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文档简介

对比学习《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》1、前言:扣件式脚手钢管在建筑施工现场,几乎是无处不在,无处不用,建筑工人登高作业时,他是安全防护必不可少的工具;他是模板支撑系统中最常用的一种形式。扣件式钢管脚手架组合灵活,就象变形金刚一样,能做成各种各样的工作平台,满堂支撑架、满堂脚手架、单排、双排、多排脚手架、悬挑脚手架,悬挑防护棚等防护架或支撑系统。然而扣件式钢管脚手架的倒坍事故仍时有发生,规范扣件式钢管脚手架安全技术,意义十分重大。为了方便《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的学习与研讨,作如下简称:《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001,于2001年6月1日起施行,简称为2001年版。2002年9月27日中华人民共和国建设部,批准对局部作了修订,简称为2002年版。中华人民共和国住房和城乡建设部批准修订了本规范,于2011年12月1日正式实施,简称为2011年版。2、三个版本的进展和差异2.1减少了2001年版中不合适的三条强制性条文2002年版将6.3.2(2)、6.3.4和6.4.3条(款)不再作为强条①其中6.3.2(2),2011年版完全保留,定在6.2.4条。6.2.4脚手板的设置应符合下列规定:1作业层脚手板应铺满、铺稳、铺实;2冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板等,应设置在三根横向水平杆上。当脚手板长度小于2m时,可采用两根横向水平杆支承,但应将脚手板两端与横向水平杆可靠固定,严防倾翻。脚手板的铺设应采用对接平铺或搭接铺设。脚手板对接平铺时,接头处应设两根横向水平杆,脚手板外伸长度应取130mm~150mm,两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm(图6.2.4a);脚手板搭接铺设时,接头应支在横向水平杆上,搭接长度不应小于200mm,其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm。②6.3.4条2002年版不再作为强制性条文,2011年版删除了该条。6.3.4立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接,连墙件布置间距宜按本规范表6.4.1采用。2002年版不再作为强制性条文的理由是,6.4.1条连墙件的布置间距不是强制性条文。2011年版发现他与连墙件的设置要求一致且重叠,故被删除,直接用6.4.2条表述。6.4.2脚手架连墙件数量的设置除应满足本规范的计算要求外,还应符合表6.4.2的规定。表6.4.2连墙件布置最大间距搭设方法高度竖向间距(h)水平间距(la)每根连墙件覆盖面积(㎡)双排落地≤50m3h3la≤40双排悬挑>50m2h3la≤27单排≤24m3h3la≤40注:h——步距;la——纵距。③2002年版将6.4.3条不再作为强制性条文,因为条文中有“宜采用”和“亦可采用”的规定。6.4.3对高度在24m以下的单、双排脚手架,宜采用刚性连墙件与建筑物可靠连接,亦可采用拉筋和顶撑配合使用的附墙连接方式。严禁使用仅有拉筋的柔性连墙件。2011年版删除了该条款,对“24m以下的单、双排脚手架”的连墙件,不再给出放宽条件。在条文说明中要求:6.4.5~6.4.8这几条规定是总结了国内一些成熟的经验,并吸收了国外标准中的规定。连墙件在使用过程中,既受拉力也受压力,所以,必须采用可承受拉力和压力的构造。并要求连墙杆节点之间距离不能任意长,容许长细比按150控制。2..2在2002年版中被删除、淘汰的内容:①2002年版6.3.5条中中删除1、2两个“有关立杆对接、搭接”的条款。1立杆上的对接扣件应交错布置:两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm;各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3;2搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。只保留了:“6.3.5立杆接长除顶层顶步外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。”2011年版作了如下修改:把立杆接长的要求扩展并限定为单排、双排脚手架,满堂脚手架:6.3.5单排、双排与满堂脚手架立杆接长除顶层顶步外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。在条文说明中强调了对接扣件的承载能力比搭接的承载能力大:“对接接长,传力明确,没有偏心,可提高承载能力。试验表明:一个对接扣件的承载能力比搭接的承载能力大2.14倍。”②2002年版中被删除6.4.5条.第二款中可采用拉筋配用顶撑的连墙方法:保留:“2连墙件必须采用可承受拉力和压力的构造。”删除:“采用拉筋必须配用顶撑,顶撑应可靠地顶在混凝土圈梁、柱等结构部位。拉筋应采用两根以上直径4mm的钢丝拧成一股,使用时不应少于2股,亦可采用直径不小于6mm的钢筋。”2011年版作了如下修改:6.4.6连墙件必须采用可承受拉力和压力的构造。对高度24m以上的双排脚手架,应采用刚性连墙件与建筑物连接。要求:连墙件应能承受拉力和压力。对高度24m以上的脚手架,应采用刚性连墙件连接。2.32002年版中被删除,2011年版又恢复的内容2002年版中被删除6.6.2条.第二款中“24m以下脚手架中间各道剪刀撑之间的允许净距的要求。”6.6.2保留:“2高度在24m以下的单、双排脚手架,均必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑,并应由底至顶连续设置;”删除:“中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m。”强调了剪刀撑应由底至顶连续设置,显然收紧过严,也不切合实际。2011年版恢复2001年的允许24m以下脚手架中间各道剪刀撑之间有净距的要求,恢复放松。6.6.3高度在24m及以上的双排脚手架应在外侧全立面连续设置剪刀撑;高度在24m以下的单、双排脚手架,均必须在外侧两端、转角及中间间隔不超过15m的立面上,各设置一道剪刀撑,并应由底至顶连续设置。2.4在2002年版中删除不好操作的内容:①2002年版修改6.6.3条,删除第二款中不好操作的强条内容。保留:“6.6.3横向斜撑的设置应符合下列规定:2一字型、开口型双排脚手架的两端均必须设置横向斜撑。”删除:“中间宜每隔6跨设置一道;”(只在高度24m以上中有要求)2011年版维持修改后的内容,单独立为一条强制性条文,并将一字型也定位为开口部位:6.6.5开口型双排脚手架的两端均必须设置横向斜撑。②2002年版修改7.3.8条,删除第二款中不好操作的,仍为强条内容。保留:“7.3.8连墙件、剪刀撑、横向斜撑等的搭设应符合下列规定。2剪刀撑、横向斜撑搭设应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。”删除不好操作的内容:“各底层斜杆下端均必须支承在垫块或垫板上。”2011年版在此基础上作了修改,强调“同步搭设,不得滞后安装。”但不作为强条内容。“7.3.9脚手架剪刀撑与单、双排脚手架横向斜撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设,不得滞后安装。”2.5在2001年版、2002年版和2011年版中本人认为是错误内容:2001年版47页、2002年版48页的附录A,表A-2中,以及2011年版附录A计算用表中的表A.0.4常用构配件与材料、人员的自重名称单位自重备注普通砖240mm×115mm×53mmkN/m318~19684块/m3,湿灰砂砖kN/m318砂:石灰=92:8瓷面砖150mm×150mm×8mmkN/m317.85556块/m3陶瓷锦砖(马赛克)δ=5mmkN/m30.12—石灰砂浆、混合砂浆kN/m317—其中:陶瓷锦砖(马赛克)δ=5mm,自重0.12kN/m3,马赛克密度比水轻8.33倍是不可能的!若是单位笔误为kN/m2,按厚δ=5mm计算:0.12×1÷0.005=24kN/m3,虽然比较接近,但陶瓷锦砖的密度也不会与混凝土相同,故计是小数点有误,可能是12kN/m3。3、2011年版中相对2002年版的修订和增加内容:3.1目录大纲和总体结构作了调整①“3构配件”减少了“连墙件”合并到“6构造要求”,增加了“3.4可调托撑和3.5悬挑脚手架用型钢”②“5设计计算”2002年版以构件为纲,2011年版以架体的形式为纲③“6构造要求”2011年版增加了“满堂脚手架、满堂支撑架和型钢悬挑脚手架”。3.2对脚手架立杆的计算长度作了调整2011年版对满堂脚手架立杆计算长度的调整:公式没有变:lo=kμh,但附加条件作了调整:2002年版原没有满堂架这个概念,一般认为不是模板支架就是脚手架,属于脚手架类的长度附加系数k恒定为1.155。2011年版增加了“满堂脚手架”的新内容,k为满堂脚手架立杆计算长度附加系数,是按架体高度区别对待,但常用的系数是1.191,相差3个百分点表5.3.4满堂脚手架计算长度附加系数高度H(m)H≤2020<H≤3030<H≤36k1.1551.1911.204μ计算长度系数,2001年版按立杆的横距和连墙件布置方式查表,从1.5~1.8;2011年版按步距和立杆间距查表:表C-1满堂脚手架立杆计算长度系数立杆间距(m)步距(m)1.3×1.31.2×1.21.0×1.00.9×0.9高宽比不大于2高宽比不大于2高宽比不大于2高宽比不大于2最少跨数4最少跨数4最少跨数4最少跨数51.8—2.1762.0792.0171.52.5692.5052.3772.3351.23.0112.9712.8252.7580.9——3.5713.482显然常用的系数是2.176,最大相差达31个百分点,就此计算一下原、新规范相同条件下,单、双排脚手架和满堂脚手架立杆的计算长度和承载力。2002年版和2011版单、双排脚手架:lo=kμh=1.15×1.5×1.8=3.105m按Φ48×3.0的钢管计算承载能力:A=4.236cm2i=1.6cmλ===194φ=0.191φ→≤fN=0.191×423.6mm2×205N/mm2=16586N=16.586kN2011年版满堂脚手架:lo=kμh=1.191×2.176×1.8=4.665m验算长细比λ时k=1,lo=kμh=1×2.176×1.8=3.917m按Φ48×3.0的钢管,搭设满堂脚手架、横距1.2m、纵距1.2m、步距1.8m,架体高25m时,验算立杆允许承载能力:其中:A=4.236cm2i=1.6cmλ===291∵λ=291>250∴φ=7320/λ2=7320/291×291=0.086φ→≤fN=0.086×423.6mm2×205N/mm2=7468N=7.468kN总结:2011年版满堂脚手架钢管立杆承载力:Φ48×3.0的N==7.468kN、Φ48×3.2的N=7.843kN、Φ48×3.5的N=8.576kN。Φ48×3.0的λ===245、Φ48×3.2的λ===246、Φ48×3.5的λ===247基本满足2011年版规范极限条件:“满堂排架立杆容许长细比[λ]不应超过250”的要求,故满堂脚手架步距宜不超过1.5m,不仅能保证容许长细比不超标,还能提高承载力。5.1.9受压、受拉构件的长细比不应超过表5.1.9中规定的容许值。表5.1.9受压、受拉构件的容许长细比构件类别容许长细比[λ]立杆双排架、满堂支撑架210单排架230满堂脚手架250横向斜掌、剪刀撑中的压杆250拉杆3503.3对支撑架立杆计算长度作了调整①2002年版模板支架计算长度公式:5.6.2模板支架计算长度l0,应按下式计算:l0=h+2a(5.6.2-2)②2011年版模板支架计算长度公式:5.4.6满堂支撑架立杆的计算长度应按下式计算,取整体稳定计算结果最不利值:顶部立杆段:l0=kμ1(h+2a)(5.4.6-1)非顶部立杆段:l0=kμ2h(5.4.6-2)式中:k——满堂支撑架计算长度附加系数,应按表5.4.6采用;h——步距;a——立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度;应不大于0.5m。μ1、μ2——考虑满堂支撑架整体稳定因素的单杆计算长度系数,③新规范条件下,常规支撑架立杆的计算长度和承载力。设立杆纵横向间距1m×1m、步距1.5m,扫地杆距地面0.3m,立杆伸出顶层水平杆长度0.5m,满堂架搭设高度不大于20m时,长度附加系数k=1.217、伸出长度a=0.5m、步距h=1.5m、普通型架体整体稳定长度系数:μ1=1.241、μ2=1.993计算长度:顶部立杆段:l0=kμ1(h+2a)=1.217×1.241×(1.5+2×0.5)=3.776m非顶部立杆段:l0=kμ2h=1.217×1.993×1.5=3.638m验算长细比λ时k=1,顶部:l0=kμ1(h+2a)=1×1.241×(1.5+2×0.5)=3.103m非顶部:l0=kμ2h=1×1.993×1.5=2.99m按Φ48×3.0的钢管计算承载能力:A=4.236cm2i=1.6cmλ===236φ=0.131φ→≤fN=0.131×423.6mm2×205N/mm2=11376N=11.376kN结论:目前市场上采用的Φ48×3.0扣件式钢管架,当步距1.5m,普通型支撑架,单立杆承载力约11.376kN,若为Φ48×3.2的N=11.995kN、Φ48×3.5的N=13.17kN。Φ48×3.0的λ===194、Φ48×3.2的λ===195、Φ48×3.5的λ===196符合现行规范:“满堂支撑架,容许长细比[λ]不应超210”的要求。3.4对材料规格和允许偏差作了调整①钢管:2001年版要求:“脚手架钢管宜采用Φ48×3.5钢管”,允许偏差:外径和壁厚-0.5;2011年版要求:“脚手架钢管宜采用Φ48×3.6钢管”允许偏差:外径:±0.5、壁厚±0.36。目前市场行情:Φ48×3.0,仍按《直槰电焊钢管》GB/T13793-1992标准供应的,尚未能按《直槰电焊钢管》GB/T13793-2008标准,按壁厚允许偏差是±10%生产,还要有一个过渡期。验算时宜用Φ48×3.0较接近现实。②可调托撑:是2011年版增加的内容,螺杆与支托板焊缝高度不得小于6mm;螺杆外径不得小于36mm,螺母厚度不得小于30mm,旋合长度不得小于5扣,支托板厚不应小于5㎜。可调底座、可调托撑螺杆伸出长度不宜超过300mm,插入立杆内的长度不得小于150mm。立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度;应不大于0.5m。③型钢悬挑梁:一次悬挑脚手架高度不宜超过20m。宜采用双轴对称截面的型钢、钢梁截面高度不应小于160mm、固定段长度不应小于悬挑段长度的1.25倍。型钢悬挑梁外端宜设置钢丝绳或钢拉杆与上一层建筑结构斜拉结。钢丝绳、钢拉杆不参与悬挑钢梁受力计算。型钢悬挑脚手架悬挑钢梁容许扰度从[υ]=l/400调整为[υ]=l/250。型钢悬挑梁固定端应采用2个及以上U型钢筋拉环或锚固螺栓与建筑结构梁板固定。④吊环:钢丝绳与建筑结构拉结的吊环应使用HPB235级钢筋,其直径不宜小于20㎜。吊环预埋锚固长度应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中钢筋锚固的规定。3.5对作用于脚手架上的水平风荷载标准值作了调整①风荷载标准值计算公式和基本风压2002年版4.2.2wk=0.7μz·μs·wo基本风压wo是根据重现期30年确定的。2011年版4.2.5wk=μz·μs·wo基本风压wo取重现期n=10对应的风压值。以深圳为例:取重现期为30年,再乘0.7修正系数时,wo=0.75kN/m2×0.7=0.525kN/m2,当取重现期n=10对应的风压值wo=0.45kN/m2,相差0.075,结论:公式变化、重现期调整,风压值基本持平。②μs——脚手架风荷载体型系数,应按本规范表4.2.6的规定采用;表4.2.6脚手架的风荷载体型系数μs背靠建筑物的状况全封闭墙敞开、框架和开洞墙脚手架状况全封闭、半封闭1.0Φ1.3Φ敞开μstw挡风系数Φ=1.2An/Aw,2011年版解决了密目安全网挡风系数的计算难题。4.2.7密目式安全立网全封闭脚手架挡风系数Φ不宜小于0.8。3.6对荷载效应的组合作了调整2002年版表4.3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+施工均布活荷载脚手架立杆稳定1永久荷载+施工均布活荷载2永久荷载+0.85(施工均布活荷载+风荷载)连墙件承载力单排架,风荷载+3.0kN双排架,风荷载+5.0kN2011年版表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1永久荷载+施工荷载2永久荷载+0.9(施工荷载+风荷载)立杆稳定1永久荷载+可变荷载(不含风荷载)2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荷载效结论:2011年版①增加了立杆地基承载力、型钢悬挑梁的强度、稳定与变形验算的荷载效应组合。②可变荷载+风荷载时的组合系数,从0.85调整为0.9。③连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力。单排架从3kN调整为2kN,双排架从5kN调整为3kN。3.6对满堂脚手架和满堂支撑架的高宽比作了调整2002年版:未对架体的高宽比作出

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