中国建筑2013年技术交流会论文集
架体搭设参数优化分析
周洪涛,郭志鑫 1
（ 中国建筑第八工程局有限公司技术中心，上海， 200120）
摘要： 在工程施工中，模板脚手架施工方案的制定，往往只是对某搭设情况的架体承载力进行验算，满足
要求即可，对其搭设经济性考虑较少，本文通过分析不同搭设情况下架体的承载力和经济性，得到承载力
一定情况下架体的最优搭设方案，为施工方案初选提供参考。
关键词 ： 架体搭设优化，间距，步距，经济因子
1 引言
扣件式钢管满堂支撑脚手架施工方案编制过程中， 对于脚手架步距和间距的选择往往只
是计算满足强度要求，对于是否采用了最经济的搭设方法则考虑不多，本研究通过对不同搭
设参数情况下架体的承载能力及经济性进行对比分析， 确定在不同承重条件下的最经济的搭
设方法，为施工方案的优化提供参考的依据。
2 假设条件
实际施工中，脚手架的方案验算根据 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 进行，
计算过程中存在许多因素，如果全部考虑，则将使分析过程过于繁琐，为简化分析过程，在
本文研究中作出以下假设：
（ 1）对于经济性的考虑，通过经济因子
A来衡量，其表达式如下所示，随着 L和 P的
增大，经济因子逐渐减小，实际表现为单位架体搭设体积钢管总用量减少，在架体总搭设面
积及高度一定的情况下，就表现为钢管总用量减小，经济性提高。
P
L P
L
A2
2 + =
其中，
L——架体布设间距；
P——架体布设步距；
（ 2）不考虑规范中计算架体计算长度的过程，直接用 L作为架体计算长度进行分析；
（ 3）不考虑模板主次楞对于架体布设间距的限制；
（ 4）不考虑架体自重对于承载力的影响；
（ 5）不考虑荷载分项系数；考虑混凝土自重为 25kN/m
3，不考虑施工荷载；钢管外径
48mm ，壁厚 3mm，材料强度 205N/mm
2。
3 分析结果
0.
6
0 .
7 5
0.9
0
.
9
1
.0
5
1 .0
5
1
.2
1 .
2
1 .2
1
.3
5
1.3
5
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.3
5
1.
3 5
1
.5
1
.5
1
.5
1
.5
1
.8
1 .
8
1 .8
1
.8
2
.1
2
.1
2
.1
2
.1
2
.
4
2
.4
2 .
4
2 .4
2 .
7
2
.
7
2 .
7
2 .
7
3
3
3
3
3.
5 3 .
5
3
.5
3
.
5
4
4
4 4
5
5 5
6
6 6
7 7
0 .1
2 0 .1
4
0.1
4
0
.1
6
0 .1
6
0 .1 6
0
.1 8
0
.1
8
0.
1 8
0
.2
0
.
2
0 .
2
0 .2
0
.
2 5
0.2
5
0 .
2 5
0
.2
5
0 .
3
0
.
3
0 .
3
0 .
3 0 .3
0
.4
0
.
4
0
.4 0 .4 0 .5
0
.
5
0 .5
0
.6 0
.7
步距
(mm)
间距(mm)
6006507007508008509009501000105011001150120012501300135014001450150015501600165017001750180018501900195020002050210021502200 60065070075080085090095010001050110011501200125013001350140014501500 混凝土厚度等值线 架体成本因子等值线 架体布设节点
图 3-1 不同搭设参数下承载力及经济性示意
如图3-1所示，间距减小，步距保持不变，承载力提高，间距保持不变，步距减小，承
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载力也有明显提高，但是较间距变化对承载力的影响小；同样，间距减小，步距保持不变，
经济因子值增大，经济性不好，而间距保持不变，步距减小，经济因子值增大，且较间距变
化的影响更为明显。
05101520253035404550556065707580859095100105110115120125130135140145150155160165170175 60065070075080085090095010001050110011501200125013001350140014501500155016001650170017501800185019001950200020502100215022002250
承载力(kN)
架体搭设参数 (mm)
最优搭设步距最优搭设间距
图 3-2 不同混凝土厚度下最优搭设方案示意
如图 3-2所示，为不同混凝土厚度的情况下，架体的最优
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