支架设计论文汇总十篇

时间:2023-04-28 08:50:33

支架设计论文

支架设计论文篇(1)

1.1车床支架机械加工影响要素

车床支架相对于车床整体而言是零件的一部分,而从加工活动来看,车床支架的加工也是多个零件的加工,在车床零件的加工中需要结合所选用的材料、拟加工支架的性能要求以及与车床配套使用的形状要求等进行合理的设计。在设计时需要结合以上要素确定出具体的参数,因为有的车床支架结构较为复杂,需要在确定的严格的参数指导下才能保证加工出满足车床支架要求的支架。

1.2车床支架加工中需要注意的问题

首先,加工方法的选择,无论是任何型号的机床支架机械加工都要在设计图纸作为依据的条件下选择适当的加工方法,加工方法的选择除了要结合设计图纸要求,精度要求,还要考虑到机械加工企业的工人技术水平以及加工的经济性,在车床支架加工中常用的加工方法包括钻、铣、磨、镗、热处理等。例如在车床支架的表面加工的粗糙度上,需要注意的是根据粗擦度要求的不同选择合适的加工方法。其次,确定车床支架机械加工的流程,将加工划分为具体的阶段,从粗加工、半精加工、精加工到最后的表面光整加工。通过加工阶段的划分,能够将车床支架零件的加工要求落实在每一加工阶段完成,对于保证加工精度和加工质量十分关键。此外,通过对加工阶段进行划分,还能够妥善安排而处理工艺的进行,因为有的热处理需要在粗加工之前,有的是在精加工之前,工序明确划分后,有利于热处理技术插入。在加工工序划分基础上,还要注意的是各个工序之间的配合,因为不同的车床支架加工有着不同的要求,在工序上可能需要做出调整,要按照符合加工要求进行工序的调整,保证加工的协调性。在车床机械加工中工序的设计一般包括工序基准的选择确定、工序尺寸、加工余量、机床选择、技术设备选择、切削用量以及时间定额。再次,在车床支架加工过程中非常重要的一项内容就是要根据加工零件的结构要求确定定位基准,可以说定位基准的确定直接关系到加工生产零件的精度是否合规,关系到生产加工质量、生产效率和生产加工的效益。根据笔者多年的实践经验,定位基准确定出现失误,会给生产加工造成许多的问题,因此一定要重视定位基准的确定,笔者认为定位基准的确定流程上应当需要以科学为指导。

2夹具设计

车床支架机械加工夹具设计是机械加工工种之一,夹具本身就是为了保证车床与支架之间能够精准、稳定的安装和运行,通过夹具能够调整和确定车床机械设备的松紧度,夹具在支架与车床主体之间起到连接性作用,对于车床的安全可靠运转具有重要影响,有时夹具还能够对车床使用中的功能发挥甚至是功能延伸具有重要作用,因此从某种程度上来说,夹具的设计关系到生产的安全与稳定进行。夹具设计的前提是要对原始质料进行研究,因为夹具主要是为了钻、绞,要体现应用的价值就要结合质料进行设计。实践中夹具的使用要求夹具必须简单,同时还能够保证紧促性要求。因此在进行夹具的设计时要秉承这一原则性要求,结合机械加工工艺流程和机械加工的精准度要求进行科学合理的设计,要从夹具外形设计上考虑到夹具的使用方便性和夹具的清洁处理便益性要求,设计成为紧凑结构;当然最重要的当然还是夹具夹紧的力度,因为只有夹具夹紧力度的可靠,才能保证定位的准确和车床运转中不会出现震动或者松动。由于车床型号的特殊性或者生产条件的特殊性,在车床支架的夹具设计上有时需要设计专用的夹具,对于专用夹具的设计要根据车床加紧方案进行加工,然后再按照定位、加紧的工序进行加工。专用夹具对于质量是具有可靠的质量保证的,大多数的专用夹具设计都是为了提高质量,在当前车床支架加工的夹具设计上这种现象也是十分普遍的。总之,夹具的设计要结合车床支架机械加工工艺流程进行设计,确保支架机械加工的顺利进行,也确保投产后车床的顺利生产运行,保证加工产品的质量。

支架设计论文篇(2)

中图分类号:U448.28 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)47-0071-02

在有关城市立交桥的现浇连续箱梁施工以及对城市所在的高架桥梁施工工程中,由于受到了复杂的地理条件和坡度不稳定以及预留通道的影响,整个高架桥的设计和施工存在很大的阻碍和困难。本文研究的重点就是如何保证碗扣式支架法现浇箱梁施工技术在城市高架桥建设中的应用,以常熟市三环路快速化改造工程S1标主线高架跨线桥第三联为案例,深入展开对高架桥施工技术的研究和讨论,也对碗扣式支架法现浇箱梁施工技术进行深入的研究和分析。

1.工程概况

常熟市三环路快速化改造工程S1标主线高架桥第三联上部结构采用变截面预应力钢筋砼现浇箱梁,跨线桥全长125m,共3 跨,整联跨径组合为(35m +55 m +35 m),全幅桥宽25.50 m,截面采用单箱三室,边腹板采用斜度为1:1的斜腹板,中腹板为竖直腹板,箱梁顶宽25.5 m,底宽13.010~15.754 m,两侧悬臂长度3.5 m。中支点处箱梁中心高度3.4 m,跨中箱梁中心梁高2.0 m,梁高以2次抛物线变化,梁高抛物线方程为。

2.支架压重情况分析

首先,该桥梁的设计所采用的支架搭设在老路面结构层上,其中承台、泥浆池、绿化带等区域亚粘土的基础上,而且为了确保其能够承受巨大的承载力,设计的沉降值是比较小的。其次,在支架的底部承台、泥浆池、绿化带等区域地基采用分层5%石灰土、10cm碎石垫层、20cm C15砼硬化以保证支架根基稳定。结合以往的设计经验把支架的基座的沉降的数值保持为3mm合适。另外,非挠度值表现主要在底模顶托及横向仿木上,由于仿木和顶托接触面积受力不均匀,因此可以经过简单的公式计算得出其弹性变形值比较小,一般取值3mm为准。

3.碗扣式支架布置形式与验算

3.1 支架基础处理

对于支架基础具体处理方法:先将支架搭设范围内的泥浆池、绿化带、承台部分等区域清理干净后,分层填筑5%石灰土层厚20cm且压实度高于90%;然后铺设厚10cm级配碎石,并浇筑厚15cm C20素砼,顶面与老路接平。

3.2 预应力砼现浇箱梁支架布置形式

本工程预应力砼现浇箱梁支架采用满堂式支架, 支架布置形式如下图所示。

3.3 支架验算

3.3.1 支架荷载计算

梁体预应力钢筋砼自重取26 KN/m3,模板自重取0.3 KN/m2,支架自重24 KN,横梁自重取0.2 KN/m2,纵梁自重取0.15 KN/m2,施工人员及机具重量2.5 KN/m2,砼灌注振捣取2.0KN/m2,经过组合计算得均布荷载为41.69 KN/m。按三跨连续梁计算得立杆的最大轴力为26.48 KN。

3.3.2 立杆自由计算长度

LO=步距+ 2a=120 cm(a为模板支架立杆伸出顶层水平杆中心线至模板支撑点长度,取30 cm)。

3.3.3 杆件(钢管)截面特性

外直径50mm,壁厚3.5mm,截面积A=5.11 cm2,惯性矩I=13.90 cm4, 回转半径r=1.65cm。

3.3.4 立杆稳定性计算

长细比λ= LO/r=72.73,查表知折减系数=0.773,N/(A) =65.11 MPa< f =175 MPa。

结论:立杆稳定性满足结构要求。

3.3.5 10cm×15cm方木挠度计算(支架顶托上使用的横梁)

取一根木方(跨径0.6m)为计算单元,按最不利情况进行计算。

木方的截面抗弯惯性矩I和截面抗弯模量W分别为:

I=100×1503/12 =28.13×106 mm4;

W=100×1502/6 =3.75×105 mm3;

方木按照均布荷载作用下支撑在钢管上的三跨连续梁计算,横桥向支架间距为30 cm,取L=30 cm。

⑴荷载计算

a)静荷载(包括钢筋混凝土梁、模板面板和内楞的自重):

q1 = 26×0.6×(0.7×3.4+0.2×(0.67+0.46))/0.9+(0.3+0.2+0.15)×0.6 =45.56 KN/m;

b)施工荷载(4.5 KN/m2):

q2 =4.5×0.6=2.7 KN/m;

⑵强度计算

取荷载最不利作用下最大弯矩值进行验算:

其中:1.2×45.56+1.4×2.7= 58.45 KN/m;

最大弯矩M=0.1×58.45×0.32 =0.53 KN・m;

方木最大应力计算值σ=M/W=530000/375000 =1.41 Mp

⑶剪应力验算

其中剪力Q=0.6ql=0.6×58.45×200=7014N,A=15000 mm2

3×7014/(2×15000)=0.7 Mp

⑷变形验算(挠度验算)

挠度计算公式为

其中q = 45.56+2.7=48.26 KN/m

方木最大挠度计算值 w = 0.677×48.26×3004/(100×10000×28130000)=0.01 mm< [w]=300/400=0.75 mm。

结论:10 cm ×15 cm 木方在最不利情况组合荷载作用下满足结构要求。

4.支架预压施工方案

箱梁砼浇注前对支架进行预压(一般梁跨荷载标准安全系数是1.2),必须完全消除支架的非弹性变形,测出支架的弹性变形。支架的预压时间应大于7天,且连续3天内支架累计沉降量小于2 mm可视为稳定。

5.碗扣式支架施工方案

5.1 测量放样

平面测量:首先要在施工硬化路面上,按设计图纸平面位置将第三联箱梁边缘投影线和中线准确放样。其次,根据该联箱梁设计图横断分布和支架纵断高度来搭设现浇箱梁支架,采用立杆顶设置短钢管配合顶托进行支架顶标高调节。在支架搭设且加载完成当天间隔12小时沉降一次观测,以后为24小时一次,直至沉降量小于2 mm,则可以进行地基和支架变形度观测工作。

5.2 支架尺寸

支架立杆腹板处、端横梁处纵横向步距为0.6 m,跨中箱室处和翼缘板处立杆横向步距为0.9 m、纵向步距0.6 m,中横梁立杆横向步距为0.6 m、纵向步距0.3 m。支架四周及中间纵、横向由底至顶连续设置竖向剪刀撑,其间距应小于或等于4.5 m;同时保证纵、横竖直剪刀撑与地面夹角应在450~600之间;现场可根据实际情况调整剪刀撑的布置,但必须确保剪刀撑与地面的夹角在450~600的范围内,剪刀撑的斜杆应每步与立杆扣接。

5.3 搭设顺序及搭设方法

碗扣支架搭设施工顺序为:计算立杆组拼高度安放KTZ-60底座调整底脚螺栓在同一水平面拼立杆及横杆,锁紧碗扣安装U型KTC-60托撑调整托撑螺栓形成横、纵坡粗调标高铺设方木支架试压精调标高,并适时安装剪刀撑和扫地杆。

碗扣支架立杆底脚支撑先用60 cm可调KTZ―60底座,支架立杆顶选用60 cm高度可调U型KTC―60托撑以满足桥跨纵横坡的变化。

根据碗扣支架搭设进度,箱梁支架架构渐趋牢靠,剪刀撑设置工作必须同步进行。一旦剪刀撑等部件安置完毕,要立刻进行安全网设置工作。

6.结论

在城市高架桥实际施工中,由于地理环境以及各种因素影响,对于施工技术有着苛刻要求。本文通过常熟市三环路快速化改造工程S1标主线高架桥第三联箱梁的建造,对于高架桥变截面预应力砼现浇箱梁采用碗扣式支架法施工技术进行研究,并对该技术中施工方案和部分数据计算进行具体详细探究,希望本文能为高架桥变截面预应力砼现浇箱梁建设中相关工作人员提供科学依据和理论参考,推动我国高架桥建设进程。

支架设计论文篇(3)

随着城市地铁的快速发展,由钢扣件和钢管组成的模板支架由于构造简单、通用性强、使用成本相对较低、安全性较好等原因在地铁车站顶板施工中得到广泛应用。但是由于规范的制定不完善,管理不科学所造成的事件频频发生,高支模架的计算与分析已成为目前困扰建筑业的一大难题。近年来,国内对双排扣件式钢管脚手架的试验和理论分析成果较多[1-3],而扣件式钢管模板支架的研究则较少。一般情况下,扣件式钢管模板支架只承载竖向荷载,文献[4]中提出模板支撑体系还受到水平荷载作用,如搭设偏差对立杆诱发水平作用力,输送混凝土时泵管的水平冲力,浇注混凝土时振捣器的水平振动力等。然而在地铁结构施工中,模板支架除了需要承受竖向荷载和搭设偏差对立杆诱发水平作用力等水平荷载外,还需承受侧墙施工时产生的水平荷载。本文以某地铁工程施工为例,对模板支架受双向荷载作用时的稳定承载力进行了理论计算,并结合有限元分析与只承受竖向荷载时模板支架的稳定承载力进行对比,给此类扣件式钢管模板支撑体系的方案设计与安全分析提供可靠依据[5]。

1.工程概况

某地铁换乘站位于十字路口处,基坑两侧规划道路宽均为50m,西南象限与西北象限均为办公楼,车站东南象限为一商厦,东北象限为某在建大厦,上跨环形天桥。车站共三层,车站全长194.8m,节点宽度为25.1m,,标准段宽度为22.7m,底板底面埋深约20.5 m,顶板覆土厚度约3m。根据围护结构和主体工程施工位置关系,负三层结构的层高为6.3 m,负二层结构层高6.41 m,负一层结构层高5.75 m,如图1所示。

车站结构采用钢筋混凝土箱型框架结构,基坑围护结构为钻孔灌注桩,设三道水平支撑,主体结构采用明挖顺做法施工,局部铺盖,标准段基坑开挖深度为16.11m,节点段开挖深度为22.61m,总开挖量为160000m?。

2.模板支架设计与计算

2.1 材料与计算荷载

该工程采用碗扣式钢管支架,水平杆、立杆均选为 48×3.5普通钢管,自重38.4N/m。钢管、碗扣钢材为Q235-A,强度极限值[ ]为215MPa,水平杆件容许挠度值[ ]为3mm,主要受压构件(立柱)的容许长细比[ ]为150。根据经验选取模板支架纵距为1000 mm,横距为900,步距为800 mm。

考虑混凝土的侧向压力全部由满堂架承受,而水平杆作为主要受力杆件,因此水平杆按两端铰接的轴心受压杆件计算,计算长度L为立杆间距。将作用于满堂架上的线性均布荷载最后简化为每一根水平杆上的集中荷载。经计算,侧向模板对每根水平杆施加的水平力FH=25.56 kN,支架顶部模板对每根立杆施加的竖向力P=24.33 kN,模板对水平杆总侧最大压力60.5 kN,选取换乘节点处负二层板进行承载力验算,整个模架长宽均为25m。

2.2 高支模架立杆承载力验算

将扣件支撑力按照最不利位置布置在一个立杆跨距上,水平杆间距L=0.8 m,按两端铰接的轴心受压构件计算,计算长度L=0.8m,则长细比: ,根据JGJ162―2008《建筑施工模板安全技术规范》附录D,得轴心受压杆件稳定系数 ,则:

2.3 高支模架水平杆承载力验算

将作用于满堂架上的线性均布荷载最后简化为每一根水平杆上的集中荷载,计算长度L=1m,则长细比: ,得轴心受压杆件稳定系数 ,故轴心受压轴向力限值:

2.4 高支模架整体稳定承载力验算

将立杆视为两端铰接的轴心受压构件进行计算,计算长度L=0.8m,长细比: ,得轴心受压杆件稳定系数 ,故立杆轴心受压轴向力限值:

故支架整体稳定性满足要求。

根据理论计算,选取模板支架纵距为1000 mm,横距为900,步距为800 mm。车站负二层顶板模板支架长度方向25跨,宽度方向27跨,高度方向为8跨,扫地杆长度为0.2m,顶端伸出水平杆长度为0.2m。考虑纵向剪刀撑对模架稳定承载力的影响,参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》相关规定和杜荣军对纵向剪刀撑的要求[6],并根据实际情况在模架四周布满竖向剪刀撑。

3.模板支架稳定性有限元分析

3.1有限元模型的建立

本文主要应用SAP2000有限元软件,根据实际情况建立合理的模型,选择科学的求解器、控制方法或分析参数,进行静力分析,基本假定如下[7]:

(1)本文模型为三维空间杆件结构体系,考虑高支模体系荷载较大,上、下端假定与模板和底座铰接,剪刀撑与体系铰接;

(2)忽略地震荷载,风荷载及其他水平荷载;

(3)模架竖直杆均为轴心受压,均匀承受荷载,整个架体失稳时的轴压为架体稳定承载力;

(4)大量实地调研发现,实际施工过程中存在模板支架所使用的钢管生产标准不统一、施工过程中工人操作不规范等因素,导致模板支架存在大量初始缺陷。本文通过将广义假想水平力施加在架体弱向一侧平面内各节点上来模拟架体初始缺陷,其值由试验确定,取极限承载力的1.2%~2.5%[8]。

(5)因杆件间是用扣件连接的,所以节点处应考虑半刚性。节点刚度取85.96kN・m/rad[9]。

根据上述假设,建立有限元模型如图2,计算典型结果如图3:

根据有限元分析结果,可以知道:按本工程拟定方按进行模板支架搭设,立杆受力最大值为16.258kN,水平杆受力最大值为8.126kN,剪刀撑受力最大值为10.231kN,均能满足要求。故本方案设计合理。

4.结论

本文以某地铁工程施工为例,对模板支架受双向荷载作用时的稳定承载力进行了理论计算,并结合有限元分析与只承受竖向荷载时模板支架的稳定承载力进行对比,可以得到以下结论:

(1)采用有限元法对模板支架进行承载力验算,能够较好的进行三维计算,真实反映架体的实际受力状态;

(2)对于类似于本工程的地下工程,在进行模板支架设计时,应考虑模板支架双向受力状态,否则,计算出的支架稳定承载力将会偏大,给施工安全带来威胁;

(3)进行有限元计算时,必须对支架节点及刚管的约束情况进行力学简化,对模板支架存在初始缺陷应根据相关研究成果进行假定,方可得出较为适用的计算结果。

参考文献

[1]施炳华.探讨扣件式钢管脚手架的稳定计算问题[J].施工技术,2004,33(2).

[2]杜荣军.脚手架结构的稳定承载能力[J].施工技术,2001,30(4).

支架设计论文篇(4)

儿童良好品德的形成植根于儿童的生活,而活动性又是这一培养过程的显著特性。目前,道德与法治课堂上,学习活动的设计与实施已越来越成为共识。但实践中教师“促学”缺位,在组织儿童活动的时候没有发挥好该有的促进学习的作用。而连结“儿童活动”与“教师促学”的桥梁就是“支架”。支架式教学是以最近发展区理论为基础的建构主义教学模式[1]。即在儿童的最近发展区内,教师搭建“支架”,把学习转化为儿童可以实现的一个个“任务”,让学生在活动中自主建构意义,逐步达成教学目标。文明礼仪教育是德育的重要组成部分,也是道德与法治课程的重要内容,在促进儿童文明礼仪学习的过程中,教师适时地搭建恰当而多元的支架,让儿童在实践中进行辨析、反思、体悟、检验、实践等,最终养成文明礼仪素养。

一、基于明确的目标设计支架,力求活动有实效

任何活动的设计都指向教学目标,所以基于明确的学习目标搭建支架,可以让每个活动都有鲜明的指向,这样才会有实效。统编版道德与法治四年级上册《变废为宝有妙招》一课旨在引导学生从身边可触可感的资源出发,通过自己的智慧和双手,改善生活质量与环境质量,学会文明生活。笔者就这一课的教学,谈一谈基于目标的支架设计。1.从目标出发,倒推活动过程,设计支架支架教学的一个重要做法,就是从目标出发,倒推出用什么办法来证明学生实现了这一目标,可以设计哪些活动,并选择合适的支架来促进活动的完成和目标的最终实现,即进行基于理解的逆向教学设计(如图1)。《变废为宝有妙招》一课的具体目标有:体验和感受垃圾暴增的现状,建立垃圾污染的危机意识;了解垃圾的分类方式,知道不同的处理方式对环境的影响;了解变废为宝是垃圾处理的重要途径,列举生活中变废为宝的事例,并付诸实践。基于以上目标,倒推实现这一目标必须创设真实的情境和进行活动的及时评价,同时倒推出教学目标对应的四个活动,分别是“感受垃圾数量之多”“探究垃圾的危害”“探究垃圾分类”“变废为宝有妙招”,并着手在每个活动中设计支架。如,在“感受垃圾数量之多”这一活动中,教师就搭建了诸如“垃圾调查统计图表”“城市运送垃圾车数量的数学题”“垃圾暴增视频”等可视化、可感知的支架,让这一活动立足生活,逐步深入,力求实效。2.从学情出发,设计活动过程,搭建支架在具体的活动设计中要考虑学生的学情,从儿童的已有经验出发,立足于最近发展区,搭建的支架要有利于儿童学习活动的展开,从而实现学习目标的达成。一般来说,从学情出发的支架教学活动过程包括五个环节,即搭建支架、进入情境、独立学习、合作探究、评价反馈(如图2)。如《变废为宝有妙招》一课中“探究垃圾的危害”这一活动的设计基于儿童对垃圾的危害有一定程度的认知这一学情来搭建支架,具体做法如下:先用图片创设“垃圾家庭”迅速扩大、挤占我们的生存空间的情境,再引导学生利用搜集到的资料进行探究,搭建“读一读”“想一想”“说一说”“评一评”这样的过程性活动支架。具体如下:读一读:读自己收集的资料,了解垃圾的危害。想一想:选择自己认为危害最大的一个方面,用最简洁的语言说出来。说一说:每个小组推荐一位代表汇报调查成果。评一评:你觉得哪个小组汇报得有理有据。3.从过程出发,安排学习活动,调整支架在活动中,教师要和孩子一起经历活动,如果之前预设的支架不能很好地组织与指导活动,应该及时进行调整或者补充,以此让学生继续活动或教师点拨引导,以期达到预期目标(如图3)。还是以《变废为宝有妙招》一课“探究垃圾的危害”活动为例,在学生以小组为单位“说一说”调查成果时,有的小组说得不够深入,这个时候教师就要及时进行支架的调整和补充,让学生的认识更加深入。如学生在汇报“垃圾对土地的危害”时认识只停留在表面,教师应调整支架,补充资料,并用实验去提升他们的认识。

二、基于真实的活动搭建支架,力求儿童有所得

活动是道德与法治课程中教与学的桥梁。儿童的品德学习要在真实的活动中去体验、建构,并付诸实践。搭建适切而多元的支架,促进学生真实活动的开展,是建构式课堂上老师的重要任务。统编版道德与法治二年级上册《说话小点声》一课旨在让儿童感受在公共场所中保持合适的音量对营造舒适的公共环境的意义,培养儿童的公共文明礼仪。在教学中,教师通过搭建多元支架,让活动真实开展。1.搭建情境支架,调动兴趣,创设稳定的活动氛围教师要创设一定的情境,让学生饶有兴趣地参与到活动中来,如果这个情境能把一节课的几个活动串联起来,就营造了一个有内在关联的学习的“场”,使得学习氛围变得稳定。这个情境的创设,需要老师搭建支架,开展游戏、体验等活动。例如,《说话小点声》的课堂伊始,教师用图片和声音作为支架,创设了“大雨小雨”的游戏,学生在老师的引导下,通过模拟大雨和小雨的声音,体验出“声音是有大小的,音量是可以调节的”,接着教师播放真实的大雨和小雨的录音,让学生听声发现,风声、雨声调节小了,就可以听见泉水声和鸟鸣声,以此启发学生一起来当“小小调音师”。2.搭建探究支架,激发动力,驱动积极的任务活动探究性学习活动是品德学习的重要内容。在设计探究性学习活动时,教师要注重搭建探究支架,激发学生探究的动力,让学生积极参与到探究活动中。例如,《说话小点声》一课的教学中,教师出示《图图的烦恼》这一生活视频,引导学生辩论“说话声音是不是越小越好?”学生通过探究交流明晰:小点儿声不是音量越小越好,而是在不同的场合有合适的音量。再例如,在探究和辨别不同的场合所用的音量大小这一活动时,教师设计了“音量大小排排序”的活动支架,让儿童将小组讨论时、在小朋友耳边说话时、做游戏呐喊时、课堂发言时、用心写字时的音量按从小到大排序,分别用“0-5级”的音量等级去表示。在这样积极的探究活动中,儿童对不同场合的说话音量有了深切的体验,从而为在公共场合考虑他人的文明行为作铺垫。3.搭建评价支架,能动建构,提升儿童的文明素养在学生进行活动中,教师要善于搭建评价支架,促进真实评价的实现。评价一般有两种,一种是让儿童对生活中出现的现象进行评价,另一种是对活动本身进行评价。无论是哪一种评价,都要有评价量表、图片、视频等可视化支架的参与,让学生在评价中能动建构,从而促进文明素养的提升。例如,《说话小点声》一课的教学就分别为这两种评价搭建了支架。教师先出示随机录取的一段课堂视频,让学生观看后进行评价,在学生不能完全把这段视频中出现的吵闹现象梳理出来时,教师提供了视频的截图,让学生关注细节进行评价,从而为后面如何当好教室调音师作准备。再如,在一段讨论之后,教师评出讨论声音大小最为合适的小组,然后提供“声音小了,听见关心的声音;声音小了,听见文明的声音”等标语和“静”的图示和图标等支架,让学生制作“调音卡”,送给自己或同伴,让学生在互动中建构“文明的声音”,提升文明素养。

三、基于结构化的课堂搭建支架,力求过程合逻辑

一节道德与法治课可大致安排两三个探究活动,教师在设计这几个活动时统筹考虑,将活动打通,整合为一个大的体验或探究活动。这样的课堂更趋结构化,意味着更加合理的过程设计,活动的支架设计也尽可能体现开放、整合的特点,学生在活动中的收获也会是建构的、立体的、深切的。1.设计开放性的支架道德与法治课程面向儿童的整个生活世界,具有开放性,在设计品德活动时要搭建开放性的支架,促进儿童丰富多彩的体验,涵养儿童的德性。统编四下《买东西的学问》一课中的“文明购物”教学旨在让儿童学做文明的顾客,学会看商品包装的有关信息,学会辨别优劣产品,培养独立购买商品的能力,增强作为消费者的自我保护意识。常规的教学会设计“找一找”“选一选”“辨一辨”等活动,教师尝试将这些零散的活动进行统筹,设计成一个大活动,并为这一大活动搭建一个开放性的支架。具体做法是:把班级“打扮”成大的购物市场,学生分成售货员、顾客以及文明购物指导员,通过营造购物氛围为学生的实践体验提供开放性的支架:“市场上”有售卖“三无”产品的、有在购物电梯旁独自玩耍的、有随便拆开包装的、有未把商品放回原处等不文明行为;并出示“你发现了一些不文明行为吗?身为______角色的你,面对这种行为会采取什么样的处理办法?先独立思考,再和同一角色的伙伴讨论”。如此开放的情境支架和探究支架激活了儿童思维,他们很快进入角色,并现身说法。2.设计整合性的支架道德与法治课程的“教学活动体现学生生活经验、知识学习与社会参与的彼此渗透和相互促进,从多角度、多层面引导学生去理解、认识自我、他人和社会,并以此为基础形成基本的道德品质”[2]。这样综合性的课程,其活动也应该是综合性的,这就要求教师设计具有整合性的活动支架。统编二上第三单元中的《这些是大家的》《我们不乱扔》《大家排好队》《说话小点声》这四课都涉及公共场所文明礼仪的学习,学生在进行每一课的学习时,习得的是相对孤立的文明素养,而真正参与社会生活的时候往往是对一个人文明素养的整体检阅,于是,这一单元的复习课上,教师把四课内容整合起来,创设了一个“秋游花果山”的生活化、整合性的大活动。教师设计了学生排队坐游1路公交车,车上礼让乘客、下车礼貌询问路线、爬山时爱护景观文物、不乱涂乱刻、不招惹猴子、不乱丢垃圾、聚餐讲文明等一系列情境游戏,并搭建了“你觉得哪位同学的行为是符合文明礼仪规范的?用你喜欢的方式给他(她)点赞”的整合性支架,通过评价,将每个情境游戏中所体现的礼仪规范再次巩固。

参考文献

支架设计论文篇(5)

关键词:高大模板;支撑系统

为满足现代化城市建设的需要,多功能、大跨度、大空间结构设计的建筑越来越多,使得在具体工程项目施工中会经常遇到大截面和大跨度的梁板混凝土结构的高大支模安全施工问题,该部分施工不仅是安全生产的重点也是一个难点。对于高大模板工程建设部在《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家审查办法》(建质[20041213号)中规定将水平混凝土构件模板支撑系统高度超过8 m,或跨度超过18 m,施工总荷载大于10 kN/m2 、线荷载大于15 kN/m的模板支撑系统定义为高大模板工程。

1 几起典型的高支模重大安全事故

工程在屋盖混凝土浇筑中发生了高支模的整体模板坍塌重大事故,造成死亡6人,11人重伤,24人轻伤。浙江省某研究发展中心工程门厅(结构高度28.1m、净跨24 m)模板倒塌事件,造成死13人、伤17人的特大事故。

某项目工地(建筑面积20 5276m。),施工人员在浇筑混凝土时,模板支撑体系突然坍塌,造成6人死亡、21人受伤、2人下落不明的重大事故。上述事故都是比较典型的高大模板支撑坍塌事故,给国家和各企业造成了不可挽回的损失。

2 高支模倒塌安全事故的原因分析

在高架支模的架体中,主要架体形式为扣件式钢管脚手架,碗口式钢管支架以及门式钢管支架,从已发生的国内坍塌高支模事故来看,主要集中在用扣件式钢管搭设的支架。扣件式钢管支架具有搭设灵活,适应复杂结构支模的优点,但也有搭设随意性大,受作业工人影响大的缺点。同时由于缺少系统试验和研究,因而尚无包括其设计计算方法的专项标准。文献[1]中“模板支架计算”,由于存在着不足之处,特别是针对于高大模板支撑的设计计算的内容比较少,使设计计算容易出现不能完全确保安全的结果。

2.1 模板支撑系统计算数学模型

目前施工现场模板支撑系统设计计算时,其计算数学模型和简图与实际情况有较大不同,在文献[2]中指出在计算简图采用钢结构节点为铰接,理论上认为各杆件交于一点。而现场实际操作用中钢管搭设的模板支撑系统、内外脚手架立杆与横杆、斜杆用扣件连接,一个扣件只能连接两根杆件,因此其所有杆件不能交于一点,这就产生偏心问题,其数学模型也无法考虑这个问题。回转扣件连接其锁扣能力为8 kN,十字扣件只有6 kN,一字扣件只有2.5 kN,与钢管本身强度相差较大,不相匹配[1]。

2.2 钢管节点的处理

在模板支架的设计中,钢管支架的连接可假设成理想铰接或完全刚接的计算模式。理想铰接的假设意味着立杆与水平杆之间不能传递力矩,用铰连接在一起的立杆与水平杆将独立的发生转动。而完全刚接的假设意味着钢管支架发生变形时,立杆与水平杆之间没有相对转角,其夹角保持不变。虽然上述对节点性能所作的理想化假设大大地简化了钢管支架的分析和设计过程,但是所预测的结构反应可能与实际不符,事实上,在荷载作用下,没有一种连接是完全刚

性或理想铰接的。

2.3 诱发荷载的问题

根据文献[3],规定高大模板支撑系统还必须考虑诱发荷载,即当支撑体系受一水平力作用时,在基础处有另一个大小相等、方向相反的反力与之平衡,这组力组成一力偶;若整个支撑体系不发生转动,在支撑的各立杆中心应存在竖向力与之平衡,该竖向荷载称为诱发荷载。在实际施工操作过程所谓的诱发荷载是指支撑系统在动活载的瞬间作用下引发的如风荷、输送混凝土泵管的水平冲力、混凝土震捣器的振动波对钢管立杆承压能力的削弱乃至扣件抗滑移与抗扭转的能力的降低[4 ]。动活载会使结构自身产生微弱的变形,结构自身微弱的变形也会使结构内部产生的应力比按静力计算方法计算的结果高出很多,但目前在施工结构计算中主要依靠静力计算来核算材料的强度,实际上是一种模糊简化方法。

2.4 模板支架立杆计算长度取值

立杆的计算长度[1]L。为

Lo=h+ 2a (1)

Lo=kuh (2)

其中,k为计算长度附加系数,其值取1.155;h为支架立杆的步距;a为支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度; 为计算长度系数Ⅲ 。

此计算式没有考虑高支架的不利影响因素,当立杆步距相同时,高支架与低支架的承载力计算结果相同,显然是不合理的。

2.5 忽略支模架斜杆作用

在文献[1]中对钢管支撑系统中斜杆(剪刀撑)只提出构造上要求,未列入设计计算要求,因此模板钢管支撑系统设计时,不对斜杆进行力学计算,对于搭设高度较高的高大支模架往往存在抗侧向位移的能力不足,特别是当高大支模架的混凝土柱与楼层梁板一起浇筑时,其支模架抗侧向变形较差。容易产生失稳现象。而在很多模板倒塌事故中,并不是钢管承载能力不足造成的,而是钢管支撑系统失稳或杆件局部失稳造成的。而钢管支撑系统失稳是该系统抗侧向变形能力不足造成的,也就是说该系统的斜杆(剪刀撑)数量不足或布置不合理。

2.6 忽略立杆偏心受压因素

文献[1]规定“当纵向或横向水平杆的轴线对立杆轴线的偏心距不大于55 mm 时,立杆稳定性计算可不考虑此偏心距的影响”。因此,模板支撑系统立杆通常按立杆中心受压杆件进行设计。但实际施工中,模板支撑系统存在众多小偏心荷载,由于扣件的连接而产生的偏心弯矩是不可忽略的,然而模板支撑系统设计中忽视这一因素,这可能是导致立杆失稳而倒塌的原因之一。同时在一些高大模板支撑的工程中,往往需要用数根短柱拼接起来。在拼接的过程中往往由于现场施工操作的问题,也会引起立杆的偏心受压。因此立杆的偏心问题也是高大模板支撑安全的一个关键。

2.7 架体的结构组合问题

由于架体构成的任意性,架体结构特别是高大模板支撑架体的承载能力将受到其几何构成的极大影响,由于没有以结构理论作指导,在文献[1]中只借鉴了国外的近似“几何不可变杆系结构”力学模型的计算方法,由于扣件式钢管的安装质量受人为的因素的影响较大,使按传统习惯搭设的扣件式钢管模板支撑架不易达到“几何不可变杆系结构”的力学要求,同时这方面存在的重大隐患没有被工程师意识到。

3 预防模板支撑系统倒塌事故的措施

3.1 模板支撑系统计算数学模型

(1)对立杆进行稳定性验算时不仅要考虑轴向荷载,还要考虑由于钢管之间用扣件连接,导致所有杆件不能交于一点而产生的偏心荷载。

(2)回转扣件的抗滑能力文献[1]规定回转扣件抗滑设计值为8 kN,这与施工现场的实际情况有很大的出入,由于施工现场大量使用回转扣件,从现场实际使用情况来看,回转扣抗滑能力一般很难达到规范要求。某工地曾对扣件进行检测,其合格率为零。故模板支架设计时,回转扣件抗滑值应比规范中规定的要小。根据现场实际笔者建议取为5 kN。

3.2 钢管节点的处理

由于在实际情况下,钢管节点既不是铰接也不是完全刚接,因此在设计和计算过程中应该根据实际情况考虑,从已有的试验结果和实践经验分析,采用“铰接计算”是比较符合实际的。

3.3 诱发荷载的问题

为了解决在高支模过程中的诱发荷载问题,在目前可以采用文献E63中提到的以较为精确的静力学方法计算诱发荷载引起的瞬时结构应力。诱发荷载包括;安装偏差荷载,按竖向永久荷载的1%计算;安全荷载,按竖向永久荷载的2.5%计算;风荷载,分别作用在模板上和支撑系统上。

3.4 模板支架立杆计算长度取值的改进考虑高支撑架不利因素,采用的立杆计算长度为

LO=k1k2(k+2a)(3)

其中,k1为计算长度附加系数,按表1取值;k2为考虑搭设高度影响的立杆计算长度附加系数。

表1 立杆计算长度附加系数

利用(1)、(2)、(3)式计算比较:对支架立杆计算长度计算,若步距h=1.5 m,立杆横距L =0.8m,计算高度H。取12m,连墙件按三步三跨设置,a取为0.4 m,由文献[1]查得u=1.7m(双排架)则由(1)、(2)、 3)式分别得2.3 m、2.945 m、2.44 m,即立杆的计算长度为(2)> (3)>(1)。因此,为确保高大模板支撑安全建议用(2)、(3)式计算为好。并用其中的一个最大值进行立杆稳定计算。

3.5 消除立杆的偏心和进行剪刀撑设计计算

立杆的接头应采用对接,对于搭接方式由于搭接时存在偏心,对接立杆的承载力比搭接立杆的承载力高得多。荷重较大的高大模板支架采用双立杆和双横杆的搭设方案,水平横杆传给立杆的偏心荷载由于双立杆连接成整体后得到平衡,该组合立杆可用中心受压构件进行计算。

剪刀撑的设置不仅提高立杆的极限承载能力,并且是支架整体稳定性的重要保证。特别是支撑高度大于4.5 m 的高大支撑架,合理设置剪刀撑能有效防止泵送混凝土对模板支撑的冲击所造成的架体整体失稳,根据相关试验表明,合理设置剪刀撑的支撑体系其极限承载能力可提高17% ,因此,满堂的模板支承架应沿架体四周外立面满设竖向剪刀撑,竖向剪刀撑均由底至顶连续设置。支撑架较高时,为提高架体的整体刚度,在架体顶部、底部设扫地杆处、以及中部每隔4~6 m处必须设置满堂水平剪刀撑,剪刀撑必须与立杆相连接。由于文献[13中对支架剪刀撑设计计算未提出具体要求,但由于剪刀撑在支架支撑稳定中的重要作用,笔者建议对剪刀撑受力进行估算,同时需满足构造要求。对于高大模板支撑系统的水平剪刀撑加强层和垂直剪刀撑可参照文献[3]设置。

3.6 架体的结构组合问题

支架设计论文篇(6)

中图分类号:TH243

文献标识码:B

文章编号:1008-0422(2013)04-0132-02

1.引言

新建沪昆高速铁路是国家《中长期铁路网规划》中“四横四纵”的快速客运通道之一,也是东西向线路里程最长、影响范围最大、经过省份最多的高速铁路。由于沿途山区峡谷众多,地质条件恶劣,使得桥梁总长占线路比例非常高,各种各样的运梁架桥设备越来越多的应用到桥梁建设中。为确保运梁架设过程中的结构安全,本文通过对四座不同跨径的连续梁桥进行详细的计算,对新型运架一体机施工过梁时的安全性进行验证,并与传统运梁车荷载进行对比分析,为桥梁架设的安全、顺利开展提供了理论依据。

2.工程背景

文中以新建沪昆高铁线某特大桥群为工程背景,用于验算的连续桥梁桥均为通桥(2008)2368A-Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ中的标准跨径连续梁。其跨径分别为(40+56+40)m、(40+64+40)m、(48+80+48)m、(60+100+60)m。所有连续梁均采用预应力混凝土变截面连续箱梁,梁体为单箱单室、变高度、变截面的三向预应力体系。箱梁均采用C50混凝土;纵向及横向预应力钢束采用高强度低松弛钢绞线,钢绞线公称直径15.2mm,规格为7φ5型;竖向预应力采用φ25粗螺纹钢筋;普通钢筋采用HRB335钢筋。施工采用对称悬臂浇筑方法。

3.设计荷载

3.1恒载

梁体自重按Y=26kN/m3计算;收缩徐变按架梁时混凝土已产生的收缩徐变考虑;桥面附属设施恒载按20kN/m考虑。

3.2活载

本文主要计算架梁设备作用下连续梁的响应。根据施工中可能采用的架设设备形式不同,考虑以下两种纵向活载模式。

3.3温度荷载

在混凝土工程结构中,温度应力对桥梁有着显著的影响,尤其在大跨度混凝土连续桥梁中设计中占很大比例。考虑到架梁时桥面还未铺设轨道板,非线性温差按顶板升温10℃考虑梁体体系温差按+20C考虑。

4.结构纵向响应分析

4.1两种活载作用下连续梁单项响应分析

以同样运送32m简支梁为例,本文对四座连续梁进行了详细计算并对结果进行对比分析,得出以下结论(下文中前者代表新型运架一体机,后者代表通桥(2008)2368A中运梁车):

跨度(40+56+40m):①支反力:前者比后者小20%左右。②梁体跨中正弯矩:前者比后者小20%-40%左右;支点负弯矩:前者比后者大10%左右。③支点剪力:前者比后者小20%-30%左右;跨中剪力:前者比后者大20%-40%左右。④梁移:不论向上或向下的梁体挠度,前者均偏小,约相当于后者50%-75%。

跨度(40+64+40m):①支反力:前者比后者小20%左右。②梁体跨中正弯矩:前者比后者小30%-40%左右;支点负弯矩比较接近。③支点剪力:前者比后者小20%-40%左右;跨中剪力:前者比后者大5%-50%左右。④梁移:不论向上或向下的梁体挠度,前者均偏小,约相当于后者45%-75%。

跨度(48+80+48m):①支反力:前者比后者小25%左右。②梁体跨中正弯矩:前者比后者小20%-35%左右支点负弯矩比较接近。③支点剪力:支点及中跨跨中剪力前者比后者小20%-30%左右;边跨跨中剪力前者比后者偏大10%-40%左右。④梁移:不论向上或向下的梁体挠度,前者均偏小,约相当于后者55%-75%。

跨度(60+100+60m):①支反力:前者比后者小20%左右。②梁体跨中正弯矩与支点负弯矩:前者比后者小30%左右。③支点及中跨跨中剪力:前者比后者小20%-30%左右;边跨跨中剪力两者相差不大。④梁移:不论向上或向下的梁体挠度,前者约偏小,约相当于后者60%-75%。

由此可见,新型运架一体机虽然荷载较大,但其引起连续梁内的支反力、弯矩、剪力及梁移等大部分响应都较之传统运梁车有不同程度的减小,说明由于新型运架一体机荷载分布合理,相对于传统运梁车,其结构力学实用性更好。

4.2不同荷载组合下结构强度及应力验算

根据架桥机型号不同并考虑实际架梁时的各项荷载,施工阶段考虑以下两种荷载组合:

1)施工荷载组合1:结构自重+竖墙及防护墙二恒+预应力+混凝土已发生的收缩徐变+温度变化+运架一体机荷载模式

2)施工荷载组合2:结构自重+竖墙及防护墙二恒+预应力+混凝土已发生的收缩徐变+温度变化+通桥(2008)2368A中提供的运梁车荷载模式

经计算分析,四座连续梁在两种不同荷载组合下的各项强度和应力结果见表1。

由表1可知,本文中四座连续梁在两种荷载组合作用下,最小正截面抗弯强度安全系数为1.9,最小斜截面抗剪安全系数为1.83,均满足规范中最小安全系数大于1.8的规定;混凝土最大和最小正应力分别为14.1MPa和-1.6MPa,满足根据规范计算所得的最大和最小正应力限值22.6MPa和-2.1MPa(本文假定张拉预应力时按混凝土强度已达到标准强度的90%,下同);混凝土最大和最小剪应力分别为4.33MPa和-3.6MPa,满足规范中最大和最小剪应力限值5.7MPa和-5.7MPa;混凝土最大主拉应力和最小主压应力分别为14.2MPa和-2.2MPa,满足规范中最大主拉应力限值20.1MPa和最小主压应力限制-3.1MPa。混凝土强度和应力均满足规范要求。

5.结构横向响应分析

混凝土箱梁横向计算按照实际的横截面尺寸剪力横向框架模型进行内力分析和计算,沿桥纵向取1m长度为计算单元,按照预应力混凝土进行计算,检算跨中和支点处截面的强度和应力。计算中考虑了包括叵载、运架一体机活载、横框温度模式等工况即各种荷载组合情况。

对于运架一体机活载,根据设计说明和其相对应的设计规范计算,取大小为219KN的集中荷载作用在运梁车四个车轮处,见图5。

本文中四座连续梁主要强度及应力计算结果见表2。

由表2可见,在新型运架一体机荷载作用下,连续梁桥横向框架最小安全系数为2.0,大于规范中1.8的规定;最大、最小正应力分别为6.70MPa和-1.20MPa,也均满足规范要求。

6.结语

新型运架一体机不仅较传统运梁车施工方便、快捷,且荷载分布合理,引起连续梁内的支反力、弯矩以及竖向位移均较小,对结构受力较为有利。并验证了在荷载组合作用下,桥梁的各项强度及应力标准均满足规范要求,这为今后新型运架一体机应用于高速铁路的架桥施工提供了理论依据。

参考文献:

[1]TB 10002,1-2005 J462-2005,铁路桥涵设计基本规范[s].

支架设计论文篇(7)

[Abstract] The tubular scaffold during the construction of superstructure cast-in-place shall be counted according to relative ration, which is not involved in .When workout the budget, the quantity is large different from site condition, because of not understanding the importance of tubular scaffold structure and materials quantities. Reduction coefficient for steel tubular scaffold type and materials dosage shall be involved in this discourse.

[Key words] steel tubular scaffold height cost analysis

1.前言

满堂钢管脚手架作为当前应用最广泛的支撑体系,其设计及应用直接关系着施工质量和安全。然而每年总有钢管脚手架失稳造成的安全事故发生,分析其原因,除开未按规范计算、搭设与验收外,还有很大部分事故案例对脚手架搭设高度与承载能力关系认识不足。

造价人员编制预算时,一般仅按定额对支架的体积按照比例抽换,忽略了支架高度增加需要采取的支架加强措施,导致预算中支架数量与现场实际用量相差较大。

2.各种跨径箱梁结构尺寸

查阅有关图纸,顶宽13m、底宽8m的不同跨径等截面现浇连续箱梁跨中断面尺寸如下表:

现浇箱梁尺寸示意图

3.钢管支架搭设高度与承载能力关系

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001,支架的稳定验算步骤如下,计算压杆稳定换算长度l0=Kμh,计算长细比λ后查稳定折减系数φ,得出稳定荷载Pcr=φ[σ] A,式中h为钢管步距(横杆竖向间距)。

以上计算模型未考虑支架整体高度对承载能力的折减。查阅有关论文[3]不同架高下的承载能力随高度变化情况见下图(钢管步距1.5m)。

笔者对支架承载能力随着施工高度降低的情况进行了理论分析,推导了随支架高度变化钢管发生多个波浪形失稳的极限荷载Pu。

上述算式中h为横杆步距,α为代表横杆和立杆连接强度的参数,Kδ为水平杆连接强度;β为2h高度时的压杆稳定欧拉公式;n表示失稳状态时的水平杆层数,2nh为一个完整的半波正弦,支架失稳时以2nh为波长发生一个或多个波浪变形。

以扣件式钢管脚手架为例,水平杆连接强度Kδ取0.816t(JGJ130-2001规范取值),以步距0.6m和1.2m分别计算Pu值。

Pu0.6=2.259t,2nh=6m;

Pu1.2=1.353t,2nh=7.2m。

*鉴于碗扣和轮扣式脚手架步距为0.6倍数,其水平杆连接强度未有具体参数,参考扣件式脚手架取值。

结合JGJ130-2001规范中的Pcr值和推定的Pu值,对不同高度的支架许用承载能力做如下规定:

4.各种高度下支架搭设基本要求

一般情况下,现浇箱梁立杆纵向间距统一为0.9m,翼板和底板区立杆横向间距为0.9m,腹板区加密到0.6m;一般支架横杆步距采用1.2m。按规范要求设置纵横向剪刀撑,每4排一道,剪刀撑角度45度,剪刀撑下部支撑于地面。出于调节标高需要,在顶底部设置调节顶底托。顶底托悬高超过30cm时需要设置天杆和扫地杆。

腹板区域的横杆步距根据实际情况(考虑单杆荷载与高度等影响因素),可加密到0.6m。按照上述原则,30m跨箱 *上表中材料数量仅是钢管本身重量(包括剪刀撑),未包含扣件、顶底托、纵横向分配梁重量。

6.结语

通过上述不同跨径不同高度所用支架材料统计计算,可以得出结论,随着荷载增加和标高增加,现浇箱梁支架材料并不是随着支架体积成线性变化,其材料数量需要通过设计计算来确定。文中给出了许用荷载、布置方法,在编制预算时可通过简单类比得到相关材料数量。

随着脚手架高度的变化,脚手架自重荷载与钢管稳定荷载Pu的比值越来越大。按步距0.6m、1.2m,纵横距0.9m计算,当高度为18m时,钢管支架自重荷载(含横杆、立杆和扣件自重)占Pu的比例达到了15.7%~16%,综合考虑钢管脚手架施工的经济性和安全性,建议满堂式脚手架最大施工高度18m以下。

通过以往同类型桥梁的满堂支架和梁式支架方案比较,当支架高度在13m以下时,钢管脚手架的施工优越性和经济性比管桩梁式支架好,超过13m以后建议根据材料情况优先选用管桩梁式支架。

参考文献:

[1] 田兴运.结构稳定理论[M].西北农林科技大学出版社,2006.

[2] JGJ130-2001.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].

支架设计论文篇(8)

1 技术理论型课堂的教学现状

由于学科的特殊性,以及人们长期以来思想观念等因素的影响,通用技术课一直被外界甚至部分通用技术教师误认为是手工操作课,而把当中的技术理论课看成是一般的讲授课,采用单向的讲授法,其课堂教学的一般模式如图1所示。

通用技术的理论知识非常丰富,这些理论知识都是学习通用技术的基础。如技术发展规律、技术的性质及影响、设计的基本方法和基础知识、设计的一般过程和设计中的技术语言等。为更顺利开展教学,教师一般采用单向的讲授法,力图将这些知识以最全面的方式展示给学生。但这一方法过分强调教师的主导作用,忽视了学生学习的积极性和主动性、学生的主体地位,也忽略了通用技术理论课的特殊性。因此,有必要以新的教育教学理念为指导,改变通用技术理论课课堂教学现状。

2 支架式教学的概述

支架式教学的最直接理论基础源于前苏联著名心理学家维果斯基的“最近发展区”理论。“支架式教学应当为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架。这种框架中的概念是为发展学生对问题的进一步理解所需要的。为此,事先要把复杂的学习任务加以分解,以便于把学生的理解逐步引向深入。”

依据支架式教学理念,首先将教学内容转化为一个需要学生探究的大问题/任务,在教学过程中再将这一大问题/任务转化为若干层层递进的子问题/任务。让学生根据提供的架构,从底层逐步开始建构自己的认知结构。每当解决1个子问题/任务的成果能够为下一阶段的问题支架服务。在此过程中,上一阶段的脚手架可以慢慢拆除,以此类推。

支架式教学一般由搭脚手架、进入情境、独立探索、协作学习和效果评价5个环节组成。其教学流程如图2所示。

结合通用技术学科特点以及本校学生的实际情况,在支架式教学理念指导下,将技术理论课课堂设计成以下5个模块。

2.1 “创设问题情境”模块

设计的思想与方法等内容是相对抽象的,教师可以从生活中的案例入手,创设学习情境,引出课题,并提出本节课需要解决的问题。

2.2 “启发引导”模块

此步骤主要为学生搭建问题支架,提供有效资源,形成一个概念框架,所以是开展支架式教学的关键。该模块在课后要求教师做好充分准备,对课堂要有整体把握,支架问题间要有区分度,同时又能较适宜地引导学生从一个阶段进入到更高的一个阶段的学习。而在授课过程中则要求教师在原有支架问题的基础上,能根据学生现场生成的问题来修改完善下一步的支架。

2.3 “自主探究”模块

此阶段是学生自主学习的关键阶段。为从引导探索逐渐过渡到学生的自主探究,依靠教师已经建好的问题支架结构,再结合学生原有的认知结构,不断解决问题,完善知识框架。

2.4 “合作建构”模块

技术理论课课堂虽然较枯燥,有较多的系统理论知识,但最终的目的并不在于对这些知识本身的认识与了解,而在于学生如何应用这些理论知识解决生活中的问题,加深对技术的理解。提升学生的技术素养。因此该环节十分重要,是学生在拆除脚手架后的主动建构知识框架和分享交流的环节,更能体现学生的主体地位。

2.5 “交流反馈”模块

这是支架学习的最后阶段。是学生自主学习、合作学习建构知识框架过程的交流、分享阶段。在互相交流评价的过程中不断修正完善知识架构。教师在此阶段可以主要通过提问的方式帮助学生进行归纳总结。

3 支架式教学在课堂中的应用案例

为更好阐释支架式教学在通用技术技术理论型课堂中的应用,以“必修一”第二章第二节“技术设计的原则”教学为例加以说明。

3.1 “创设问题情境”模块

首先展示两幅图片:魁北克大桥建筑结构图;魁北克大桥坍塌图。

提出两个问题:该桥为什么会非正常坍塌?在对桥梁进行设计时需要注意什么原则?

通过这个现实中常出现的问题,创设了生动情境,引出本节课的教学内容,在设计过程中需要遵循一定的原则。为了解决这一大问题,必须解决的支架问题有:为什么在设计中需要遵循相关原则,这些原则具体有哪些,在设计过程中如何应用这些原则。

3.2 “启发引导”模块

本环节的关键是给学生建立具体学习支架。首先以一个经典案例进行引导。展示方形西瓜图片,提问学生对方形西瓜的态度与看法,在学生对这种新型西瓜产生浓厚兴趣时建立第一个学习支架:为什么西瓜要变成方形。紧接着我让学生参考书本内容,并邀请不同的学生发表意见看法,让大家对方形西瓜遵循了什么样的设计原则进行思维的碰撞,建立第二个学习支架:方形西瓜主要体现了设计中需要遵循的经济性原则。最后让学生以小组形式展开讨论为什么要遵循经济性原则,建立第三个学习支架:应用该原则的意义。

通过这三个支架的架设以及层层递进,帮助学生深入理解经济性原则的内涵。从而为学习更多的设计原则做好铺垫,打好基础。

3.3 “自主探究——合作建构”模块

该环节主要在脚手架的支撑下形成对经济性的设计原则的理性认识,然后逐渐拆除脚手架,形成相关的自主学习其余的设计原则。

首先为学生准备好充足的素材,制作成学案,通过资料的阅读,既拓展了知识面,也为系统学习设计的原则提供生动的探究案例。

学生自主探究过后,还需要进行小组的讨论,通过讨论使知识更加丰满充实,以更好达到教学目标,建构知识框架。

3.4 “交流反馈”模块

反馈是教学的重要过程,而以往的课堂较多的把教师的总结归纳作为反馈,其实学生与学生间交流的反馈对提高学生学习积极性的作用更大。邀请小组上台汇报小组的思路和答案,并让其余小组对该组进行评价,完善该小组的系统框架。

在通用技术理论课课堂上运用支架式教学法,取得了较好的教学效果。基本摆脱了理论课课堂教师教—学生听的枯燥局面,给了学生更多主动参与学习的时间,成为课堂真正的主人。当然,支架式教学模式是一个不断完善的过程,有些方面还需要进一步细化,引导学生方向清晰地去解决一个个问题,优化学生的认知结构,帮助他们逐步扎实地达到最后的学习目标。

参考文献

[1]赵敏.支架式教学在信息技术操作型课堂中的应用研究[J].中小学信息技术教育,2011(7):100-101.

[2]王志忠.“支架式教学”在信息技术教学中的应用研究[J].中小学信息技术教育,2009(Z1).

支架设计论文篇(9)

 

1 设计构想

我矿南一901综采工作面安装的是ZY10000/27/56型液压支架,该支架总长为7.9米,总重量为37吨,根据综采工作面撤除的需要,撤除的液压支架在撤除过程中,要在底板上滑行3米左右的距离,转向后需要装车。。我矿传统的撤除工艺为使用回柱绞车撤除支架,之后转向装车。现有的技术设备难以满足该型设备撤除的需要,针对此难点,设计了此液压装车平台。

2 液压装车平台的设计根据

2.1 液压装车平台宽度的选择

根据液压支架的长度为7.9米,宽度为1.75米,工作面撤除时,支架顶梁前端距工作面煤壁即梁端距为3.5米,支架撤除时,首先要将支架向前撤出,撤出的长度至少达到支架的重心超过邻架的架脚,这样支架才能,根据实测,支架的重心在支架底座前端向后3米左右的位置,根据支架长度为7.9米,宽度1.75米的尺寸,确定支架对角线长度为8.1米,即支架转向时的长度为8.1米,也就是说,当支架在撤出后,转向时,支架会加长8.1-7.9=0.2米,支架撤出后,应该距煤壁保持至少0.1米的距离,故支架撤出的距离为3.5-0.1-0.2=3.2米,该尺寸能够满足支架撤出转向的需要。支架架脚到支架梁端的距离为2.9米,因此,支架架脚距工作面煤壁为2.9+3.5=6.4米,平台推移时,至少保证平台距煤壁0.5米以上的距离,另一次平台距架脚至少保持0.5米以上的距离,再根据支架转向的要求,最终确定了平台的总宽度为5.125米。。

2.2 液压装车平台长度的选择

如图所示,在支架抽出转向过程中,从撤出部分到装车部分之间的距离至少保证8.3米的距离,装车部分的长度根据支架的装车长度确定为4米,因此,此装车平台的总长度为12.3米。

由于该平台的长度和宽度都比较大,满足不了装车、井下运输的要求,因此设计为分体式。在满足副井和井下大巷运输的条件下,将平台分成9部分,装车后在井下现场组装。

2.3液压部分的设计

图1——1 支架撤出时在液压装车平台上的行走轨迹

支架撤出时,首先将支架推移框架推出,将400运输机链条与框架连接,另一端穿过平台滑轮下方的十字孔卡住,支架降架同时框架收回,将支架向前拉移,支架向前拉移一步后,将松弛的链条继续穿过十字孔,是链条缩紧,之后支架再向前拉移,直到支架拉到要求的距离为止。支架撤出转向拉到装车部分后,装车部分的4根液压立柱上的液压缸上各焊接一挂400运输机链条,链条的另一端用起吊钩钩住支架底座四角的起吊孔,4根液压立柱同时上升,将支架吊起,将平板车放到支架下方,4根液压立柱下落将支架落在车上,完成了支架装车的过程。。

平台的厚度为0.22米,即在保证装车的高度上尽量减小平台的厚度。

图1——2 ZY10000/27/56型液压支架装车平台

支架设计论文篇(10)

前言

本文针对房屋建筑中8m及8m以上高支撑模板排架在使用过程易出现的问题好操作要求进行阐述。

1、高支撑模板排架系统的基本构件

本文所述高支撑模板排架是利用结构楼板或地面作为直接承载体,由钢管扣件连接成型的排架支撑系统,整个体系的受力传递:荷载顶步格栅水平杆大横杆立杆楼面或地面。。系统中所有力均有钢管与扣件共同承担,因此作为主要受力构件,这两部分的材料必须符合规范规定的要求。目前市场上出现的各类钢管型号及扣件的缺陷不在少数,如扣件抗滑性能、抗破坏性能不达标及无任何标识,同时还发现有涂漆翻新的扣件;钢管壁厚不达标等情况,严重危害到排架的安全。

1.1模板存在的缺陷

目前市场上的模版主要存在壁厚不够、夹板内采用木屑填充冲压成型等问题,影响到结构的质量及不能重复使用节能要求。

1.2扣件存在的质量缺陷

脚手架扣减使用前,应按品牌抽样检测,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换,达到强度要求。一般情况,、旋转扣减拧紧力矩达到40~65N・时,试验表明:单扣件在12KN的荷载下不会滑动,其抗滑承载力可取8.0KN;双扣件在20KN的荷载下会滑动,其抗滑动承载力可取12.0KN。对接扣件的抗滑承载力值取3.2KN.

1.3钢管存在的质量缺陷

脚手架钢管一般需抽样进行抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、外观质量、外径、壁厚、端面偏差等方面的进行检测,在施工现场钢管出现最多的情况时:①钢管翘曲、弯曲;②壁厚达不到规定的要求;③钢管锈蚀严重;④钢管上打孔破坏自身结构性能等。

1.4地基(楼面或地面)承载要求

排架立杆经过底部垫板最终将上部荷载传递至楼板或地面,因此对结构楼板或地面的承载能力必须进行验算,对不能满足使用要求的部位需采取加固等相关措施,一般有结构楼板厚度加大,配筋增加;结构底板加撑等。在自然地面搭设的排架,地基需要经过夯实或浇筑混凝土硬地坪,并在立杆底部加设槽钢(一般采用8号槽钢)或统长垫木,以达到承载要求,并设置排水措施。施工现场为抢进度,在刚浇筑完没多久,混凝土强度未达大设计要求的结构楼板面上搭设脚手架的情况比比皆是,严重影响混凝土结构的外观质量且危害到排架的安全。

2、高支撑排架搭设技术要求

根据上海市有关规定,8m及8m以上的支撑排架属于重大危险源,项目编制的专项施工方案必须经过专家论证,施工现场必须严格按照论证通过的施工组织设计进行搭设,排架立杆的间距和横杆步距按照计算书的结果设置。搭设完成后由总包项目技术负责人、监理及相关人员验收检查,验收合格挂牌后方可进行下道工序。

排架计算时需包含以下几部分①模板强度、刚度;②水平杆强度、刚度;③立杆强度、稳定性;④扣件抗滑承载力;⑤支撑系统整体稳定(抗倾覆)计算;⑥地基承载力。

计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》和上海市工程建设规范《钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程》。

计算是高支撑排架大蛇的依据,相关技术人员一定要有高度的责任心,必须按照国家规范和地方标准谨慎计算,对支撑材料、立杆稳定、支撑系统整体稳定、地基承载力等都要认真进行复算,切不可粗心大意,以免“差之毫厘,失之千里”,酿成重大损失。

根据上海市规定,对模板排架计算需采用“施工现场设施安全计算”PKPM计算软件,但该软件中未涉及高支撑模板排架模块,因此诸多施工单位利用落地式钢管扣件脚手架或倾斜平台的计算模块作为高支撑模板排架的计算,容易产生偏差。经过多次实践,不少单位总结出:在高支撑模板排架计算中步距一般不宜超过1.5m,纵横向立杆间距根据计算一般不宜超过1.8m,此经验可供参考。

3、高支撑模板排架搭设和拆除过程中应注意的问题

⑴施工现场制定施工组织设计后必须组织专家论证,论证通过后方可搭设。

⑵在既有施工方案指导下、严格按方案搭设,如立杆的纵横向间距、步距等均须符合计算书中确定的尺寸要求。

⑶搭设前,须由方案编制人对施工操作人员实施交底,包括技术和安全;相关人员必须持证上岗。

⑷搭设时,必须在相关区域内设置警示标志或隔离;高度超过2m处作业时,作业人员必须系好安全带,施工作业面需设置牢固、可靠、有效的登高和安全防护设施。

再搭设过程中,部分操作人员安全意识薄弱,对扣件拧紧度不够,未进行扭力扳手检查,造成扣件松动等情况,严重影响排架的安全性能;有些操作人员对规范不了解,在立杆接长处未错开设置,断面处于同一位置;现场可发现大多数排架的底座和纵横向扫地杆件未设置,更有甚者采用对接扣件作为底部接长直接搁置在楼面上,形成重大安全隐患。

根据规范要求,满堂模板支架四边与中间每隔4排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置;剪刀撑设置的角度与地面成45°~60°,跨越立杆根数约为5~7根;高于4

米的模板支架,起两端与中间每隔4米立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑作为加强层。然而在现场实际情况,发现大部分高支模未设置水平剪刀撑,对构件的整体稳定性产生极大的影响。因此现场进行检查验收时,应对未符合方案和规范要求的部位军需提出整改,并进行复查,以确保架体的安全。

⑸搭设后,必须有方案编制人员组织安全员、监理和相关责任人共同验收,并在验收记录中签字,同时悬挂验收合格牌。验收内容应包括:①整架稳定:扫地杆是否设置;沿立杆每步均应设置纵横向水平杆且纵横两向无缺杆;②立杆支撑:支于地面时,须在混凝土地面上直立杆;支于楼面时,加支顶,楼面下不少于两层时至少支顶两层,底座和顶托螺栓的伸出长度不大于300mm;③禁止事项:钢立杆除顶部可用搭接外,必须对接,禁止搭接;禁止用钢管代替钢梁从楼层挑出作为立杆支座;禁止用钢管从外脚手架上伸出斜支悬挑模板;禁止用木杆做立杆;禁止使用分层搭设的支撑体系。

⑹在拆除前,须由责任人确认改排架确实不需要在用时,方可拆除。

⑺拆除时,由上而下逐步进行,不得采用跳档式。拆除的构件传递至地面,不得高空抛落,扣件等应用袋装下运。

4高支撑模板排架在使用过程中应注意的问题

⑴作为重大危险源,高支撑模板排架在搭设、使用、拆除过程中均需严格监护。尤其是使用过程,因为荷载(钢筋混凝土恒载和施工活载)的逐步增加,对架体的承载力考验一步步加强,派专人在架置巡查,发现问题及时上报,甚至暂停施工,待查明原因、问题解决后方可继续进行。

⑵对高支撑模板排架待结构混凝土达到规范要求的强度后才予以拆除,确保工程质量和结构安全。

⑶使用过程中,排架始终处于受力状态,严禁随意拆除受力杆件。

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