建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（6）

附录B
钢管截面特性

表B　　钢管截面特性


 

1） 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
　　1） 表示很严格，非这样做不可的：
　　正面词采用“必须”；
　　反面词采用“严禁”。
　　2） 表示严格，在正常情况下均应这样做的：
　　正面词采用“应”；
　　反面词采用“不应”或“不得”。
　　3） 表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：
　　正面词采用“宜”；
　　反面词采用“不宜”。
　　表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。
　　（2）条文中指明应按其它有关标准执行的写法为“应按……执行”或“应符合……要求（或规定）”。
 
建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范条文说明

　　1 总则
　　1．0．1 本条是扣件式钢管脚手架设计、施工时必须遵循的原则。
　　1．0．2 本条明确指出，本规范仅适用于工业与民用建筑施工用落地式（底撑式）单、双排扣件式钢管脚手架的设计与施工，以及水平混凝土结构工程施工中模板支架的设计与施工。同时还强调了单排脚手架不适用的范围，以利于保证安全。不适用的四种情况是按照现行国家标准《砌体工程施工及验收规范》（GB 50203）第2.0.12条的规定制定的，这些规定在部分省、市、建筑公司已编入操作规程中。
　　1．0．3~1．0．4 这是针对目前施工现场脚手架设计与施工中存在的问题而作的规定，旨在确保脚手架工程做到经济合理、安全可靠，最大限度地防止伤亡事故的发生。
　　1．0．5 关于引用标准的说明：
　　我国扣件式钢管脚手架使用φ48×3.5mm钢管绝大部分是焊接钢管，属冷弯薄壁型钢材，其材料设计强度f值与轴心受压构件的稳定系数φ值，应引用现行国家标准《冷弯薄壁型结构技术规范》（GBJ 18）。在其它情况采用热轧无缝钢管时，则应引用现行国家标准《钢结构设计规范》（GBJ 17）。
　　2 术语、符号
　　2．1 术语
　　本节术语所述脚手架各杆件的位置，示于图1。
　　2．2 符号
　　本规范的符合采用现行国家标准《工程结构设计基本术语和通用符号》（GBJ 132）的规定。

3 构配件
　　3．1 钢管
　　3．1．1 本条规定的说明：
　　（1） 试验表明，脚手架的承载能力由稳定条件控制，失稳时的临界应力一般低于100N/mm2，采用高强度钢材不能充分发挥其强度，采用现行国家标准《碳素结构钢》中Q235－A级钢比较经济合理；
　　（2） 经几十年工程实践证明，采用电焊钢管能满足使用要求，成本比无缝钢管低。为此，在德国、英国的同类标准中也均采用。
　　3．1．2 本条规定的说明：
　　（1） 我国和英、日、德等国几十年的工程实践证明：直径48mm钢管具有使用性能好的特点，所以在各国的标准中都规定采用。鉴于目前仍有一些省、市建筑公司拥有相当数量直径51mm的钢管，从经济考虑不能禁止使用，只能逐步淘汰。建议已使用的单位不要再扩大使用量；
　　（2） 限制钢管的长度与重量是为确保施工安全，运输方便。
　　3．1．3 本条规定了钢管应具备的形状与表面质量，有利于确保钢管受力和立杆对接平衡。
　　3．2 扣件
　　3．2．1 本条的规定表明：本规范在现阶段暂不推荐钢板冲压扣件，其原因是这种扣件尚无标准，难以检查验收，而且盖板受力后又易产生变形，重复使用次数比可锻铸铁扣件少。
　　3．2．2 本条的规定旨在确保质量，因为我国目前各生产厂的扣件螺栓所采用的材质差异较大。检查表明，当螺栓扭力矩达70N•m时，大部分螺栓已滑丝不能使用。
　　3．3 脚手板
　　3．3．1 本条规定旨在便于现场搬运和使用安全。

　　4 荷载
　　4．1 荷载分类
　　4．1．1~4．1．3 本条采用的永久荷载（恒荷载）和可变荷载（活荷载）分类是根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GBJ 9）第2.1.1条确定的。
　　在进行脚手架设计时，应根据施工要求，在施工组织设计文件中明确规定构配件的设置数量，且在施工过程中不能随意增加。脚手板粘积的建筑砂浆等引起的增重是不利于安全的因素，已在脚手架的设计安全度中统一考虑。
　　4．2 荷载标准值
　　4．2．1 对脚手架恒荷载的取值，说明如下：
　　（1） 对附录A表A－1的说明
　　每米立杆承受的结构自重标准值的计算条件如下：
　　1） 构配件取值；
　　每个扣件自重是按抽样408个的平均值加两倍标准差求得。
　　直角扣件：按每个主节点处二个，每个自重：13.2N/个；
　　旋转扣件：按剪刀撑每个扣接点一个，每个自重：14.6N/个；
　　对接扣件：按每6.5m长的钢管一个，每个自重：18.4N/个；
　　横向水平杆每个主节点一根，取2.2m长；
　　钢管尺寸：φ48×3.5mm，每米自重：38.4N/m。
　　2） 计算图形见图2。
　　由于单排脚手架立杆的构造与双排的外立杆相同，故每米立杆承受的结构自重标准值可按双排的外立杆等值采用。
　　

　　为简化计算，双排脚手架每米立杆承受的结构自重标准值是采用内、外立杆的平均值。
　　（2） 对表4.2.1－1的说明
　　脚手板的自重，按分别抽样12~50块的平均值加两部标准差求得。
　　4．2．2 本条规定的施工均布活荷载标准值，主要是根据我国长期使用2kN/m2和2.7kN/m2的实际情况，并参考了国外同类标准的荷载系列，如德国为1、2、3kN/m2、英国为0.75、1.5、2.0、2.5、3.0kN/m2确定的。
　　4．2．3 对风荷载的规定说明如下：
　　（1） 现行国家标准《建筑结构荷载规范》规定的风荷载标准值中，还应乘以风振系数βz，以考虑风压脉动对高层结构的影响。考虑到脚手架附着在主体结构上，故取βz=1.0；
　　（2） 对基本风压wo值乘以0.7修正系数，其根据是：
　　《建筑结构荷载规范》的基本风压wo是根据重现期为30年确定的，而脚手架使用期较短，一般为2~5年，遇到强劲风的概率相对要小得多；0.7是参考英国脚手架标准（BS 5973－1981）计算确定；
　　（3） 脚手架的风荷载体型系数分布比较复杂，国内研究不多，仅广东省建筑施工设计研究所对广东国际大厦脚手架做过风洞实验。国外相关标准在脚手架风荷载计算方面也都未给出具体方法。
　　4．2．4 脚手架的风荷载体型系数μs主要按照现行国家标准《建筑结构荷载规范》的规定。
　　应该指出，脚手架上风荷载的作用比较复杂，目前的研究还很不够，尚待积累经验和科学试验，使确定的风荷载体型系数能满足各种情况的需要。
　　对附录A表A－3的说明：
　　敞开式扣件钢管脚手架的挡风系数是由下式计算确定：
　　φ=1.2An/la•h
　　式中 1.2——节点面积增大系数；
　　An——一步一纵距（跨）内钢管的总挡风面积An=（la+h+0.325 lah）d；
　　la——立杆纵距（m）；
　　h——立杆步距（m）；
　　0.325——脚手架立面每平方内剪刀撑的平均长度；
　　d——钢管外径（m）。
　　4．3 荷载效应组合
　　4．3．1 本条明确规定了脚手架的荷载效应组合，但未考虑偶然荷载，这是由于在本规范第9章中，已规定不容许撞击力等作用于脚手架，故本条不考虑爆炸力、撞击力等偶然荷载。
　　4．3．2 鉴于在立杆稳定性计算中，底层立杆的轴向力最大，起控制作用，而当基本风压在0.35kN/m2时，风荷产生的附加应力小于设计强度的5%，故可以忽略风荷载。

　　5 设计计算
　　5．1 基本设计规定
　　5．1．1~5．1．3 这几条所规定的设计方法与荷载分项系数等，均与现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》、《钢结构设计规范》一致。脚手架与一般结构相比，其工作条件具有以下特点：
　　（1） 所受荷载变异性较大；
　　（2） 扣件连接节点属于半刚性，且节点刚性大小与扣件质量、安装质量有关，节点性能存在较大变异；
　　（3） 脚手架结构、构件存在初始缺陷，如杆件的初弯曲、锈蚀，搭设尺寸误差、受荷偏心等均较大；
　　（4） 与墙的连接点，对脚手架的约束性变异较大。
　　
 

　　5．1．4 用扣件连接的钢管脚手架，其纵向或横向水平杆的轴线与立杆轴线在主节点上并不汇交在一点。当纵向或横向水平杆传荷载至立杆时，存在偏心距53mm（图3）。在一般情况下，此偏心产生的附加弯曲应力不大，为了简化计算，予以忽略。国外同类标准（如英、日、法等国）对此项偏心的影响也做了相同处理。由于忽略偏心而带来的不安全因素，本规范已在有关的调整系数中加以考虑（见5.3.1~5.3.4条说明）。
　　5．1．6 关于钢材设计强度取值的说明
　　本规范按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》的规定，对Q235－A级钢的抗拉、抗压、抗弯强度设计值f取为：205N/mm2。这是对一般结构进行可靠度分析确定的。