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Nad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∑》NG1k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 50【017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·m【m)； ！     》。 ，    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【(mm3)； 】 ：   《        】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《； ： ，  》。      —   φb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； 】   —。 ，  ：     β—1x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(11)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《001？8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(mm！2)； ！        】  βm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β》m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(mm！2)； 】    《   ？    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／m—m2)； ！      —     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(《13)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(：13)的计算—结果相比《较偏差较小》可以忽略不计 】    【 采用48mm×】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JGJ 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.【8，。m纵距1.5m【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？5.0？kN／m2风荷载w！。o分别？取值为？0.1kN》／m2、0》.2kN／m2、0！.3kN／m—2、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：、，1.5m《和1.8m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2》k，N／m？2风：荷载：wo取值分别为0.！1kN／m》2、0.2k—N／m2、0.【。3kN／m2—。。、0.4kN／m】2、0.5》kN／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100《mm、200mm】、，3，00：mm和4《00mm《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8《m施工均布》荷载取值为》2kN？／m2风荷载取值为！0.3？kN：／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》GB 50》0，18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？ 50010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！00：09：的规定调整》。的 — 6.2.》10～6.》2.13《  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.：11-1)、—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.！2.11-3)、】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.？11-2)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μ—st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《 50009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 【 6.2.1—5  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：·m：m，)， —6.2.18、6.！2.：19 ？。 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 》 6.2.2】0，、，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 》