对《建筑施工扣或件式钢管脚手架安全技术规范》的理解与应用_secret.doc

对《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的 理解与应用 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001（以下简称《扣件架规范》）自2001年颁布以来，对施工扣件式钢管脚手架的设计计算、构造要求和搭拆等方面起了良好的规范作用，有效地减少了安全事故的发生，在实际应用中，施工技术人员对规范中一些规定的由来不清楚，对一些条文误解误用；另外，规范中有些条文确有值得争议、探讨、甚至修改之处，本文就《扣件架规范》外脚手架和模板支架的几个问题谈谈笔者的理解和看法。 一、水平风荷载标准值的计算 《扣件架规范》第4.2.3规定：作用于脚手架的水平风荷载标准值Wk＝0.7μz·μs·Wo，式中基本风压Wo是根据《建筑结构荷载规范》（GBJ9-87）重现期为30年（即30年一遇）确定的，系数0.7是按脚手架使用期限为5年确定的对基本风压Wo（重现期为30年）的折减系数，现行《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附表D-4给出的是重现期为10年、50年和100年的基本风压。重现期30年的基本风压需换算确定。《工程结构荷载与可靠度设计原理》（第二版）给出了我国不同重现期风压与50年重现期风压的比值，见下表1。 不同重现期风压与50年重现期风压的比值 表1 重现期To（年） 100 50 30 20 10 5 3 1 0.5 μ 1.114 1.00 0.916 0.849 0.734 0.619 0.535 0.353 0.239 从表1可得重现期5年与30年的风压比值为0.619/0.916＝0.675≈0.7，故规范采用了折减系数0.7。GB50009-2001规定基本风压按50年一遇的风压采用，从表1知脚手架使用期限为5年的风压折减系数为0.619，偏安全地取0.65，于是对于重现期为50年的基本风压值Wo，作用于脚手架上的水平风荷载标准值Wk＝0.65μz·μs·Wo，如果仍采用Wk＝0.7μz·μs·Wo，将使Wk值偏大。 二、连墙件计算 1、连墙件轴向力设计值的计算 《扣件架规范》第5.4.1规定：连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+No，其中Nlw是由风荷载产生的连墙件轴向力设计值，No是连墙件约束脚手架横向平面内变形所产生的轴向力，双排架取5KN。对于No＝5KN，该条文说明解释如下： 连墙件除受风荷载作用外，还受到以下两方面水平力的作用：①连墙件为保证脚手架横向整体稳定承受的屈曲剪力，连墙件为起到防止脚手架发生横向整体失稳的约束，必然会因阻止脚手架横向变形产生一个轴向力，即立杆的屈曲剪力。②施工荷载偏心作用产生的水平力，脚手架的荷载作用实际上是偏离脚手架形心轴作用的，在偏心力作用下，脚手架承受倾覆力矩作用，此倾覆力矩由连墙件的水平反力即轴向力抵抗，该力与施工荷载偏心大小、连墙件竖向间距有关，由于对施工荷载偏心情况缺少调查统计资料，难以给出水平力数值。 将上面屈曲剪力和施工荷载偏心作用产生的水平力合在一起暂取为No＝5KN。 根据钢结构稳定理论，屈曲剪力可取压杆稳定承载力的2％，步距h＝1.8m的常用脚手架的层曲剪力见下表2。 连墙件承受的屈曲剪力 表2 架宽lb（m） 连墙件竖向间距 连墙件承受的屈曲剪力（KN） 1.05 2h 3h 2.21 1.74 1.30 2h 3h 1.95 1.64 1.55 2h 3h 1.85 1.52 以上是《扣件架规范》条文说明，表2仅给出连墙件承受的屈曲剪力数据，而没有数据的推导过程。现仅就lb＝1.05m，连墙件竖向间距2h、3h的连墙件承受的屈曲剪力进行计算： 连墙件竖向间距2h时，μ＝1.5，lo＝1.155×1.5×1800＝3118.5，λ＝lo/i=3118.5/15.8＝197.37，φ＝0.184，一根立杆稳定承载力N＝φAf＝0.184×489×205＝18445.08N，一根连墙件承受的屈曲剪力Nc按6根立杆（二步三跨，三跨共6根立杆）计算，Nc＝18445.08×2％×6＝2213.4N＝2.21KN。 连墙件竖向间距3h时，μ＝1.7，lo＝1.155×1.7×1800＝3534.3，λ＝lo/i＝3531.3/15.8＝223.689，φ＝0.145，N＝φAf＝0.145×489×205＝14535.53N，Nc＝14535.53×2％×6＝1744.3N＝1.74KN。 表2中数据过大，现行《钢结构设计规范》（GB50017-2003）第5.1.7重新规定了受压构件自由长度的支撑力，不再借用受压构件的偶然剪力，对于脚手架，“受压构件”是内、外立杆，“支撑力”是连墙件的轴向力（不再借用屈曲剪力取立杆稳定承载力的2％）GB50017-2003第5.1.7