建筑施工扣件式脚手架规范JGJ130-2011

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）宣讲稿杨志勇电话：010-6451776513911732397信箱:[e-mail]中国建筑科学研究院一、规范修订的背景•《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）的编写工作于1986年开始，经历了调研、统计、实验研究、结构分析、总结和讨论后，于1993年定稿上报，2001年修改后批准实施。•规范使用期内国家的建设规模、建筑工地的安全管理和脚手架使用等方面都发生了很大变化，规范内容应适应变化。•和本规范配套的相关规范在内容作了修订，规范之间在内容上应该一致。•施工现场高大模板工程数量增多，事故频发。在技术上亟待给予指导和规范。•2005年开始对《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）规范进行修订。二、本次规范修订的主要内容修订了钢管的规格。取消φ51×3.0钢管；为符合《焊接钢管尺寸及单位长度重量》（GB/T21835-2008），将原标准中φ48×3.5的脚手架用钢管改为φ48.3×3.6，每根钢管的最大质量不应大于25.8kg。脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》GB/T13793或《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091中规定的Q235普通钢管；钢管的钢材质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700中Q235级钢的规定。对钢管壁厚的下差限制更严格。将原规定壁厚下差为0.5mm改为0.36mm。当所用钢管的壁厚不符合规范规定时，可以按钢管的实际尺寸进行设计计算。冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板与竹芭脚手板自重标准值，宜按表4.2.1-1取用。表4.2.1-1脚手板自重标准值类别标准值（kN/m2）冲压钢脚手板竹串片脚手板木脚手板竹芭脚手板（原规范提过，但没重量）0.300.350.350.10表4.2.1-2栏杆、挡脚板自重标准值类别标准值（kN/m）栏杆、冲压钢脚手板挡板栏杆、竹串片脚手板挡板栏杆、木脚手板挡板0.11（0.16）0.14（0.17）0.14（0.17）单、双排与满堂脚手架作业层上的施工荷载标准值应根据实际情况确定，且不应低于表4.2.2的规定。表4.2.2施工均布荷载标准值类别标准值（kN/m2）装修脚手架混凝土、砌筑结构脚手架轻型钢结构及空间网格结构脚手架普通钢结构脚手架2.03.02.03.0注：斜道上的施工均布荷载标准值不应低于2.0kN/m2。当在双排脚手架上同时有2个及以上操作层作业时，在同一个跨距内各操作层的施工均布荷载标准值总和不得超过5.0kN/㎡。支模、粉刷、砌墙等各工种进行立体交叉作业时,不得在同一垂直方向上操作,下层作业的位置,必须处于上层高度确定的可能坠落的范围之外.不符合以上条件时,应设置安全防护层.摘自《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80－912009年3月24日，位于江苏镇江闹市区一幢6层楼脚手架突然坍塌，造成正在拆楼改造的工人1死3伤。事故原因主要是因为工人将拆下的废弃物堆积在脚手架上，堆积物过于沉重，加上砸墙时造成脚手架晃动，导致脚手架被压趴。双管立杆脚手架由于经济性不好，很少使用，本次修订中予以取消。单排脚手架搭设高度不应超过24m；双排脚手架搭设高度不宜超过50m，高度超过50m的双排脚手架，应采用分段搭设等措施。（单排脚手架搭设高度不应超过24m；双排脚手架搭设高度不宜超过50m，高度超过50m的双排脚手架，应采用分段搭设等措施。）•柔性连墙件的做法粗糙，可靠性差，本次修订中予以取消。规定脚手架高度不宜超过50m的依据：1根据国内几十年的实践经验及对国内脚手架的调查，立杆采用单管的落地脚手架一般在50m以下。当需要的搭设高度大于50m时，一般都比较慎重地采用了加强措施，如采用双管立杆、分段卸荷、分段搭设等方法。国内在脚手架的分段搭设、分段卸荷方面已经积累了许多可靠、行之有效的方法和经验。2从经济方面考虑。搭设高度超过50m时，钢管、扣件的周转使用率降低，脚手架的地基基础处理费用也会增加。3参考国外的经验。美国、日本、德国等也限制落地脚手架的搭设高度：如美国为50m，德国为60m．日本为45m等。与建筑结构荷载规范的内容统一。将作用于脚手架上的水平风荷载标准值的计算公式wk=０.７μz·μs·w0（w0取n=50的值）修改为：wk=μz·μs·w0wk——风荷载标准值（kN/m2）；μz——风压高度变化系数，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009规定采用；μs——脚手架风荷载体型系数，应按本规范表4.2.6的规定采用；wo——基本风压值（kN/m2），应按国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附表D.4的规定采用，取重现期n=10对应的风压值。•将连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力由单排架取3kN改为2kN，双排架取5kN改为3kN;（约束平面外变形）•强调连墙件的重要性，对连墙件的计算写得更明确(计算部分)•根据现场施工脚手架应采用密目式安全立网全封闭的安全管理规定，此次修订弱化了开敞式脚手架，对常用脚手架的允许搭设高度做了调整。常用密目式安全立网全封闭式双排脚手架的设计尺寸（m）连墙件设置立杆横距lb步距h下列荷载时的立杆纵距la(m)脚手架允许搭设高度[H]2+0.35(kN/m2)2+2+2×0.35(kN/m2)3+0.35(kN/m2)3+2+2×0.35(kN/m2)二步三跨1.051.52.01.51.51.5501.801.81.51.51.5321.301.51.81.51.51.5501.801.81.21.51.2301.551.51.81.51.51.5381.801.81.21.51.222三步三跨1.051.52.01.51.51.5431.801.81.21.51.2241.301.51.81.51.51.2301.801.81.21.51.217注：地面粗糙度为B类，基本风压Ｗo=0.4kN/m2。表4.3.1荷载效应组合计算项目荷载效应组合纵向、横向水平杆强度与变形永久荷载+施工荷载脚手架立杆地基承载力型钢悬挑梁的强度、稳定与变形永久荷载+施工荷载永久荷载+0.9（施工荷载+风荷载）立杆稳定永久荷载+可变荷载（不含风荷载）永久荷载+0.9（可变荷载+风荷载）连墙件强度与稳定单排架，风荷载+2.0kN双排架，风荷载+3.0kN将荷载效应组合表中的可变荷载组合系数修改为0.9。(原来是0.85)满堂支撑架用于混凝土结构施工时，荷载组合与荷载设计值应符合现行行业标准《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162的规定。•补充了与满堂脚手架和满堂支撑架相关的内容。包括结构体系、构造要求、荷载取值、设计计算等。规范中将此类支架体系划分为满堂脚手架（顶部荷载通过纵、横向水平杆传至立杆）和满堂支撑架（顶部荷载通过立杆顶端的可调顶撑传至立杆）二种体系。满堂支撑架根据剪刀撑的间距（5m）细分为普通型满堂支撑架和加强型满堂支撑架。三、双排脚手架的结构性能及其规范修订内容1、双排脚手架的结构性能•在作用极限荷载时，双排脚手架结构的可能破坏形式是以连墙件为反弯点的脚手架平面外大波整体失稳或脚手架较大步距间立杆段的局部弯曲失稳二种形式。通常情况下，脚手架的破坏表现为前种形式，其承载力由平面外大波整体失稳时的承载力值确定。但是，如果脚手架的步距过大（超过二米），立杆段的稳定承载力可能低于整体失稳时的承载力。影响脚手架结构承载力的主要因素：跨距和排距连墙件的布置方式和间距立杆截面面积和步距。2、双排脚手架的设计计算公式（以不组合风荷载为例）•脚手架立杆稳定性的计算公式：；•式中：•N—脚手架立杆的轴力设计值；A—脚手架立杆的毛截面面积，f—钢材的设计强度值。φ—轴心受压构件的整体稳定系数，由考虑脚手架整体稳定因素的换算长细比λ0查表或由公式：确定；，l0=k•μ•h，fAN207320il00扣件的偏心距很小，脚手架有一定高度，底部立杆接近轴心受力，计算时视为轴心受压构件。其中：k—计算长度附加系数，μ—考虑整体稳定因素的计算长度系数，它们可以通过规范查得；h—立杆步距。根据以上公式，可以验算计算部位立杆的稳定性。•钢结构设计规范中，轴心压杆的稳定承载力设计值可以由公式:表达，式中：φ—轴心受压构件的整体稳定系数，A—轴心压杆的毛截面面积，f—钢材的设计强度值。轴心压杆的稳定承载力设计值=稳定承载力极限值／(γR•γs)，式中：γR—钢材的抗力分项系数，γR=1.165。fAN•脚手架立杆的极限承载力值通过结构实验和结构计算分析确定。根据建筑施工脚手架结构安全度的要求，脚手架立杆的设计承载力=脚手架立杆的极限承载力／K，式中：K—安全系数，根据工作条件取2.0~3.0。•由于扣件的偏心距很小，脚手架有一定高度，底部立杆接近轴心受力。此外，由于脚手架的工作条件较差，施工误差大，其安全系数显然应该高于钢结构。按照钢结构设计规范的表示方法，同时考虑脚手架在安全系数上和钢结构的差别，脚手架立杆的设计承载力可以表达为:或:，式中：γ’R—立杆的抗力调整系数，应由计算确定，fy—钢材的屈服强度。'RfARRyfA'•脚手架立杆的轴力设计值根据脚手架自重和外荷载计算求得。由于脚手架属于临时性结构，安全等级为三级，结构重要性系数取0.9。其轴力设计值可以表达为：0.9（1.2NGk+∑1.4NQk）。式中：NGk—结构自重和构配件自重标准值产生的轴力，∑NQk—施工荷载等的标准值产生的轴力之和。•脚手架立杆的设计计算应满足：0.9（1.2NGk+∑1.4NQk）≤'RfA•为符合现行规范的表达习惯，使用上将上式改写为：（1.2NGk+∑1.4NQk）≤=•γ’R的值根据脚手架安全系数K与现行规范的可靠度相一致的条件求得，即：•（NGk+∑NQk）≤应等效于（1.2NGk+∑1.4NQk）≤可以求出：γ’R=×RRyfA'9.0'9.0RfAKfAyRRyfA'9.0165.19.0KQkGkQkGkNNNN4.12.1可见，γ’R是反映脚手架安全性与脚手架上作用的恒、活荷载比例关系的系数。扣件式脚手架的安全系数取为：K=2.0。对于不同的NGk和∑NQk的比值，经统计0.9•γ’R≈1.33。脚手架立杆的整体稳定系数由考虑脚手架整体稳定因素的换算长细比λ0查表或公式：确定。，l0—脚手架大波失稳时的半波长度或连墙件的竖向间距，由脚手架的搭设方式确定。207320il00•以步距h表示l0，可以写为单榀架体大波失稳的计算长度系数和步距的乘积：μ•h。同时将考虑为计算长度附加系数来调整结构安全度，并写入l0。立杆计算长度就写成为如下形式，即：l0=k•μ•h。故：经比较可见：。'9.01R22'2202'20'')()9.0(7320)()9.0(7320)(9.073209.0hiRRRR155.1333.19.0'Rk经以上变换，脚手架立杆设计计算公式写为：1.2NGk+∑1.4NQk≤允许搭设高度计算：结构自重和构配件自重标准值产生的轴力NGk=NG1k+NG2k，其中NG1k—脚手架结构自重标准值产生的轴力，其值等于脚手架立杆承受的每米结构自重标准值gk和架体总高度H的乘积：NG1k=gk·H；NG2k—脚手架上构配件自重标准值产生的轴力。代入脚手架立杆设计计算公式：1.2（gk·H+NG2k）+∑1.4NQk≤fAfA•可以求出：[H]=•取消了当26m《HS《50m时，对允许搭设高度限制的调整，原来是参照的英国标准，当代入50m时影响不大：•密目式安全立网自重标准值不应低于0.01kN/㎡。•双排脚手架的使用经验丰富、成熟，本次修订中改动很少。单排脚手架的使用已经很少，接近淘汰。kQkkGgNNAf2.1)4.12.1(2四、悬挑脚手架挑梁结构及其锚固•规范中推荐以双轴对称截面钢梁做