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文档简介
1、建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范条文说明建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 128-2000 )。经建设部二 000 年十月一日以建标 2000223 号文批准,业已发布。为便于广大设计、 施工、 科研、 学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行 条文规定,建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范编制组按章、节顺序编制了本标准的 条文说明, 供国内使用者参考。 在使用过程中如发现本条文说明有不妥之处, 请将意见函寄 哈尔滨工业大学(地址:哈尔滨市南岗区西大直街 66 号原哈尔滨建筑大学 643 信箱,邮政 编码 150006 )。1.0. 11 总则本条文是制定本规范的目的, 也是
2、门式钢管脚手架设计与施工必须遵循的基本原则。1.0.2本条对本规范的适用范围进行了明确规定。1.0.3脚手架搭设太高,不但不利于安全,而且也不经济,本条对脚手架的高度规定是根据国内外门式脚手架的实验和理论分析成果,参考国外同类标准以及我国的使用经验确定。1.0.4本条所指有关标准包括 门式钢管脚手架(JGJ76 )、碳素结构钢(GB/T700 )、冷弯薄壁型钢结构技术规范 (GBJ18 )、钢结构设计规范 (GBJ17 )、钢管脚手架扣件(GB15831、等。2 术语、符号本章条文只列出本规范叙述中若不列出则使用者可能发生误解的术语。3 构配件材质性能3.0.1 门架及其配件的品种、 规格、
3、技术要求、 试验方法、 检验规则和产品标志、 包装、运输、贮存等细则,在现行行业标准门式钢管脚手架JGJ76 )中均有规定,因此条文对新购门架及配件要求应有出厂合格证明书。3.0.2 本条文对周转使用的门架及配件要求在每次使用前进行抽样检查,然后按外观质量,根据附录 A 中门架及配件质量分类表进行质量类别判定,分别对门架及配件作出保养、修理保养、 试验后确定类别的报废处理等四种类别处理, 以保证门架配件的性能质量。附录 A 中对门架配件质量类别判定的方法是参考四川省地方标准提出的。3.0.3 由于加固杆均须与门架立杆连接,采用与杆件外径配合的扣件可使连接紧密可靠,所以条文规定“宜选用 ?42X
4、2.5mm 的高频接管”,但在施工现场中,多数脚手管为 ?48X3.5mm的焊接钢管,故又规定“也可采用 ?48 X3.5mm的焊接钢管”这就要求相应采用规格为 ?42/?48 的异形扣件。3.0.4 严重锈蚀指有贯穿性锈孔、大面积鱼磷状锈片等的锈蚀情况。3.0.5 连接外径 ?42mm 钢管及分别连接外径 ?48mm 与 ?42mm 钢管的扣件虽然已有产品,但为便于分辨那端为 ?42mm 或 ?48mm ,生产厂家作出明显标记,以提高安装效率。因其性能、质量尚无国家统一标准,为保证安全,本条文要求这类扣件应参照扣件标准GB15831 )规定执行。3.0.6 连墙件的种类和构造形式较多,本条只
5、对其所采用的钢管和型钢的材质做了规定。4 荷载4.0.1 为了适应现行国家结构设计规范设计方法的需要,本条将脚手架的荷载划分为永久荷载和可变荷载, 按照现行结构设计规范规定: 对结构、构件进行承载能力计算时,应采用荷载的设计值, 荷载的设计值等于荷载的标准值乘以荷载分项系数,永久荷载的分项系数为 1.2(但抗倾覆验算其荷载作用有利时取 0.9),可变荷载的分项系数为1.4。4.0.2 本条将安全网、栏杆、脚手板等划为永久荷载的根据是:虽然这些附件的设置位置随施工进度变化, 但对用途确定的脚手架来说, 它们的数量和重量也是确定的, 设计脚手架时,应根据它们的实际设置进行计算。4.0.3 本条给出
6、的施工荷载标准值是根据对国内施工现场调查及国外同类标准确定的。现场调查结果表明, 门式钢管脚手架主要用于外墙装修, 脚手架在同一跨距范围立体交叉作业层数一般并不超过两层,每施工层的施工荷载一般不超过2.0kN/m2 ;门式钢管脚手架少数用于结构主体施工,施工层上荷载一般不超过3.0 kN/m2 ,同一跨距内同时施工荷载及施3 )。工的一般也不超地二个作业层。因此,表 4.0.3 给出的施工荷载及施工荷载总值的规定符合 我国施工现场实际,与国外同类标准相比,略大于日本规定(见后面表4.0.4公式4.0.4系根据(GBJ9 )第6.1.1条,并参考国外同类标准规定给出的。建筑结构荷载规范规定,垂直
7、于建筑物表面的风荷标准值按下式计算:ok= 3z 阳 wO式中Bz z高度处的风振系数,用于考虑风压脉动对结构的影响,脚手架系附着在建筑物上的,取B z=1.0 ;(jS、口分别为风荷载体型系数及风压高度变化系数;w 0 基本风压。条文中对上式采用了一个 0.7 系数,该系数是按脚手架的实际结构情况而采用的基本风压修正系数。规范(GBJ9 )规定的基本风压3 0值是根据重现期为 30年确定的,脚手架使用期一般仅为 13 年,相对来说,遇到强劲风的概率要小得多。参考英国同类标准0.7 系数,相BS5973-1981 ),根据脚手架使用期限采用不同的风压折减系数,本条采用 当于脚手架的期限为 5
8、年,这是偏于安全的。4.0.4 给出的风荷体型系数是脚手架是附着于主体的结构设置的框架结构, 在风荷作用下, 风荷对其压或吸力的分布 规律比较复杂,与脚手架采用的围护材料、围护情况有关,表 参照( GBJ9 )有关观规定给出的。为便于应用,在表( 4.0.4 注 1)中,对门架杆钢管外径为42mm的敞开式脚手架,直接给出了风荷载体型系数jstw=0.25,以简化计算;对于门架立杆管外径不为 42mm 的脚手架,则应根据( GBJ9 )表 6.3.1 项次 31、32、36 规定计算 得出风荷体型系数。F面介绍敞开脚手架j stw=0.25的来源。参照(GBJ9 )表6.3.1项次32、36规定
9、,敞开式脚手架宜按空间桁架的体型系数计算, 其计算表达式为:!jstw=政 >(1- nn)/(1- n (1)式中jst单榀桁架的体型系数,j st=j;O=A n/A挡风系数;js桁架构件的体型系数,由( GBJ9 )表6.3.1项次36得知圆管j s=1.2 ;An 挡风面积;A 桁架的轮廓面积;n 据及b/ I值由GBJ9 )表6.3.1项次32查得;n桁架榀数,对敞开式外脚手架应取2.0 ;b、 l 脚手架的宽度及跨距。门式脚手架中, 因门架、 配件的规格尺寸为定型产品, 故以上各参数均可直接计算得出。挡风面积根据规范( GBJ9 )规定,取门架 b=1.22m ,h0=1.9
10、3m ,跨距 l=1.83m ,门架、 交叉支撑及水平架规格如下图 1 所示。An= (1.93+1.83 )X0.042+0.0268 X2.16 X2 x1.2=0.328m2式中1.2 考虑加固件的增大系数。O=A n/A=0.328/1.93 X1.83=0.093据 <0.1, b/l=1.22/1.83 <1.0,知 n=1.0将以上各值代入式( 1 )得到!jstw=S(1+ n=0.093 XI.2 X2=0.223取 astw=0.25H2X2.S图1脚手架风荷载计算简图4.0.5本条对荷载效应组合只列出脚手架稳定和连墙件两项,表4.0.5规定的根据有以下几点:1
11、 .水平架、交叉支撑、脚手板等只要其规格、性能、质量符合(JGJ76 )要求,在正常使用情况下(即按本规范第6、7、8章规定执行时)要求,在正常使用情况下(即按本规范第6、7、8章规定执行时)的强度和刚度均会满足要求,不必进行计算。2 .理论分析与实验研究结果表明,在连墙件正常设置条件下,脚手架破坏均属于稳定破坏,故只给出稳定计算项目。 对于敞开式脚手架,风荷对脚手架产生的内力很小,一般只进行荷载组合的计算。3 .本条规定的连墙件荷载组合中除风荷外还包括附加水平力3kN ,是考虑到连墙件除受风荷作用外,还受到其他水平力的作用。其他水平力的作用通常来自以下两方面:1)脚手架的荷载作用在实际上是偏
12、离脚手架形心轴作用的,在偏心力作用下,脚手架承受倾覆力矩作用,此倾覆力矩由连墙件的水平反力抵抗;2 )实验与理论分析研究结果表明,脚手架结构的整体稳定性与连墙件密切相关,连墙件是阻止脚手架发生横向(门架平面方向)整体失稳的约束,因此连墙件为了保证脚手架横向整体稳定还要承受一个屈曲剪力。精确计算以上两项水平力目前还难以做到,条文中暂定为3.0kN,有待于继续研究积累经验后加以修正。5设计计算5.1.1、5.1.2这两条明确规定了脚手架工程应进行施工组织设计及其所包含的设计内容,这是为了将脚手架的塔设、使用纳入科学化、规范化的轨道,以保证脚手架的安全。5.2.1 、5.2.2 条文未阐述与计算无直
13、接关系的理论内容,而是直接给出了计算表达式,根据条文给出的各项规定便可直接对脚手架稳定进行计算。面将本文对脚手架稳定计算的几方面问题说明如下:1 脚手架的设计方法本规范对脚手架采用了与现行结构统一的设计表达形式。结构规范对结构构件采用了以概率理论为基础的极限状态设计法, 脚手架系暂设结构,在荷载和结构方面均缺乏系统积累的统计资料,不具备永久性结构那样的概率分析条件。为此,针对脚手架工作特点,我们在计算表达式中的抗力项采用了一个调整系数丫R,其取值以单一系数法的安全系数2.0做为基本依据, 经反复调整确定。 所以, 本规范对脚手架采用的设计方法实质上是属于半概率半经验的。2 按轴心受压杆计算脚手
14、架稳定承载能力1)门式钢管脚手架不同,门式钢管脚手架的主要破坏形式是在抗弯刚度弱的门架平面外多波鼓曲失稳破坏(图 2a ),这种破坏形式的条件是脚手架的连墙件正常设置(竖向间距不大于 3 个门架高),门架的两侧均设置交叉支撑,水平架每步一设。当交叉支撑只在脚手架的单侧设置, 又不在未设交叉支撑一侧按步架设连续纵向加固杆时,脚手架将在门架平面外大波鼓曲失稳破坏 (图 2b ),据实验结果, 承载能力将比前一种破坏形式降低 30%40% 。当连墙件做稀疏布置,其竖向间距大到 46 个门架高度时,脚手架可能在门架平面方向大波鼓曲失稳 (图 2c ),这种失稳破坏载力尚无实验数据, 但肯定低于第一种破
15、坏形式。5.2.1 、5.2.2 条规定是针对脚手架主要破坏形式的计算,本规范在第6 章通过构造规定要求,以避免发生后两种失稳破坏。NI丿IX.图2门式钢管脚手架的失稳破坏形式2)门式脚手架的受力特点组成门式脚手架的基本单元一-杆件在门架平面内受局部弯矩作用。比重并不大,如在 45m高的脚手架中,施工荷载约占门架是一框架结构,在施工荷载作用下,尽管如此,由于有脚手架的全部荷载中,20%30%,在 60m施工层的门架施工荷载所占 高的脚手架中,施工荷载仅占18%24% ,就是施工荷载在非操作层也是靠门架杆。 门式脚手架主要地靠门架立杆轴心受压将竖向荷载传给基础的, 方向产生变矩,这也要靠门架的立
16、杆轴心力组成力偶矩来抵抗。 压力,虽有弯矩作用,但所产生的附加应力不大。根据上述分析本条将门式脚手架简化为轴心受压构件计算, 处理。轴心受压传递的。因此, 风荷作用时,将在门架平面 总之,门式脚手架主要受轴国外的同类标准也均作相同上述的弯矩予以忽略对脚手架安全是不利的,因此,本规范在调整系数中考虑这一因素,以保证安全。3)脚手架稳定计算本规范对门式脚手架稳定性规定按式(521-1)计算:这是根据结构规范(GBJ18 )对轴心受压构件稳定计算规定要求给出的。左端 计算单元内荷载作用对门架立杆产生的轴心力设计值,计算单元如图N代表3所示。N按式(521-5)、式(521-3)计算并取大者。Nd应按
17、公式(5.2.1-5 )计算,0为门架立杆稳定系数,由附表B.0.6根据门架平面外方向的细长比入查取。入式中的k为调整系数,应根据脚手架搭设高度按表5.2.1规定取值。由于门架的两侧是由立杆和加强杆组成的复合杆,因此计算门架平面外方向的细长比时应按式(521-6 )、(521-7)规定计算,此二式考虑了加强杆对门架平面外抗弯刚度的贡献。根据建筑结构设计统一标准(GBJ68 )规定,轴心压杆稳定的承载能力极状态表达 式为:0 YGNGk+ 0 QZNQik) W0)k/?m?A 0.9;1.2 及 1.4 ;式中丫 0 结构、构件的重要性系数,对脚手架结构应取yG、丫Q 永久荷载可弯变荷载的分项
18、系数,应分别取NGk、刀NQik永久荷载、各可变荷载对压杆产生的轴向力标准值;e 组合系数,为简化计,取1.0 ;0轴压杆稳定系数;A轴压杆的截面积;k材料强度的标准值;Ym 抗力分项系数,按(GBJ18 )取1.165 。为了使脚手架的安全系数不低于2.0,在右端除以调整系数丫 R,则脚手架结构的设计表脚手架搭设高度的比较见表3达式可写成:0.9 X( YGNGk+1.0 X Q刀NQik)来?m ?A 1/ YR (3)容许应力方法的轴压杆稳定承载能力极限状态表达式为:NGk+ eINQik wXYm ?A 式中e 组合系数,取1.0 ;K安全系数,采用经验系数2.0 ;将式(3 )右端整
19、理,并将荷载分项数丫 G、丫Q用加权平均值丫 s表示,Y= YGNGk+ YQ XNQik/ NGk+ ZNQik则式(3 )可写作:0.9 似 NGk+ ZNQik) <k/?Ym?A 1/ YR 对比式(4)与(5),即得到调整系数YR=K/ Ym - y(6)Ya与永久荷载和可变荷载所占比例有关,借鉴英国标准(BS5973-1981 )对不同高度采用不同安全系数,经反复试算、调整,将ySR的作用转化为门架计算高度调整系数k予以考虑,即最后按不同架高确定了表5.2.1的系数。采用表5.2.1规定的调整系数反算各种施工荷载下的敞开式架,所得安全系列化数接近或大于经验的安全系数2.0,详
20、见表1及表2。表1 H=45m 脚手架安全系数 k = 1.17施工荷载(kN/ii?)卿手舉自童及附件重 产生的轴力标准值(kN)施工荷裁产生的 轴力标准值(k>0 空bk荷载分项慕« 加枚平均值.安全系»K=0%Nijkz2.04.39L24J1,9313,0(0.276X45)(0,079 x 45)6.591.2581.9544.012,423.568.791*2711,9745.010,98K28111.990確工荷载Qk(kN/m-)脚手架自S及附件重 产生的轴力标® (kN)施工荷产生的 轴力标值(kN)£5it荷载分项系«
21、 加权平均值Y*安全系数! g2*0(0.276 x 60)COl07Vx6O)4.391E2342.054316.564.746.591.24?2.0754.国内外对门式脚手架搭设高度比较表2 H=60m 脚手架安全系数k=1.22表3搭设高度比较施工荷载Q, (kN/fi?)2.0(1.S5)3.4.05.0(ni)本规范限制高度6045日本6045台湾45 (未规宦荷注:施工荷载栏中括号内数据为日本规定。5. NGk1、NGk2、NQik 计算举例1)脚手架自重产生的轴向力NGk1计算门架采用CKC牌号,门架规格MF1219 ,按标准搭法,每跨距内(跨距暂按183m计), 每步架高内的构
22、配件及其重量为:门架1锚0.224kN交貝支撑2副0,04X20.08kN水平架(每5步4设)0*165x4/5=0.132kN脚手板2块(每5步1设)0J84X 2X1/5=0.074kN连接檸2个0.006x2-O'jO12kN锁ft2副0,0085x2 = 0,017kN合计0.539 kN每米«脚手架自勲Ngu=占割=2)加固杆、附件产生的轴向力NGk2计算加固杆包括纵向固杆及剪刀撑,采用?48 >3.5mm钢管,钢管重为 0.038N/m,剪刀撑按4步4跨距设置,水平加固杆按 4步一设,则每跨距宽度内:因为 tga=(4 X1.95/4 X1.83)=1.O6
23、6 cos a=0.648钢管重为(2 X1.83/0.684)+1.83>0.038=0.273kN扣件每跨距内直角扣件 1个,旋转扣件4个:扣件重为:(1 X0.0135+4 >).0145 ) =0.072kN每米高脚手架的加固件重:(0.273+0.072)/4 >.95=0.044kN/m附件重,按采用立网全封闭,每5步架加栏杆一道,栏杆采用?48 >3.5mm钢管及2个 扣件,安全网每跨距内每米高重量:0.01 >.83=0.02kN/m (本例采用的立网重为 0.01kN /m2。栏杆重:1.83 X2 >).083+0.0135 X2/5 &
24、gt;.95=0.017kN/m 所以NGk2=0.044+0.02+0.017=0.081 kN/m3)施工荷载产生的轴向力NQik计算NQik=Qik b =Qik >.22 >.83式中Qik第I操作层的施工荷载标准值。计算简图见图 3。6脚手架稳定性和搭设高度算例1) 门式脚手架稳定性验算45m ,施工荷载考虑两个操作例 1 某高层建筑结构及外装修施工用脚手架,搭设高度层同时作业,取刀Qik=5.0kN/m2 建造地点风荷载的基本风压为0.55kN /m2地面粗糙度 B类。门架型号采用 MF1219 ,钢材采用 Q235 ,门架宽 b=1.22m ,门架高 h0=1.93m
25、 ,步距1.95m ,跨距 l=1.83m 。脚手架构造作法:交叉支撑两侧设置,水平架 5 步 4 设,脚手架 5 步 1 设:剪刀撑 4X3.5cm,步4跨设置,水平加固杆 4步1设,加固杆件钢管为 ?48 X3.5mm ;连墙件竖向及水平间距 为 3 步 3 跨( H1=6m , L1=6m );脚手架采用立网安全封闭围护,立网网目 3.5cm绳径 3.2mm ;每 5步设防护栏一杆一道,杆件规格同加固杆。根据上述条件验算脚手架的稳定性如下: 求各种荷载对脚手架计算单元(计算单元见图3 )产生的内力标准值恒载产生的轴向力标准值已由上面算例得每米高度门式脚手架自重产生的轴向力标准 值:NGk
26、1=0.276kN/m每米高度脚手架加固件、附件自重产生的轴向力标准值:NGk2=0.081kN/m根据所给脚手架的构造条件与算例完全一致,故NGk1 、 NGk2 可直接引用)施工荷载产生的轴向力标准值:ZNQik=5 X1.22 xi.83=11.16kN(以上的NGk1、NGk2、刀NQik计算方法已在本条序号 5详述)风荷载对脚手架的计算弯矩标准值作用于脚手架的水平风荷载标准值应按规范式 (4.0.4)计算。 根据脚手架高度H=45m 、地面粗糙度B类的条件,由建筑结构荷载规范(GBJ9 )表6.2.1查得风压高度系数卩z=1.62 。对立网全封闭脚手架, 风荷载体型系数近似按空间桁架
27、计算, 并在计算挡风系数时,将立网的挡风系数计入。在本条文说明第4.0.4条已给出敞开式脚手架的挡风系数=0.093,立网挡风系数按网目3.5cm X3.5cm,绳径3.2mm计算: 1=2 X3.5 X0.32/3.5 X3.5=0.183则立网全封闭脚手架风荷载体型系数为:Qtw=(0.093 X2+0.183) X1.2=0.443风荷标准值为:3k=0.7 pz Qtw 00=0.7 X1.62 >0.443 X0.55=0.276kN/m2作用于脚手架计算单元的风线荷载标准值5.2.1-4 )计算:qk= ok 10.276 xi.83=0.505kN/m风荷载对脚手架计算单元
28、产生的弯矩标准值,按规范式(Mk=qkH21/10=0.505>B2/10=1.818kN m求作用于一榀门架的最大轴向力设计值根据本规范第4.0.5条及5.2.1条规定,计算脚手架稳定性时,作用于一榀门架的最大轴向力设计值应进行两种荷载组合的计算,即对不组合风荷与组合风荷两种情况的计算,两种工况计算结果的大者作为不利轴力。不组合风荷载时,按规范式(5.2.1-2 )计算:N=1.2(NGk1+ NGk2)H+1.4ZNQik=1.2(0.276+0.081)>45+1.4 X11.16=34.90kN组合风荷载时,按规范式(5.2.1-3 )计算:N=1.2(NGk1+ NGk2
29、)H+0.85X1.4( ZNQik+2Mk/b)=1.2(0.276+0.081)>45+0.85 X1.4 >11.16+2 >1.818/1.22)=36.10kN以上两种组合中,组合风荷载时得到一榀门架的最大轴向力设计值。求一榀门架的稳定承载力设计值Nd按规范第5.2.1条规定,Nd按式(5.2.1-5 )计算:Nd= 0A ?根据所给门架型号条件,查规范附录表B.0.4知道门架立杆钢管 ?42 >2.5mm时,时,门架立杆长细比:调整系数31015.25mmk,根据 H=45m查规范表5.2.1得k=1.17 ,A1=310mm2 , h0=1930mm ,
30、I0=6.08 X104mm4,门架加强杆钢管为?26.8 X2.5mm 11=1.42 X104mm4 , h1=1536mm,代人规范式(5.2.1-7 ),得门架立杆算截面惯性矩:1=10+ I1 Xh1/ h0=6.08 >104+1.42 X104 X1536/1930=7.21 X104mm4)计算:门架立杆换算截面回转半径由规范式由(5.2.1-6定 Ki0/i=1.17 >1930/15.25=148根据入=148查本规范附表B.0.6得立杆稳定系数”=0.316。根据门架用钢材为 Q235,由规范第5.2.1条知钢材强度设计值? =205N/mm2,所以一榀门架的
31、稳定承载力设计值为:Nd= 0A =?.316 >310 >2 >205 X10-3=40.16kN>36.1kN以上计算结果说明,一榀门架的稳定承载力设计值(亦即脚手架的稳定承载力设计值)大于一榀门架的轴向力设计值,满足规范式(5.2.1-1 ) N汆d,故此脚手架的稳定性满足要求。例 2 门式脚手架采用密实的轻质纤维编织材料(其自重与立网相当)全封闭围护,脚手架背靠建筑物墙开门、窗洞,其余条件同例1,验算脚手架稳定性。根据条件可知,脚手架恒载对计算单元生产的轴心力NGk1 、 NGk1 、施工荷载产生的轴向力刀NQik以及一榀门架的稳定性承载力Nd均与例1相同,仅需
32、计算组合风荷载时的脚手架计算单元最大轴向力设计值。根据围护材料条件,偏于安全考虑,按不透风的全封闭情况查本规范表4.0.4 ,风荷载型系数应取卩s=1.3,=1.0,风荷载标准值为:3k=0.7 pz pS 30=0.7 X1.62 X1.3 ><0.55=0.81kN/m2作用于脚手架计算单元的风线荷载标准值:qk= wk 0.81 xi.83=1.48kN/m风荷对脚手架计算单元产生的弯矩标准值:Mk= qkH21/10=1.4802/10=5.33kN m风荷参与组合时对一榀门架产生的轴向力设计值:N=1.2(NGk1+NGk2)H+0.85X1.4(刀NQik+2 Mk/b
33、)=1.2(0.276+0.081)X45+0.85 X1.4 11.16+2 X5.33/1.22)=42.96kN> Nd=40.16kN说明此脚手架稳定性不满足要求。试改变连墙件竖向间距 H1=4m ,以减小风荷载作用对脚手架计算单元产生的弯矩,下面再进行验算:Mk= qk</SUBH21/10=1.48X42/10=2.37kN mN=1.2(0.276+0.081) M5+0.85 X1.4 X(11.16+2 X2.37/1.22)=37.18kN<Nd=40.16kN 满足要求。说明加密连墙件竖向间距, 有效地减小了风荷作用对一榀门架产生的轴向力,从而满足了脚手
34、架的稳定性要求。2) 门式脚手架的搭设高度计算例 3 设门式脚手架施工荷载 Qk=3.0kN/m2 ,连墙件竖向及水平间距为2步3跨H1=4m , L1=6m ),搭设高度未知其余条件同例 1,求此脚手架的搭设高度(亦即容许搭设的最大高度) 。根据本规范第 5.2.2 条规定。脚手架的搭设高度应考虑不组合风荷与组合风荷两种工况, 分别按公式( 5.2.2-1 )、( 5.2.2-2 )计算,并取其小者作为最后计算结果。不组合风荷载时,按式( 5.2.2-1 )计算:Hd= 0A?1.4 ZNQik/1.2(NGk1+NGk2)上式中,调整系数 k 与脚手架高度有关,因高度待求,故只能试取 k=
35、 1.22 ;由例 1 计算知:NGk1=0.27kN/m , NGk2=0.081kN/m ,据入=1.22 X193O/15.25=154,查得$ =0.294 ,A=310 X2mm2 ,?205N/mm2 ; Qk=3.0 kN/m2时ENQikHd=0.294 X310 X250 X0-3-1.4X6.07/1.2(0.276+0.081)=65m组合风荷时,按式 (5.2.2-2) 计算:Hdw= OA70.85 X1.4(刀NQik+2Mk/b)/1.2(NGk1+NGk2)上式中,仅风荷产生的弯矩需计算。先试按H=60m ,地面粗糙度 B 类查( GBJ9 )表6.2.1得风压
36、高度系数區=1.77,由例1知风荷体型系数Qtw=0.443 ,基本风压w0=0.55kN/m2 ,风荷载标准值:ok=0.7 pz jjstw o0=0.7 X1.77 X0.443 X0.55=0.302kN/m2风线荷载标准值:qk= ok 0.302 X1.83=0.552kN/m风荷作用对计算单元产生的弯矩标准值:Mk=qkH21/10=0.552 X42/10=0.88 kN m代入脚手架搭设高度计算公式:Hdw=0.294 X310 X2 X205 X10-3-1.19(6.07+2 X).88/1.22)/1.2(0.276+0.081)P5m由计算结果说明试取的调整系数 k
37、和风压高度系数 jz 合适。如果所得搭设高度与取高度相差较大,可参考一次计算结果对调整系数k、风压高度系数 j加以修正,再代入搭设高度公式计算,一般最多反复 23 次,即可得到精确结果。两种工况计算结果搭设高度均为 65m ,但根据规范第 1.0.3 条规定,当施工荷载值 QkH=60m 。1.0.3 及第 6<3.0kN/m2时,脚手架搭设高度不宜超过60m,故本例脚手架搭设高度应取7经计算表明,敞开式脚手架因受风荷载作用很小,只要满足本规范表章的构造要求,稳定性可以得到保证,不必计算。5.3.15.3.3 和扣件钢管脚手架一样,连墙件的设置及其安全可靠的承载是保证门式脚 手架的整体稳
38、定性的重要关键, 因此本规范把连墙件计算做为脚手架、 连墙件与主体结构连 接强度的计算。式(5.3.1-1 、5.3.1-2 )是将连墙件简化为轴心受力构件进行计算的表达式,由于实际上可能偏心受力, 故在公式右端对强度设计值乘以 0.85 的折减系数, 以考虑这一不利因素。本规范对连墙件推荐用钢材牌号为Q235 ( 3号钢),并给出了 Q235钢的强度设计值;当采用其他牌号钢材时,钢材强度设计值应按实际采用的钢材根据有关规范规定采用。连墙件与门架和主体结构连接强度应按式 (5.3.3) 计算。 当采用扣件连接时, 一个直角扣件的连接承载力设计值 Ncv 为 8.0kN ,此值系根据( GB15
39、831 )规定的一个扣件的抗滑承载力标准值为 10kN 除以抗力分项系数得来的。当采用焊接或螺栓连接时应按(GBJ18 )规定计算; 还应注意, 如果连墙件主体结构混凝土中的预埋件连接时,则此预埋件的强度设计值尚应按混凝土结构设计规范的规定计算。6 结构要求6.1.1 门架及配件均为定型产品,门式脚手架的跨距应根据门架配件规格尺寸确定。现行国家标准 门式钢管脚手架 对水平架、交叉支撑及脚手板规格均有规定,搭设时应保证按标准的构造规定进行。6.1.2 离墙距离指离结构边缘的距离。规定不大于150mm 是为保证施工安全。但遇到有阳台等突出墙面的结构, 可在脚手架内侧设挑架或其他措施, 以满足脚手架
40、内侧边缘的脚手板距离墙面距离不大于150mm 。6.2.1 交叉支撑是保证门式脚手架纵向刚度和稳定的主要配件,两侧均设交叉支撑并与只在脚手架手门架立柱上的锁销锁牢是保证脚手架整体稳定及门架部稳定的重要构造规定。架外侧设交叉支撑而在脚手架内侧不设交叉支撑时,虽然给施工带来方便,但将大大降底脚手架的稳定承载能力,根据国内外对比试验结果,降低幅底为30%40%,因此本规范规定门式脚手架必须两侧均设交叉支撑。6.2.2 连接棒是上下两榀门架间的联接配件,锁臂是保证联接的安全装置。目前有的厂家生产的连接棒较细, 安装后与门架立杆钢管内壁的空隙较大,这会造成上下立杆钢管之间不能对中,导致脚手架的承载能力降
41、低,这种情况应予避免。6.2.3 脚手架操作层次连续铺设脚手板是施工安全的要求。挂扣式脚手板是门式脚手架的重要配件,且其规格应与门架配套。6.2.4 本条是为保证脚手架的纵向刚度而对水平架设置提出的构造要求。水平架的竖向间距是根据调研资料、实验结果及施工经验确定的。6.2.5选择固定底座或可调底座可根据施工现场情况自行决定。6.3.1设置剪刀撑是为提高脚手架整架的纵向刚度,其具体构造规定主要是根据施工经验确定的。6.3.2水平加固杆是增加脚手架纵向刚度的重要配件,只有连续设置形成水平闭合圈才因此在搭设能起到应有的作用。 当水平加固杆设置在有连墙件的水平层时其作用更为明显, 脚手架时应遵守本条的
42、有关规定。6.4.1 脚手架转角处的构造对脚手架整体性十分重要,图6.4.1 提出的两种作法可供选用,水平连接钢管必须步步设置,以使脚手架的建筑物周围形成连续闭合结构。6.4.2 、6.4.3 水平连接杆的规格与水平加固杆相同, 可便于采用扣件联接; 要求与立杆及水平加固杆扣紧是为保证其整体性。6.5.1 脚手架与主体结构的可靠连接, 是保证竖向荷载下脚手架的稳定和水平荷载作用下脚手架的安全可靠承载。 本规范表 6.5.1 规定了不同搭设高度和基本风压的情况下连墙件的竖向及水平间距,表中数值是根据脚手架整架试验结果和调研资料确定的。6.5.2 脚手架转角处或独立脚手架两端的连墙件竖向间距缩小为
43、4m ,主要是为了加强这些部位与主体结构的连接,确保脚手架的安全工作。6.5.3 脚手架偏心荷载的作用使连墙件的水平力增加,为保证脚手架安全工作,连墙件间距应适当加密。6.6.1 规定洞口尺寸不宜过大, 是为了避免脚手架受到较大的削弱并给洞口加固带来困难,施工中应尽量减小洞口尺寸,并应采取相应加固措施。6.6.2 洞口处脚手架的构造, 原则上应进行专门设计, 只有当洞口较小 (宽为一个跨距)时方可按 6.6.2 条规定搭设。6.8.1 、6.8.2 表 6.8.2 对落地式脚手架基础的要求、作法系根据调研资料,总结施工经验提出的,可根据脚手架的用途、搭设高度以及地基的实际情况选用。6.8.3
44、脚手架搭设在结构楼面、挑台上时,立杆底座下铺垫板或垫块,是为了增加承压面积;对其下部结构验算应按有关结构规范进行。7 搭设与拆除7.1.17.1.3 本条为施工准备工作的基本要求。在搭设前操作人员进行技术交底和对门架、配件进行检查,是保证设塔设质量的关键,故本规范对此做出明确规定。7.2.1本条重申要按第 6.8.2 条规定执行,并结合工程实际情况,将基本作法纳入施工组织设计。7.2.2本条对塔设前放线及安装底座提出具体施工要求,是为了保证底层门架位置准确。7.3.1搭设门架及配件时的注意事项共规定 8 处,主要强调: 要符合第 6 章的构造要求;不配套的门架与配件不能混用; 配合施工进度按规
45、定的搭设顺序进行操作; 按规定设置安全防护等。这些内容均系根据施工现场门式脚手架的实际使用情况及施工经验规定的。7.3.2 本条强调水平加固杆和剪刀撑必须与脚手架同步搭设并连接牢固。不允许先塔脚手架后安装加固杆件,以保证脚手架在搭设过程中应具有的刚度。7.3.3 连墙件是脚手架的重要支承构件,其搭设必须与脚手架搭设工作同时进行,否则已搭设完的脚手架处于悬臂状态, 有倒塌危险。 脚手架操作层高于连墙点以上两步, 由于操时,应尽量避免门架横梁中部受荷,而采用可调顶托上设托梁和搁栅、小愣,使立杆直接传作层荷载较大, 且上部又处于悬臂状态, 这是不允许的, 所以必须采用与主体结构临时拉结 的措施。7.
46、4.17.4.5 脚手架使用前必须质量检查验收合格后方准交付使用,本规范规定一般门式脚手架分别由不同级别的技术负责人验收,是考虑到脚手架搭设的复杂性、 难易程度和破坏造成的损失不同而规定的。验收时应具备的文件及现场抽查的规定,是为了加强对脚手架工程的管理, 以保证脚手架的搭设质量。脚手架搭设尺寸允许偏差规定是根据国内目前施工水平,以及保证脚手架安全承载的需要。8 安全管理与维护8.0.3 本条是关于控制脚手架上施工荷载的规定。特别要严格控制集中荷载,以保证脚手架的安全。8.0.5 、8.0.6 规定不允许随意拆除脚手架的配件。 有些杆件因施工需要必须局部拆除时,应符合 8.0.6 的要求。如果
47、拆除的交叉支撑或连墙件在作业完成后不及时恢复,将影响脚手架的安全使用,甚至成为脚手架倒塌的隐患。8.0.7 此规定是为防止在挖掘作业过程中或挖掘以后脚手架发生沉陷或倒塌。8.0.10 此条为施工安全措施,防止坠落摔伤。由于交叉支撑刚度较差,在架外侧攀登易使交叉支撑杆件变形。8.0.12 本条为关于门架及配件检验、维修、保存的规定,以使门架和配件保持良好状态,在工地周转使用时保证安全承载。9 模板支撑与满堂脚手架9.1.1 模板支撑、满堂脚手架与门式钢管外脚手架相比,荷载作用和施工均有特点,故应作出其结构和构造设计,并列入施工组织设计中。9.1.2 门架作模板支撑时,主要用于梁模板、楼板模板及箱
48、基顶板模板等,承受模板及支撑自重, 新浇筑混凝土的自重,钢筋重量、 施工人员及设备重量,以及振捣混凝土对模板产生的振动荷载等, 混凝土结构工程施工验收规范GB50204 )及组合钢模板技术规范( GBJ214 )中已对它们的取值和组合做了规定。门架用于满堂脚手架时,应根据实际的恒载和活荷计算取值,应注意在施工中避免荷载集中作用产生超载。9.1.4 一榀门架的承载能力与可调底座调节螺杆的伸出长度有关,修正系数是参考日本规范进行规定的。9.1.5 根据荷载试验,一榀门架承载能力与荷载作用部位相关,门架立杆直接传递荷载时其承载力最高(图4a);荷载集中作用在横梁中央时(图4C),门架承载力为最低,图 4b的荷载作用情况下门架承载力介于a、 c之间。故进行满堂脚手架和模板支撑结构构造设计957、1375 的交力。921门架平行于梁轴线布置主要
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