碗扣式鋼管腳手架作為建筑施工的一種新型腳手架體系，應(yīng)用廣泛。然而來(lái)碗扣式鋼管腳手架設(shè)計(jì)一直沿用扣件式鋼管腳手架規(guī)范，使碗扣式鋼管腳手架設(shè)計(jì)無(wú)據(jù)可依。本文以主編我國(guó)《建筑碗扣式鋼管腳手架 技術(shù)規(guī)范》為契機(jī)，依托河北省建設(shè)科技 計(jì)劃項(xiàng)目“碗扣式鋼管腳手架整體結(jié)構(gòu)荷載試驗(yàn) ”，對(duì)碗扣式鋼管腳手架和模版支撐架分別進(jìn)行了整體結(jié)構(gòu)承載力試驗(yàn) 和有限元數(shù)值分析，主要 內(nèi)容和成果如下。
1)設(shè)計(jì)了6組雙排碗扣式鋼管腳手架 承載力試驗(yàn)方案，比較豎向荷載單獨(dú)作用以及豎向荷載和水平荷載共同作用下腳手架的 承載力和破壞模式， 設(shè)置水平斜桿和廊道斜桿對(duì)腳手架 承載力和破壞模式的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明，水平荷載作用下腳手架面外位移增大，承載力降低；設(shè)置水平斜桿和廊道斜桿可顯著提高腳手架承載力， 減小腳手架變形。
2)設(shè)計(jì)了8組碗扣式鋼管模板支撐架 承載力試驗(yàn)方案，比較國(guó)標(biāo)碗扣與非國(guó)標(biāo)碗扣鋼管模板支撐架破壞模式和承載力， 設(shè)置水平及豎向剪力撐的支撐架 承載力和破壞模式，以及立桿步距、天桿高度和高寬比對(duì)支撐架 承載力和破壞模式的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用非國(guó)標(biāo)碗扣的鋼管模板支撐架 承載力由節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度控制，國(guó)標(biāo)碗扣的鋼管模板支撐架的破壞形式為整體失穩(wěn)破壞；當(dāng)其他條件相同時(shí)，天桿高度、高寬比、步距增大時(shí)，支撐架承載力降低；同時(shí)設(shè)置水平及豎向剪力撐時(shí)將 提高支撐架 承載力。
3)設(shè)計(jì)了2組碗扣節(jié)點(diǎn)受力性能試驗(yàn)方案，比較國(guó)標(biāo)與非國(guó)標(biāo)碗扣節(jié)點(diǎn)J險(xiǎn)能， 碗扣節(jié)點(diǎn)與腳手架破壞先后順序，分析碗扣節(jié)點(diǎn)的剛度。試驗(yàn)結(jié)果表明，非國(guó)標(biāo)碗扣承載力由強(qiáng)度控制；國(guó)標(biāo)碗扣節(jié)點(diǎn)腳手架桿件先于碗扣發(fā)生屈服，碗扣節(jié)點(diǎn)受力性能良好，碗扣節(jié)點(diǎn)為半剛性連接節(jié)點(diǎn)。
4)按空間鉸結(jié)體系建立碗扣式鋼管腳手架和模板支撐架有限元模型，分析其 承載力和破壞模式，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。根據(jù)碗扣式腳手架與模板支撐架承載力試驗(yàn)結(jié)果與有限元分析結(jié)果，給出了碗扣式腳手架桿件計(jì)算長(zhǎng)度的計(jì)算公式。
