超高层建筑施工脚手架连墙件风载作用分析

张乐坤

(身份证号：320802198607122010)

超高层建筑施工脚手架连墙件风载作用分析

张乐坤

(身份证号：320802198607122010)

连墙件作为脚手架的基本组成部分之一，它与支撑架体的安全性紧密相关，其设计方法直接关乎着脚手架的使用效果，然而，我国在连墙件方面的研究却较少，针对其设置尚未给出具体的方法。本文将结合具体事例，着重分析连墙件的风载作用。

超高层；施工脚手架；连墙件；风载

前言：伴随着国民经济的迅猛发展，建筑行业也取得了突破性成绩，建筑规模逐渐扩大，楼层数量日益增加，涌现出了较多的超高层建筑，这对工程施工提出了更高的要求。脚手架是超高层建筑施工中必不可少的工具，而连墙件直接决定着脚手架的使用情况。因此，本文对于连墙件风载作用的具体分析对于超高层建筑施工具有深远的影响。

一、脚手架概述

脚手架是一种临时性结构，不可或缺。近几年，扣件式钢管脚手架凭借便于装卸、结构简单、经济合理、稳固性较高、可反复周转等优势被大面积应用在建筑施工中，它隶属于悬挑架的范畴，该种脚手架的所有负载主要经由悬挑结构传送至建筑结构。伴随着建筑物楼层数量的增加，脚手架工程事故日益增多，出现倾覆以及倒坍的可能性越来越大，而连墙件作为连接架体与结构的主要构件，它是规避架体倾覆以及倒坍的关键，它可有效抗衡水平负载，并可充当中间约束，增强脚手架的负载能力，提高结构稳定性。对于脚手架而言，连墙件属于主要构件，其设置与脚手架的使用效果密切相关，分析脚手架事故可知，连墙件设置不合理是引发这一事故的主要原因。现阶段，我国在连墙件设置中尚未制定具体的方法，在脚手架的实际施工过程中，连墙件种类多样，缺少标准性，同时还面临施工程序较多、结构繁琐、所花费的时间较多等问题[1]。因此，急需研制出一种便于操作、结构合理、经济安全的连墙件，规范设置，充分考虑结构的具体受力性能，并将其有效应用到工程施工中。本文将结合工程实例，同时参照现行的技术规范计算分析连墙件风负载作用，进而为超高层建筑施工提供帮助，提高连墙件的设计水平。

二、工程实例

当地某一酒店工程，其悬挑脚手架主要朝着建筑物外侧明显突起，呈现抛物线，架顶与建筑物相距3米，架中间位置与建筑物墙面相距6米，架底与挑梁连接出现断裂，在测量环节发现挑架整体朝着外侧倾斜，在 2小时后再次测量发现与原来相距0.5米。在施工现场经过认真观察发现架体整体存在坠落的可能性。同时，架体下方存在高压线，一旦坠落会毁坏高压线，将会带来严重的损失。

观察脚手架可知，连墙件设置不合理，数量不充足，在建筑工程施工过程中，连墙件的设置直接关乎着脚手架的整体稳定性，且相关技术规范中针对钢管脚手架进行了具体规定。现阶段，对于总建筑高度大于 100米的脚手架尚未给出具体的风载取值以及设置规范，相关方法与设计相对较少。同时，位于型钢支撑架上方的悬挑脚手架且高度超过20米的也未能给出具体规定。综合来说，我国在脚手架施工方面的研究较少，特别是超高层建筑施工存在较大的盲目性，施工方法不合理，缺少科学的依据，或者虽然参照相关规范进行计算，但计算结果缺少合理性。

分析风载力学可知，在超高层建筑施工中所使用的脚手架的负载作用十分繁琐。伴随着建筑高度的增加，风负载也随之显著增加，风振作用十分明显。因现行的建筑负载规范中所规定的各项数据均是依据气象台与地面距离相距特定高度且在空旷地带中测算出来的。在实际施工中，因风面积的作用以及体型的差别，外加脚手架结构内部各点分别处在不同的高度，因此，一定要考虑因体型差异而变化的各个系数。

三、风压标准值分析

（一）风载体型系数

在超高层建筑施工中，主要使用悬挑脚手架，几乎不使用敞开式脚手架，密目力网架体比较常见，它可有效防护施工安全，同时，也使得架体受到较大的风载作用，相应的技术规范中给出了具体的风载体型系数，对于挡风系数因未给出详细的计算方法，在实际施工中通常选择0.8，然而，因在超高层建筑施工中，风力对脚手架的影响较大，所以，应重视安全网的影响，规避以往按照习惯选择挡风系数的作法，以免对架体以及连墙件产生不利影响[2]。

对于密目式安全网脚手架而言，在选取挡风系数的过程中，网体挡风面积的明确是主要内容，在使用新型密目式安全力网之前，应认真检查产品的基本指标，主要包含规格、网目数量与重量等内容。待确定每一项均合格后方可使用。

（二）风振系数

风振指代压强，它具体是指风速脉动过程中建筑结构所受到的压强。其中纵向风振指代顺着来流方向所表现的脉动风振，这也被称为顺风向风振。众所周知，大量频率存在差异的脉动振动因子共同组成风速，在短时间内其振动并不规律可循，但伴随着时间的延长，次数积累，可通过数学函数来表述这一规律。通常借助结构的随机振动来分析脉动风速作用规律。

在超高层建筑施工中，因脚手架连接于建筑物并利用建筑物充当基础，在计算其风振系数时，可依据处于此点的风振系数进行计算。

（三）风压变化系数

现行的风负载与风压均是按照特定高度与风速得到的，然而，在实际工程施工中，建筑物高度通常较高且各不相同，因此，对于处于不同高度的风速应参照地面摩擦层风速在高度变化中所表现的规律进行确定。

四、风载作用分析

（一）立杆内力标准值计算

以超高层建筑物所处地区为例，合理计算风压标准值，依据楼层高度科学选择基本风压，也可依据两步两跨进行计算，并严格参照相应的技术规范计算出风负载标准值。

（二）连墙件内力标准值计算

经由风载作用的架体，其水平力从连墙件转移到结构中，应确保连墙件与结构紧密相连，进而提高传力的可靠性[3]。在水平风载作用中，对于连墙件而言，主要承受轴向力，因风向不固定，所以对连墙件的作用情况也各不相同，主要存在受拉、受压这两种情况，在受拉情形中仅需要计算强度；在受压情形中，处计算强度外，还应计算稳定性，在连墙件负载能力计算环节，应严格依据轴压杆件，同时，还应确保刚度充足。在实际施工过程中应依据具体情况合理选择连墙件，其设置方式应参照风负载进行计算，相应的水平风载作用标准值也各不相同。

综上所述，脚手架作为超高层建筑施工的重要组成部分，连墙件直接决定着脚手架的使用情况，因此，应认真计算风载作用，确保计算结果合理、可靠[4]。在实际计算环节，选择风振系数时，不能简单地将其选作1，应在现行的风载作用计算公式的基础上进行调整。在超高层建筑物中，连墙件属于架体和结构的有效衔接构件，它是水平受力构件，如若缝载作用较大，应合理缩减步距，这有利于架体的整体稳定性。对于双排架式连墙件，在计算轴力设计值时应参照轴压构件，并依据高度的实际分布进行计算，对于位于不同位置的架体连墙件，在其设计环节应合理设定间距值。

结语：现阶段，对于脚手架连墙件而言，尚未制定统一的设置方法，在以往的搭设过程中过度依赖工作经验，缺少对工程结构受力性能的具体考虑，进而涌现出了较多的质量安全事故。因此，在超高层建筑施工中，应结合实际风载作用合理装设连墙件，确保使用安全，进而为社会打造更多的安全、优质的超高层建筑物。

[1]王朝晖,曹阳,段艺飞等.风荷载及连墙件对扣件式双排钢管脚手架承载能力的影响研究[J].施工技术,2014,43(20):118-121.

[2]张建忠,周健.大空间排架结构脚手架在风荷载作用下架体稳定技术措施探讨[J].江苏建筑,2013,(6):18-19.

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1007-6344（2015）09-0047-01