建築施工架結構設計方法（簡體書）

建築施工架包括腳手架和模板支撐架，近年來其安全問題凸顯，而架體的結構設計直接影響到架體穩定性和承載力。作者憑藉多年實踐經驗和艱苦的理論探索，建立了一套完整的建築施工架設計方法。建築施工架的主體是落地式立杆和交叉連接的橫杆，可稱之為“網格式結構”，其設計的重點在於整體結構的構成方法和結構計算方法兩部分。余宗明所著的《建築施工架結構設計方法》結合計算簡圖，對施工架分別進行了杆件內力分析，提供了相應的杆件承載力計算公式和計算實例，對建築施工架的結構試驗方法也提供了實際指導，深入淺出，簡單易懂。掌握了《建築施工架結構設計方法》的設計方法，即可確保建築施工架的安全使用。《建築施工架結構設計方法》從理論和實踐上都提供了有價值的信息，是模架專業公司、施工企業和院校的科研人員必不可少的參考書。

余宗明，1935年11月生，畢業於清華大學土木系結構專業。退休前歷任北京住總集團科技處處長，住總集團副總工程師，教授級高級工程師，享受國務院有突出貢獻專家待遇。退休後一直從事施工工作至今。在北京二建期間，作者已參與並取得了——系列突出的科研成果，如首都機場60m預應力屋架的試製試驗，屋面整體頂升；1000號（相蘭於C85）混凝土拼裝式預應力屋架的試製試驗和施工。在《土木工程學報》上曾發表《鋼筋混凝土屋架合理計算》一文，指出了導致杭州半山鋼廠大面積屋架塌落事故的理論錯誤。作者早在主持住總集團亞運會工程期間，開展的“碗扣架高層建築中的應用”取得重要研究成果，獲北京市科技成果二等獎。通過對腳手架鉸接理論的深入研究，發現了現有手冊和規範在計算理論上的不足，提出了系統的腳手架計算理論。2001年出版了《新型腳手架的結構原理及安全應用》一書。2004年，作者受中國建築學會金屬結構學會腳手架及模板委員會之委託，參加《碗扣式腳手架施工安全技術規範》（已完成送審稿）的編制工作。

余宗明所著的《建筑施工架結構設計方法》重點敘述了方案編制和結構計算的具體環節，從結構計算簡圖到結構的機動分析，從整體結構的力學分析到具體計算公式各個步驟給以詳盡的敘述，并給出大量的計算實例，給讀者以解決實際問題的能力。本書還對較為重要的理論問題給予理論證明與推導，有助于更深入地了解解決問題的方法。

1緒論
1.1建築施工架技術的由來及現狀
1.2建築施工架的安全問題
1.3建築施工架技術走人困境的歷史背景
1.4建築施工架與結構力學
1.5結構計算和電腦之應用
1.6建築施工架研究中的結構試驗
1.7基礎理論與工程實踐

2建築施工架的結構設計
2.1建築施工架的結構設計
2.1.1基本概念
2.1.2結構計算基本假設
2.1.3結構試驗和結構設計
2.2結構計算簡圖
2.2.1結構計算簡圖是力學分析的基礎
2.2.2結構計算簡圖中的節點
2.2.3結構計算圖與立杆計算長度
2.3杆系結構的機動分析與幾何不變性
2.3.1建築施工架的模式
2.3.2“剛接”、“鉸接”和三角形體系
2.3.3建築施工架的幾何不變條件
2.4建築施工架的結構
2.4.1建築施工架結構的特點
2.4.2雙排腳手架
2.4.3模板支撐架
2.4.4門式鋼管架的結構

3結構的力學分析
3.1結構力學分析的理論基礎
3.1.1力學分析的基本概念
3.1.2理論力學與內力計算
3.1.3材料力學的有關基礎理論
3.1.4壓杆穩定和歐拉公式
3.2組合體結構和結構力學
3.2.1基本概念
3.2.2以桁架模式處理建築施工架
3.2.3靜定與超靜定問題
3.2.4空間結構與平面結構
3.2.5斜杆與支撐的概念
3.3超靜定結構的計算
3.3.1超靜定結構及超靜定次數
3.3.2超靜定結構的力學計算
3.4多層框架的內力分析
3.4.1多層框架的內力分析
3.4.2多層框架與建築施工架實際情況的差別
3.5剛架的內力分析
3.5.1門式鋼管架與剛架
3.5.2剛架的特點與門式鋼管架
3.5.3門式鋼管架按剛架計算
3.5.4門式鋼管架的機動分析
3.6建築施工架力學分析的幾種方法
3.6.1半剛性節點與框架結構計算法
3.6.2鉸接計算法
3.6.3電腦計算與結構計算
3.6.4立杆視為連續的計算方法

4鋼管架的結構與計算
4.1鋼管架的結構類型及統一特點
4.2《建築結構可靠度設計統一標準》GB50068—2001
4.2.1建築施工架安全使用與GB50068—2001標準
4.2.2極限狀態設計原則和安全係數K
4.2.3極限狀態設計表達式和鋼結構強度設計值
4.3荷載
4.3.1基本規定
4.3.2風荷載的計算
4.3.3腳手架施工荷載標準值的修改意見
4.3.4模板支撐架荷載的補充說明
4.4建築施工架的力學分析和結構計算
4.4.1概述
4.4.2雙排腳手架的用途及主要結構
4.4.3雙排腳手架的計算簡圖和機動分析
4.4.4雙排腳手架作用荷載與承載力計算公式
4.4.5有關長細比限值的規定
4.4.6連牆件的計算
4.4.7地基承載力計算
4.4.8模板支撐架的力學分析和強度計算
4.5腳手架計算實例
4.5.1實例一：層高小於3.9m的雙排外腳手架
4.5.2實例二：首層高度小於4.2m時的雙排外腳手架
4.5.3實例三：採用廊道斜杆的雙排腳手架
4.5.4腳手架搭設高度的計算公式
4.6模板支撐架計算實例
4.6.1模板支撐架的結構特點與計算
4.6.2模板支撐架承載力計算實例
4.6.3抗傾覆計算實例
4.7計算實例的應用

5建築施工架的結構試驗
5.1概述
5.2結構試驗研究的基本原則和主要測定數據
5.2.1結構試驗和結構的力學計算
5.2.2結構試驗測定的主要數據
5.2.3建築施工架結構試驗的分類
5.3碗扣式鋼管架的荷載試驗
5.3.1碗扣架結構試驗的理論依據
5.3.2整體結構試驗的目的
5.3.3試驗方案及測量數據
5.3.4試驗結果匯總與評價
5.3.5從試驗結果分析立杆的連續性及其影響
5.4碗扣式鋼管架“井字架”試驗
5.4.1概述
5.4.2架體結構和設計參數
5.4.3加載方法和變形測量
5.4.4試驗報告匯總表及簡要說明
5.4.5評價
5.5扣件式鋼管架結構試驗
5.5.1概述
5.5.2試驗結構參數與方案選擇
5.5.3試驗結果及理論分析
5.5.4對試驗結果的討論與評價

6《建築施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規範》（JGJ166—2008）要點詮釋
6.1概述
6.2碗扣架規範的主導思想和鉸接計算法
6.3杆系結構的幾何不變性與架體的倒塌
6.3.1建築施工架倒塌的原因
6.3.2建築施工架結構的幾何不變條件
6.4壓杆穩定和歐拉公式
6.4.1碗扣架規範中的壓杆計算
6.4.2對歐拉公式的“修改”與“否定”
6.4.3結構試驗與歐拉公式
6.5結構構造圖形與結構計算
6.6模板支撐架斜杆設置與剪刀撐
6.6.1模板支撐架斜杆設置
6.6.2剪刀撐設置
6.7模板支撐架的傾覆計算和風荷載
6.7.1風荷載計算的實質
6.7.2傾覆計算與模板支撐架的高寬比
6.7.3碗扣架規範中風荷載的計算
6.8腳手架和模板工程專項施工方案

7與模板技術相關的幾個課題
7.1概述
7.2支撐架頂部構造與模板技術
7.3模板的周轉與混凝土拆模強度
7.3.1模板的周轉
7.3.2混凝土拆模強度
7.3.3混凝土強度增長規律
7.3.4三次冪函數曲線填補了規範空白
7.3.5利用強度一齡期曲線推算混凝土強度
7.3.6討論
7.4恢復“模板翻樣”工作，培訓支撐架設計人才
7.5立杆設計的要點
7.6斜坡頂板及立牆斜支撐的設計
7.7模板側壓力計算公式
7.7.1牆柱模板側壓力計算問題
7.7.2混凝土澆築過程及其流動性分析
7.7.3按混凝土的流動性和施工工藝計算模板側壓力
7.7.4幾點討論

8建築施工架技術規範及其工程管理
8.1建築施工架技術規範
8.1.1建築施工架技術規範的形成及發展
8.1.2規範的系統化
8.1.3規範編制的指導思想
8.2關於建築施工架的綜合規範
8.2.1綜合性規範的特點
8.2.2鋼管架規範的主體內容
8.2.3新舊規範之間的銜接與調整
8.3建築施工架安全問題的歷史背景
8.4運用科學方法研究建築施工架
8.4.1科研路線問題
8.4.2加強基本理論的研究和應用
8.4.3要沿著承前啟後的科學道路前進
8.4.4要掌握專業技術的實質
8.5建築施工架的施工管理
8.5.1建築施工架的施工及管理要點
8.5.2方案編制的管理
8.5.3現場施工管理
8.5.4施工人員的培訓

9專業施工方案實錄與點評
9.1概述
9.2華能大廈工程地下室高大模板支撐方案
9.2.1方案原文摘錄
9.2.2華能大廈模板支撐架專業施工方案點評
9.3華能大廈工程（±；0.000以上）模板支架方案
9.3.1方案原文摘錄
9.3.2華能大廈（±；0.000以上）模板支架方案點評
9.4地下足球館模板及支撐體系專項施工方案
9.4.1方案原文摘錄
9.4.2地下足球館模板及支撐體系專項施工方案點評
9.5昆明市軌道交通六號線施工設計方案
9.5.1方案原文摘錄
9.5.2昆明市軌道交通六號線施工設計方案點評
9.5.3昆明市軌道交通六號線抗傾覆計算
9.6關於專業施工方案的改進意見

附錄
附錄一Q235鋼管軸心受壓構件的穩定係數φ
附錄二φ48mm鋼管主要計算參數
附錄三圓鋼截面積及重量表
附錄四碗扣式腳手架主要構配件種類、規格及重量表
附錄五風荷載計算係數
附錄六全國基本風壓分佈圖
參考文獻