第三章 框式施工架構造標準與測試標準之探討
第一節 框式施工架現有構造標準與測試標準之探討
目前中華民國國家標準 CNS 四七五○與四七五一中有關於框式施工架的構造標準與 測試標準，但其規定之時間距今已經超過三十多年，其中有些規定對於現今台灣的施工 環境已不適用，容易造成施工上的危害，造成職業災害的發生，以下為中華民國國家標 準 CNS 對於框式施工架的規定：
一、框式施工架構造標準
(一) 框式施工架：將鋼管預先製成門型架，並與其他配件在工地裝配組合而成之施工 架。
(二) 框式施工架：框式施工架之各部名稱如下(圖 3-1)。
1.立架 2.橫架
3.附工作板橫架 4.交叉拉桿 5.托架 6.壁連座 7.墊板 8.欄杆 9.杆柱
10.金屬附屬配件
備考：金屬附屬配件分類如下。
11.腳柱接頭 12.連接片
13.可調型基腳座鈑
14.緊結聯結器
圖 3-1 框式施工架 (圖片來源：CNS 鋼管施工架)
(三) 框式施工架用部材及金屬附屬配件之材質以及尺度及其尺度許可差：應符合表 3-1 之規定，但其材質得使用具有本規定同等品質以上之機械性質者。
表 3-1 框式施工架配件規格之規定
尺度及尺度許可差 mm
尺度 尺度許可差
部材 構成部份 材質
外
徑 厚度 外徑 厚度 腳柱及橫材 CNS 4435 規定之 STK500{STK51} 42.7 2.5 ±0.25 ±0.3
27.2 2.0 加勁鋼材 CNS 4435 規定之 STK400{STK41}
34.0 2.3 ±0.25 ±0.3 立架
交叉拉桿扣釘 CNS 2473 所規定之 SS500{SS51} ＊
拉桿材 CNS 4435 規定之 STK400{STK41} 21.7 2.0 ±0.25 ±0.3 交叉拉
桿 鉸接扣釘 CNS 8693[ 低 碳 鋼 線 料 ] 所 規 定 之 SWRM20
＊
橫材 CNS 4435 規定之 STK500{STK51} 42.7 2.5 ±0.25 ±0.3 踏腳桁 CNS 4435 規定之 STK400{STK41} 34.0 2.3 ±0.25 ±0.3 橫架
金屬扣鎖 CNS 2473 所規定之 SS400{SS41} ＊ 一 鋼板製 CNS 4622 所規定之 SPHC ＊
板料 切擴鋼網
製
CNS 12728[ 切 擴 鋼 網 ] 所 規 定 之 XS42
板料及撐材 CNS 4622 所規定之 SPHC
單板型 CNS 2473 所規定之 SS400{SS41} ＊ ±0.4 附工作
板橫架
金屬扣鎖
箱型 CNS 4622 所規定之 SPHC 3.4 螺棒 CNS 2473 所規定之 SS330{SS34}
台鈑 CNS 2473 所規定之 SS330{SS34} ＊ 可調型
基腳座
鈑 調整螺帽 CNS 2936[黑心展性鋳鐵件]所規定 之 FECMB32
垂 直 材 、 水 平 材 、 斜材
CNS 6445 所規定之 SGP 或 CNS 2473 所規定之 SS330(SS34)
＊ 螺栓 、螺 帽及
扣釘 CNS 2473 所規定之 SS330{SS34} ＊ 扥架
錨定
零件螺栓 、螺 帽及 扣釘以外 之部 份
CNS 4622 所規定之 SPHD ＊
主材 CNS 6445 所 規 定 之 SGP 或 CNS2473 所規定之 SS330{SS34}
螺栓 、螺 帽及
扣釘 CNS 2473 所規定之 SS330{SS34} ＊ 金屬
扣鎖螺栓 、螺 帽及 扣釘以外 之部 份
CNS 4622 所規定之 SPHD ＊ 壁連座
安裝五金 CNS 2473 所規定之 SS400{SS41} ＊ 腳柱接
頭 插銷及止檔 CNS 6445 所規定之 SGP ＊
連接片 一 CNS 2473 所規定之 SS330{SS34} 3.2 ±0.4 備考：尺度欄中，註有＊記號之尺度，分別標示於第 4.2.3 節部材及金屬附屬配件之構造本 文內。
(四) 立架之尺度：立架之尺度及尺度許可差依表 3-2 之規定。
表 3-2 立架尺度之規定
尺 度
寬 度 高 度 尺度許可差
600 610 750 762
1600 1625 1700 1725 1800
900 914 1200 1219
1600 1625 1700 1725 1900 1925 1955 2000
±1.0
備考 1. 寬度係指腳柱上端，兩腳柱中心間之距離。
2. 高度係指包含腳柱接頭之止檔尺度。
(五) 部材及金屬附屬配件之構造
立架：立架由腳柱、橫材及補鋼材焊接而成者，具有交叉拉桿扣釘，且須符合下列規 定。
1. 交叉拉桿扣釘之直徑應在 13.0mm 以上，且具有防止拉脫之機能。
2. 交叉拉桿扣釘之垂直方向安裝間隔，應在 1200mm 以上 1300mm 以下。
3. 加勁材之安裝位置如表 3-3 所示。
表 3-3 加勁材安裝之尺度表
尺 度
區 分
L1 L2
寬度為 900 以上，高度為 1800 以下者。
300( 門 型 為 170) 以
上 1150 以上
寬度為 900 以上，高度為超過 1800 者。
300( 門 型 為 170) 以
上 1150 以上
寬度為 600~650，高度為超過 1800 以下者。
170( 門 型 為 110) 以 上
500(門型為 1150)以上
寬度為超過 650、未滿 900，高 度為 1800 以下者。
250( 門 型 為 110) 以 上
500(門型為 1150)以上
備考 1. 表內之 L1 及 L2 係指圖 3-2(a)之尺度，但框式時係指圖 3-2(b)之尺度。
圖 3-2 立架示意圖 (圖片來源：CNS 四七五○)
圖 3-3 立架加勁材示意圖 (圖片來源：CNS 四七五○)
二、框式施工架測試標準
CNS 中的框式施工架測試標準，其測試方法過於複雜，容易讓人產生誤解，例如：加 壓的方式、加壓載重的面積等等，造成解讀上的錯誤，而導致施工架不能完全符合 CNS 之 標準規定作測試，造成強度折減，如下所示：
(一) 立架之試驗：立架之試驗，依下列 1、2 及 3 之規定。
1. 壓縮試驗：配合立架之種類，使用上部台梁與下部台梁，引導套管與引導管、
金屬心棒及刀口端與刀口端承座，在試驗機上下加壓板之中心對準上台板梁及 下部台梁之中心一致狀態下，將立架安置於試驗機上，如圖 3-4 所示。在立架 中心線上施加載重，測定載重之最大值。
圖 3-4 立架之壓縮試驗
(圖片來源：CNS 鋼管施工架檢驗法)
2. 垂直撓度試驗：使用金屬心棒，刀口端與刀口端承座，台梁，載重片，重錘及 鋼 琴線，在試驗機下部加壓板之中心對準台梁之中心一致狀態下，將立架安置 於試驗機上，如圖 3-5 所示。在立架中心線上施加壓縮載重，當載重為
9.81KN{1000kgf}時，測定橫材之垂直撓度量。
圖 3-5 立架之垂直撓度試驗 (圖片來源：CNS 鋼管施工架檢驗法)
3. 交叉拉桿扣釘之拉伸試驗：使用金屬心棒、插入管、帶板及插釘，將裝有交叉 拉桿扣釘之腳柱一部 2 個(自同一個立架切取者為限)做為 1 組，安置於試驗機 上，如圖 3-6 所示，施加拉伸載重，測定載重之最大值。
圖 3-6 交叉拉桿扣釘之拉伸試驗 (圖片來源：CNS 鋼管施工架檢驗法)
三、三角托架構造標準
CNS 中的三角托架構造標準，只有標示尺寸規格，並無提到三角托架設置間隔以 及如何安裝，這些都會造成施工上的不方便，以下為 CNS 托架之型式：
(一) 固定型托架，包括水平材、斜材及 2 個以上之錨定零件，且須符合下列規定。
1.圖 3-7(a)及(b)所示之寬度應在 300mm 以上，1150mm 以下。
2.圖 3-7(a)及(b)所示之高度應在 200mm 以上，且在寬度之 30%以上。
3.水平材及斜材，以及附有垂直材之各材管厚，鋼管應在 1.7mm 以上，
鋼管以外之管厚應在 1.6mm 以上。
4.錨定零件之厚度應在 3.0mm 以上，且螺栓之直徑連螺紋峰應在 9.0mm 上，一端錨定入梁柱混凝土內 200mm，錨定長度至少 150mm。
5.為防止施工架板料之脫落，在水平材之前端，須具有至水平材上面之 高度在 30mm 以上之防止脫落板或承接柵欄之措施。
圖 3-7 固定型三角托架
(二) 伸縮型托架，包括水平材之主材及伸縮用插入材、垂直材、斜材及 2 個以上之錨定 零件，且須符合固定型托架之 3~5 外，尚須符合下列規定。
1.圖 3-8 所示之寬度，於水平材之長度調至最小時須在 300mm 以上，水平材之長度調 至最大時須在 1150mm 以下。
2.圖 3-8 所示之高度應在 200mm 以上，且於水平之最大調整長度為其寬度之 30%
3.具有防止插入材自水平材之主材拉脫之機能。
4.於水平材之長度調至最大時，水平材之主材與插入材重疊部份長度，須在 50mm 以 上。
5.水平材之插入材，能以螺栓、扣釘等固定於主材
圖 3-8 伸縮型三角托架
(三) 開閉式扥架，係將水平材與斜材之結合部位做成鉸接構造，且斜材之角度不致超過 所需之角度。
圖 3-9 開閉式托架
(圖片來源：CNS 鋼管施工架)
四、三角托架測試標準
CNS 中三角托架的測試標準，僅針對特定的方式去測試，此種測試方式是否能正 確的反應影響托架強度的各種因子，因此三角托架相關標準測試還有改進的空間：
(一) 托架之試驗：托架之試驗、依下列 1、2、3 之規定
1. 強度試驗：使用四腳機具，將裝成止滑狀態下之托架 4 個做為 1 組，安置於驗 機上，如圖 3-10 所示，施加垂直載重，測定載重之最大值。此時錨定零件之固
結扭力須為 34.32N.m{350kgf.cm}。
圖 3-10 三角托架之強度試驗 (圖片來源：CNS 鋼管施工架檢驗法)
備考：伸縮型托架時，須將水平材之長度調為最大之狀態。
2. 錨定零件之滑動試驗：使用四腳機具，將裝成止滑狀態下之托架 4 個做為 1 組，安置於試驗機上，如圖 3-11 所示，施加垂直載重，當載重為
23.54KN{2400kgf}時，測定錨定零件之滑動量。此時錨定零件固結扭力須為 34.32N.m{350kgf.cm}。
圖 3-11 三角托架錨定零件之滑動試驗
(圖片來源：CNS 鋼管施工架檢驗法)
3. 前端部之強度試驗：使用四腳機具，將裝成止滑狀態下之固定型托架或伸縮型 托架 4 個做為 1 組，安置於試驗機上，如圖 3-12 所示，施加垂直載重，測定載 重之最大值。
此時錨定零件之固結扭力須為 34.32N.m{350kgf.m}。
圖 3-12 三角托架前端部之強度試驗 (圖片來源：CNS 鋼管施工架檢驗法)
備考：伸縮型托架時，須將水平材之長度調為最大之狀態。
五、水平踏板構造與測試標準
中華民國國家標準中所規定水平踏板測試標準，內容有許多地方標示不清，像是加壓面 積為何等等，這方面會讓測試人員誤解，造成錯誤的測試方法，讓測試標準失去原有的正確 性，而其中穿透試驗所用的網狀踏板，在目前台灣施工環境之中已不常見，可以建議將此測 試方法刪除；以下為 CNS 所規定水平踏板構造標準與測試方法：
(一) 水平踏板構造標準
1. 附工作板橫架：附工作板橫架包括工作用板料，長向撐材，短向撐材及金屬扣 鎖，且須符合下列規定。
(1)須為將工作用板料，長向撐材及短向撐材焊接而成者，或以彎折加工等將工作
用板料及長向撐材成為一體後焊接於短向撐材者。
(2)若為 2 個以上之工作用板料時，其間隙須在 30mm 以下。
(3)寬度須在 300mm 以上 500mm 以下，長度須在 1850 以下。
(4)若為鋼板製工作用板料時，其厚度須在 1.1mm 以上。
(5)金屬扣鎖須在工作用板料或短向撐材之四角隅用焊接或鉚釘接合者。
(6)若為單板型之金屬扣鎖時，其厚度須在 7.2mm 以上。
(7)金屬扣鎖須具有防止由立架橫材浮起之防脫落鉤。
(8)金屬製之工作用板料，須施以止滑之措施。
圖 3-13 水平踏板之示意圖 (圖片來源：CNS 鋼管施工架)
(二) 水平踏板之試驗：附工作板橫架之試驗，依下列 1、2、3 及 4 之規定。
1. 撓度及彎曲試驗：使用加力梁、繫架、加力架，將附工作橫板架安置於試驗 上，如圖 4-14 所示，在其中央部位施加垂直載重，當載重 N{kgf}之數值為依下 式計算所得之數值時，測定垂直撓度量及載重之最大值。
W=0.4L
式內，W：載重[N{kgf}]
L：工作用板料之寬度(mm)
圖 3-14 水平踏板撓度及彎曲試驗 (圖片來源：CNS 鋼管施工架檢驗法)
2. 金屬扣鎖本體及安裝部之剪斷試驗：用加力梁、繫架、加力架及載重梁，將附 工作板橫架安置於試驗機上，如圖 3-15 所示，在載重梁之中央部位施加垂直載 重，測定載重之最大值。
圖 3-15 水平踏板金屬扣鎖本體及安裝部之剪斷試驗 (圖片來源：CNS 鋼管施工架檢驗法)
3. 金屬扣鎖防止外移之剪斷試驗：使用加力梁、繫梁、加力架及載重梁，將工作 板橫架安置於試驗機上，如圖 3-16 所示在載重梁之中央部位施加垂直載重，測 定載重之最大值。
圖 3-16 水平踏板金屬扣鎖防止外移之剪斷試驗 (圖片來源：CNS 鋼管施工架檢驗法)
4. 切擴鋼網製工作板之撓度及踏穿試驗：使用附工作板橫架安裝用機具及加壓 材，將以切擴鋼網製工作板材構成之附工作板橫架安置於試驗機上，如圖 3-17 所示，施加垂直載重，當載重 N{kgf}之數值為依下式計算所得之數值時，測定 切擴鋼網製工作板材之垂直撓度量及載重之最大值。