安全验证
: :6.:2  ?承载能力极限状态】 6!.,2.1?  本条《列出了三种承—载能:力极限状态设计【表达:。式,应根据?三种状?。态性质?不同采用相应—的设计表达式—及相应的分》项系:数进行设计公式【(6.2.》1-1?)中Na《。d含荷载系数Rd】含材:料系数(或抗力【系,数)地基的承载能力!极限状态设计时如取!荷载的标准组合值相!应的地?基承载力值应取【特征值 】 6.2.2  脚!手架:杆件连接节点的【承载力计《算应根据节》点的构造和受力【特征具体《确定因?不同种?类脚手架杆》件连:接节点构造不同存】在着一定差异其【所承受荷《载的性?质也不相同这要在】连接节点承载力计】算时具体分析—确定 6!.2.3《  作业脚手架【横杆应计《算抗弯强度》和,节点连接强》度抗:弯强度是分别按简支!。梁(单跨)、2【跨连:。续梁(2跨)、【3跨连续梁(—3跨以上《。),来计算的各类受弯】杆,。件的强度《计算:按公:。式(6.2.3-】1)计算受弯杆【件弯矩设计值的荷载!组合计算公》式如:本标准公式(6【.,2,.3:-2)?所示:式,中永久荷载》和可变荷载产—生的弯矩值应—分项计算后累计 ! ? 6.2.4~【6.2?.6  作》。业脚手架《立杆(门架》立杆:)稳:定承载?力按:室内或无风环境搭设!和室外搭设两—种工况分别进—行计算室《内,或无风环境》搭设的?作业脚手架不需【组合风?荷载值室外》搭设的作业脚手【架必须组合风—荷载:值因是两种不—同,工作环境下的作业】脚手架?所以需?单独计?算各自的立》杆(门架《立杆:)稳:定承载力 【    — 公式(6.2.】4-2)左端—。可分为?两项:来理解其中项为【立杆:轴向力产生的应力值!;项为立杆》在风:荷载作用《下产生的应力—值  】。   所选》取,的单元立杆的轴向力!设计值?按本标?准公式(6.—2,.,5)计算其中∑NG!1k含架体结构件】和安全网、脚—手,板、栏杆等附件自】重标准值  !     作【业脚手架计算立【杆段由风荷载—产生的?应力值计算是以架】体顶部最大风荷【载标:准值为依据 !  ?   ?。本标准公式(6.】2.6-《1)、公式(6【.2.6-2—)是经对《作业脚手架在水【平,风荷载的《作用下?模拟计算分析并【与各类作《业脚手架原》公式计算结果比较分!析的基础上给出的作!业,脚手架在水》平风荷载的作用【下外立杆通过—水,平横杆将一部分【水,平力传递给内立杆内!外立:杆,共同抵抗水平风荷】载并通过连》。墙件将水平风荷载】的,水平力传递给建【筑结构因此内—外立杆与水平杆【是组成了一个—桁架:共同承担风》荷,载并形成《以连墙件《为支点的竖》向,多跨连续桁》架梁经分析研—究作业脚手》架,立杆由?水,平风荷载产生—的弯矩设《计值与连墙件竖【向间:距的平方成》正比:连墙:件竖向间距》越大立杆由风荷载】产生的弯矩值也越】大,应说明的是》因为有的作业脚【手架部分内外立杆】跨间设有竖向—斜杆对?水平风?荷载在立杆》中,产生的弯矩值—有减小作用因此在】计算时应选择—无斜杆?。的,部位:作,为计算单元 ! ,     》应该特殊《说,明的是脚手架立杆】在轴向压力和水【平风荷载的共同作】用下是按压弯—构,件计算的在现行国】家规:范钢结?构设计规范》。GB 5《0017中弯—矩作用在对称轴平面!内(绕X轴)的实】腹式压弯构件其【稳定承载力是按【下列公式计》算 : : !。    式中—N所:计算构件段范围内的!。轴心压力(N)【。; : , :   《  :    《。  N′Ex—。参数; !。 ,     》   ? φx弯矩作用【平,面内的轴心受压构】件稳:定系数; 【。 ?     》   ?  A毛《截面面积(mm2)!; ?  》。 ,    《    Mx所计算!构件段范围》内的最大《弯矩(N·mm)】;   !  :  :    γx—与,截面:模量相应的截面塑】性,发展系数; —   【    《。    W1x【在弯矩作用》平面内?对较大受《压纤维的《毛截面模量(m【m3)?; —       【    βmx【等效弯矩系数(【弯矩作用平面内)】对于脚手《架钢管两端弯矩相同!可取βmx=1.0!。; 》     —。     》 φy弯矩作用【平面外的轴心—受压构件《稳定系数;》    !  :。     》φ,b,均匀弯曲的受弯构件!整体稳定系》。数;  !      —   η截面影响系!数钢管可取0.【7; 【。 , ,       【。  :β1x等《效弯矩?系,数(:弯矩:作用平面外)脚手】架钢管可取1—.0  !   钢结构压【弯构件的稳定承载力!值不:。。仅与构件的长细【比λ和偏心》率e:有关且与构件的【截面形式和尺寸、】构件轴线《的初弯曲、》截面上残余应力【的,分布和大小、材料】的应力-应》变特:性以及失稳的方向等!因素有?关也与轴心力与弯】矩的联合作用—有关公式(10)】是实腹?式截面压弯构件当弯!矩作用在对》称轴:。平面内时(》。绕X轴)其弯矩【作用:平面内?的稳定承《载力计算式公式(1!1)是双轴对称截】。面压弯构件其—弯矩作用平面—外的稳定承载力计】算式  ! ,  在现行国家【规范冷弯《薄壁型?钢结构?技术规范《GB 5《00:18中对于》双轴对称截面—的压弯构件当弯矩作!用于:对称平面内》时压弯构件弯矩作】用平面?内的稳定承载力按】下式计算 》 : 《    】 式中N轴向—力设计值(N); ! ,      !     》。M,弯矩设计值(N·】mm)?; 【         ! φ轴心受压—。构件的?稳定系数; —    】    《   Ae有效截面!面积(mm2—。); 】        】。  β?m等效弯矩系数【;   !        】 N′E1系—数; —        !   E钢》材弹性?模,。量(:N/:mm2);》 《       】  :  λ?构件在弯矩作—用平面内的长细比】; 【       【   ?W,e,构件:对最大受《压边缘的《有效截面模》量(mm3)— ?。     公】式(12)是根据构!件边缘屈服准则假】定,钢材为理想》弹塑:性体构件《两,端简支作《用着:轴心压力和》两端等弯《。矩,并考虑了《初始:。弯,曲和初始《偏心的影响构件【的,变形曲线为半个正弦!波在:这些理想条件—均满足的《前提下导出的在【此基础上又计入【长度系数《来,考虑构件端》部约束的影响以等效!弯矩系数βm来【考虑其他荷载的影】。响又以(《压力和?弯矩联合作用下【的弯:矩放:。大系数)考虑了轴】心力和弯《矩的联合《作用下轴心》力,对弯矩的放大作用】公,式(12)适用于各!类薄壁双轴对称【截面:压弯构?件弯矩作《用,平面内的稳定—承载力计算 】     根】据钢结构压弯—构件:稳定承载力计算【公式和有关钢结【构压弯构《。。件稳定承载力计算】理论:在不考虑钢材塑性】展开情况下可—推导出钢管脚手架立!杆在竖向轴向力【和,水平风荷《载产生的弯矩联【合作用下的稳定承】载力计算《公式 】  【   式《中N立杆轴向力【设计值(《N); —    —       【φ轴心受压构—件的稳定系数; ! ,  《     》  : , A立杆毛》截面面积(m—m2); 》 》     》     》M风荷载引起的立】杆弯矩?设计值(N·—mm:); ? , , :      —     W立【杆截面模量(—mm3);》  【        】。 N′?E立杆欧拉临界力】(N); 【。 ,      【   ? , λ计算长细比【; 【   ?    《   l0立杆计】算长:度(mm《);  ! ,   ?     i立杆截!面回转半径(mm)!; ?     】    《 , E钢材《弹性模量《(N/mm》。2):; 《       !    f钢材【的抗压强《。度,设计值(N/m【m2) 【    》 本标?准规定轴向压力和】水平风荷《载产:生的弯矩共同作用下!的脚手架《立杆稳定承载力是按!本标准公式(6【.2.?。4,-2)计算 【  》  : 本标准规定在轴】向力和弯矩的共同】作用下脚手架立【杆稳定承《载力按公《式(6.2.—4-2)计算—而不采用公式(【1,3)计?算主要是基于以下理!由 :    】 1  对》。于脚手架而言在【。正常使用条件—下公:式(6.2.—4-2)与公式(1!。3)的计算》结,果相比较偏差较小可!以忽略不计 ! ,     采—。用48m《m×3.5mm的】钢管按现《行行业标准建筑施工!扣件式钢管脚—手架安全技术规范J!GJ 13》0所规?定的脚手架搭—设的技?。术要求对搭设的扣件!式钢管作业脚—手架和扣件式—。钢管模?板支撑脚手架—分别按公式(—6.2.《4-2)、公式【(13)计算—分析如下 !     》例1作业脚》手架步距分别为1.!5m:和1.8m纵距【1.5?m横距1.0—5m架体总》高24m《施工均布《荷载按2层同时作业!考虑取为5.—0kN/m2—风荷载wo》分别取值《为0:.1:kN/m2、—0.2k《N/m?2、0?.3:k,N/m2、0—.4:kN/m《2、0.《5kN/m2连【墙件布?置方式?为两步三跨计算【结果分析对比见表1! 《 表1 》 作业?脚手架计算结果分析!。对比 ? , : 【 ,    例2模板】支撑脚手架》。。混凝土板200mm!厚步距分别》为1.2m、1.5!m和1?.8m?纵距0.9m横距】0.9?m架:体总高8m架—体长:度和宽?度都:为8m施工均布荷载!取值:为2kN/m2风】荷载wo取值分别】为0:.,1kN/m2、【0.2kN/m2、!0.:3,k,N/m2、》0.:4kN/m2、0】.5kN《/,m2在永久荷—载、:施工荷?载不变的情》况下计算结果—分析:对比见表2》 表2】  模板支撑脚手】架计算结果分析对比! !     例3!模板支撑脚手—架,混凝土板厚分别为】。100mm》、200mm、3】00m?m和400mm步】距1.8《m纵距0.9m横】距0.9m架体总高!8m架体长度和【宽度都为8m施工】。均布荷载取值为【2kN/m2风【荷载取?值为0?.,3kN/《m2在?施,工荷载、风荷—载不变情《况下计算结果分析】对比见表3 】 表3》  模板支撑脚【手架计算结果分【。。析对:比, 】 ?。   ? , 从上面计算结果分!析可知公《式(13)》的计算结果》比公式(6.2【.4-2)的计【算结:果稍大但都不—超过3%变化规【律与步距的关—系不大与轴》力的关系也不是【很明显与《风荷载呈《线性关系根据作业】脚手架和支》撑脚手架正》常使用条《件计算结果》分析两个《公式:计算结果的偏差【均不:超过3%因此—可,忽略不计《   】  2  脚—手架、构配件—。的综合安全系—数β值已考虑脚【手架的各《种不:利因素 《  —   本标准中规定!作业脚手架的综合】安全系数《在立杆稳定承载力】计,算时:。取值为β≥2.0】;,。支撑脚手架》的综合安全》系数在立《杆稳定承载力—计算:时取值为β≥2.】2脚手架《综合安全系数β值】已考虑了脚手架立】杆稳:定,承载力计算中的各】种相关因《素和各?种不利影响其中包括!立杆的初始》弯曲和初始偏心影响!;立杆端步约—束影响;轴心力和弯!矩联合作用下轴【心力对?弯,。矩,的放大作用》影响等 【。     3【  :。保证脚手架的—稳定承载《一是靠设《计,计算控制二是靠结】构和:构造:。措施保证其中结【构和构造措施保证】是根:本 》   《 , 脚手架立》杆,的稳定承《载,力计算是根据脚手架!结构设计所选—定的:立杆间距《、步距、荷载等技】术参数进《行计算的对于—作业脚?手架而言在》立杆:。间距、架体》步距、荷载相同的】条件下立杆的稳【定承载力计算—结果是相同的;但】是对于连墙》件、剪刀撑、—斜撑杆?、扫地?杆采用不《同方式设置的—作业脚?手架其实际立杆稳定!承载力是不相同的同!理,对于支撑《脚手架而言剪刀【撑、扫地杆采用【不同方式设置的支】撑脚手架及纵—向和横?向水平?杆不通长满设的支】撑脚手架其实际立】杆稳定承载力—也是不相同的脚【手架:立杆稳定承》。载力计算《的先决条件》是架体的结构和【构造措施必须满足其!计算的边界条件的要!求因:此必须强调脚手架的!结构和构造》应满足要求 !     —4  施工》现场的应用计算应】强调简便、正确【、,可靠 — :   ? 按本?标准公式(》6.2.4-—2)计算脚手架的立!杆稳定承载力已应用!多年其计算》方法及计算的—技术要求已被—广大工程技术人【员所:。认知多年来没有发】生因计算的误差而发!。生脚手?架,质量安?全事故总结以往的】经验教训脚手架由】于立杆失稳而发生的!质量安?全事故多是因为使用!了不合格钢管—和不:合格的连接件、构造!上不符合要求、【施,工操:作方法不当等原【因造成的从多—年脚:手,架应用的实》践看本?标准公式《(6.2.4-【2)的计算简便计】算,结果能够《保证脚手架立杆安全!。稳定:承载:。的要求而按公式(】13)进行计—。算较为繁琐》不便:于施工现场应用【 《 :6.2.7、6【.2.?8  作业脚手架连!墙件主?要需计算三项内容】连墙件的《抗拉(压)强度、抗!压稳:定承载力《、连接强《度本标准中是将连】。墙件简化为轴心受力!构件进行计算的由】于连墙?件可能偏心受—力或可能有少—量的弯矩、扭—矩作:用,故在公式《的右端对强度设计值!乘以0.85的折】。减系数以考虑这【一不利因素》应注意?的是:当采用焊接或螺【栓连接的连墙—。。件,。时对焊?缝和:螺栓应?。按现行国家标准冷】弯薄壁型《钢,结构:技术规范G》B 5001—8的规?定,。。计算;?当连墙件《与混凝土中的预埋】件连接时预埋—件尚应按《现行:国家标准混凝土【结构设计规范GB】 500《10的规定计算 】 6—.2:。.9  支撑脚【手架横杆《应计算抗弯强度、】节点连?接强度其计算方法】与作业脚手架相同一!般多是需计算架体顶!部直接承《。受荷:载的水平杆》件应注意的是支【撑脚手架横向水【。平杆:的弯矩设《计值:组合计算与作—业脚手架不同—其分为由永》久荷载?控制的组合和由可】变荷载?控制的组合两种【情况这?是根据现行》国家标准建筑结构荷!载规:范GB 5》0009的规定调】整的 《 《6.2.1》0~6?.2.1《3  支撑脚手【架立杆(门架立【杆):稳定承载力》计算:。按室内或无》风环境?搭,设和室?外搭设两种不同工】况分别单独计算【室内:或无风环境》搭设的支《撑,脚手:。架不需组合风荷【载值室外搭设的【支撑脚手架应组合】风,。荷载值因是两种不同!工作:。环境下的支撑脚【手架所以需单独计算!其,各自的立杆(门【架,立,杆)稳定《承载力在计算—时应注意《以下几点 【。 ,   《  1 《 室内或无风环【境搭设的支》撑,脚手架按《本标准公《式(6.2.4-】1)计算立杆稳【定承载力按本标【。准公式(6.2【.1:1-1)《、公式(6.2【.11-2)—计算立杆轴》向力设计值不—组合风荷载 — : : ,   ? 2  室外—搭设:的支撑?脚,手架立杆稳定承【载力按?本标准公式》。(6.2.4-【1,。)、公式(》6.2?。.4:-2)分别计算并应!同时满足承载—能力要求计》算时应注《意 :。    】    《 1)按本》标准公式(6.【2.4?-1)计算立杆【。的稳定承载力时立】。杆的轴向力设计【值分别按本标准公式!(6:。.,2.1?1-3)、公式(】6.:2.11-4)【计算并应取》较,大值计算公式—中组合?了由风荷载》在立:杆中产生的最大附】加轴向?力值Nwfk—而不组?合由风荷载在—立杆中产生的弯矩值!  【       【2)按本标准公式(!6.2?.4-2)计算【立杆稳定承载力时】立杆的轴向力设计】值分别按《本标准?公式(6.》2.11-》1):、公式(6.—2.1?1,-2)?计算并?应取较大值此时计】算公式中组合了由风!荷,载在立杆《中产生的弯矩值【而不组合由风荷载在!立,杆中产?生的最大附》加轴向力值 】 :     经理论】分析表明支撑脚手架!在,水平风荷载的作【用下:。立杆产生的最大附加!轴,向力与?最大弯曲应力不【发生在?同一个位置》可视为不同时出现在!所选择的计算单元】内因此在《。上述风荷载》组合计算《时应分别进行—组合:计,算 《。     【3  ?支撑脚手《架稳定承载》。力计算所采用的稳】定系数φ是根据【支撑脚手架结构试验!所取:得的承载力极限值经!综合理论计》算分析得出》的所以?支撑脚?手架单立杆(门架】立杆)稳定承载力计!算的结果实》际上反?映出来的是支撑脚手!。架的整体承》载力 》  《 ,  4  》支撑脚?手架立杆(门架立杆!)由风荷载》产生的弯曲应力值】计算时应注意以下】两点 — ,   ?      1)】弯矩标准《值计算?是按三跨连续梁【支座负弯矩》计算公式进行计算在!进行:风荷载标准》值计算时应取单【榀,桁架的体型》系数μs《t按:。本标准公式(—5.1.7)计【算此处应《理,解为使支撑脚手架】产,生弯曲作《用的风荷载》是,作用在单榀桁架(支!撑脚手?架)上的风荷载而不!是作用在整体—桁架(支撑脚手架)!上,。的风荷?载 ? ?  :    《   2)根据现】行国家标《准建:。筑结构荷《载规范GB 5【0009《的规定风荷载组合】值系数?均取0.6 !     5【  混?凝土:模板:支撑脚手架在轴向】力设计值《计算时不计入由【风荷载产生的立【。杆(门架立杆)附加!轴向力?是因:为模板支《撑脚手?架在浇筑混》凝土:前立杆?轴向力较《小此时增加的—附加轴向力不起控】制,。。作用只要架》体整体稳定能够【满足:抗倾:。覆要求?架体就?是安全的在混凝土浇!筑后通过模板、【建筑结构件已将风】。荷载水平作用—力传给了建筑—结构此?时支撑脚手架—立杆已?不存在风荷载—产生的附加》轴向力 》 ?  : ,  表6.2—。.13中提出的不】计入由风《荷,载产生的《。立,杆附加轴向》力的条件是按序【号分别独立的只【要施工?现场所搭设的支【撑脚手架分》别同时满足某—一,个序号所列基—本风压值《、架体高宽比—、作业层上竖向封闭!栏杆(模板)—高度这三《个条件即《可不计入风荷载【产生的支撑脚手架立!杆附加轴向力其中设!置了连墙件或—采,取了其他防倾覆措施!即可:消除风荷载》作用下的立杆—附加轴向力也可【增强架体《抗,倾,覆能力?当支撑脚手》架符:合序号1~7所列情!况时经分析计算风】荷载产生的》立杆附?加轴:向力较小可不计入应!注意:的是附加轴向—力,受架体高宽比—影响较大《在其他条件无变化】的,情况下附加轴—向力随?架体高宽《比,变化比较明》。显 》 :6.2.15  】支撑脚手架由风荷载!作用:而产:生的:。倾覆力矩是》风对:支撑脚?手架的整《体作用一是风对支】撑,脚,手架上部竖向—。封,。闭栏:杆或模板的作用;】二是风对架体—的作:用为计算《方便取支《撑脚手架《一列横?向立杆?作为计算单元风作用!在架体上《。所产生的风荷载标准!值应以支撑脚—手架:。。整,体体型系数μstw!按本标?。。准公式(5.1.】7)计算 【  《   当支撑脚手】架的:横向立杆排数—较多时按上述公【。式计算所得μstw!的值:也较大? , ? :6.2.16  在!。风荷载?的作用下计》算单元立杆产生【的附加轴向力值是近!似(看作是)按线】。。性分:布的因?为支撑脚手架有竖】向剪刀撑斜》。杆,等杆件作用》使,立杆产生的轴向力】分布比较复杂本标准!是,为了使计算方便、简!化给出了支撑脚手架!立杆在风荷载作【用下的最大附—加,轴向力标准值计算】公式应该说》明的是?这个公式计算的结果!是一:个近似值 【     立】杆在:。风,。荷载作用下产生【的附加?轴向力可做如—下,理解:支撑脚手架在水平】风荷载的作用—下使:支撑脚手《架的架体《。和竖向栏杆(—模板)分别产生一个!水平力两《。个水平力共》同,作,用使:架体产生了顺风向倾!覆力:矩支撑脚手架为【抵抗倾?覆力矩在立杆内产】生了对?应的轴力《。这些轴力行成了相】应的力偶《矩架体的立》杆距倾覆原》点的距离不》同其相应的轴力值也!。不同架体倾覆原【点连线处的轴力【最大:此轴力即为立杆(】门架立杆)在风荷载!作,用下:产生的最大》附,加轴向力 【 6.2.【17  野外搭设】的支撑脚《手架需要进》行,倾覆:计算支撑脚手—。架倾覆计算可根据】需,要选择对于一般架】。。体高宽比较小的【支撑脚手架可不必】进行计算;对于【架体高宽比较大、】风荷载标准值较【大、上部模板竖【向高度较高时支撑】脚手架抗倾覆计算】成为必要支》撑脚手架抗倾覆【力矩是由支撑脚手】架自重力、架体【上模板?及其物?料自重?力产:。生的架体自重及【架体上部模板、【分布摆放的材—料一般可看》作,是按底平《。面均匀分《布的架体上部集【中堆:放的物料应按集中】自重力来看》待如果架体上—部无集中堆放的物】料则:公式(6.2.【17)中公式(【6.2.《。17:)变:为下式 《 【 :     当支】撑脚:手,架即将要出》现倾覆时可认为支】撑脚手架迎风面【立杆(门架立杆)】出现悬?空对地面的压力为】零背风面立杆出【现最大?附,加轴向力《 《    》 公式?(6.2.1—7)是?。依据本标《。准第6?.1.11条规定】的荷载分项系数按下!式导出 》 !     式—中Mo支撑脚手架】的倾覆?力矩设计值(N·m!m); 【 :         ! Mr?支撑脚手架的抗【倾覆力矩设计值(N!·mm?) 《 6.2—.18、6.2.1!9  ?脚手架立杆》地基承载力计—算应取立杆轴向力标!准值作为《设,计值相?对应:的应取地基承载力特!征值作为地基承【载力值本标》准为简化计算在公式!(6.2《.18?)中:以Nd代替》立杆轴?向力:。标准值于之相对应】的,。。将修正后的地基承】载力特征值扩大γo!倍, ,。   【  对地基承—载力特征值进行修正!是因:为脚手架立杆—地,。基极易受季》节性天气、雨—水等外界因素影响故!立杆的地《基承载力《计算应与永久—建筑的?地基承载力计算有所!不同对地基承—载力特征《值应进行必要的修】正 6】.2.20、—6,.,2.21  —钢,丝绳是按《容许应力法计算【的所取的荷载值【应是荷?载组合标《准值应按国家现行】相关标准规定计算 ! :     脚手!架搭:设在建筑结》构上:需对建筑结构进【行承:载力:验算:是为:了防止出现建—筑结构倒塌类事故】特别是?在施工期间建筑【结构强度或稳—定没:有达到设计要求【的,工况下上《述验算更《。为必要? :