《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ1302011).pdf

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《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
《建筑施工扣件式钢管脚手架
安全技术规范》(JGJ130-2011)
:.
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
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,使本规范在内容上应作出
修改,和相关规范协调。
施工现场高大支架和模板工程数量增多,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)规范的修订工作。
二、本次规范修订的主要内容
1、修订了钢管规格。取消φ51×;为符合《焊接钢管尺寸
及单位长度重量》(GB/T21835-2008)的规定,将原标准中φ48×
×。
2、对钢管壁厚的下差更严格。
。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。
3、双管立杆脚手架的经济性不好,在施工现场已经很少使用,本次修
:.
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
订中予以取消。
4、脚手架柔性连墙件的做法粗糙,可靠性差,不符合安全要求,本
次修订中予以取消。
5、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形式由:w=·μ·w(w取n=50)修改为:
kzs00
w=μ·μ·w(w取n=10)。
kzs00
6、。
7、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;

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
○1永久荷载+施工荷载
脚手架立杆地基承载力
○2永久荷载+(施工荷载+风荷
型钢悬挑梁的强度、稳定与变形
载)
○1永久荷载+可变荷载(不含风荷
载)
立杆稳定
○2永久荷载+(可不荷载+风荷
载)
单排架,风荷载+
连墙件强度与稳定
双排架,风荷载+
:.
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
8、根据施工现场脚手架应采用密目式安全立网全封闭的安全管理规
定,此次修订内容中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)
连立下列荷载时的立杆纵距l(m)脚手
a
墙杆架允
步距2+2+2×3+2+2×
件横2++

设距(kN/m2)(kN/m2)设高
(kN/m2)(kN/m2)
置l度[H]
b










注:1、表中所示2+2+2×(kN/m2),包括下列荷载:2+2(kN/m2)
为二层装修作业层施工荷载标准值;2×(kN/m2)为二层作业
层脚手板自重荷载标准值。
:.
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
2、作业层横向水平杆间距,应按不大于l/2设置。
a
3、地面粗糙度为B类,基本风压W=。
o
9、增加了悬挑脚手架挑梁结构及其锚固的构造和计算内容。
10、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一种形式,
其承载力由平面外大波整体失稳时的承载力值确定。如果脚手架的步
距过大(超过二米),立杆段的局部稳定承载力可能低于架体整体失
稳时的承载力。这种情况通常由在构造上减小步距的方法来避免。
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,立杆的截面面积和步距。
:.
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
双排脚手架的整体失稳
2、双排脚手架的设计计算公式
立杆稳定性计算是脚手架计算的主要内容。由于扣件的偏心距很小,
脚手架有一定高度,其底部立杆接近轴心受力构件,计算时视为轴心
受压构件。以不组合风荷载为例,规范中脚手架立杆稳定性的计算公
N
式为:f;式中:N—脚手架立杆的轴力设计值;A—脚手架立
•A
:.
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f
杆的橫截面面积,—钢材的设计强度值。—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λ查表或由公
0
7320l
0
式:确定;,l=k•m•h,其中:k—计算长度附加系
20i0
0
数,m—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—立杆的步距。根据以上公式,可以验算计算部位立杆的稳定性。
在钢结构设计规范中,轴心压杆的稳定承载力设计值可以由公式:
N•A•f
计算。式中:—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/(•),式中:γ—钢材的抗
RsR
力分项系数,γ=,γ—荷载分项系数的总和。
Rs
脚手架立杆的极限承载力值通过结构实验或结构计算分析确定,可以
•A•f
表达为:。根据建筑施工脚手架结构安全度的要求,脚手
y
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,~。
脚手架的工作条件较差,施工误差大,其安全度水平显然应该高于钢
结构。因此,当按照钢结构设计规范的形式表示脚手架的计算公式时,
应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
•A•f•A•f
y'
力应表达为或,式中:—立杆的抗力调整系数,
''•R
RRR
应由计算确定,f—钢材的屈服强度。
y
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,。其
:.
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
轴力设计值可以表达为:(+∑)。式中:N—结构自
GkQkGk
重和构配件自重标准值产生的轴力,∑N—施工荷载等的标准值产生
Qk
的轴力之和。
•A•f
脚手架立杆的设计计算应满足:(+∑)≤
GkQk'
R
在规范中,将上式改写为:
•A•f•A•f
y
(+∑)≤=
•'•'•
RRR
'
的值根据按照现行规范表达的脚手架立杆的可靠度水平应符合安
R
全系数为K的条件求得,即:
•A•f•A•f
yy
(N+∑N)≤应等效于(+∑)≤
•'•
RR
KNN
GkQk
可以求出:'=×
N
GkQk
可见,'是反映脚手架安全性水平与脚手架上作用的恒、活荷载比
R
例关系的系数。扣件式脚手架的安全系数取为:K=。对于不同的
N和∑N的比值,经计算和统计:'≈。
GkQkR

脚手架立杆的整体稳定系数根据考虑脚手架整体稳定因素的换算
7320l
0
长细比λ查表或由公式:计算确定。,l—脚手架
020i0
0
大波失稳时的半波长度或连墙件的竖向间距,由脚手架的构造和连墙
件的布置方式确定。以步距h表示,l可以写为单榀架体大波失稳的
0
1
计算长度系数和步距的乘积:m•h。同时将调整结构安全度的
•'
R
作为计算长度附加系数也写入l。立杆计算长度就写成为如下形式:
0
:.
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l=k•m•h。故:
0
732073207320•i2
经比
•'•'•()2'22'22
(•)•()(•)•(•h)
RR0R0R
较可见:k•'。
R
经以上变换,脚手架立杆设计计算公式写为:
+∑≤•A•f
GkQk
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:N=N+N,其中N—脚
GkG1kG2kG1k
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g和架体总高度H的乘积:N=g·H;N—脚手架上
kG1kkG2k
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:
(g·H+N)+∑≤•A•f
kG2kQk
•A•f(N)
HG2kQk
可以求出:[]=

k
3、双排脚手架的使用成熟、经验丰富,本次修订中改动很少。主
要改动内容:
1)/㎡。
2)密目式安全立网全封闭脚手架挡风系数Φ不宜小于
。
3)取消了当26m≤Hs≤50m时,对允许搭设高度限制的
H
调整:[H]s
1
s
4)强调连墙件的重要性,对连墙件的计算写得更明确:
a)连墙件杆件的强度及稳定应满足下列公式的要求:
:.
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N=N+N
llwo
强度:
N
l≤
A
c
稳定:
N
l≤
•A
式中:N——连墙件轴向力设计值(N);
l
N——风荷载产生的连墙件轴向力设计值;
lw
N——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力。单排架取
o
2kN,双排架取3kN;
——连墙件应力值(N/mm2);
A——连墙件的净截面面积(mm2);
c
A——连墙件的毛截面面积(mm2);
——连墙件的稳定系数,应根据连墙件长细比按本规范附录A
;
f——连墙件钢材的强度设计值(N/mm2),
采用。
b)连墙件与脚手架、连墙件与建筑结构连接的连接强度应按下式计
算:
N≤N
lV
式中:N——连墙件与脚手架、连墙件与建筑结构连接的抗拉(压)
V
承载力设计值,应根据相应规范规定计算。
:.
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c)当采用钢管扣件做连墙件时,扣件抗滑承载力的验算,应满足下
式要求:
N≤R
lc
式中:R——扣件抗滑承载力设计值,。
c
5)加强了对扣件的质量控制,增加了相应的强制性条
文。
,并应进行抽样复试,
技术性能应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB15831的规定。
扣件在使用前应逐个挑选,有裂缝、变形、螺栓出现滑丝的严禁使用。
6)对脚手架及其地基基础的阶段检查验收由每搭设完
10~13米高度后改为6m~8m高度后。
单排脚手架的使用已经很少,接近淘汰。
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悬挑梁结构。悬挑脚手架的搭设高
度不超过20米。悬挑梁截面高度不小于160mm。每个型钢悬挑梁外
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
作为附加安全措施,在悬挑钢梁受力计算时不考虑其作用。悬挑梁尾
端应有不少于二点和钢筋混凝土梁板结构拉结锚固,用于锚固型钢悬
挑梁的U型钢筋拉环或锚固螺栓直径不宜小于16㎜。
:.
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挑梁结构及其锚固的验算内容:悬挑梁的强度;悬挑梁的挠度;当无
有效支撑体系时悬挑梁的稳定性;悬挑梁锚固段压点处U型钢筋拉环
或螺栓的强度;压点处楼板承受锚固负弯矩时的抗弯强度;悬挑梁前
端支点下混凝土梁(板)的承载力。
型钢悬挑梁的抗弯强度计算公式:
:.
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
M
max≤ƒ
W
n
型钢悬挑梁的整体稳定性验算公式:
M
max≤ƒ
W
b
锚固型钢悬挑梁的U型钢筋拉环或螺栓的强度计算公式:
N
m≤f
Al
l
式中:N——型钢悬挑梁锚固段压点U型钢筋拉环或
m
螺栓的拉力设计值;
A——U型钢筋拉环的净截面面积或螺栓的有
l
效截面面积(mm2),一个U型钢筋拉环或一对螺栓按两
个截面计算;
f——U型钢筋拉环或螺栓抗拉强度设计
l
值,应按《混凝土结构设计规范》GB50010的规定取
f=50N/mm2。
l
当型钢悬挑梁锚固段压点处采用2个(对)及以上U型钢筋拉环或螺
栓锚固连接时,
数。
构造要求:
U型钢筋拉环或螺栓应采用冷弯成型。U型钢筋拉环、锚固螺栓与型
钢间隙应用钢楔或硬木楔楔紧。
型钢悬挑梁固定端应采用2个(对)及以上U型钢筋拉环或锚固螺栓
与梁板固定,U型钢筋拉环或锚固螺栓应预埋至混凝土梁、板底层钢
:.
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筋位置,并应与混凝土梁、板底层钢筋焊接或绑扎牢固,其锚固长度
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。
悬挑梁间距应按悬挑架架体立杆纵距设置,每一纵距设置一根。
悬挑架的外立面剪刀撑应自下而上连续设置。
锚固悬挑梁的主体结构混凝土实测强度等级不得低于C20。
五、满堂脚手架和满堂支撑架
1、满堂脚手架和满堂支撑架的结构体系
满堂脚手架和普通型满堂支撑架加强型满堂支撑架
满堂脚手架定义为在纵、横方向,由不少于三排立杆并与水平杆、水
平剪刀撑、竖向剪刀撑、扣件等构成的脚手架。该架体顶部作业层施
工荷载通过水平杆传递给立杆,顶部立杆呈偏心受压状态。
满堂支撑架定义为在纵、横方向,由不少于三排立杆并与水平杆、水
:.
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平剪刀撑、竖向剪刀撑、扣件等构成的承力支架。该架体顶部的施工
荷载通过可调托撑传给立杆,顶部立杆呈轴心受压状态。
满堂支撑架可分为普通型和加强型二种。当架体沿外侧周边及内部
纵、横向每隔5m~8m,设置由底至顶的连续竖向剪刀撑,在竖向剪
刀撑顶部交点平面设置连续水平剪刀撑且水平剪刀撑距架体底平面
或相邻水平剪刀撑的间距不超过8m时,定义为普通型满堂支撑架;
当连续竖向剪刀撑的间距不大于5m,连续水平剪刀撑距架体底平面
或相邻水平剪刀撑的间距不大于6m时,定义为加强型满堂支撑架。
当架体高度不超过8m且施工荷载不大时,扫地杆布置层可不设水平
剪刀撑。
满堂脚手架的剪刀撑布置方法同普通型满堂支撑架。
2、满堂脚手架和满堂支撑架的结构性能
按照规范规定的构造所搭设的满堂脚手架或满堂支撑架,在极限荷载
作用下,其可能的破坏形式分为二种:以水平剪刀撑设置层为反弯点
的沿较弱方向的架体大波整体失稳和架体较大步距间立杆段的局部
弯曲失稳。对于满堂支撑架,也有可能发生顶步距立杆段的局部弯曲
失稳。通常情况下,架体的极限承载力由架体大波整体失稳时的承载
力值确定。当架体的步距过大时,其立杆段的稳定承载力可能低于整
体失稳时的承载力。当满堂支撑架的顶步距过大或顶步距以上立杆悬
伸长度过大,其立杆段的稳定承载力可能低于整体失稳时的承载力。
以上破坏形式和脚手架结构的特点很相似,因此在设计计算上可以归
为同一类。
:.
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
根据满堂脚手架和满堂支撑架结构的破坏特点,可以看出剪刀撑体系
及其布置方式对于架体的极限承载力具有很大的影响。分析表明,影
响架体承载力的主要因素有:立杆的纵、横向间距(立杆的横截面面
积/立杆所支撑的工作面的面积)、竖向剪刀撑和水平剪刀撑的布置
方式和数量、纵横向水平杆的步距、架体上活荷载的加载方式。
3、满堂脚手架和满堂支撑架立杆的验算部位
满堂脚手架和满堂支撑架立杆稳定性的计算部位:
1)当满堂脚手架采用相同的步距、立杆纵距、立杆横距时,应计算
底层立杆段;
2)当架体的步距、立杆纵距、立杆横距有变化时,除计算底层立杆
段外,还必须对出现最大步距、最大立杆纵距、立杆横距等部位的立
杆段进行验算;
3)当架体上有集中荷载作用时,尚应计算集中荷载作用范围内受力
:.
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最大的立杆段;
4)满堂支撑架尚应计算顶层立杆段。
4、满堂脚手架和满堂支撑架的计算
满堂脚手架和满堂支撑架设计承载力的确定方法和双排脚手架完全
相同。同时由于他们的破坏形式和脚手架结构具有相同的特点,因此
在设计计算方法和计算公式上也基本一致。所不同的是满堂脚手架和
满堂支撑架在计算立杆轴力时考虑的施工荷载相对复杂,应根据实际
情况确定;结构体系在布置上和脚手架结构不同,应根据不同结构布
置查得相应的立杆计算长度系数m和计算长度附加系数k。
N
f
以不组合风荷载为例,立杆稳定性的计算公式:。—轴心
•A
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
7320l
0
λ查表或由公式:确定;,l=k•m•h或
020i02
0
l=k•m(•h+2a)(仅用于满堂支撑架顶部立杆段,a—立杆自顶层水
01
平杆中心线至顶撑顶面的长度;,<a<
时,相应的m值按线性插入确定),所得l取较大值。按照以上步骤,
10
可以验算所计算部位立杆的稳定性。
目前对高大满堂脚手架和满堂支撑架的研究尚少,对其结构特性-特
别是剪刀撑的数量及布置方式对架体承载力的影响还认识不够充分,
规范尚不能很好地总结归纳出不同形式的架体立杆考虑整体稳定因
素的计算长度系数的变化规律。
规范中架体的可计算范围:
:.
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满堂脚手架:~,架体高宽比≤,结构跨数不少
于4~5跨。
满堂支撑架:~,架体高宽比≤~,结构跨数
不少于4~8跨。
此范围基本涵盖了结构施工的常用范围。如所使用架体不满足以上条
件,应采取加大架体范围或设置与建筑结构刚性连接的方法。
满堂脚手架尚应计算支撑工作平台的纵、横向水平杆和水平杆与立杆
间扣件的抗滑移。
5、满堂脚手架和满堂支撑架设计荷载的取值
架体上的荷载应根据实际情况确定。其永久荷载包含架体结构的自
重,构、配件的重量和架体所承托的支承梁、板的重量。可变荷载包
含施工荷载和风荷载。满堂脚手架规定了用于轻型钢结构及空间网格
,用于普通钢结构施工的均
。当架体用于混凝土结构施工时,作业层
上荷载标准值的取值应符合《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162
的规定。立杆的轴力设计值根据立杆的负担面积计算并组合求得。规
范中给出了常用满堂脚手架和满堂支撑架立杆承受的每米结构自重
标准值,可方便施工查询和参考。
6、满堂脚手架和满堂支撑架的构造
规范中给出了常用满堂脚手架和满堂支撑架的构造尺寸和相应的最
大搭设高度。
常用敞开式满堂脚手架结构的设计尺寸
:.
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支架高下列施工荷载时最大
序步距立杆间距宽比不允许高度(m)
号(m)(m)大于2kN/m23kN/m2
×
~
×

×
×
×

×
×
×
×

×
×
×

×
注:1最少跨数应符合本规范附录c表c-1规定
/㎡
3地面粗糙度为B类,基本风压W=
o
×,施工荷载标准值不小于
3kN/m2时,立杆上应增设防滑扣件,防滑扣件应安装牢固,
且顶紧立杆与水平杆连接的扣件
:.
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
满堂脚手架的搭设高度不宜超过36m;满堂脚手架的高宽比不宜大于
3;施工层不得超过1层。
当高宽比大于2时,应在架体的四周和内部水平间隔6m~9m,竖向
间隔4m~6m设置连墙件与建筑结构拉结,当无法设置连墙件时,应
采取设置钢丝绳张拉固定等措施。
×,架体四周及中间与建筑
物结构进行刚性连接,,竖
,可按双排脚手架的规定进行计算。
满堂支撑架搭设高度不宜超过30m;满堂支撑架的高宽比不应大于3;
。
当高宽比超过本规范附录所给限值()时,应在支架的
四周和内部与建筑结构刚性连接,连墙件水平间距应为6m~9m,竖
向间距应为2m~3m。
当满堂支撑架小于4跨时,宜设置连墙件将架体与建筑结构刚性连
接。当架体未设置连墙件与建筑结构刚性连接,立杆计算长度系数μ
按本规范附录C采用时,应符合下列规定:
1)支撑
架高度不应超过一个建筑楼层高度,;
2)架体
上永久荷载与可变荷载(不含风荷载)总和标准值不应大
;
3)架体
:.
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上永久荷载与可变荷载(不含风荷载)总和的均布线荷载
标准值不应大于7kN/m。
满堂脚手架和满堂支撑架搭设的构造规定和单、双排脚手架相同。
立杆接长接头必须采用对接扣件连接。
水平杆长度不宜小于3跨。杆件的接头布置规定和单、双排脚手架相
同。
剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的水平杆或立杆上,旋转扣件中
心线至主节点的距离不宜大于150mm。竖向剪刀撑斜杆与地面的倾角
应为45º~60º,水平剪刀撑与支架纵(或横)向夹角应为45º~60º,
剪刀撑的固定及剪刀撑斜杆的接长规定和单、双排脚手架相同。
满堂支撑架顶部可调托撑的螺杆外径不得小于36mm,直径与螺距应
符合《梯型螺纹》的规定;支托板厚不应小于5㎜,螺杆与支托板应
焊牢,焊缝高度不得小于6㎜;螺杆与螺母旋合长度不得少于5扣,
螺母厚度不得小于30mm。可调托撑的抗压承载力设计值不应小于40
kN。满堂支撑架的可调底座、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。
六、规范中的强制性条文
,支托板厚不应小
于5㎜。
,用直角扣件扣接且严禁
拆除。
:.
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
,必须将高处的纵向扫地
杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m。靠边坡上方的
立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm()。