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施工临时结构的设计与计算要点——图文详解,建议收藏

施工临时结构的设计与计算要点——图文详解,建议收藏

在建筑工程中,施工临时结构(如脚手架、模板支撑、临时围挡、施工平台等)是保障施工安全、顺利进行的关键环节。其设计与计算是否科学、合理,直接关系到工程质量和人员安全。本文将系统梳理施工临时结构的设计原则、计算要点,并结合图文进行说明,为工程技术人员提供实用参考。

一、 设计基本原则

  1. 安全可靠性:临时结构必须具有足够的强度、刚度和稳定性,能承受施工期间可能出现的各种荷载(静荷载、活荷载、风荷载等)及偶然作用。安全系数应符合国家及行业相关规范要求。
  2. 经济合理性:在确保安全的前提下,应优化设计方案,选用经济合理的材料和构造形式,降低措施成本,便于周转使用。
  3. 适用便捷性:设计应满足施工工艺要求,便于快速搭设、拆除和运输,减少对主体施工的干扰。
  4. 标准化与规范化:优先采用标准化的构件和成熟的体系,设计计算应遵循《建筑施工临时支撑结构技术规范》(JGJ 300-2013)、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》(GB 51210-2016)等现行规范。

二、 核心计算内容与流程

1. 荷载分析与组合
- 永久荷载(恒载):结构自重、固定设备重等。

  • 可变荷载(活载):施工人员、材料、机具重量,以及风、雪荷载等。需根据结构类型和地区查取规范值。
  • 荷载组合:按承载能力极限状态和正常使用极限状态,进行基本组合与标准组合,取最不利工况进行设计。

2. 结构计算分析
- 强度计算:确保构件截面在最不利荷载组合下,其应力(拉、压、弯、剪)不超过材料强度设计值。

(图文示意1:脚手架立杆受压、水平杆受弯的受力简图)

  • 刚度计算:控制结构在荷载下的变形(如挠度)在允许范围内,保证正常使用和外观要求。
  • 稳定性计算:这是临时结构的重中之重,尤其是高耸、细长结构。
  • 整体稳定性:验算结构整体抗倾覆、抗滑移。

(图文示意2:整体抗倾覆计算模型示意图)

  • 局部稳定性:验算受压构件(如立杆)的屈曲(长细比控制),以及节点、连接件的可靠性。

3. 地基基础计算
- 临时结构的基础(如立杆垫板、混凝土基础)必须进行地基承载力、变形及抗冲切验算,防止不均匀沉降导致结构失稳。

(图文示意3:立杆地基承载力验算示意图)

4. 节点与连接设计
- 扣件、插销、螺栓等连接件的抗滑移、抗剪切能力必须经过计算,并考虑安装误差的影响。

三、 关键设计要点(以扣件式钢管脚手架为例)

1. 立杆:计算其轴心受压稳定承载力,严格控制步距、跨距及长细比。
2. 水平杆:验算抗弯强度和挠度,特别是作为扫地杆、封顶杆时。
3. 连墙件:是保证架体侧向稳定的关键。需计算其承受的水平力(风荷载、施工偏心荷载等),设置间距和形式须符合规范。
(图文示意4:连墙件“两步三跨”布置示意图及受力分析)

  1. 剪刀撑:增强架体纵向刚度,必须按规范要求设置,并进行受力验算。

四、 设计成果与实施保障

1. 编制专项施工方案:对于危险性较大的临时结构工程,必须编制专项方案,内容应包括:工程概况、设计依据、结构选型与布置详图、计算书、施工工艺、验收标准、监测及应急预案等。
2. 绘制详细施工图:图纸应清晰标明所有构件的规格、尺寸、间距、连接方式、基础做法等,图文并茂,便于现场交底和施工。
(图文示意5:一个标准的模板支撑体系平面布置图与节点大样图示例)

  1. 严格验收与监测:搭设完成后,必须按方案和规范进行验收。在使用过程中,应对关键受力部位进行变形监测,发现异常立即处理。

五、

施工临时结构的设计与计算是一项技术性强、责任重大的工作。设计者必须深刻理解结构原理,严谨执行规范标准,并结合具体工程情况灵活应用。本文梳理的核心要点与图文解析,旨在帮助工程技术人员建立系统框架。建议收藏本文,并在实际工作中,始终将安全置于首位,通过精准的计算与周密的设计,为工程施工筑牢安全屏障。

温馨提示:具体设计时,请务必以最新版国家及行业技术标准、规范为准,本文内容仅供参考与学习交流。

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更新时间:2026-01-13 16:29:04

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