PAGE PAGE 1 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 讲义 天津经济技术开发区建设工程管理中心 褚长旭 结构设计的几个术语 作用:施加在结构上的集中力或分布力(直接作用,也称为荷载)和引起结构的外加变形或约束变形的原因。(称为结构上的间接作) 例如:地震、地基沉降、混凝土收缩、气温变化、焊接等因素虽然不是荷载,但可以引起结构的外加变形或约束变形,称为结构上的间接作用。 作用代表值:设计中用以验证界限状态所采用的作用值,例如标准值、组合值、频遇值和准永久值。 作用标准值:作用的基本代表值,为设计基准期内最大作用概率分布的某一分位值。 组合值:对可变作用,使组合后的作用效应在设计基准期内的超越概率与该作用单独出现时的相应概率趋于一致的作用值;或组合后使结构具有统一规定的可靠指标。 作用效应:由作用引起的结构或构件的反应,例如内力、变形和裂缝等。 抗力:结构或构件承受作用效应的能力,如承载能力等。 界限状态 承载能力界限状态:对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。γ0 · S≤R (2)正常使用界限状态:对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。S≤C 8.荷载标准值 荷载标准值是指在结构的设计基准期内,在正常情况下也许会出现的最大荷载值,例如在《荷载规范》中,住宅楼面的均布活荷载规定为2.0kN/㎡。 对于永久荷载的标准值,是按结构构件的尺寸(如梁、柱的断面)与构件采取材料的重度的标准值(如梁、柱材料为钢筋混凝土,则其重度的标准值一般取25kN/m3)来确定的数值。对常用材料重度,可按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录A采用。 对于可变荷载的标准值,则由设计基准期内最大荷载概率分布的某一分位数来确定,一般取具有95%保证率的上分位值,但对许多还缺少研究的可变荷载,通常还是沿用传统的经验数值。对可变荷载的标准值,可按《荷载规范》的规定采用。 9.荷载组合值 当结构上作用两种或两种以上的可变荷载时,考虑到其同时达到最大值的可能性较少,因此,在按承载能力界限状态设计或按正常使用界限状态的短期效应组合设计时,应采用荷载的组合值作为可变荷载的代表值。 可变荷载的组合值,为可变荷载乘以荷载组合值系数。组合值系数见《荷载规范》表4.1.1。 10.荷载设计值 荷载代表值与荷载分项系数的乘积 脚手架的定义和分类: 1、扣件式钢管脚手架: 为建筑施工而搭设的、承受荷载的由扣件和钢管等构成的脚手架与支撑架,包含本规范各类脚手架与支撑架,统称脚手架。 2、支撑架: 为钢结构安装或浇筑混凝土结构物件等搭设的承力支架。 3、单排扣件式钢管脚手架: 只有一排立杆,横向水平杆的一端搁置固定在墙体上的脚手架,简称单排架。 4、双排扣件式钢管脚手架: 由内外两排立杆和水平杆等构成的脚手架,简称双排架。 5 、满堂扣件式钢管脚手架: 在纵、横方向,由不少于三排立杆并与水平杆、水平剪刀撑、竖向剪刀撑、扣件等构成的脚手架。该架体顶部作业层施工荷载通过水平杆传递给立杆,顶部立杆呈偏心受压状态,简称满堂脚手架。 6 、满堂扣件式钢管支撑架: 在纵、横方向,由不少于三排立杆并与水平杆、水平剪刀撑、竖向剪刀撑、扣件等构成的承力支架。该架体顶部的钢结构安装等(同类工程)施工荷载通过可调托撑轴心传力给立杆,顶部立杆呈轴心受压状态,简称满堂支撑架。 7、开口型脚手架 : 沿建筑周边非交圈设置的脚手架为开口型脚手架;其中呈直线型的脚手架为一字型脚手架。 8、封圈型脚手架 沿建筑周边交圈设置的脚手架。 9、扣件: 采用螺栓紧固的扣接连接件为扣件;包括直角扣件、旋转扣件、对接扣件。 10、防滑扣件: 根据抗滑要求增设的非连接用途扣件。 11底座: 设于立杆底部的垫座;包括固定底座、可调底座。 12、可调托撑: 插入立杆钢管顶部,可调节高度的顶撑。 13、水平杆: 脚手架中的水平杆件。沿脚手架纵向设置的水平杆为纵向水平杆;沿脚手架横向设置的水平杆为横向水平杆。 14、扫地杆: 贴近楼地面设置,连接立杆根部的纵、横向水平杆件;包括纵向扫地杆、横向扫地杆。 15、连墙件: 将脚手架架体与建筑整体的结构连接,能够传递拉力和压力的构件。 16、连墙件间距: 脚手架相邻连墙件之间的距离,包括连墙件竖距、连墙件横距。 17、横向斜撑: 与双排脚手架内、外立杆或水平杆斜交呈之字形的斜杆。 18、剪刀撑: 在脚手架竖向或水平向成对设置的交叉斜杆。 19、抛撑: 用于脚手架侧面支撑,与脚手架外侧面斜交的杆件。 20、脚手架高度: 自立杆底座下皮至架顶栏杆上皮之间的垂直距离。 21、脚手架长度: 脚手架纵向两端立杆外皮间的水平距离。 22、脚手架宽度: 脚手架横向两端立杆外皮之间的水平距离,单排脚手架为外立杆外皮至墙面的距离。 23、步距: 上下水平杆轴线、立杆纵(跨)距: 脚手架纵向相邻立杆之间的轴线、立杆横距: 脚手架横向相邻立杆之间的轴线距离,单排脚手架为外立杆轴线、主节点: 立杆、纵向水平杆、横向水平杆三杆紧靠的扣接点。 三、脚手架构件的名称: 1—外立杆;2—内立杆;3—横向水平杆;4—纵向水平杆;5—栏杆;6—挡脚板;7—直角扣件;8—旋转扣件;9—连墙件;10—横向斜撑;11—主立杆;12—副立杆; 13—抛撑;14—剪刀撑;15—垫板;16—纵向扫地杆;17—横向扫地杆 四、脚手架荷载: 荷载分类 1)作用于脚手架的荷载可分为永久荷载(恒荷载)与可变荷载(活荷载)。 2)脚手架永久荷载应包含下列内容: 单排架、双排架与满堂脚手架: (1)架体结构自重:包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、扣件等的自重; (2)构、配件自重:包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施的自重。 满堂支撑架: (1)架体结构自重:包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、可调托撑、扣件等的自重; (2)构、配件及可调托撑上主梁、次梁、支撑板等的自重。 3 )可变荷载(活荷载)可分为: 单排架、双排架与满堂脚手架: (1)施工荷载:包括作业层上的人员、器具和材料等的自重; (2)风荷载。 满堂支撑架: (1)作业层上的人员、设备等的自重; (2)结构构件、施工材料等的自重; (3)风荷载。 注:用于混凝土结构施工的支撑架上的永久荷载与可变荷载,应符合现行行业标准《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162的规定。 2、 荷载标准值 1) 永久荷载标准值应符合以下规定: (1)单、双排脚手架立杆承受的每米结构自重标准值,可按本规范附录 A表A.0.1采用; (2)满堂脚手架立杆承受的每米结构自重标准值,宜按本规范附录 A表A.0.2采用; (3)满堂支撑架立杆承受的每米结构自重标准值,宜按本规范附录 A表A.0.3采用。 2) 冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板与竹芭脚手板自重标准值,宜按表4.2.1-1取用。 3)栏杆与挡脚板自重标准值,应按表4.2.1-2采用 表4.2.1-2栏杆、挡脚板自重标准值 4)脚手架上吊挂的安全设施(安全网)的自重标准值应按真实的情况采用,密目式安全立网自重标准值不应低于0.01kN /㎡。 5 )支撑架上可调托撑上主梁、次梁、支撑板等自重应按实际计算。对于以下情况可按表4.2.1-3采用: (1)普通木质主梁(含Φ48.3×3.6双钢管)、次梁,木支撑板; (2)型钢次梁自重不超过 10 号工字钢自重,型钢主梁自重不超过 H100×100×6×8型钢自重,支撑板自重不超过木脚手板自重。 6)单、双排与满堂脚手架作业层上的施工荷载标准值应根据真实的情况确定,且不应低于表4.2.2的规定。 表4.2.2施工均布活荷载标准值 注:斜道上的施工均布荷载标准值不应低于 2.0 kN/m2。 6)几种情况的规定 (1)当在双排脚手架上同时有2个及以上操作层作业时,在同一个跨距内各操 作层的施工均布荷载标准值总和不允许超出5.0kN/㎡。 (2)满堂支撑架上荷载标准值取值应符合以下规定: 永久荷载与可变荷载(不含风荷载)标准值总和不大于4.2kN/㎡时,施工均布荷载标准值应按本规范表4.2.2采用; 永久荷载与可变荷载(不含风荷载)标准值总和大于4.2kN/㎡时,应符合下列要求: 作业层上的人员及设备荷载标准值取1.0 kN/m2;大型设备、结构构件等可变荷载按实际计算; 用于混凝土结构施工时,作业层上荷载标准值的取值应符合现行行业标准《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162的规定。 3、 作用于脚手架上的水平风荷载标准值,应按下式计算: wk=μz·μs·w0 (4.2.3) 式中符号: wk——风荷载标准值(kN/m2) μz——风压高度变化系数,应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》 GB50009规定采用; μs——脚手架风荷载体型系数,应按本规范表4.2.6的规定采用; wo——基本风压值 (kN/m2),应按国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 附表 D.4 的规定采用,取重现期 n=10 对应的风压值。 式中符号说明: (1) 风振系数βz 现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)规定的风荷载标准值中,还应乘以风振系数βz,以考虑风压脉动对高层结构的影响。考虑到脚手架附着在整体的结构上,故取βz=1.0; (2)脚手架使用期较短,一般为2~5年,遇到强劲风的概率相对要小得多;所以基本风压w0值,按《建筑结构荷载规范》GB50009附表 D.4取重现期n=10年对应的风压。取消基本风压 w0值乘以0.7修正系数。 (3)风压高度变化系数μz 按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)规定采用; ?对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按表7.2.1?确定。 ????地面粗糙度可分为A、B、C、D?四类: ????——A?类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区; ????——B?类指田野、乡村、丛林、丘陵和房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区; ????——C?类指有密集建筑群的城市市区; ????——D?类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。 根据相关规范开发区地面粗糙度可按C类,计算5-10M时,取μz=0.74 注:风压高度变化系数μz:我们在设计脚手架时,要注意此值的取法,通过计算从脚手架顶取每5米一段与脚手架的静荷和活荷的组合验算立杆稳定性时,虽然风荷载在顶部的标准值大,但最终组合值在脚手架的最底端最不利。但计算连墙件时,要取高度为最大值。 (4)脚手架风荷载体型系数μs 按本规范表4.2.4的规定采用; 表4.2.4脚手架的风荷载体型系数μs 注:1.μstw值可将脚手架视为桁架,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)表6.3.1第32项和第36项的规定计算; 2.φ为挡风系数,φ=1.2An/AW,其中An为挡风面积;AW为迎风面积。 3、脚手架的体型系数μs 首先计算Φ值:Φ=1.2An/lah 式中1.2—为考虑扣件所占面积,节点面积增大系数; An为一步一纵内钢管的总挡风面积。 An=(la+h+0.325lah)d 0.325脚手架立面每平米内剪刀撑的平均长度;(是根据450、500、550、600设置剪刀撑4个6.5米杆进行计算得出的4×6.5/80.075=0.325m/m2) 80.075 d钢管的外径m 设计者可以按上式进行计算,《规范》敞开式单、双排脚手架的φ值宜按本规范附录A表A-0-5采用。 表 A.0.5敞开式单排、双排、满堂脚手架与满堂支撑架的挡风系数φ值 4、敞开式脚手架的体型系数μstw 一榀架计算:μst=Φμs μs通常情况下根据μzw0d2计算值≤0.002,H/d≥25(步距1200/钢管直径48=25),取值1.2的情况较多。其它情况插值。 双排脚手架:μs=μstw计算:μstw=μst(1-ηn)/(1-η) n双排取2。 η根据下表和下图选取。 上图中的b为脚手架的横向间距,h为步距,因此b/h一般在1~2之间,更多的是≤1。根据表A-3取值在0.115到0.77之间,另外Φ≤0.1情况较多,因此η取1.00值常见,此时上面公式要进行因式分解。 μs =1.2Φ(1+η)=2.4Φ情况较多。 5、悬挂密目式安全网脚手架的挡风系数 密目网的μs:首先《密目式安全网》(GB16909-1997)5.2.1 规定:“网目密度不应低于800目/100cm2”,《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)3.0.7条规定:大于2000目/100cm2 Φ1=1.2An1/Aw1=1.2(100-nAO)/100 Φ1密目式安全网挡风系数; An1为密目网在100cm2 Aw1为密目网在100cm2内迎风面积; n为密目网在100cm2内的目数n大于2000; AO每目孔隙的面积。(AO向生产厂商咨询,无数据时3200目取0.7mm2, 2300目取1.3mm2)。 Φ2=1.2An2/lah Φ2敞开式扣件钢管脚手架的挡风系数; An2为一步一纵内钢管的总挡风面积。 =Φ1+Φ2-Φ1Φ2/1.2 Φ值根据目数、步距和纵距计算出来以后大约在0.648~0.953之间。 w0——基本风压(kN/m2),按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用。 其中 W0 — 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用: 天津塘沽地区: N=10时 W0 =0.40; N=50时 W0 =0.550 五、 荷载效应组合 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) 3.2.3 对于基本组合,荷载效应组合的设计值S 应从下列组合值中取最不利值确定: 由可变荷载效应控制的组合: 公式3.2.3-1: S=γGSGK+γQ1 γQi—第i 个可变荷载的分项系数,其中γQ1 为可变荷载Q1 的分项系数,应按第3.2.5 条采用; SGK—按永久荷载标准值Gk 计算的荷载效应值; SQik—按可变荷载标准值Qik 计算的荷载效应值,其中SQ1k 为诸可变荷载效应中起控制作用者; ci—可变荷载Qi 的组合值系数,应分别按各章的规定采用; n—参与组合的可变荷载数。 2)由永久荷载效应控制的组合: 公式3.2.3-2: S= 注:1 基本组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线k 无法明显判断时,轮次以各可变荷载效应为SQ1k ,选其中最不利的荷载效应组合。 3 当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时,参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载。 3.2.4 对于一般排架、框架结构,基本组合可采用简化规则,并应按下列组合值中取最不利值确定: 由可变荷载效应控制的组合: S=γGSGK+γQ1SQ1k 公式3.2.4: S= 2)由永久荷载效应控制的组合仍按公式(3.2.3-2)式采用。 3.2.5 基本组合的荷载分项系数,应按以下规定采用: 1 永久荷载的分项系数: 1)当其效应对结构不利时 —对由可变荷载效应控制的组合,应取1.2; —对由永久荷载效应控制的组合,应取1.35; 2)当其效应对结构有利时 —正常的情况下应取1.0; —对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取0.9. 2 可变荷载的分项系数: —正常的情况下应取1.4; —对标准值大于4KN/m2 的工业房屋楼面结构的活荷载应取1.3. 注:对某些特殊情况,可按建筑结构有关设计规范的规定确定。 3.2.6 对于偶然组合,荷载效应组合的设计值宜按以下规定确定:偶然荷载的代表值不乘分项系数;与偶然荷载同时出现的其他荷载可根据观测 资料和工程经验采取了适当的代表值。各种情况下荷载效应的设计值公式,可由有关规范另行规定。 3.2.7 对于正常使用界限状态,应根据不同的设计的基本要求,采用荷载的标准组合、频遇组合或准永久组合,并应按下列设计表达式进行设计: S≤C(3.2.7) 式中C—结构或结构构件达到正常使用上的要求的规定限值,例如变形、裂缝、振幅、加速度、应力等的限值,应按各有关建筑结构设计规范的规定采用。 3.2.8 对于标准组合,荷载效应组合的设计值S 应按下式采用: 公式3.2.8: S= 注:组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线 对于频遇组合,荷载效应组合的设计值S 应按下式采用: 公式3.2.9: S= 式中f1—可变荷载Q1 的频遇值系数,应按各章的规定采用; qi—可变荷载Qi 的准永久值系数,应按各章的规定采用。 注:组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线 对于准永久组合,荷载效应组合的设计值S 可按下式采用: 公式3.2.10: S= 设计脚手架的承重构件时,应根据使用的过程中也许会出现的荷载取其最不利 组合进行计算,荷载效应组合宜按表4.3.1采用。 可变荷载的组合值,为可变荷载乘以荷载组合值系数。组合值系数见《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)表4.1.1。 表4.3.1 六、搭设参数的确定 依据工程概况确定脚手架的类型:单排架或双排架 脚手架搭设的高度确定: 1)依据:《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)6.3.7 立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m,高出檐口上皮1.5m。 2)依据:《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2001)表6.1.1-1,最大搭设高度为50 表6.1.1-1常用密目式安全立网全封闭式双排脚手架的设计尺寸 注:1、表中所示 2+2+2×0.35(kN/m2),包括下列荷载: 2+2(kN/m2)为二层装修作业层施工荷载标准值;2×0.35(kN/m2)为二层作业层脚手板自重荷载标准值。 2、作业层横向水平杆间距,应按不大于 la/2 设置。 3、地面粗糙度为 B 类,基本风压Wo=0.4kN/m2。 2、立杆横距确定: 根据工程情况在满足施工的条件下不能超过《规范》表6.1.1-1规定;依照此表可以取1.05~1.55之间的数值,与脚手板的宽度有关,值太小不稳定,如1.05米可用四块木脚手板搭设。 步距的确定:一般在确定脚手架的步距时要考虑两个步骤,第一要满足层高与施工要求,层高是步距的整数倍,如层高标准层是2.8米,因此第一步确定步距为1.4米,第二步要符合《规范》表6.1.1-1的要求,步距不能超出表6.1.1-1的范围,最后确定步距为1.4米; 立杆纵距确定: 根据脚手架的用途(结构架或装修架),依据《规范》表6.1.1-1查得。但应注意是结构架或装修架,如果是结构架,施工的作业层施工荷载取3 kN/m2,如果是装修架,施工的作业层施工荷载取2kN/m2。取消了原《规范》表6.1.1-1和《规范》7.3.12中第4条规定(4 自顶层作业层的脚手板下计,宜每隔12m满铺一层脚手板)的要求,不再考虑增加的脚手板自重值。 新《规范》第9.0.11条改为:脚手板应铺设牢靠、严实,并应用安全网双层兜底。施工层以下每隔10米应用安全网封闭。 靠墙一端外伸长度确定: 新 《规范》第7.3.6条第二款规定:双排脚手架横向水平杆的靠墙一端至墙装饰面的距离不应大于100mm; 新《规范》中第5.2.4条取消了“双排脚手架的横向水平杆的构造外伸长度a=500时,其计算外伸长度a1可取300mm。”但在条文说明中说明“正常的情况下,横向水平杆外伸长度不超过300mm,符合我国施工工地的真实的情况;一 些工程要求外伸长度延长,需另进行设计计算,并应采取加强固定措施后使用。在脚手架专项方案中也应考虑此内容。” 七、设计计算 1 基本设计规定 1.1 脚手架的承载能力应按概率界限状态设计法的要求,采用分项系数 设计表达式进行设计。可只进行下列设计计算: 1纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件的抗滑承载力计算; 2立杆的稳定性计算; 3连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算: 4立杆地基承载力计算。 1.2计算构件的强度、稳定性与连接强度时,应采用荷载效应基本组合的设计 值。永久荷载分项系数应取1.2,可变荷载分项系数应取1.4。 1.3脚手架中的受弯构件,尚应根据正常使用界限状态的要求验算变形。验算 构件变形时,应采用荷载效应的标准组合的设计值,各类荷载分项系数均应取 1.0。 1.4当纵向或横向水平杆的轴线对立杆轴线mm 时,立杆稳 定性计算中可不考虑此偏心距的影响。 1.5当采用本规范第6.1.1条规定的构造尺寸,其相应杆件可不再进行设计计 算。但连墙件、立杆地基承载力等仍应结合实际荷载进行设计计算。 注: 老规范中规定:50m以下的常用敞开式单、双排脚手架,当采用本规范第6.1.1条规定的构造尺寸,且符合本规范表5.1.7注、第6章构造规定时,其相应杆件可不再进行设计计算。但连墙件、立杆地基承载力等仍应结合实际荷载进行设计计算。新规范中的允许搭设高度有所降低。 1.6 钢材的强度设计值与弹性模量应按表5.1.6采用。 表5.1.6钢材的强度设计值与弹性模量(N/mm2) 1.7扣件、底座、可调托撑的承载力设计值应按表5.1.7采用。 表 5.1.7扣件、底座、可调托撑的承载力设计值(kN) 1.8受弯构件的挠度不应超过表5.1.8中规定的容许值。 表5.1.8受弯构件的容许挠度 注:l为受弯构件的跨度,对悬挑杆件为其悬伸长度的 2 倍。 1.9 受压、受拉构件的长细比不应超过表5.1.9中规定的容许值。 表5.1.9受压、受拉构件的容许长细比 注 老规范中注明了:计算λ时,立杆的计算长度按本规范(5.3.3)式计算但k值取1.00,本表中其它杆件的计算长度l0按l0=μl=1.27l计算。 2 纵向水平杆、横向水平杆计算 2.1 纵向、横向水平杆的抗弯强度应按下式计算: σ=MW≤f (5.2.1) M——弯矩设计值(N·mm),应按本规范第5.2.2条的规定计算; W——截面模量(mm3),应按本规范附录B表B.0.1采用; f——钢材的抗弯强度设计值(N/mm2),应按本规范表5.1.6采用。 表 B.0.1钢管截面特性 2.2 纵向、横向水平杆弯矩设计值,应按下式计算: M=1.2MGk+1.4ΣMQk (5.2.2) 式中:MGk——脚手板自重产生的弯矩标准值(kN·m); MQk——施工荷载产生的弯矩标准值(kN·m)。 2.3纵向、横向水平杆的挠度应符合下式规定: υ≤[υ] 式中:υ——挠度(㎜); [υ]——容许挠度,应按本规范表5.1.8采用。 2.4计算纵向、横向水平杆的内力与挠度时,纵向水平杆宜按三跨连续梁计算,计算跨度取立杆纵距la;横向水平杆宜按简支梁计算,计算跨度l0可按图(5.2.4)采用。 (a)双排脚手架; (b)单排脚手架 图5.2.4 横向水平杆计算跨度 1——横向水平杆;2——纵向水平杆;3——立杆 2.5 纵向或横向水平与立杆连接时,其扣件的抗滑承载力应符合下式规定: R≤Rc 式中 R——纵向、横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; Rc——扣件抗滑承载力设计值,应按本规范表5.1.7采用。 3 立杆计算 3.1立杆的稳定性应符合下列公式要求: 不组合风荷载时: NφA≤f 组合风荷载时:NφA 式中:N——计算立杆段的轴向力设计值(N),应按本规范式(5.2.7-1)、 (5.2.7-2)计算; φ——轴心受压构件的稳定系数,应根据长细比 λ 由本规范附录 A 表A.0.6取值; λ——长细比,λ=lo lo——计算长度(㎜),应按本规范第5.2.8条的规定计算; i ——截面回转半径(㎜),可按本规范附录B 表B.0.1采用; A——立杆的截面面积(㎜2),可按本规范附录B 表B.0.1采用; MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩(N·mm),可按本规范式(5.2.9)计算; f——钢材的抗住压力的强度设计值(N/mm2),应按本规范表5.1.6采用。 3.2 计算立杆段的轴向力设计值N,应按下列公式计算: 不组合风荷载时 N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4NQK 组合风荷载时 N=1.2(NG1k+NG2k)+0.9×1.4ΣNQk (5.2.7-2) 式中:NG1k——脚手架结构自重产生的轴向力标准值; NG2k——构配件自重产生的轴向力标准值; ΣNQk——施工荷载产生的轴向力标准值总和,内、外立杆各按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。 3.3 立杆计算长度l0应按下式计算: l0=kμh 式中:k——立杆计算长度附加系数,其值取 1.155,当验算立杆允许长细比时,取k=1 ; μ——考虑单、双排脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,应按 表5.2.8采用; h——步距。 表5.2.8单、双排脚手架立杆的计算长度系数μ l 3.4 由风荷载产生的立杆段弯矩设计值Mw,可按下式计算: Mw=0.9×1.4Mwk 式中:Mwk——风荷载产生的弯矩标准值(kN·m); wk——风荷载标准值(kN/m2),应按本规范式(4.2.5)计算; la——立杆纵距(m)。 3.5 单、双排脚手架立杆稳定性计算部位的确定应符合以下规定: (1 )当脚手架采用相同的步距、立杆纵距、立杆横距和连墙件间距时,应计算底层立杆段; (2 )当脚手架的步距、立杆纵距、立杆横距和连墙件间距有变化时,除计算底层立杆段外,还必须对出现最大步距或最大立杆纵距、立杆横距、连墙件间距等部位的立杆段进行验算。 注:老规范中说明的“杆变截面处主立杆上部单根立杆的稳定性,应按本规范公式5.3.1-1或5.3.1-2进行计算。”已取消 3.6 单、双排脚手架允许搭设高度[H]应按下列公式计算,并应取较小值。 注:老规范中规定:“当立杆采用单管时,敞开式、全封闭、半封闭脚手架的可搭设高度Hs,应按下列公式计算并取小者。但当符合本规范第4.3.2条规定时,可仅计算(5.3.6-1)式” 不组合风荷载时: H=φAf-(1.2NG2K+1.4NQK 组合风荷载时: H=φAf-[1.2N 式中:[H]——脚手架允许搭设高度(m); gk——立杆承受的每米结构自重标准值(kN/m),可按本规范附录 A 表A.0.1采用。 3.7老规范中规定的:“ 当按本规范第5.3.6条计算的脚手架搭设高度Hs等于或大于26m时,可按下式调整且不宜超过50m; [H]=Hs/(1+0.001Hs) (5.3.7) 式中 [H]——脚手架搭设高度限值(m)。”此条已取消。 3.8老规范中规定的:“高度超过50m的脚手架,可采用杆、分段悬挑或分段卸荷等有效措施,必须另行专门设计。” 此条已取消。 4 连墙件计算 4.1连墙件杆件的强度及稳定应满足下列公式的要求: 强度: σ=N 稳定: Nl Nl=Nlw+N0 (5.2.12-3) 式中:σ ——连墙件应力值(N/mm2); A c——连墙件的净截面面积(mm2); A——连墙件的毛截面面积(mm2); Nl——连墙件轴向力设计值(N); Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值,应按本规范第 5.2.13 条的规定计算; No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力。单排架取2kN,双排架取3kN ;(注:由原规范规定的单排架3 kN改为 2kN,双排架取5 kN改为3kN。) ? ——连墙件的稳定系数,应根据连墙件长细比按本规范附录 A 表A.0.6取值; f ——连墙件钢材的强度设计值(N/mm2),应按本规范表5.1.6采用。 (1) 由风荷载产生的连墙件的轴向力设计值,应按下式计算: Nlw=1.4·wk·Aw (5.2.13) 式中:Aw——单个连墙件所覆盖的脚手架外侧面的迎风面积。 (2)连墙件与脚手架、连墙件与建筑结构连接的连接强度应按下式计算: Nl≤ 式中: NV ——连墙件与脚手架、连墙件与建筑结构连接的抗拉(压)承载力设计值,应根据相应规范规定计算。 当采用钢管扣件做连墙件时,扣件抗滑承载力的验算,应满足下式要求: Nl≤ Rc (5.2.15) 式中: Rc ——扣件抗滑承载力设计值,一个直角扣件应取8.0kN。 5 立杆地基承载力计算
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