編制建筑施工腳手架安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一規(guī)定

/編制建筑施工腳手架平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一規(guī)定說明：這是一個1997年標(biāo)準(zhǔn)的摘錄文本，內(nèi)容基本齊全，所缺少的計算公式可以在《建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2001)等規(guī)范中查到。在運用過程中，有關(guān)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)以《建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術(shù)規(guī)范》和《建筑施工門式鋼管腳手架平安技術(shù)規(guī)范（JGJ128-2010）為準(zhǔn)。另外，依據(jù)宗良的操作體會，假如確保計算的萬無一失，僅僅依靠計算機幫助軟件是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足的，只知其然不知其所以然，以已昏昏做出來的成果是不能使人昭昭的，至少還須要讀懂如下規(guī)范：《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GBJ17-2003）《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（GB50018-2002）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）《建筑施工平安檢查標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ59-99）《重要用途鋼絲繩》（GB8918-2006）以及《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》(其次版)等。以下為轉(zhuǎn)貼內(nèi)容：1993年制訂并下發(fā)的《編制建筑施工腳手架平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一規(guī)定》（建標(biāo)〔1993〕062號，以下簡稱《統(tǒng)一規(guī)定》），對涉及風(fēng)荷載計算、好用設(shè)計表達式等腳手架設(shè)計計算方法的有關(guān)問題作出了規(guī)定。經(jīng)4年的應(yīng)用和探討，1997年通過并下發(fā)了該規(guī)定的修訂稿，基本上形成了腳手架設(shè)計計算方法的框架，成為即將接連頒布實施的各種建筑施工腳手架平安技術(shù)規(guī)范的指導(dǎo)性文件。

由腳手架桿（構(gòu)）件和連接件搭設(shè)而成的各種形式的腳手架、支撐架和其他用途架子所形成的腳手架結(jié)構(gòu)，具有其自身的特點，不同于工程結(jié)構(gòu)，不能完全套用鋼結(jié)構(gòu)的計算方法，應(yīng)依據(jù)《統(tǒng)一規(guī)定》確定的方法和要求進行設(shè)計和計算。1《統(tǒng)一規(guī)定》對腳手架結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法的規(guī)定1.1對設(shè)計方法和設(shè)計要求的規(guī)定1.1.1規(guī)定腳手架結(jié)構(gòu)一律接受以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計法（簡稱概率極限狀態(tài)設(shè)計法，即目前我國工程結(jié)構(gòu)設(shè)計接受的方法）進行設(shè)計。

1.1.2規(guī)定腳手架結(jié)構(gòu)為臨時工程結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0取0.9。

1.1.3對腳手架結(jié)構(gòu)設(shè)計牢靠度的要求，考慮到無足夠統(tǒng)計數(shù)據(jù)積累的狀況，確定其接受概率極限狀態(tài)設(shè)計的結(jié)果，應(yīng)和我國的歷史運用閱歷相一樣，即若接受單一系數(shù)法進行設(shè)計時，其單一平安系數(shù)應(yīng)滿足：強度計算時的K1≥1.5；穩(wěn)定計算時的K2≥2.0。為此，在計算式中引入材料強度附加分項系數(shù)γ′m或抗力附加分項系數(shù)γ′R，γ′R＝γ0γ′m＝0.9γ′m。

1.1.4規(guī)定鋼管腳手架結(jié)構(gòu)歸入薄壁型鋼結(jié)構(gòu)，在涉及設(shè)計焊接連接、選用軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數(shù)φ時，應(yīng)運用《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（GBJ18-87）。

1.1.5規(guī)定腳手架的設(shè)計計算項目一般應(yīng)包括：

（1）構(gòu)架的整體穩(wěn)定性計算（可轉(zhuǎn)化為對立桿穩(wěn)定性的計算）；

（2）水平桿件的強度、穩(wěn)定性和剛度驗算；

（3）附著、連墻件的強度和穩(wěn)定性計算；

（4）抗傾覆驗算；

（5）地基基礎(chǔ)和支承結(jié)構(gòu)的驗算。

當(dāng)腳手架的結(jié)構(gòu)和設(shè)置設(shè)計都符合相應(yīng)規(guī)范的不必計算的要求時，可不進行計算；當(dāng)作業(yè)層施工荷載和構(gòu)架尺寸不超過規(guī)范的限定時，一般可不進行水平桿件的計算。腳手架失穩(wěn)（包括整體、局部和單肢）破壞是其最大的緊急所在，一般必需進行計算；當(dāng)腳手架的局部或單肢無顯著的荷載或長度增大時，可不進行局部或單肢立桿的失穩(wěn)驗算?？傊谏鲜鲆?guī)定的計（驗）算項目中，凡沒有不必計算的牢靠依據(jù)時，均應(yīng)進行計算。

1.1.6按概率極限狀態(tài)設(shè)計的要求，剛度（即變形）驗算時的荷載取標(biāo)準(zhǔn)值；強度和穩(wěn)定驗算時的荷載取設(shè)計值，荷載的設(shè)計值等于其標(biāo)準(zhǔn)值乘上荷載分項系數(shù)。恒載（自重）分項系數(shù)γGK取1.2（在抗傾覆驗算中的荷載有利時，取0.9）；活載（施工荷載、風(fēng)荷載）分項系數(shù)（γQK、γwk）取1.4；同時組合施工荷載和風(fēng)荷載時，荷載組合系數(shù)ψ取0.85。1.2對一般好用設(shè)計表達式的規(guī)定《統(tǒng)一規(guī)定》按兩類構(gòu)件（受彎、軸心受壓）和兩類荷載（不組合風(fēng)載、組合風(fēng)載）分別給出了腳手架結(jié)構(gòu)的一般好用設(shè)計表達式，共兩組4個式子。

對于受彎構(gòu)件：

不組合風(fēng)載時為1.2SGK+1.4SQK

組合風(fēng)載時為1.2SGK+1.4SGK

對于軸心受壓桿件：

不組合風(fēng)載時為1.2SGK+1.4SQK

組合風(fēng)載時為1.2SGK+1.4×0.85依據(jù)本文1.1.3對腳手架結(jié)構(gòu)設(shè)計牢靠度的要求，通過概率極限狀態(tài)設(shè)計法和單一系數(shù)法兩種

設(shè)計表達式的比較，得到γ’m的計算式。

對于受彎構(gòu)件：

不組合風(fēng)載時為γ’m＝1.19

組合風(fēng)載時為γ’m＝1.19

對于軸心受壓桿件：

不組合風(fēng)載時為γ’m＝1.59

組合風(fēng)載時為γ’m＝1.59

以上各式中：

SCK———恒載標(biāo)準(zhǔn)值的作用效應(yīng)（如軸力NGK、彎矩MGK）；

SQK———施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值的作用效應(yīng)（如軸力NQK、彎矩MQK）；

Swk———風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的作用效應(yīng)（如軸力Nwk、彎矩Mwk）；

fk———材料強度的標(biāo)準(zhǔn)值；

f———材料強度的設(shè)計值，

γR———抗力分項系數(shù)，鋼結(jié)構(gòu)的γR取1.165；

W———截面模量（截面抗拒矩）；

φ———軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數(shù)；

A———桿件的毛截面積。

為便利計算，各腳手架標(biāo)準(zhǔn)的編制組可依據(jù)相應(yīng)腳手架的受荷狀況，統(tǒng)計出η和λ值的范圍，編制出γ’m表，以供讀者運用。亦可取，給出KI值。例如，已定稿的《建筑施工門式鋼管腳手架平安技術(shù)規(guī)范》取KI＝0．725（用于穩(wěn)定計算）。

當(dāng)將相應(yīng)的軸力和彎矩取代一般好用設(shè)計表達式中的作用效應(yīng)S時，即可得到設(shè)計運用的計算式（見后述）。計算式一般都接受荷載計算值的作用效應(yīng)，即在計算式中不出現(xiàn)荷載分項系數(shù)。1.3對風(fēng)荷載計算的規(guī)定

《統(tǒng)一規(guī)定》給出了腳手架所受的風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值Wk的計算式。

當(dāng)腳手架的設(shè)置高度＜100m時：

當(dāng)腳手架的設(shè)置高度≥100m時：

式中W0———基本風(fēng)壓；

μz———風(fēng)壓高度變更系數(shù)；

βz———高度z處的風(fēng)振系數(shù)；

μs———風(fēng)荷載體型系數(shù)（表1）；

μztw———按桁架確定的風(fēng)荷載體型系數(shù)；

φ———按腳手架封閉狀況確定的擋風(fēng)系數(shù)；

0.7———按5年重現(xiàn)期確定的基本風(fēng)壓折減系數(shù)。對某些特殊狀況，可接受高于0.7的值，但不得低于此值。

以上W0、μz、βz、μstw均按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GBJ9-87）的相應(yīng)規(guī)定選用或計算確定，其中μstw按其表6.3.1第32和第36項計算。表1腳手架風(fēng)荷載體型系數(shù)

背靠建筑物的狀況全封閉放開，開洞

手腳架狀況各種封閉狀況1.0φ，1.3φ，放開μstw

2落地式腳手架結(jié)構(gòu)的主要驗算落地搭設(shè)的腳手架結(jié)構(gòu)，包括單排、雙排、多排（滿堂）腳手架和支撐架，主要承受豎向荷載作用，其整體結(jié)構(gòu)或單肢立桿的抗失穩(wěn)實力遠(yuǎn)低于相應(yīng)的強度承載實力，當(dāng)其計算長度（等于節(jié)點間的實際長度乘以計算長度系數(shù)μ）和所受軸心荷載作用較大時，將會出現(xiàn)失穩(wěn)破壞，因此，穩(wěn)定性是其主要驗算項目。強度驗算主要為地基基礎(chǔ)、連墻件的抗拉、水平桿件的抗彎等。當(dāng)連墻件受水平壓力作用時，則需驗算其軸心受壓穩(wěn)定性。水平桿件都有其自身的“跨度界值”LJ，當(dāng)好用跨度L＜LJ時，其承載實力受抗彎強度條件限制，僅需驗算強度，不必驗算變形；當(dāng)L＞LJ時，則受其變形條件限制，僅需驗算變形。腳手架水平桿件的LJ值及其相應(yīng)的界值荷載以及不同跨度下的限制荷載等，均可從文獻1中第425～436頁查到，讀者可據(jù)此推斷是否須要進行驗算。

2.1單、雙排腳手架的整體穩(wěn)定性驗算單、雙排扣件式鋼管腳手架的整體穩(wěn)定性驗算是在較為全面、細(xì)致和深化的探討成果的基礎(chǔ)上提出的。以其計算方法作為參考，也初步給出了碗扣式鋼管腳手架整體穩(wěn)定性的計算方法和這兩種腳手架單肢立桿穩(wěn)定性的計算方法，其計算結(jié)果也是平安的（但在今后有了更多的試驗數(shù)據(jù)后，也會作必要的調(diào)整）。門式鋼管腳手架則是以單榀門架的承載力為基礎(chǔ)相應(yīng)給出其整體穩(wěn)定性的計算方法的。其他鋼制腳手架穩(wěn)定性的計算可參照這三種腳手架穩(wěn)定性計算的原則和方法加以探討解決。

2.1.1扣件式鋼管腳手架的整體穩(wěn)定性驗算

扣件式鋼管腳手架整體穩(wěn)定性的計算方法，系通過對多種常用構(gòu)架尺寸和連墻點設(shè)置的1∶1原型單、雙排腳手架段進行整體加荷試驗，得到其出現(xiàn)整體失穩(wěn)破壞時的臨界荷載Pcr，代入公式φ0＝Pcr/Afy（A為立桿的毛截面積，fy為立桿鋼材的屈服強度），得到的φ0為腳手架段的整體穩(wěn)定系數(shù)。將φ0就視為立桿段（長度為步距H）的穩(wěn)定系數(shù)，由《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（GBJ18-87）附錄三可查得相應(yīng)于φ0的長細(xì)比λ0，由μ0＝λ0i/h（i為立桿的回轉(zhuǎn)半徑），即可得到立桿的計算長度系數(shù)μ0，經(jīng)對試驗數(shù)據(jù)的綜合整理以后，確定了計算扣件式鋼管腳手架整體穩(wěn)定性的立桿計算長度系數(shù)μ取值（表2），μ值已綜合考慮了整架作用、連墻點作用以及荷載偏心和初彎曲等初始缺陷的影響。將困難的腳手架整體性驗算，轉(zhuǎn)為簡潔的對立桿穩(wěn)定性的驗算。將結(jié)果代入上述設(shè)計表達式，即可得到以下驗算整體穩(wěn)定性的好用式。表2扣件式鋼管腳手架整體穩(wěn)定性驗算的立桿的計算長度系數(shù)μ

類別立桿橫距(m)連墻件布置

2步3跨3步3跨

雙排架1.051.501.70

1.301.551.75

1.551.601.80

單排架1.85

不組合風(fēng)載時：

N＝1.2NGK＋1.4NQK

組合風(fēng)載時：

N＝1．2NGK＋1．4×0．85NQK

MW＝1．4×0．85MWK

式中N、MW———分別為立桿的軸向力設(shè)計值和風(fēng)載彎矩設(shè)計值；

NGK、NQK———分別為由恒載、施工荷載產(chǎn)生的立桿軸向力標(biāo)準(zhǔn)值；

W———立桿的截面抗拒矩；

MWK———由風(fēng)載產(chǎn)生的立桿彎矩的標(biāo)準(zhǔn)值，按以下步驟計算。

（1）按式（9）或式（10）確定風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值。

（2）確定立桿所受風(fēng)線荷載標(biāo)準(zhǔn)值qwk為：

式中An為擋風(fēng)面積，即寬為立桿縱距La、高為步距H的風(fēng)載計算單元內(nèi)的實際擋風(fēng)面積。在計算An時，接受密目平安網(wǎng)者，可按其實圍立面積的50%計，并應(yīng)同時計算桿件的擋風(fēng)面積（1.15×桿件的擋風(fēng)面積，1.15系數(shù)為考慮桿件連接點阻力的增大系數(shù)）；接受擋風(fēng)材料封閉者，用其封閉面積。

（3）由qwk按以下狀況確定Mwk：

當(dāng)連墻件按2步3跨設(shè)置時，按3跨連續(xù)梁確定Mwk（查相應(yīng)結(jié)構(gòu)靜力計算圖表）；當(dāng)按3步3跨設(shè)置時，按2跨連續(xù)梁查得Mwk。

我國現(xiàn)行工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范均已接受“概率極限狀態(tài)設(shè)計法”，規(guī)范所給的強度設(shè)計值f由抗力分項系數(shù)γR除強度標(biāo)準(zhǔn)值得到，而計算作用效應(yīng)N、M的荷載為計算值（考慮荷載的分項系數(shù)和組合系數(shù)）。一些讀者往往在運用f時，卻用荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，這是不對的，應(yīng)當(dāng)留意。

2.1.2碗扣式鋼管腳手架的整體穩(wěn)定性驗算

碗扣式鋼管腳手架的整體穩(wěn)定性驗算，目前所做的相應(yīng)試驗不夠（仍在接著進行之中），但從其和扣件式鋼管腳手架相類似的試驗結(jié)果的分析中可以看出，由于桿件接受軸心連接等因素，使其穩(wěn)定承載實力比相應(yīng)構(gòu)架狀況的扣件式鋼管架提高15%以上。當(dāng)取碗扣架的計算長度系數(shù)為μ1時，則。因此確定，在驗算碗扣式鋼管腳手架的整體穩(wěn)定性時，其μ1值可按表2數(shù)值乘以0．9325接受，其他均可接受扣件式鋼管腳手架的計算方法。經(jīng)幾年的試用，可滿足運用平安的要求。

2.1.3門式鋼管腳手架的整體穩(wěn)定性驗算

門式鋼管腳手架的整體穩(wěn)定性以單榀門架計算，其門架立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ按組合桿件確定。其穩(wěn)定驗算式，當(dāng)不組合風(fēng)載時，仍運用式（11），但N為一榀門架的軸向力設(shè)計值；當(dāng)組合風(fēng)載時，按下式計算：式中Mwk———風(fēng)載彎矩標(biāo)準(zhǔn)值，

hw———連墻件豎距；

φ———門架立桿的穩(wěn)定系數(shù)，按查《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》附錄三，其中：I———門架立桿換算截面回轉(zhuǎn)半徑；

I0———門架立桿截面慣性矩；

I1、h1———門架加強桿的截面慣性矩和高度；

h0———門架高度；

A———門架立桿的毛截面積；

f———門架鋼材的強度設(shè)計值：Q235鋼用205N/mm2；16Mn鋼用300N/mm2；

γ’R———考慮腳手架工作條件的抗力調(diào)整系數(shù)，取

2.2非單、雙排腳手架結(jié)構(gòu)和單肢立桿的穩(wěn)定性驗算非單、雙排腳手架結(jié)構(gòu)包括多排或滿堂設(shè)置的腳手架和模板支撐架，由于尚無系統(tǒng)的試驗探討成果，其結(jié)構(gòu)和單肢立桿的穩(wěn)定性驗算，可暫參考單、雙排腳手架計算的探討成果和相關(guān)規(guī)范加以臨時解決。即將腳手架立桿段視為有側(cè)移多層框架柱，將上下橫桿視為計算立桿段的約束桿件，接受《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GBJ17－88）附表4.2的規(guī)定，計算出單肢立桿按有側(cè)移框架柱考慮的計算長度系數(shù)μ’0，當(dāng)該單肢立桿為雙排腳手架的立桿時，則μ“0應(yīng)和相應(yīng)雙排腳手架的μ值一樣。由于兩者的計算依據(jù)是不同的，μ’0≠μ，因此就引入兩個調(diào)整系數(shù)m1（考慮連墻件設(shè)置狀況的調(diào)整系數(shù)）和m2（考慮另一方向水平桿件約束作用的調(diào)整系數(shù)），由μ’＝μ＝m1m2μ’0的特定狀況求得m1和m2的數(shù)值后，用μ’＝m1m2μ’0計算出扣件式鋼管腳手架各種構(gòu)架狀況下單肢立桿的計算長度系數(shù)μ’的數(shù)值表。用前述方法，取碗扣式鋼管腳手架單肢立桿的計算長度系數(shù)為μ’1，則μ’1＝0.9325μ’。μ’和μ’1的數(shù)值表見文獻1第461～466頁。有了μ’（或μ’1），即可按前述方法得到相應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)φ。

扣件式或碗扣式腳手架結(jié)構(gòu)的單肢立桿的穩(wěn)定驗算（視其荷載作用狀況可分為軸心受壓桿件和壓彎桿件），可接受《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（GBJ18-87）的計算式和規(guī)定。

上述計算方法既考慮了腳手架結(jié)構(gòu)本身的剛度條件，又考慮了腳手架結(jié)構(gòu)的連墻約束和整體作用。同時還按不同的h/Lb、h/La和連墻件設(shè)置狀況，分別給出了首步架和其他步架的角立桿、邊立桿和中立桿（分別在兩面、三面和四面設(shè)有橫桿）的μ’（或μ’1）值。因此，既可用于驗算單、雙排腳手架結(jié)構(gòu)的單肢立桿穩(wěn)定性，亦可用于驗算多排和滿堂腳手架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

計算多排和滿堂腳手架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性時，連墻條件可按以下界定接受：

（1）當(dāng)架子兩個方向立桿排數(shù)≥8、桿距≤1.5m、且整體性較好，即設(shè)有足夠的整體性拉結(jié)桿件（斜桿、剪刀撐、斜撐等）時，可按2步3跨連墻考慮；

（2）當(dāng)架子兩個方向立桿排數(shù)＜8、桿距≤1.5m且整體性較好時，可按3步3跨連墻考慮；

（3）當(dāng)桿距＞1.5m或具有其他整體性較差的狀況時，可取μ’值為1.80～1.85，即接近于單排腳

手架的工作狀況。2.3其他驗算項目和計算留意事項2.3.1水平桿件的強度驗算

水平桿件包括縱、橫向水平桿和腳手板等，當(dāng)其不超過構(gòu)造跨度規(guī)定，不超載或不受過大集中荷載作用時，一般不須要進行計算；當(dāng)跨度和荷載較大時，一般應(yīng)進行強度驗算，可依其支承狀況，按簡支梁或2～3跨連續(xù)梁，運用式（1）或式（2）進行驗算。驗算時不要遺漏公式右端抗力項的調(diào)整系數(shù)，應(yīng)先確定γ’m值。門式鋼管腳手架的門架為門式框架構(gòu)件，其承載力取決于荷載作用點的部位。受集中力作用時，作用點位于門架立柱時的承載力最大，位于門架立柱和加強桿之間時次之，位于橫梁跨中時最小。在設(shè)計時，應(yīng)盡量避開橫梁中部受集中力的作用。

2.3.2連墻件驗算

連墻件一般按承受水平力作用進行設(shè)計，其所受水平力ＮL按下式計算：

NL＝NW＋3kN