[发明专利]双圆盘承插型盘扣式脚手架

说明书

技术领域

本发明涉及一种高稳定性盘扣式脚手架，特别是涉及该脚手架的盘扣节点。它是建筑施工、模板工程的支撑系统，主要用于支撑人工高处施工和模板架设。

背景技术

脚手架及模板支架作为建筑工程中的支撑系统，其可靠性与稳定性至关重要。长期以来，由于脚手架及模板支架本身构造不合理及安全管理工作落后而导致的安全事故时有发生。并且，随着现代建筑业和交通业的迅速发展，多功能、大跨度以及大空间结构的建筑越来越多，使得施工难度和危险性都明显加大，对脚手架的安全性和可靠性提出更高的要求。

模板支架及脚手架在混凝土捣实器振动冲击载荷、水平不稳定风载荷或过大集中载荷作用下导致节点松动、过大沉降或侧移，而造成架体破坏和整体(局部)失稳坍塌。脚手架节点的稳定性与可靠性对脚手架整体的稳定性影响极大，如果某个节点松动或产生过大变形，就会使节点附近的立杆稳定性降低，造成局部或整体失稳坍塌。

承插型盘扣式脚手架节点如图1所示，单圆盘与插销之间连接属于半刚性连接，在振动冲击载荷下很容易发生松动。通过计算可知，该节点插销与承插盘之间接触面的摩擦系数必须满足条件：

式中μ为脚手架材料平面接触摩擦系数，α为插销斜面的倾角。单圆盘承插型盘扣式脚手架节点在承受振动冲击载荷时不满足节点自锁条件，因而当振动冲击载荷过大时插销会发生松动而导致自锁性能下降。因此，要提高脚手架体系整体稳定性，需要解决盘扣节点松动的问题。

发明内容：

本发明为一种高稳定性双圆盘盘扣式脚手架。该脚手架由立杆、横杆、上下承插盘、楔紧插销、斜杆、横杆端扣接头、斜杆端扣接头组成，见图2。每一个节点上包含两块承插盘，焊接在立杆上，其中下承插盘的插销槽做成V形，以增大它与插销接触时的当量摩擦系数。端扣接头用普通碳素钢板折弯制成，并在其上加工出楔紧插销的插槽。钢板制成的端扣接头质量轻、强度高并且抵抗冲击振动载荷的性能好。

本发明增加一个承插盘，改善节点受力状态，使得节点在正反弯矩作用下，插销都具有很好的自锁性能和力学性能；又要便于施工搭建，保证施工效率。减小端扣接头与承插盘的连接间隙，使得节点连接更加紧密，提高了抵抗冲击载荷的能力和自锁性能，使整个几何不变体系的稳定性得到增强。图3为单圆盘节点受力模型，在施工过程中，振动冲击载荷通过横杆传递到节点，使得插销承受图中所示的力。在单圆盘节点中，插销处在单点支撑状态，在端扣接头插槽内侧的力F₁与F₂作用下容易发生绕支点O的转动，从而导致节点松动。图4为双圆盘节点受力模型图，从图中可知，节点的受力模型得到了改善。插销以端扣接头与插销的接触点B为支点，垂直于BO线发生转动，转动方向在摩擦角之内，从而有效避免了插销在振动冲击载荷下发生松动。双圆盘节点在反向弯矩作用下，如图5所示，插销以下圆盘与插销接触面为支撑，沿垂直于OA方向转动，转动方向在摩擦角之内。通过改变下圆盘插销槽形状改变当量摩擦系数，能够大大提升节点自锁性能，下圆盘与插销接触处摩擦系数与插销楔紧程度关系如图6所示。双圆盘承插型盘扣式脚手架节点的刚度和强度也得到了很大的提高。横杆端扣接头采用钢板折弯制成，图7是端扣接头钣金展开图，图8是端扣接头简图。

附图说明

图1为单圆盘盘扣式脚手架节点简图。

图中，1、立杆，2、插销，3、承插盘，4、横杆端扣接头，5、横杆。

图2双圆盘盘扣式脚手架节点简图。

图中，1、立杆，2、插销，3、承插盘，4、横杆端扣接头，5、横杆。

图3为单圆盘节点受力模型。

图中，F_R2、F_R3分别表示端扣接头与插销接触面的上、下部分对插销的作用力，都是垂直于斜面的正压力以及摩擦力的合力；F_R1是圆盘对插销的作用力，同样是垂直于插销背侧的正压力与摩擦力的合力。

图4、图5为双圆盘节点受力模型。

图中，F_R2，F_R3分别表示端扣接头与插销接触面的上、下部分对插销的作用力，都是垂直于斜面的正压力以及摩擦力的合力；F_R1表示上下圆盘对插销的作用力，同样是垂直于插销背侧的正压力与摩擦力的合力。

图6是插销楔紧程度与当量摩擦系数的关系曲线。

图7是横杆端扣接头钢板下料简图。

图8是横杆端扣接头折弯件简图。

具体实施方式