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文檔簡介

建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范JGJ130-2001中華人民共和國建設部2001-02-9批準2001-06-01實施

1總則1.0.1為在扣件式鋼管腳手架設計與施工中貫徹執行國家的技術經濟政策,做到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量,制定本規范。

1.0.2本規范適用于工業與民用建筑施工用落地式(底撐式)單、雙排扣件式鋼管腳手架的設計與施工,以及水平混凝土結構工程施工中模板支架的設計與施工。

單排腳手架不適用于下列情況:

(1)墻體厚度小于或等于180mm;

(2)建筑物高度超過24m;

(3)空斗磚墻、加氣塊墻等輕質墻體;

(4)砌筑砂漿強度等級小于或等于M1.0的磚墻。

1.0.3扣件式鋼管腳手架施工前,應按本規范的規定對腳手架結構構件與立桿地基承載力進行設計計算,但在本規范第5.1.5條規定的情況下,相應桿件可不再進行設計計算。

1.0.4扣件式鋼管腳手架施工前,應根據本規范的規定編制施工組織設計。

1.0.5扣件式鋼管腳手架的設計與施工,除應符合本規范的規定外,尚應符合國家現行有關強制性標準的規定。

2術語、符號

2.1術語

2.1.1腳手架

為建筑施工而搭設的上料、堆料與施工作業用的臨時結構架。

2.1.2單排腳手架(單排架)

只有一排立桿,橫向水平桿的一端擱置在墻體上的腳手架。

2.1.3雙排腳手架(雙排架)

由內外兩排立桿和水平桿等構成的腳手架。

2.1.4結構腳手架

用于砌筑和結構工程施工作業的腳手架。

2.1.5裝修腳手架

用于裝修工程施工作業的腳手架。

2.1.6敞開式腳手架

僅設有作業層欄桿和擋腳板,無其它遮擋設施的腳手架。

2.1.7局部封閉腳手架

遮擋面積小于30%的腳手架。

2.1.8半封閉腳手架

遮擋面積占30%~70%的腳手架。

2.1.9全封閉腳手架

沿腳手架外側全長和全高封閉的腳手架。

2.1.10模板支架

用于支撐模板的、采用腳手架材料搭設的架子。

2.1.11開口型腳手架

沿建筑周邊非交圈設置的腳手架。

2.1.12封圈型腳手架

沿建筑周邊交圈設置的腳手架。

2.1.13扣件

采用螺栓緊固的扣接連接件。

2.1.14直角扣件

用于垂直交叉桿件間連接的扣件。

2.1.15旋轉扣件

用于平行或斜交桿件間連接的扣件。

2.1.16對接扣件

用于桿件對接連接的扣件。

2.1.17防滑扣件

根據抗滑要求增設的非連接用途扣件。

2.1.18底座

設于立桿底部的墊座。

2.1.19固定底座

不能調節支墊高度的底座。

2.1.20可調底座

能夠調節支墊高度的底座。

2.1.21墊板

設于底座下的支承板。

2.1.22立桿

腳手架中垂直于水平面的豎向桿件。

2.1.23外立桿

雙排腳手架中離開墻體一側的立桿,或單排架立桿。

2.1.24內立桿

雙排腳手架中貼近墻體一側的立桿。

2.1.25角桿

位于腳手架轉角處的立桿。

2.1.26雙管立桿

兩根并列緊靠的立桿。

2.1.27主立桿

雙管立桿中直接承受頂部荷載的立桿。

2.1.28副立桿

雙管立桿中分擔主立桿荷載的立桿。

2.1.29水平桿

腳手架中的水平桿件。

2.1.30縱向水平桿

沿腳手架縱向設置的水平桿。

2.1.31橫向水平桿

沿腳手架橫向設置的水平桿。

2.1.32掃地桿

貼近地面,連接立桿根部的水平桿。

2.1.33縱向掃地桿

沿腳手架縱向設置的掃地桿。

2.1.34橫向掃地桿

沿腳手架橫向設置的掃地桿。

2.1.35連墻件

連接腳手架與建筑物的構件。

2.1.36剛性連墻件

采用鋼管、扣件或預埋件組成的連墻件。

2.1.37柔性連墻件

采用鋼筋作拉筋構成的連墻件。

2.1.38連墻件間距

腳手架相鄰連墻件之間的距離。

2.1.39連墻件豎距

上下相鄰連墻件之間的垂直距離。

2.1.40連墻件橫距

左右相鄰連墻件之間的垂直距離。

2.1.41橫向斜撐

與雙排腳手架內、外立桿或水平桿斜交呈之字形的斜桿。

2.1.42剪刀撐

在腳手架外側面成對設置的交叉斜桿。

2.1.43拋撐

與腳手架外側面斜交的桿件。

2.1.44腳手架高度

自立桿底座下皮至架頂欄桿上皮之間的垂直距離。

2.1.45腳手架長度

腳手架縱向兩端立桿外皮間的水平距離。

2.1.46腳手架寬度

雙排腳手架橫向兩側立桿外皮之間的水平距離,單排腳手架為外立桿外皮至墻面的距離。

2.1.47立桿步距(步)

上下水平桿軸線間的距離。

2.1.48立桿間距

腳手架相鄰立桿之間的軸線距離。

2.1.49立桿縱距(跨)

腳手架立桿的縱向間距

2.1.50立桿橫距

腳手架立桿的橫向間距,單排腳手架為外立桿軸線至墻面的距離。

2.1.51主節點

立桿、縱向水平桿、橫向水平桿三桿緊靠的扣接點。

2.1.52作業層

上人作業的腳手架鋪板層。

2.2符號3構配件

3.1鋼管

3.1.1腳手架鋼管應采用現行國家標準《直縫電焊鋼管》(GB/T12793)或《低壓流體輸送用焊接鋼管》(GB/T3092)中規定的3號普通鋼管,其質量應符合現行國家標準《碳素結構鋼》(GB/T700)中Q235-A級鋼的規定。

3.1.2腳手架鋼管的尺寸應按表3.1.2采用。每根鋼管的最大質量不應大于25kg,宜采用φ48×3.5鋼管。

表3.1.2腳手架鋼管尺寸(mm)3.1.3鋼管的尺寸和表面質量應符合下列規定:

(1)新、舊鋼管的尺寸、表面質量和外形應分別符合本規范第8.1.1、8.1.2條的規定;

(2)鋼管上嚴禁打孔。

3.2扣件

3.2.1扣件式鋼管腳手架應采用可鍛鑄鐵制作的扣件,其材質應符合現行國家標準《鋼管腳手架扣件》(GB15831)的規定;采用其它材料制作的扣件,應經試驗證明其質量符合該標準的規定后方可使用。

3.2.2腳手架采用的扣件,在螺栓擰緊扭力矩達65N·m時,不得發生破壞。

3.3腳手板

3.3.1腳手板可采用鋼、木、竹材料制作,每塊質量不宜大于30kg。

3.3.2沖壓鋼腳手板的材質應符號現行國家標準《碳素結構鋼》(GB/T700)中Q235-A級鋼的規定,其質量與尺寸允許偏差應符合本規范第8.1.4條1款的規定,并應有防滑措施。

3.3.3木腳手板應采用杉木或松木制作,其材質應符合現行國家標準《木結構設計規范》(GBJ5)中Ⅱ級材質的規定。腳手板厚度不應小于50mm,兩端應各設直徑為4mm的鍍鋅鋼絲箍兩道。

3.3.4竹腳手板宜采用由毛竹或楠竹制作的竹串片板、竹笆板。

3.4連墻件

3.4.1連墻桿的材質應符合現行國家標準《碳素結構鋼》(GB/T700)中Q235-A級鋼的規定。

4荷載

4.1荷載分類

4.1.1作用于腳手架的荷載可分為永久荷載(恒荷載)與可變荷載(活荷載)。

4.1.2永久荷載(恒荷載)可分為:

(1)腳手架結構自重,包括立桿、縱向水平桿、橫向水平桿、剪刀撐、橫向斜撐和扣件等的自重;

(2)構、配件自重,包括腳手板、欄桿、擋腳板、安全網等防護設施的自重。

4.1.3可變荷載(活荷載)可分為:

(1)施工荷載,包括作業層上的人員、器具和材料的自重;

(2)風荷載。

4.2荷載標準值

4.2.1永久荷載標準值應符合下列規定:

(1)每米立桿承受的結構自重標準值,宜按本規范附錄A表A-1采用;

(2)沖壓鋼腳手板、木腳手板與竹串片腳手板自重標準值,應按表4.2.1-1采用;

表4.2.1-1腳手板自重標準值(3)欄桿與擋腳板自重標準值,應按表4.2.1-2采用。

表4.2.1-2欄桿、擋腳板自重標準值(4)腳手架上吊掛的安全設施(安全網、葦席、竹笆及帆布等)的荷載應按實際情況采用。

4.2.2裝修與結構腳手架作業層上的施工均布活荷載標準值,應按表4.2.2采用;其他用途腳手架的施工均布活荷載標準值,應根據實際情況確定。

表4.2.2施工均布活荷載標準值注:斜道均布活荷載標準值不應低于2kN/m2

4.2.3作用于腳手架上的水平風荷載標準值,應按下式計算:

wk=0.7μz·μs·w0(4.2.3)

式中wk——風荷載標準值(kN/m2);

μz——風壓高度變化系數,按現行國家標準《建筑結構荷載規范》(GBJ9)規定采用;

μs——腳手架風荷載體型系數,按本規范表4.2.4的規定采用;

w0——基本風壓(kN/m2),按現行國家標準《建筑結構荷載規范》(GBJ9)的規定采用。

4.2.4腳手架的風荷載體型系數,應按表4.2.4的規定采用。

表4.2.4腳手架的風荷載體型系數μs注:1.μstw值可將腳手架視為桁架,按現行國家標準《建筑結構荷載規范》(GBJ9)表6.3.1第32項和第36項的規定計算;

2.φ為擋風系數,φ=1.2An/AW,其中An為擋風面積;AW為迎風面積。敞開式單、雙排腳手架的φ值宜按本規范附錄A表A-3采用。

4.3荷載效應組合

4.3.1設計腳手架的承重構件時,應根據使用過程中可能出現的荷載取其最不利組合進行計算,荷載效應組合宜按表4.3.1采用。

表4.3.1荷載效應組合4.3.2在基本風壓等于或小于0.35kN/m2的地區,對于僅有欄桿和擋腳板的敞開式腳手架,當每個連墻點覆蓋的面積不大于30m2,構造符合本規范第6.4節規定時,驗算腳手架立桿的穩定性,可不考慮風荷載作用。

5設計計算

5.1基本設計規定

5.1.1腳手架的承載能力應按概率極限狀態設計法的要求,采用分項系數設計表達式進行設計。可只進行下列設計計算:

(1)縱向、橫向水平桿等受彎構件的強度和連接扣件抗滑承載力計算;

(2)立桿的穩定性計算;

(3)連墻件的強度、穩定性和連接強度的計算;

(4)立桿地基承載力計算。

5.1.2計算構件的強度、穩定性與連接強度時,應采用荷載效應基本組合的設計值。永久荷載分項系數應取1.2,可變荷載分項系數應取1.4。

5.1.3腳手架中的受彎構件,尚應根據正常使用極限狀態的要求驗算變形。

驗算構件變形時,應采用荷載短期效應組合的設計值。

5.1.4當縱向或橫向水平桿的軸線對立桿軸線的偏心距不大于55mm時,立桿穩定性計算中可不考慮此偏心距的影響。

5.1.550m以下的常用敞開式單、雙排腳手架,當采用本規范第6.1.1條規定的構造尺寸,且符合本規范表5.1.7注、第6章構造規定時,其相應桿件可不再進行設計計算。但連墻件、立桿地基承載力等仍應根據實際荷載進行設計計算。

5.1.6鋼材的強度設計值與彈性模量應按表5.1.6采用。

表5.1.6鋼材的強度設計值與彈性模量(N/mm2)5.1.7扣件、底座的承載力設計值應按表5.1.7采用。

表5.1.7扣件、底座的承載力設計值(kN)注:扣件螺栓擰緊扭力矩值不應小于40N·m,且不應大于65N·m

5.1.8受彎構件的撓度不應超過表5.1.8中規定的容許值。

表5.1.8受彎構件的撓度注:l為受彎構件的跨度。

5.1.9受壓、受拉構件的長細比不應超過表5.1.9中規定的容許值。

表5.1.9受壓、受拉構件的容許長細比注:計算λ時,立桿的計算長度按本規范(5.3.3)式計算但k值取1.00,本表中其它桿件的計算長度l0按l0=μl=1.27l計算。

5.2縱向水平桿、橫向水平桿計算

5.2.1縱向、橫向水平桿的抗彎強度應按下式計算:

σ=M/W≤f(5.2.1)

式中M——彎矩設計值,應按本規范第5.2.2條的規定計算;

W——截面模量,應本規范附錄B表B采用;

f——鋼材的抗彎強度設計值,應按本規范表5.1.6采用。

5.2.2縱向、橫向水平桿彎矩設計值,應按下式計算:

M=1.2MGk+1.4ΣMQk(5.2.2)

式中MGk——腳手板自重標準值產生的彎矩;

MQk——施工荷載標準值產生的彎矩。

5.2.3縱向、橫向水平桿的撓度應符合下式規定:

v≤[v](5.2.3)

式中v——撓度;

[v]——容許撓度,應按本規范表5.1.8采用。

5.2.4計算縱向、橫向水平桿的內力與撓度時,縱向水平桿宜按三跨連續梁計算,計算跨度取縱距la;橫向水平桿宜按簡支梁計算,計算跨度l0可按圖5.2.4采用;雙排腳手架的橫向水平桿的構造外伸長度a=500時,其計算外伸長度a1可取300mm。

(a)雙排腳手架;(b)單排腳手架

1―橫向水平桿;2―縱向水平桿;3―立桿

圖5.2.4橫向水平桿計算跨度

5.2.5縱向或橫向水平與立桿連接時,其扣件的抗滑承載力應符合下式規定:

R≤Rc

式中R——縱向、橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值;

Rc——扣件抗滑承載力設計值,應按本規范表5.1.7采用。

5.3立桿計算

5.3.1立桿的穩定性應按下列公式計算:5.3.2計算立桿段的軸向力設計值N,應按下列公式計算:

不組合風荷載時

N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4ΣNQk(5.3.2-1)

組合風荷載時

N=1.2(NG1k+NG2k)+0.85×1.4ΣNQk(5.3.2-2)

式中NG1k——腳手架結構自重標準值產生的軸向力;

NG2k——構配件自重標準值產生的軸向力;

ΣNQk——施工荷載標準值產生的軸向力總和,內、外立桿可按一縱距(跨)內離工荷載總和的1/2取值。

5.3.3立桿計算長度l0應按下式計算:

l0=kμh(5.3.3)

式中k——計算長度附加系數,其值取1.155。

μ——考慮腳手架整體穩定因素的單桿計算長度系數,應按表5.3.3采用;

h——立桿步距。

表5.3.3腳手架立桿的計算長度系數μ5.3.4由風荷載設計值產生的立桿段彎矩Mw,可按下式計算:

Mw=0.85×1.4Mwk=0.85×1.4ωklah2/10(5.3.4)

式中Mwk——風荷載標準值產生的彎矩;

ww——風荷載標準值,應按本規范(4.2.3)式計算;

la——立桿縱距。

5.3.5立桿穩定性計算部位的確定應符合下列規定:

(1)當腳手架搭設尺寸采用相同的步距、立桿縱距、立桿橫距和連墻件間距時,應計算底層立桿段;

(2)當腳手架搭設尺寸中的步距、立桿縱距、立桿橫距和連墻件間距有變化時,除計算底層產桿段外,還必須對出現最大步距或最大立桿縱距、立桿橫距、連墻件間距等部位的立桿段進行驗算;

(3)雙管立桿變截面處主立桿上部單根立桿的穩定性,應按本規范公式5.3.1-1或5.3.1-2進行計算。

5.3.6當立桿采用單管時,敞開式、全封閉、半封閉腳手架的可搭設高度Hs,應按下列公式計算并取小者。但當符合本規范第4.3.2條規定時,可僅計算(5.3.6-1)式:5.3.7當按本規范第5.3.6條計算的腳手架搭設高度Hs等于或大于26m時,可按下式調整且不宜超過50m;

[H]=Hs/(1+0.001Hs)(5.3.7)

式中[H]——腳手架搭設高度限值(m)。

5.3.8高度超過50m的腳手架,可采用雙管立桿、分段懸挑或分段卸荷等有效措施,必須另行專門設計。

5.4連墻件計算

5.4.1連墻件的強度、穩定性和連接強度應按現行國家標準《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》(GBJ18)、《鋼結構設計規范》(GBJ17)、《混凝土結構設計規范》(GBJ10)等的規定計算。

(1)連墻件的軸向力設計值應按下式計算:

N1=Nlw+No(5.4.1)

式中Nl——連墻件軸向力設計值(kN);

Nlw——風荷載產生的連墻件軸向力設計值,應按本規范第5.4.2條的規定計算;

No——連墻件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力(kN),單排架取3,雙排架取5。

(2)扣件連墻件的連接扣件應按本規范5.2.5條的規定驗算抗滑承載力。

(3)螺栓、焊接連墻件與預埋件的設計承載力應大于扣件抗滑承載力設計值Rc。

5.4.2由風荷載產生的連墻件的軸向力設計值,應按下式計算:

Nlw=1.4·wk·Aw(5.4.2)

式中Aw——每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外側面的迎風面積。

5.5立桿地基承載力計算

5.5.1立桿基礎底面的平均壓力應滿足下式的要求:

p≤fg(5.5.1)

式中p——立桿基礎底面的平均壓力,

p=N/A;

N——上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值;

A——基礎底面積;

fg——地基承載力設計值,應按本規范公式5.5.2計算。

5.5.2地基承載力設計值應按下式計算:

fg=kc·fgk(5.5.2)

式中kc——腳手架地基承載力調整系數,應按本規范第5.5.3條的規定采用;

fgk——地基承載力標準值,應按現行國家標準《建筑地基礎設計規范》(GBJ7)附錄五的規定采用。

5.5.3地基承載力調整系數kc,對碎石土、砂土、回填土應取0.4;對粘土應取0.5;對巖石、混凝土應取1.0。

5.5.4對搭設在樓面上的腳手架,應對樓面承載力進行驗算。

5.6模板支架計算

5.6.1參與模板支架荷載效應組合的各項荷載及其荷載標準值應符合現行國家標準《混凝土結構工程施工及驗收規范》(GB50204)的有關規定。

5.6.2模板支架立桿的穩定性應按本規范公式(5.3.1-1)、(5.3.1-2),(5.3.4)計算,其中軸向力設計值和計算長度的計算應符合下列規定:

(1)模板支架立桿的軸向力設計值N,應按下列公式計算:

不組合風荷載時

N=1.2ΣNGk+1.4ΣNQk(5.6.2-1)

組合風荷載時

N=1.2ΣNGk+0.85×1.4ΣNQk(5.6.2-2)

式中ΣNGk——模板及支架自重、新澆混凝土自重與鋼筋自重標準值產生的軸向力總和;

ΣNQk——施工人員及施工設備荷載標準值、振搗混凝土時產生的荷載標準值產生的軸向力總和。

(2)模板支架立桿的計算長度lo,應按下式計算:

lo=h+2a(5.6.2)

式中h——支架立桿的步距;

a——模板支架產桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點的長度。

5.6.3模板支架立桿的壓縮變形值在自重和風荷載作用下的抗傾覆計算,應符合現行國家標準《混凝土結構工程施工及驗收規范》(GB50204)的有關規定。

6構造要求

6.1常用腳手架設計尺寸

6.1.1在符合本規范第4.3.2條規定時,常用敞開式單、雙排腳手架結構的設計尺寸,宜按表6.1.1-1、表6.1.1-2采用。

表6.1.1-1常用敞開式雙排腳手架的設計尺寸(m)注:1.表中所示2+2+4×0.35(kN/m2),包括下列荷載:

2+2(kN/m2)是二層裝修作業層施工荷載;

4×0.35(kN/m2)包括二層作業層腳手板,另兩層腳手板是根據本規范第7.3.12條的規定確定;

2.作業層橫向水平桿間距,應按不大于la/2設置。

表6.1.1-2常用敞開式單排腳手架的設計尺寸(m)注:同表6.1.1-1

6.2縱向水平桿、橫向水平桿、腳手板

6.2.1縱向水平桿的構造應符合下列規定:

(1)縱向水平桿宜設置在立桿內側,其長度不宜小于3跨;

(2)縱向水平桿接長宜采用對接扣件連接,也可采用搭接。對、接、搭接應符合下列規定:

1)縱向不平桿的對接扣件應交錯布置:兩根相鄰縱向水平桿的接頭不宜設置在同步或同跨內1;不同步或不同跨兩個相鄰接頭在水平方向錯開的距離不應小于500mm;各接頭中心至最近主節點的距離不宜大于縱距的1/3(圖6.2.1-1);

2)搭接長度不應小于1m,應等間距設置3個旋轉扣件固定,端部扣件蓋板邊緣至搭接縱向水平桿桿端的距離不應小于100mm;

(a)接頭不在同步內(立面);(b)接頭不在同跨內(平面)

1―立桿;2―縱向水平桿;3―橫向水平桿

圖6.2.1-1縱向水平桿對接接頭布置

3)當使用沖壓鋼腳手板、木腳手板、竹串片腳手板時,縱向水平桿應作為橫向水平桿的支座,用直角扣件固定在立桿上;當使用竹笆腳手板時,縱向水平桿應采用直角扣件固定在橫向水平桿上,并應等間距設置,間距不應大于400mm(圖6.2.1-2)。

1―立桿;2―縱向水平桿;3―橫向水平桿;4―竹笆腳手板;5―其它腳手板

圖6.2.1-2鋪竹笆腳手板時縱向水平桿的構造

6.2.2橫向水平桿的構造應符合下列規定:

(1)主節點處必須設置一根橫向水平桿,用直角扣件扣接且嚴禁拆除。主節點處兩個直角扣件的中心距不應大于150mm。在雙排腳手架中,靠墻一端的外伸長度a(圖5.2.4)不應大于0.4l,且不應大于500mm;

(2)作業層上非主節點處的橫向不平桿,宜根據支承腳手板的需要等間距設置,最大間距不應大于縱距的1/2;

(3)當使用沖壓鋼腳手板、木腳手板、竹串片腳手板時,雙排腳手架的橫向水平桿兩端均應采用直角扣件固定在縱向水平桿上;單排腳手架的橫向水平桿的一端,應用直角扣件固定在縱向水平桿上,另一端應插入墻內,插入長度不應小于180mm。

(4)使用竹笆腳手板時,雙排腳手架的橫向水平桿兩端。應用直角扣件固定在立桿上;單排腳手架的橫向水平桿的一端,應用直角扣件固定在立桿上,另一端應插入墻內,插入長度亦不應小于180mm。

6.2.3腳手板的設置應符合下列規定:

(1)作業層腳手板應鋪滿、鋪穩,離開墻面120~150mm;

(2)沖壓鋼腳手板、木腳手板、竹串片腳手板等,應設置在三根橫向水平桿上。當腳手板長度小于2m時,可采用兩根橫向水平桿支承,但應將腳手板兩端與其可靠固定,嚴防傾翻。此三種腳手板的鋪設可采用對接平鋪,亦可采用搭接鋪設。腳手板對接平鋪時,接頭處必須設兩根橫向水平桿,腳手板外伸長應取130~150mm,兩塊腳手板外伸長度的和不應大于300mm(圖6.2.3a);腳手板搭接鋪設時,接頭必須支在橫向水平桿上,搭接長度應大于200mm,其伸出橫向水平桿的長度不應小于100mm(圖6.2.3b)。

(3)竹笆腳手板應按其主竹筋垂直于縱向水平桿方向鋪設,且采用對接平鋪,四個角應用直徑1.2mm的鍍鋅鋼絲固定在縱向水平桿上。

(4)作業層端部腳手板探頭長度應取150mm,其板長兩端均應與支承桿可靠地固定。

(a)腳手板對接;(b)腳手板搭接

圖6.2.3腳手板對接、搭接構造

6.3立桿

6.3.1每根立桿底部應設置底座或墊板。

6.3.2腳手架必須設置縱、橫向掃地桿。縱向掃地桿應采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm處的立桿上。橫向掃地桿亦應采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。當產桿基礎不在同一高度上時,必須將高處的縱向掃地桿向低處延長兩跨與立桿固定,高低差不應大于1m。靠邊坡上方的立桿軸線到邊坡的距離不應小于500mm(圖6.3.2)。

1―橫向掃地桿;2―縱向掃地桿

圖6.3.2縱、橫向掃地桿構造

6.3.3腳手架底層步距不應大于2m(圖6.3.2)。

6.3.4立桿必須用連墻件與建筑物可靠連接,連墻件布置間距宜按本規范表6.4.1采用。

6.3.5立桿接長除頂層頂步可采用搭接處,其余各層各步接頭必須采用對接扣件連接。對接、搭接應符合下列規定:

(1)立桿上的對接扣件應交錯布置:兩根相鄰立桿的接頭不應設置在同步內,同步內隔一根立桿的兩個相隔接頭在高度方向錯開的距離不宜小于500mm;各接頭中心至主節點的距離不宜大于步距的1/3;

(2)搭接長度不應小于1m,應采用不少于2個旋轉和扣件固定,端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不應小于100mm。

6.3.6立桿頂端宜高出女兒墻上皮1m,高出檐口上皮1.5m。

6.3.7雙管立桿中副立桿的高度不應低于3步,鋼管長度不應小于6m。

6.4連墻件

6.4.1連墻件數量的設置除應滿足本規范第5.3節、第5.4.1、5.4.2條計算要求外,尚應符合表6.1的規定。

表6.4.1連墻件布置最大間距注:h——步距;la——縱距。

6.4.2連墻件的布置應符合下列規定:

(1)宜靠近主節點設置,偏離主節點的距離不應大于300mm;

(2)應從底層第一步縱向水平桿處開始設置,當該處設置有困難時,應采用其它可靠措施固定;

(3)宜優先采用菱形布置,也可采用方形、矩形布置;

(4)一字型、開口型腳手架的兩端必須設置連墻件,連墻件的垂直間距不應大于建筑物的層高,并不應大于4m(2步)。

6.4.3對高度在24m以下的單、雙排腳手架,宜采用剛性連墻件與建筑物可靠連接,亦可采用拉筋和頂撐配合使用的附墻連接方式。嚴禁使用僅有拉筋的柔性連墻件。

6.4.4對高度24m以上的雙排腳手架,必須采用剛性連墻件與建筑物可靠連接。

6.4.5連墻件的構造應符合下列規定:

(1)連墻件中的連墻桿或拉筋宜呈水平設置,當不能水平設置時,與腳手架連接的一端應下斜連接,不應采用上斜連接;

(2)連墻件必須采用可承受拉力和壓力的構造。采用拉筋必須配用頂撐,頂撐應可靠地頂在混凝土圈梁、柱等結構部位。拉筋應采用兩根以上直徑4mm的鋼絲擰成一股,使用的不應少于2股;亦可采用直徑不小于6mm的鋼筋。

6.4.6當腳手架下部暫不能設連墻件時可搭設拋撐。拋撐應采用通長桿件與腳手架可靠連接,與地面的傾角應在45°~60°之間;連接點中心至主節點的距離不應大于300mm。拋撐應在連墻件搭設后方可拆除。

6.4.7架高超過40m且有風渦流作用時,應采取抗上升翻流作用的連墻措施。

6.5門洞

6.5.1單、雙排腳手架門洞宜采用上升斜桿、平行弦桿桁架結構型式(圖6.5.1),斜桿與地面的傾角α應在45°~60°之間。門洞桁架的型式宜按下列要求確定:

(1)當步距(h)小于縱距(la)時,應采用A型;

(2)當步距(h)大于縱距(la)時,應采用B型,并應符合下列規定:

1)h=1.8m時,縱距不應大于1.5mm;

2)h=2.0m時,縱距不應大于1.2mm。

6.5.2單、雙排腳手架門洞桁架的構造應符合下列規定:

(1)單排腳手架門洞處,應在平面桁架(圖6.5.1中ABCD)的每一節間設置一根斜腹桿;雙排腳手架門洞處的空間桁架,除下弦平面外,應在其余5個平面內的圖示節間設置一根斜腹桿(圖6.5.1中1-1、2-2、3-3剖面);

(2)斜腹桿宜采用旋轉扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出墻上,旋轉扣件中心線至主節點的距離不宜大于150mm。當斜腹桿在1跨內跨越2個步距(圖6.5.1A型)時,宜在相交的縱向水平桿處,增設一根橫向水平桿,將斜腹桿固定在其伸出端上;

(a)挑空一根立桿(A型);(b)挑空二根立桿(A型);(c)挑空一根立桿(B型);(d)挑空二根立桿(B型);

1―防滑扣件;2―增設的橫向水平桿;3―副立桿;4―主立桿

圖6.5.1門洞處上升斜桿、平行弦桿桁架

1-增設的縱向水平桿

圖6.5.3單排腳手架過窗洞構造

(3)斜腹桿宜采用通長桿件,當必須接長使用時,宜采用對接扣件連接,也可采用搭接,搭接構造應符合本規范第6.3.5條的規定。

6.5.3單排腳手架過窗洞時應增設立桿或增設一根縱向水平桿(圖6.3.5)。

6.5.4門洞桁架下的兩側立桿應為雙管立桿,副立桿高度應高于門洞口1~2步。

6.5.5門洞桁架中伸出上下弦桿的桿件端頭,均應增設一個防滑扣件(圖6.5.1),該扣件宜緊靠主節點處的扣件。

6.6剪刀撐與橫向斜撐

6.6.1雙排腳手架應設剪刀撐與橫向斜撐,單排腳手架應設剪刀撐。

6.6.2剪刀撐的設置應符合下列規定:

(1)每道剪刀撐跨越立桿的根數宜按表6.6.2的規定確定。每道剪刀撐寬度不應小于4跨,且不應小于6m,斜桿與地面的傾角宜在45°~60°之間;

表6.6.2剪刀撐跨越立桿的最多根數(2)高度在24m以下的單、雙排腳手架,均必須在外側立面的兩端各設置一道剪刀撐,并應由底至頂連續設置;中間各道剪刀撐之間的凈距不應大于15m(圖6.6.2);

圖6.6.2剪刀撐布置

(3)高度在24m以上的雙排腳手架應在外側立面整個長度和高度上連續設置剪刀撐;

(4)剪刀撐斜桿的接長宜采用搭接,搭接應符合本規范第6.3.5條的規定;

(5)剪刀撐斜桿應用旋轉扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立桿上,旋轉扣件中心線至主節點的距離不宜大于150mm。

6.6.3橫向斜撐的設置應符合下列規定:

(1)橫向斜撐應在同一節間,由底至頂層呈之字型連續布置,斜撐的固定應符合本規范第6.5.2條第2款的規定;

(2)一字型、開口型雙排腳手架的兩端均必須設置橫向斜撐,中間宜每隔6跨設置一道;

(3)高度在24m以下的封閉型雙排腳手架可不設橫向斜撐,高度在24m以上的封閉型腳手架,除拐角應設置橫向斜撐外,中間應每隔6跨設置一道。

6.7斜道

6.7.1人行并兼作材料運輸的斜道的型式宜按下列要求確定:

(1)高度不大于6m的腳手架,宜采用一字型斜道;

(2)高度大于6m的腳手架,宜采用之字型斜道;

6.7.2斜道的構造應符合下列規定:

(1)斜道宜附著外腳手架或建筑物設置;

(2)運料斜道寬度不宜小于1.5m,坡度宜采用1∶6,人行斜道寬度不宜小于1m,坡度宜采用1∶3;

(3)拐彎處應設置平臺,其寬度不應小于斜道寬度;

(4)斜道兩側及平臺外圍均應設置欄桿及擋腳板。欄桿高度應為1.2m,擋腳板高度不應小于180mm;

(5)運料斜道兩側、平臺外圍和端部均應按本規范第6.4.1~6.4.6條的規定設置連墻件;每兩步應加設水平斜桿;應按本規范第6.6.2和6.6.3條的規定設置剪刀撐和橫向斜撐。

6.7.3斜道腳手板構造應符合下列規定:

(1)腳手板橫鋪時,應在橫向水平桿下增設縱向支托桿,縱向支托桿間距不應大于500mm;

(2)腳手板順鋪時,接頭宜采用搭接;下面的板頭應壓住上面的板頭,板頭的凸棱外宜采用三角木填順;

(3)人行斜道和運料斜道的腳手板上應每隔250~300mm設置一根防滑木條,木條厚度宜為20~30mm。

6.8模板支架

6.8.1模板支架立桿的構造應符合下列規定:

(1)模板支架立桿的構造應符合本規范第6.3.1、6.3.2、6.3.3、6.3.5條的規定;

(2)支架立桿應豎直設置,2m高度的垂直允許偏差為15mm;

(3)設支架立桿根部的可調底座,當其伸出長度超過300mm時,應采用取可靠措施固定;

(4)當梁模板支架立桿采用單根立桿時,立桿應設在梁模板中心線外,其偏心距不應大于25mm。

6.8.2滿堂模板支架的支撐設置應符合下列規定:

(1)滿堂模板支架四邊與中間每隔四排支架立桿應設置一道縱向剪刀撐,由底至頂連續設置;

(2)高于4m的模板支架,其兩端與中間每隔4排立桿從頂層開始向下每隔2步設置一道水平剪刀撐;

(3)剪刀撐的構造應符合本規范第6.6.2條的規定。

7施工

7.1施工準備

7.1.1單位工程負責人應按施工組織設計中有關腳手架的要求,向架設和使用人員進行技術交底。

7.1.2應按本規范第8.1.1~8.1.5條的規定和施工組織設計的要求對鋼管、扣件、腳手板等進行檢查驗收,不合格產品不得使用。

7.1.3經檢驗合格的構配件應按品種、規格分類,堆放整齊、平穩,堆放場地不得有積水。

7.1.4應清除搭設場地雜物,平整搭設場地,并使排水暢通。

7.1.5當腳手架基礎下有設備基礎、管溝時,在腳手架使用過程中不應開挖,否則必須采取加固措施。

7.2地基與基礎

7.2.1腳手架地基與基礎的施工,必須根據腳手架搭設高度、搭設場地土質情況與現行國家標準《地基與基礎工程施工及驗收規范》(GBJ202)的有關規定進行。

7.2.2腳手架底座底面標高宜于自然地坪50mm。

7.2.3腳手架基礎經驗收合格后,應按施工組織設計的要求放線定位。

7.3搭設

7.3.1腳手架必須配合施工進度搭設,一次搭設高度不應超過相鄰連墻件以上二步。

7.3.2每搭完一步腳手架后,應按本規范表8.2.4的規定校正步距、縱距、橫距及立桿的垂直度。

7.3.3底座安放應符合下列規定:

(1)底座、墊板均應準確地放在定位線上;

(2)墊板宜采用長度不少于2跨、厚度不小于50mm的木墊板,也可采用槽鋼。

7.3.4立桿搭設應符合下列規定:

(1)嚴禁將外徑48mm與51mm的鋼管混合使用;

(2)相鄰立桿的對接扣件不得在同一高度內,錯開距離應符合本規范第6.3.5條的規定;

(3)開始搭設立桿時應每隔6跨設置一根拋撐,直至連墻件安裝穩定后,方可根據情況拆除;

(4)當搭至有連墻件的構造點時,在搭設完該處的立桿、縱向水平桿、橫向水平桿后,應立即設置連墻件;

(5)頂層立桿搭接長度與立桿頂端伸出建筑物的高度應符合本規范第6.3.5、6.3.6條的規定。

7.3.5縱向水平桿搭設應符合下列規定:

(1)縱向水平桿的搭設應符合本規范第6.2.1條的構造規定;

(2)在封閉型腳手架的同一步中,縱向水平桿應四周交圈,用直角扣件與內外角部立桿固定。

7.3.6橫向水平桿搭設應符合下列規定:

(1)搭設橫向水平桿應符合本規范第6.2.2條的構造規定;

(2)雙排腳手架橫向水平桿的靠墻一端至墻裝飾面的距離不宜大于100mm;

(3)單排腳手架的橫向水平桿不應設置在下列部位:

1)設計上不允許留腳手眼的部位;

2)過梁上與過梁兩端成60°角的三角形范圍內及過梁凈跨度1/2的高度范圍內;

3)寬度小于1m的窗間墻;

4)梁或梁墊下及其兩側各500mm的范圍內;

5)磚砌體的門窗洞口兩側200mm和轉角處450mm的范圍內;其它砌體的門窗洞口兩側300mm和轉角處600mm的范圍內;

6)獨立或附墻磚柱。

7.3.7縱向、橫向掃地桿搭設應符合本規范第6.3.2條的構造規定。

7.3.8連墻件、剪刀撐、橫向斜撐等的搭設應符合下列規定:

(1)連墻件搭設應符合本規范第6.4節的構造規定。當腳手架施工操作層高出連墻件二步時,應采取臨時穩定措施,直到上一層連墻件搭設完后方可根據情況拆除;

(2)剪刀撐、橫向斜撐搭設應符合本規范第6.6節的規定,并應隨立桿、縱向和橫向水平桿等同步搭設,各底層斜桿下端均必須支承在墊塊或墊板上。

7.3.9門洞搭設應符合本規范第6.5節的構造規定。

7.3.10扣件安裝應符合下列規定:

(1)扣件規格必須與鋼管外徑(φ48或φ51)相同;

(2)螺栓擰緊扭力矩不應小于40N·m,且不應大于65N·m;

(3)在主節點處固定橫向水平桿、縱向水平桿、剪刀撐、橫向斜撐等用的直角扣件、旋轉扣件的中心點的相互距離不應大于150mm;

(4)對接扣件開口應朝上或朝內;

(5)各桿件端頭伸出扣件蓋板邊緣長度不應小于100mm。

7.3.11作業層、斜道的欄桿和擋腳板的搭設應符合下列規定(圖7.3.11);

(1)欄桿和擋腳板均應搭設在外立桿的內側;

(2)上欄桿上皮高度應為1.2m;

(3)擋腳板高度不應小于180mm;

(4)中欄桿應居中設。

1―上欄桿;2―外立桿;3―擋腳板;4―中欄桿

圖7.3.11欄桿與擋腳板構造

7.3.12腳手板的鋪設應符合下列規定:

(1)腳手架應鋪滿、鋪穩,離開墻面120~150mm;

(2)采用對接或搭接時均應符合本規范第6.2.3條的規定;腳手板探頭應用直徑3.2mm鍍鋅鋼絲固定在支承桿件上;

(3)在拐角、斜道平臺口處的腳手板,應與橫向水平桿可靠連接,防止滑支;

(4)自頂層作業層的腳手板下計,宜每隔12m滿鋪一層腳手板。

7.3.13模板支架搭設除應符合本規范第6.8節構造規定外,尚應符合現行國家標準《混凝土結構工程施工及驗收規范》(GB50204)的有關規定。

7.4拆除

7.4.1拆除腳手架的準備工作應符合下列規定:

(1)應全面檢查腳手架的扣件連接、連墻件、支撐體系等是否符合構造要求;

(2)應根據檢查結果補充完善施工組織設計中的拆除順序和措施,經主管部門批準后方可實施;

(3)應由單位工程負責人進行拆除安全技術交底;

(4)應清除腳手架上雜物及地面障礙物。

7.4.2拆除腳手架時,應符合下列規定:

(1)拆除作業必須由上而下逐層進行,嚴禁上下同時作業;

(2)連墻件必須隨腳手架逐層拆除,嚴禁先將連墻件整層或數層拆除后再拆腳手架;分段拆除高差不應大于2步,如高差大于2步,應增設連墻件加固;

(3)當腳手架拆至下部最后一根長立桿的高度(約6.5m)時,應先在適當位置搭設臨時拋撐加固后,再拆除連墻件;

(4)當腳手架采取分段、分立面拆除時,對不拆除的腳手架兩端,應先按本規范第6.4.32條第4款、第6.6.3條第1、2款的規定設置連墻件和橫向斜撐加固。

7.4.3卸料時應符合下列規定:

(1)各構配件嚴禁拋擲至地面;

(2)運至地面的構配件應按本規范第8.1.2~8.1.5條的規定及時檢查、整修與保養,并按品種、規格隨時碼堆存放。

8檢查與驗收

8.1構配件檢查與驗收

8.1.1新鋼管的檢查應符合下列規定;

(1)應有產品質量合格證;

(2)應有質量檢驗報告,鋼管材質檢驗方法應符合現行國家標準《金屬拉伸試驗方法》(GB/T228)的有關規定,質量應符合本規范第3.1.1條的規定;

(3)鋼管表面應平直光滑,不應有裂縫、結疤、分層、錯位、硬彎、毛刺、壓痕和深的劃道;

(4)鋼管外徑、壁厚、端面等的偏差,應分別符合本規范表8.1.5的規定;

(5)鋼管必須涂有防銹漆。

8.1.2舊鋼管的檢查應符合下列規定:

(1)表面銹蝕深度應符合本規范表8.1.5序號3的規定。銹蝕檢查應每年一次。檢查時,應在銹蝕嚴重的鋼管中抽取三根,在每根銹蝕嚴重的部位橫向截斷取樣檢查,當銹蝕深度超過規定值時不得使用;

(2)鋼管彎曲變形應符合本規范表8.1.5序號4的規定。

8.1.3扣件的驗收應符合下列規定:

(1)新扣件應有生產許可證、法定檢測單位的測試報告和產品質量合格證。當對扣件質量有懷疑時,應按現行國家標準《鋼管腳手架扣件》(GB15831)的規定抽樣檢測;

(2)舊扣件使用前應進行質量檢查,有裂縫、變形的嚴禁使用,出現滑絲的螺栓必須更換;

(3)新、舊扣件均應進行防銹處理。

8.1.4腳手板的檢查應符合下列規定:

(1)沖壓鋼腳手板的檢查應符合下列規定:

1)新腳手板應有產品質量

2)尺寸偏差應符合本規范表8.1.5序號5的規定,且不得有裂紋、開焊與硬彎;

3)新、舊腳手板均應涂防銹漆。

(2)木腳手板的檢查應符合下列規定:

1)木腳手板的寬度不宜小于200mm,厚度不應小于50mm;其質量應符合本規范第3.3.3條的規定;腐朽的腳手板不得使用;

2)竹笆腳手板、竹串片腳手板的材料應符合規范第3.3.4條的規定。

8.1.5構配件的偏差應符合表8.1.5的規定。

表8.1.5構配件的允許偏差

8.2腳手架檢查與驗收

8.2.1腳手架及其地基基礎應在下列階段進行檢查與驗收:

(1)基礎完工后及腳手架搭設前;

(2)作業層上施加荷載前;

(3)每搭設完10~13m高度后;

(4)達到設計高度后;

(5)遇有六級大風與大雨后;寒冷地區開凍后;

(6)停用超過一個月。

8.2.2進行腳手架檢查、驗收時應根據下列技術文件:

(1)本規范第8.2.3~8.2.5條的規定;

(2)施工組織設計及變更文件;

(3)技術交底文件。

8.2.3腳手架使用中,應定期檢查下列項目:

(1)桿件的設置和連接,連墻件、支撐、門洞桁架等的構造是否符合要求;

(2)地基是否積水,底座是否松動,立桿是否懸空;

(3)扣件螺栓是否松動;

(4)高度在24m以上的腳手架,其立桿的沉降與垂直度的偏差是否符合本規范表8.2.4項次1、2的規定;

(5)安全防護措施是否符合要求;

(6)是否超載。

8.2.4腳手架搭設的技術要求、允許偏差與檢驗方法,應符合表8.2.4的規定。

表8.2.4腳手架搭設的技術要求、允許偏差與檢驗方法注:圖中1―立桿;2―縱向水平桿;3―橫向水平桿;4―剪刀撐。

8.2.5安裝后的扣件螺栓擰緊扭力矩應采用扭力板手檢查,抽樣方法應按隨機分布原則進行。抽樣檢查數目與質量判定標準,應按表8.2.5的規定確定。不合格的必須重新擰緊,直至合格為止。

表8.2.5扣件擰緊抽樣檢查數目及質量判定標準9安全管理

9.0.1腳手架搭設人員必須是經過按現行國家標準《特種作業人員安全技術考核管理規則》(GB5036)考核合格的專業架子工。上崗人員應定期體檢,合格者方可持證上崗。

9.0.2搭設腳手架人員必須戴安全帽、系安全帶、穿防滑鞋。

9.0.3腳手架的構配件質量與搭設質量,應按本規范第8章的規定進行檢查驗收,合格后方準使用。

9.0.4作業層上的施工荷載應符合設計要求,不得超載。不得將模板支架、纜風繩、泵送混凝土和砂漿的輸送管等固定在腳手架上;嚴禁懸掛起重設備。

9.0.5當有六級及六級以上大風和霧、雨、雪天氣時應停止腳手架搭設與拆除作業。雨、雪后上架作業應有防滑措施,并應掃除積雪。

9.0.6腳手架的安全檢查與維護,應按本規范第8.2.2~8.2.5條的規定進行。安全網應按有關規定搭設或拆除。

9.0.7在腳手架使用期間,嚴禁拆除下列桿件:

(1)主節點處的縱、橫向水平桿,縱、橫向掃地桿;

(2)連墻件。

9.0.8不得在腳手架基礎及其鄰近處進行挖掘作業,否則應采取安全措施,并報主管部門批準。

9.0.9臨街搭設腳手架時,外側應有防止墜物傷人的防護措施。

9.0.10在腳手架上進行電、氣焊作業時,必須有防火措施和專人看守。

9.0.11工地臨時用電線路的架設及腳手架接地、避雷措施等,應按現行行業標準《施工現場臨時用電安全技術規范》(JGJ46)的有關規定執行。

9.0.12搭拆腳手架時,地面應設圍欄和警戒標志,并派專人看守,嚴禁非操作人員入內。

附錄A扣件式鋼管腳手架每米立桿承受的結構自重、常用構配件與材料自重、擋風系數

表A-1φ48×3.5鋼管腳手架每米立桿承受的結構自重標準值gk(kN/m)注:1.雙排腳手架每米立桿承受的結構自重標準值是指內、外立桿的平均值;單排腳手架每米立桿承受的結構自重標準值系按雙排腳手架外立桿等值采用;

2.當采用φ51×3鋼管時,每米立桿承受結構自重標準值可按表中數值乘以0.96采用。

表A-2常用構配件與材料、人員的自重表A-3敞開式單、雙排扣件式鋼管(φ48×3.5mm)腳手架的擋風系數φ值注:當采用φ51×3鋼管時,表中系數乘以1.06。

附錄B鋼管截面特性

表B鋼管截面特性

附錄CQ235-A鋼軸心受壓構件的穩定系數

表C穩定系數φ表注:當λ>250時,φ=7320/λ2

本規范用詞說明

(1)為便于在執行本規范條文時區別對待,對要求嚴格程度不同的用詞說明如下:

1)表示很嚴格,非這樣做不可的:

正面詞采用“必須”;

反面詞采用“嚴禁”。

2)表示嚴格,在正常情況下均應這樣做的:

正面詞采用“應”;

反面詞采用“不應”或“不得”。

3)表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應這樣做的:

正面詞采用“宜”;

反面詞采用“不宜”。

表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”。

(2)條文中指明應按其它有關標準執行的寫法為“應按……執行”或“應符合……要求(或規定)”。

建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范條文說明

1總則

1.0.1本條是扣件式鋼管腳手架設計、施工時必須遵循的原則。

1.0.2本條明確指出,本規范僅適用于工業與民用建筑施工用落地式(底撐式)單、雙排扣件式鋼管腳手架的設計與施工,以及水平混凝土結構工程施工中模板支架的設計與施工。同時還強調了單排腳手架不適用的范圍,以利于保證安全。不適用的四種情況是按照現行國家標準《砌體工程施工及驗收規范》(GB50203)第2.0.12條的規定制定的,這些規定在部分省、市、建筑公司已編入操作規程中。

1.0.3~1.0.4這是針對目前施工現場腳手架設計與施工中存在的問題而作的規定,旨在確保腳手架工程做到經濟合理、安全可靠,最大限度地防止傷亡事故的發生。

1.0.5關于引用標準的說明:

我國扣件式鋼管腳手架使用φ48×3.5mm鋼管絕大部分是焊接鋼管,屬冷彎薄壁型鋼材,其材料設計強度f值與軸心受壓構件的穩定系數φ值,應引用現行國家標準《冷彎薄壁型結構技術規范》(GBJ18)。在其它情況采用熱軋無縫鋼管時,則應引用現行國家標準《鋼結構設計規范》(GBJ17)。2術語、符號

2.1術語

本節術語所述腳手架各桿件的位置,示于圖1。

2.2符號

本規范的符合采用現行國家標準《工程結構設計基本術語和通用符號》(GBJ132)的規定。

1―外立桿;2―內立桿;3―橫向水平桿;4―縱向水平桿;5―欄桿;6―擋腳板;7―直角扣件;8―旋轉扣件;9―連墻件;10―橫向斜撐;11―主立桿;12―副立桿;13―拋撐;14―剪刀撐;15―墊板;16―縱向掃地桿;17―橫向掃地桿;

圖1扣件式鋼管腳手架各桿件位置。

3構配件

3.1鋼管

3.1.1本條規定的說明:

(1)試驗表明,腳手架的承載能力由穩定條件控制,失穩時的臨界應力一般低于100N/mm2,采用高強度鋼材不能充分發揮其強度,采用現行國家標準《碳素結構鋼》中Q235-A級鋼比較經濟合理;

(2)經幾十年工程實踐證明,采用電焊鋼管能滿足使用要求,成本比無縫鋼管低。為此,在德國、英國的同類標準中也均采用。

3.1.2本條規定的說明:

(1)我國和英、日、德等國幾十年的工程實踐證明:直徑48mm鋼管具有使用性能好的特點,所以在各國的標準中都規定采用。鑒于目前仍有一些省、市建筑公司擁有相當數量直徑51mm的鋼管,從經濟考慮不能禁止使用,只能逐步淘汰。建議已使用的單位不要再擴大使用量;

(2)限制鋼管的長度與重量是為確保施工安全,運輸方便。

3.1.3本條規定了鋼管應具備的形狀與表面質量,有利于確保鋼管受力和立桿對接平衡。

3.2扣件

3.2.1本條的規定表明:本規范在現階段暫不推薦鋼板沖壓扣件,其原因是這種扣件尚無標準,難以檢查驗收,而且蓋板受力后又易產生變形,重復使用次數比可鍛鑄鐵扣件少。

3.2.2本條的規定旨在確保質量,因為我國目前各生產廠的扣件螺栓所采用的材質差異較大。檢查表明,當螺栓扭力矩達70N·m時,大部分螺栓已滑絲不能使用。

3.3腳手板

3.3.1本條規定旨在便于現場搬運和使用安全。

4荷載

4.1荷載分類

4.1.1~4.1.3本條采用的永久荷載(恒荷載)和可變荷載(活荷載)分類是根據現行國家標準《建筑結構荷載規范》(GBJ9)第2.1.1條確定的。

在進行腳手架設計時,應根據施工要求,在施工組織設計文件中明確規定構配件的設置數量,且在施工過程中不能隨意增加。腳手板粘積的建筑砂漿等引起的增重是不利于安全的因素,已在腳手架的設計安全度中統一考慮。

4.2荷載標準值

4.2.1對腳手架恒荷載的取值,說明如下:

(1)對附錄A表A-1的說明

每米立桿承受的結構自重標準值的計算條件如下:

1)構配件取值;

每個扣件自重是按抽樣408個的平均值加兩倍標準差求得。

直角扣件:按每個主節點處二個,每個自重:13.2N/個;

旋轉扣件:按剪刀撐每個扣接點一個,每個自重:14.6N/個;

對接扣件:按每6.5m長的鋼管一個,每個自重:18.4N/個;

橫向水平桿每個主節點一根,取2.2m長;

鋼管尺寸:φ48×3.5mm,每米自重:38.4N/m。

2)計算圖形見圖2。

由于單排腳手架立桿的構造與雙排的外立桿相同,故每米立桿承受的結構自重標準值可按雙排的外立桿等值采用。

圖2每米立桿承受的結構自重標準計算圖

為簡化計算,雙排腳手架每米立桿承受的結構自重標準值是采用內、外立桿的平均值。

(2)對表4.2.1-1的說明

腳手板的自重,按分別抽樣12~50塊的平均值加兩部標準差求得。

4.2.2本條規定的施工均布活荷載標準值,主要是根據我國長期使用2kN/m2和2.7kN/m2的實際情況,并參考了國外同類標準的荷載系列,如德國為1、2、3kN/m2、英國為0.75、1.5、2.0、2.5、3.0kN/m2確定的。

4.2.3對風荷載的規定說明如下:

(1)現行國家標準《建筑結構荷載規范》規定的風荷載標準值中,還應乘以風振系數βz,以考慮風壓脈動對高層結構的影響。考慮到腳手架附著在主體結構上,故取βz=1.0;

(2)對基本風壓wo值乘以0.7修正系數,其根據是:

《建筑結構荷載規范》的基本風壓wo是根據重現期為30年確定的,而腳手架使用期較短,一般為2~5年,遇到強勁風的概率相對要小得多;0.7是參考英國腳手架標準(BS5973-1981)計算確定;

(3)腳手架的風荷載體型系數分布比較復雜,國內研究不多,僅廣東省建筑施工設計研究所對廣東國際大廈腳手架做過風洞實驗。國外相關標準在腳手架風荷載計算方面也都未給出具體方法。

4.2.4腳手架的風荷載體型系數μs主要按照現行國家標準《建筑結構荷載規范》的規定。

應該指出,腳手架上風荷載的作用比較復雜,目前的研究還很不夠,尚待積累經驗和科學試驗,使確定的風荷載體型系數能滿足各種情況的需要。

對附錄A表A-3的說明:

敞開式扣件鋼管腳手架的擋風系數是由下式計算確定:

φ=1.2An/la·h

式中1.2——節點面積增大系數;

An——一步一縱距(跨)內鋼管的總擋風面積An=(la+h+0.325lah)d;

la——立桿縱距(m);

h——立桿步距(m);

0.325——腳手架立面每平方內剪刀撐的平均長度;

d——鋼管外徑(m)。

4.3荷載效應組合

4.3.1本條明確規定了腳手架的荷載效應組合,但未考慮偶然荷載,這是由于在本規范第9章中,已規定不容許撞擊力等作用于腳手架,故本條不考慮爆炸力、撞擊力等偶然荷載。

4.3.2鑒于在立桿穩定性計算中,底層立桿的軸向力最大,起控制作用,而當基本風壓在0.35kN/m2時,風荷產生的附加應力小于設計強度的5%,故可以忽略風荷載。

5設計計算

5.1基本設計規定

5.1.1~5.1.3這幾條所規定的設計方法與荷載分項系數等,均與現行國家標準《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》、《鋼結構設計規范》一致。腳手架與一般結構相比,其工作條件具有以下特點:

(1)所受荷載變異性較大;

(2)扣件連接節點屬于半剛性,且節點剛性大小與扣件質量、安裝質量有關,節點性能存在較大變異;

(3)腳手架結構、構件存在初始缺陷,如桿件的初彎曲、銹蝕,搭設尺寸誤差、受荷偏心等均較大;

(4)與墻的連接點,對腳手架的約束性變異較大。

5.1.4用扣件連接的鋼管腳手架,其縱向或橫向水平桿的軸線與立桿軸線在主節點上并不匯交在一點。當縱向或橫向水平桿傳荷載至立桿時,存在偏心距53mm(圖3)。在一般情況下,此偏心產生的附加彎曲應力不大,為了簡化計算,予以忽略。國外同類標準(如英、日、法等國)對此項偏心的影響也做了相同處理。由于忽略偏心而帶來的不安全因素,本規范已在有關的調整系數中加以考慮(見5.3.1~5.3.4條說明)。

5.1.6關于鋼材設計強度取值的說明

本規范按《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》的規定,對Q235-A級鋼的抗拉、抗壓、抗彎強度設計值f取為:205N/mm2。這是對一般結構進行可靠度分析確定的。

1―螺母;2―墊圈;3―蓋板;4―螺栓;5―縱向水平桿;6―立桿

圖3直角扣件

5.1.7表5.1.7給出的扣件抗滑承載力設計值,是根據現行國家標準《鋼管腳手架扣件》規定的標準值除以抗力分項系數1.25得到的。

5.1.8表5.1.8的容許撓度是根據現行國家標準《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》(GBJ18)及《鋼結構設計規范》(GBJ17)的規定確定的。

5.1.9本條規定立桿的容許長細比大于現行國家標準《鋼結構設計規范》(GBJ17)第5.3.7條規定的150,說明如下:

幾十年來,我國和英、日、德等國一直采用直徑為48mm、壁厚為3~4mm的鋼管。搭設步距為1.8~2.0m的裝修腳手架,其長細比用本規范第5.3.3條規定的計算長度系數計算均大于150(表1),若采用150就不能滿足使用要求。為此,本條參考了英國同類標準BS5973-1981的規定,確定了表5.1.9給出的容許值。

由于其它壓(拉)桿是按單根桿件進行驗算,不能采用本規范表5.3.3給出的μ值,而取μ=1.27,這是按步距、縱距無數為2m+0.2m時,斜桿的長度在[λ]=250條件下計算確定。

表1我國現有雙排腳手架采用的長細比注:表中λ值未考慮計算長度附加系數k值(見本規范第5.3.5條)。

5.2縱向水平桿、橫向水平桿計算

5.2.1~5.2.4對受彎構件計算規定的說明:

(1)關于計算跨度取值,縱向水平桿取立桿縱距,橫向水平桿取立桿橫距,便于計算也偏于安全;

(2)內力計算不考慮扣件的彈性嵌固作用,將扣件在節點處抗轉動約束的有利作用作為安全儲備。這是因為,影響扣件抗轉動約束的因素比較復雜,如扣件螺栓擰緊扭力矩大小、桿件的線剛度等。根據目前所做的一些實驗結果,提出作為計算定量的數據尚有困難;

(3)縱向、橫向水平桿自重與腳手板自重相比甚小,可忽略不計;

(4)為保證安全可靠,縱、橫向水平桿的內力(彎矩、支座反力)應按不利荷載組合計算。有關縱、橫向水平桿在不利荷載組合下的內力計算方法可在建筑結構靜力計算手冊中直接查到;

(5)橫向水平桿計算簡圖中,本條規定外伸長度不超過500mm,在伸出長度上的荷載規定為300mm,這是根據我國施工工地的實示情況確定的。

圖5.2.4的橫向水平桿計算跨度,適用于施工荷載由縱向水平桿傳至立桿的情況,當施工荷載由橫向水平桿傳至立桿時,作用在橫向水平桿上的是縱向水平桿傳下的集中荷載,應注意按實際情況計算。此圖只說明橫向水平桿計算跨度的確定方法。

在第5.2.1條中未列抗剪強度計算,是因為鋼管抗剪強度不起控制作用。如φ48×3.5的Q235-A級鋼管,其抗剪承載力為:上式中K1為截面形狀系數。一般橫向、縱向水平桿上的荷載由一只扣件傳遞,一只扣件的抗滑承載力設計值只有8.0kN,遠小于[V],故只要滿足扣件的抗滑力計算條件,桿件抗剪力也肯定滿足。

5.2.5腳手板荷載和施工荷載是由橫向水平桿(南方作法)或縱向水平桿(北方作法)通過扣件傳給立桿。當所傳遞的荷載超過扣件的抗滑承載能力時,扣件將沿立桿下滑,為此必須計算扣件的抗滑承載力。立桿扣件所承受的最大荷載,應按其荷載傳遞方式經計算(或查建筑結構靜力計算手冊)確定。

5.3立桿計算

5.3.1~5.3.4考慮到扣件式鋼管腳手架是受人為操作因素影響很大的一種臨時結構,設計計算一般由施工現場工程技術人員進行,故所給腳手架整體穩定性的計算方法力求簡單、正確、可靠。應該指出,第5.3.1條規定的立桿穩定性計算公式,雖然在表達形式上是對單根立桿的穩定計算,但實質上是對腳手架結構的整體穩定計算。因為公式5.3.3中的μ值是根據腳手架的整體穩定試驗結果確定的。

現就有關問題說明如下:

(1)腳手架的整體穩定

腳手架有兩種可能的失穩形式:整體失穩和局部失穩。

整體失穩破壞時,腳手架呈現出內、外立桿與橫向水平桿組成的橫向框架,沿垂直主體結構方向大波鼓曲現象,波長均大于步距,并與連墻件的豎向間距有關。整體失穩破壞始于無連墻件的、橫向剛度較差或初彎曲較大的橫向框架(圖4)。一般情況下,整體失穩是腳手架的主要破壞形式。

1―連墻件;2―失穩方向

圖4雙排腳手架的整體失穩

局部失穩破壞時,立桿在步距之間發生小波鼓曲,波長與步距相近,內、外立桿變形方向可能一致,也可能不一致。

當腳手架以相等步距、縱距搭設,連墻件設置均勻時,在均布施工荷載作用下,立桿局部穩定的臨界荷載高于整體穩定的臨界荷載,腳手架破壞形式為整體失穩。當腳手架以不等步距、給距搭設,或連墻件設置不均勻,或立桿負荷不均勻時,兩種形式的失穩破壞均有可能。

由于整體失穩是腳手架的主要破壞形式,故本條只規定了對整體穩定按公式(5.3.1-1)、(5.3.1-2)計算。為了防止局部立桿段失穩,本規范除在第6.3.3條中將底層步距限制在2m以下外,尚在本規范第5.3.5條中規定對可能出現的薄弱的立桿段進行穩定性計算。

(2)關于腳手架立桿穩定性按軸心受壓計算(5.3.1-1、2)的說明

1)穩定性計算公式中的計算長度系數μ值,是反映腳手架各桿件對立桿的約束作用。本規范規定的μ值,采用了中國建筑科學研究院建筑機械化研究分院1964年~1965年和1986年~1988年、哈爾濱工業大學土木工程學院于1988年~1989年分別進行原型腳手架整體穩定性試驗所取得的科研成果,其μ值在1.5~2.0之間。它綜合了影響腳手架整體失穩的各種因素,當然也包含了立桿偏心受荷(初偏心e=53mm,圖3)的實際工況。這表明按軸心受壓計算是可靠的、簡便的。

2)關于施工荷載的偏心作用。施工荷載一般是偏心地作用于腳手架上,作業層下面鄰近的內、外排立桿所分擔的施工荷載并不相同,而遠離作業層的內、外排立桿則因連墻件的支承作用,使分擔的施工荷載趨于均勻。由于在一般情況下,腳手架結構自重產生的最大軸向力與由不均勻分配施工荷載產生的最大軸向力不會同時相遇,因此公式(5.3.1-1)、(5.3.1-2)的軸向力N值計算可以忽略施工荷載的偏心作用,內、外立桿可按施工荷載平均分配計算。

試驗與理論計算表明,將3.0kN/m2的施工荷載分別按偏心與不偏心布置在腳手架上,得到的兩種情況的臨界荷載相差在5.6%以下,說明上述簡化是可行的。

(3)腳手架立桿計算長度附加系數k的確定

本規范采用《建筑結構設計統一標準》(GBJ68)規定的“概率極限狀態設計法”,而結構安全度按以往容許應力法中采用的經驗安全系數K校準。K值為:強度K1≥1.5,穩定K2≥2.0。考慮腳手架工作條件的結構抗力調整系數值,可按承載能力極限狀態設計表達式推導求得:

1)對受彎構件:

不組合風荷載上列式中SGk、SQk——永久荷載與可變荷載的標準值分別產生的內力和。對受彎構件內力為彎矩、剪力,對軸心受壓構件為軸力;

SWk——風荷載標準值產生的內力;

f——鋼材強度設計值;

fk——鋼材強度的標準值;

W——桿件的截面模量;

φ——軸心壓桿的穩定系數;

A——桿件的截面面積;

0.9,0.2,1.4,0.85——分別為結構重要性系數,恒荷載分項系數,活荷載分項系數,荷載效應組合系數;5.3.6對本條規定說明如下:

公式(5.3.6-1,5.3.6-2)是根據公式(5.3.1-1,5.3.1-2)推導求得。

5.3.7規定腳手架高度不宜超過50m的依據:

(1)根據國內幾十年的實踐經驗及對國內腳手架的調查,立桿采用單管的落地腳手架一般在50m以下。當需要的搭設高度大于50m時,一般都比較慎重地采用了加強措施,如采用雙管立桿、分段卸荷、分段搭設等方法。國內在腳手架的分段搭設、分段卸荷方面已經積累了許多可靠、行之有效的方法和經驗。

(2)從經濟方面考慮。搭設高度超過50m時,鋼管、扣件的周轉使用率降低,腳手架的地基基礎處理費用也會增加。

(3)參考國外的經驗。美國、日本、德國等也限制落地腳手架的搭設高度:如美國為50m,德國為60m,日本為45m等。

本條提出的腳手架搭設高度限值[H],是考慮到腳手架是施工現場搭設的臨時結構,其結構安全度受人為因素影響很大,高度越高不安全隱患越大。為確保高層腳手架的安全,特按照英國標準《腳手架實施規范》(BS5975-1982)第33.7.6條作此規定。

從安全和經濟考慮,根據我國的歷史經驗,理論搭設高度HS在25m及25m以下不考慮高度安全系數。

5.4連墻件計算

國內外發生的腳手架倒塌事故,幾乎都是由于連墻件設置不足或連墻件被拆掉而未及時補救引起的。為此,本規范把連墻件計算作為腳手架計算的重要部分。

5.4.1關于公式(5.4.1)中No的取值,說明如下:

為起到對腳手架發生橫向整體失穩的約束作用,連墻件應能承受腳手架平面外變形所產生的連墻件軸向力。此外,連墻件還要承受施工荷載偏心作用產生的水平力。

根據鋼結構穩定理論,屈曲剪力可取壓桿穩定承載力的2%,經對步距h=1.8m的常用腳手架進行計算,結果列于表2。

表2連墻件承受的軸向力施工荷載偏心作用產生的水平力比較復雜,主要與施工荷載偏心大小、腳手架連墻件豎向間距有關。由于對施工荷載偏心情況缺少調查統計資料,難以給出水平力數值,故考慮其作用,與連墻件軸向力合在一起暫取No。

5.5立桿地基承載力計算

5.5.1公式(5.5.1)是根據現行國家標準《建筑地基礎設計規范》(GBJ7)規定確定的。腳手架系臨時結構,故本條只規定對立桿進行地基承載力計算,不必進行地基變形驗算。

考慮到地基不均勻沉降將危及腳手架安全,因此,在第8.2.3條中規定了對腳手架沉降進行經常檢測。

5.5.2~5.5.3本條對立桿地基承載力設計值規定的調整系數,是參考英國標準BS5975-1982第33條的規定確定的。

由于立桿基礎(底座、墊板)通常置于地表面,地基承載力設計值容易受外界因素的影響而下降,故立桿的地基計算應與永久建筑的地基計算有所不同。為此,在英國標準中,對立桿地基計算作了一些特殊的規定,即采用調整系數對地基承載力設計值予以折減,以保證腳手架安全。

5.6模板支架計算

5.6.2長期以來,

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