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技師報於85年11月18日土木日創刊
新聞局出版事業登記證局版省報字第48號


中華民國一○四年七月四日

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文字記者:許素梅

施工贗架穩定性之探討

陳純森技師

近年來施工贗架坍塌之事件層出不窮,雖然勞動主管機關積極查察,贗架倒塌之事件仍然每年不斷發生,經統計國內近二年有下列贗架倒塌之工安事件。今年326日台塑越南鋼廠亦發生嚴重之贗架倒塌事件,媒體報導造成1430傷。贗架之安全設置不可不審慎。如104318日嘉義市秀泰影城、10431台中市文心路、104127日新北市碧潭橋頭補強工程、104123日台北市羅斯福路、1032 24日新北市新莊昌德街、103112日 新北市三重捷運菜寮站 、1021213日高雄某「科大」體育館、1021024日中壢民族路六段 、102522日台南新營某工業廠房、1011112桃園市正康三街、100715日台中市金酒店、10074桃園市某工地、99930日國道六號北山交流道工程及99924日高雄岡山興隆街某公司煙囪等工程。

贗架介紹

贗架係一種施工期間之臨時性工作架,此架設工程於施工完畢後必須拆除還原,故以「贗」字稱呼,俗稱「鷹架」並非正名。依據CNS 4750之標準,贗架之種類分單管施工架與框式施工架,其中以後者較常使用。框式施工架之配置如圖1所示,係由立架組合而成,立架分為簡易型與標準型兩種,圖2為簡易型立架,圖3為標準型加勁立架,贗架正面必須裝設斜向之交叉拉桿。立架之腳柱及橫架之材料採用STK500高強度之鋼管,其餘之鋼材或扣件則採用普通強度之鋼料,如 STK400SS400等。立架之寬度為600~1,200mm,高度則自1,600~2,000mm不等。

 
1 框式施工架1   2簡易型立架1
     
   
3 標準型加勁立架1    

贗架之穩定分析

由於贗架係臨時性之假設工事,施工人員常常將陋就簡,未確實做好基礎之穩固與立架之架設,如稍有不均勻之沉陷,或重心偏移,贗架整體之偏心所造成之額外力矩,極容易造成傾斜或倒塌。自立式贗架容許之偏斜角度或不均勻下陷程度得以圖4分析說明,

 
4 贗架之臨界狀態2   5 自立贗架之臨界沉陷量2

假設贗架之寬度b,高度h,重心之位置位於h/2之位置,當贗架之外側之支柱下陷或重心傾斜,並轉動至A點,其垂直下陷量為d,則贗架傾倒之臨界狀態為重心CA成鉛垂線,重心C與柱腳D之距離為r,由幾何學之關係可求得以下公式。

式中

d=支柱之沉陷量;

b=贗架之寬度;

r=贗架重心距離立架腳座之距離;

從上式得知,自由站立之贗架,當支柱之不均勻下陷量超過上式時,贗架即會倒塌。將上式之參數繪製其關係如圖5所示,若贗架寬度60cm,贗架高度20m,僅能容許2cm之下陷。

 

贗架傾倒之因素

以前述之下陷量d除以寬度b所得之弧度,即為贗架傾倒之臨界斜率,造成此臨界傾斜度之因素很多,包括基座固定不確實、如照片1所示,基座之地基下陷、基座之地質因泡水而鬆軟、安裝贗架時之接頭未套牢、贗架重複使用之既有變形、贗架安裝之垂直度欠佳,及瞬時風壓所造成額外之變形或拉拔等。

 

 

照片1 基座固定不確實2

  6 繫牆牽條設置2
     
   
7 壁連座強度計算2    

 

壁連座之設置

  當贗架之重心超過臨界範圍時,其額外之力矩必須借重壁連座或繫牆牽條之固定設施予以抵抗,如圖6所示。壁連座所用之鋼條直徑、鋼條強度、埋入深度、壁體強度與接著強度都是決定抵抗傾倒效果之重要因素,設計者與施工者均必須謹慎評估與施作。參見圖7,若整體贗架之重力為W,超出臨界距離為c,壁連座之位置h1=h2=h,壁連座之拉力分別為t1t2,壁連座之每支拉桿斷面積為A,且頂部拉桿之容許拉應力為ft,則造成贗架傾倒之額外力矩為

   

壁連座抵抗之彎矩強度為

   

  令作用力矩與拉桿之抗彎矩強度相等,且假定拉桿之受力均在彈性範圍內,可得每支拉桿之斷面積為

   

結語

  總之,施工贗架雖為臨時性設施,但其安全性實不容忽視,為防止倒塌事件之發生,除了須由專業技師設計規劃外,現場施工之狀況亦必須與設計條件完全吻合,方能奏效。

【參考文獻】

1.CNS 4750

2.陳純森(2015)。工程鑑定之實務與學識。法務部檢察官講習會講義。

 

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