建筑施工外挑架新型承力构件的开发与研究

摘要

外挑脚手架是目前建筑施工中用量非常大的外围护，外挑型钢的承载方法因为需要穿过结构，造成局部结构的破坏，尤其在建筑物的角部不能穿越，只能避开角柱在附近布置型钢，再通过复杂的传力机构来承载；在楼梯间、阳台、飘窗等部位，悬挑型钢由于结构特点布置困难，往往造成型钢打架、锚固长度不足、悬挑过长、妨碍交通和下一道工序施工等。为了解决这类安全问题，开发了一种外挑脚手架新型承力构件，该构件很好地适应了建筑结构的特点，与结构能协同工作，解决上述难题。为了验证构件对实际施工现场复杂情况的适应性，鉴于新设备、新工艺的要求，本文进行了几个方面的研究：
　　（1）外挑架新型承力构件开发。对常规外挑脚手架型钢布置的实际情况进行了调查分析，归纳了布置困难和因此引起的问题，根据自身的实践经验，参考业内研究成果，总结出技术改进关键点，针对不同结构部位安装构件的要求，开发了一类新型外挑脚手架承力装置，可以改善施工质量安全。
　　（2）构件的理论计算分析。根据构件的工作机理和计算原理，开发中采用ANSYS软件进行构件力学分析，不断改进构件构造；根据实际施工状况和力学原理，计算分析了新型构件的使用条件，得出该类构件适合工程施工使用的结论。
　　（3）构件的模拟静力学试验研究。根据弯矩效用相等原则，进行了六支构件的静力模拟加载试验，采用DH3816型静态电阻应变仪采集数据，应变花和应变片测试应力，液压千斤顶加载，压力传感器测试荷载，位移计测量变形，记录构件的荷载-位移、应力和试验现象，得到大量有效试验数据和试验现象记录。
　　（4）新型构件评价和建议。根据构件的试验记录，绘制荷载位移曲线、整理应力数据和试验现象，分析判断得到构件承载能力和平面外稳定性能，依据型钢称重调查结果修正了构件的承载能力，分析研究了构件选材、构造、制造、安装、试验等的缺陷，提出了明确的改进要求。

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1 绪 论

1.1 选题背景

1.2 常规悬挑脚手架的调查分析

1.3 选题的目的

1.4 选题的意义

1.5 悬挑架研究现状

1.6 本文主要研究内容及技术路线

2 新型承力构件的研究开发

2.1 技术领域

2.2 技术背景

2.3 设计思路

2.4 具体实施方式

2.5本章小结

3 悬挑脚手架新型承力构件有限元分析

3.1 ANSYS理论简介

3.2 ANSYS分析

3.3本章小结

4 新型构件的常规施工应用理论分析

4.1 常规外脚手架搭设规律

4.2 普通混凝土强度增长规律

4.3 混凝土受力各阶段强度情况分析

4.4 混凝土各阶段受力情况分析

4.5 混凝土各阶段受力实际计算分析

4.6 混凝土各阶段受力核算

4.7 构件的整体稳定性计算分析

4.8本章小结

5 新型构件现场试验和分析

5.1 试验方案

5.2 测试系统的设计

5.3 测试方案

5.4 现场测试流程

5.5 测试注意事项

5.6 测试数据及分析

5.7本章小结

6 结论与展望

6.1研究结论

6.2展望与建议

参考文献

致谢

附录