不可能完全接触,正压力N也不可能完全相同(在扣件螺栓和销轴附近最小,),公式()可调整为所有接触面静摩擦力之和:
R=F== 公式()
其中 R—扣件抗滑承载力理论值
F—扣件与钢管之间的最大静摩擦力
μ—计算单元有效接触面的静摩擦系数
N—计算单元有效接触面内钢管表面的正压力
由公式()可知扣件抗滑承载力主要与以下三个因素有关:一是扣件与钢管之间的静摩擦系数μ,其取值与接触面的材料特性、粗糙程度、干湿状况等因素有关,而与钢管受压变形没有必然联系;二是垂直于钢管表面的正压力(即法向力)N,一般随扣件螺栓的拧紧力矩(或称紧固力矩)的增大而增大;三是扣件内壁与钢管外壁的接触面积。显而易见,由于钢管发生了凹陷、压瘪、压扁等变形,必然会对钢管与扣件之间的摩擦接触面积、正压力的大小和分布等产生一定影响,从而进一步影响扣件的抗滑移能力,笔者采用了扣件抗滑承载力试验来验证和说明这种影响。
2、对钢管承载力的影响:对钢管在拧紧力矩作用下发生塑性变形后承载能力的影响,采用钢管轴向受压承载力试验来验证。
二、试验要求和准备
1、试验步骤和依据
(1)制作试件:在施工现场随机抽取不同壁厚的钢管制作一批试件,试件制作的有关要求详见本节下文第三条。
扣件抗滑承载力试验示意图
(2)对扣件抗滑承载力影响的实验:根据国家标