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N?ad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G【B 5001—7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; ! ?     》      φ【x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); !。    】     》  :M,x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(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; !    《 ,    《  φ?y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:(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 50018!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·?m,m); —    —     》 , 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《; : 》    《      —We构件对最大【受压边缘《的,。有效截面模量(mm!3)  !   ?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(: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/mm2); ! ,。 : :   ? ,      f钢】材的抗压强度—设,计值(?N/mm2) 【    】 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》4,8,mm×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JG《J 1?3,。。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?。1.05m架体总】高24m施工均布荷!。载按2层同时—作业考虑取》为5:.0kN/m—2风荷载wo分别取!值为0.1kN/】m,。2,、,0,.,。2,kN/m《2、0?.3k?N/m2《、0.4kN/m2!、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200m】m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8《m架体长《度和宽度都》为8m施工》均布荷载取值为2k!N/m2风》荷载wo取值分别为!0.1kN/m2、!。0.:2,kN/m2、—0.3kN》/m:2、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1!0,0,m,m、2?0,0mm?、300mm和4】00:mm步?距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2kN/m2风】荷载取值为0.3k!N/m?2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】(1:3)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】.8:5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?018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 】500?。0,9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Nw《fk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 50!009?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μs!。tw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.《17)?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·mm); ! :    —。       Mr!支撑脚?手架的抗倾覆力矩】设计值(N·mm】) 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γ:o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、》6.2.2》1  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 — ,