腳手架結構設計規(guī)定計算　　1993制訂并發(fā)《編制建筑施工腳手架安全技術標準統(tǒng)規(guī)定》（建標〔1993〕062號簡稱《統(tǒng)規(guī)定》）涉及風荷載計算、實用設計表達式等腳手架設計計算關問題作規(guī)定經(jīng)4應用研究1997通并發(fā)該規(guī)定修訂稿基本形腳手架設計計算框架即陸續(xù)頒布實施各種建筑施工腳手架安全技術規(guī)范指導性文件　　由腳手架桿（構）件連接件搭設各種形式腳手架、支撐架其用途架所形腳手架結構具其自身特點同于工程結構能完全套用鋼結構計算應依據(jù)《統(tǒng)規(guī)定》確定要求進行設計計算　　1《統(tǒng)規(guī)定》腳手架結構設計計算規(guī)定　　1.1設計設計要求規(guī)定　　1.1.1規(guī)定腳手架結構律采用概率理論基礎極限狀態(tài)設計（簡稱概率極限狀態(tài)設計即目前我工程結構設計采用）進行設計　　1.1.2規(guī)定腳手架結構臨工程結構其結構重要性系數(shù)γ0取0.9　　1.1.3腳手架結構設計靠度要求考慮足夠統(tǒng)計數(shù)據(jù)積累情況確定其采用概率極限狀態(tài)設計結應與我歷史使用經(jīng)驗相致即若采用單系數(shù)進行設計其單安全系數(shù)應滿足：強度計算K1≥1.5；穩(wěn)定計算K2≥2.0計算式引入材料強度附加項系數(shù)γ′m或抗力附加項系數(shù)γ′Rγ′R＝γ0γ′m＝0.9γ′m　　1.1.4規(guī)定鋼管腳手架結構歸入薄壁型鋼結構涉及設計焊接連接、選用軸受壓桿件穩(wěn)定系數(shù)φ應使用《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》（GBJ18-87）　　1.1.5規(guī)定腳手架設計計算項目般應包括：　?。?）構架整體穩(wěn)定性計算（轉(zhuǎn)化立桿穩(wěn)定性計算）；　?。?）水平桿件強度、穩(wěn)定性剛度驗算；　　（3）附著、連墻件強度穩(wěn)定性計算；　　（4）抗傾覆驗算；　?。?）基基礎支承結構驗算　　腳手架結構設置設計都符合相應規(guī)范必計算要求進行計算；作業(yè)層施工荷載構架尺寸超規(guī)范限定般進行水平桿件計算腳手架失穩(wěn)（包括整體、局部單肢）破壞其危險所般必須進行計算；腳手架局部或單肢顯著荷載或度增進行局部或單肢立桿失穩(wěn)驗算總述規(guī)定計（驗）算項目凡沒必計算靠依據(jù)均應進行計算　　1.1.6按概率極限狀態(tài)設計要求剛度（即變形）驗算荷載取標準值；強度穩(wěn)定驗算荷載取設計值荷載設計值等于其標準值乘荷載項系數(shù)恒載（自重）項系數(shù)γGK取1.2（抗傾覆驗算荷載利取0.9）；載（施工荷載、風荷載）項系數(shù)（γQK、γwk）取1.4；同組合施工荷載風荷載荷載組合系數(shù)ψ取0.85　　1.2般實用設計表達式規(guī)定　　《統(tǒng)規(guī)定》按兩類構件（受彎、軸受壓）兩類荷載（組合風載、組合風載）別給腳手架結構般實用設計表達式共兩組4式　　于受彎構件：　　組合風載1.2SGK+1.4SQK　　組合風載1.2SGK+1.4SGK　　于軸受壓桿件：　　組合風載1.2SGK+1.4SQK　　組合風載.2SGK+1.4×0.85　　根據(jù)本文1.1.3腳手架結構設計靠度要求通概率極限狀態(tài)設計與單系數(shù)兩種設計表達式比較γ’m計算式　　于受彎構件：　　組合風載γ’m＝1.19　　組合風載γ’m＝1.19　　于軸受壓桿件：　　組合風載γ’m＝1.59　　組合風載γ’m＝1.59　　其　　各式：　　SCK———恒載標準值作用效應（軸力NGK、彎矩MGK）；　　SQK———施工荷載標準值作用效應（軸力NQK、彎矩MQK）；　　Swk———風荷載標準值作用效應（軸力Nwk、彎矩Mwk）；　　fk———材料強度標準值；　　f———材料強度設計值　　γR———抗力項系數(shù)鋼結構γR取1.165；　　W———截面模量（截面抵抗矩）；　　φ———軸受壓桿件穩(wěn)定系數(shù)；　　A———桿件毛截面積　　便計算各腳手架標準編制組根據(jù)相應腳手架受荷情況統(tǒng)計ηλ值范圍編制γ’m表供讀者使用亦取　　給KI值例已定稿《建筑施工門式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》取KI＝0．725（用于穩(wěn)定計算）　　相應軸力彎矩取代般實用設計表達式作用效應S即設計使用計算式（見述）計算式般都采用荷載計算值作用效應即計算式現(xiàn)荷載項系數(shù)　　1.3風荷載計算規(guī)定　　《統(tǒng)規(guī)定》給腳手架所受風壓標準值Wk計算式　　腳手架設置高度＜100m：　　腳手架設置高度≥100m：　　式W0———基本風壓；　　μz———風壓高度變化系數(shù)；　　βz———高度z處風振系數(shù)；　　μs———風荷載體型系數(shù)（表1）；　　μztw———按桁架確定風荷載體型系數(shù)；　　φ———按腳手架封閉狀況確定擋風系數(shù)；　　0.7———按5重現(xiàn)期確定基本風壓折減系數(shù)某些特殊情況采用高于0.7值低于值　　W0、μz、βz、μstw均按《建筑結構荷載規(guī)范》（GBJ9-87）相應規(guī)定選用或計算確定其μstw按其表6.3.1第32第36項計算　　表1腳手架風荷載體型系數(shù)　　背靠建筑物狀況全封閉敞洞　　手腳架狀況各種封閉情況1.0φ1.3φ　　敞μstw　　2落式腳手架結構主要驗算　　落搭設腳手架結構包括單排、雙排、排（滿堂）腳手架支撐架主要承受豎向荷載作用其整體結構或單肢立桿抗失穩(wěn)能力遠低于相應強度承載能力其計算度（等于節(jié)點間實際度乘計算度系數(shù)μ）所受軸荷載作用較現(xiàn)失穩(wěn)破壞穩(wěn)定性其主要驗算項目強度驗算主要基基礎、連墻件抗拉、水平桿件抗彎等連墻件受水平壓力作用則需驗算其軸受壓穩(wěn)定性水平桿件都其自身跨度界值LJ實用跨度L＜LJ其承載能力受抗彎強度條件控制僅需驗算強度必驗算變形；L＞LJ則受其變形條件控制僅需驗算變形腳手架水平桿件LJ值及其相應界值荷載及同跨度控制荷載等均文獻1第425～436頁查讀者據(jù)判斷否需要進行驗算　　2.1單、雙排腳手架整體穩(wěn)定性驗算　　單、雙排扣件式鋼管腳手架整體穩(wěn)定性驗算較全面、細致深入研究基礎提其計算作參考初步給碗扣式鋼管腳手架整體穩(wěn)定性計算兩種腳手架單肢立桿穩(wěn)定性計算其計算結安全（今試驗數(shù)據(jù)作必要調(diào)整）門式鋼管腳手架則單榀門架承載力基礎相應給其整體穩(wěn)定性計算其鋼制腳手架穩(wěn)定性計算參照三種腳手架穩(wěn)定性計算原則加研究解決　　2.1.1扣件式鋼管腳手架整體穩(wěn)定性驗算　　?扣件式鋼管腳手架整體穩(wěn)定性計算系通種用構架尺寸連墻點設置1∶1原型單、雙排腳手架段進行整體加荷試驗其現(xiàn)整體失穩(wěn)破壞臨界荷載Pcr代入公式φ0＝Pcr/Afy（A立桿毛截面積fy立桿鋼材屈服強度）φ0腳手架段整體穩(wěn)定系數(shù)φ0視立桿段（度步距H）穩(wěn)定系數(shù)由《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》（GBJ18-87）附錄三查相應于φ0細比λ0由μ0＝λ0i/h（i立桿轉(zhuǎn)半徑）即立桿計算度系數(shù)μ0經(jīng)試驗數(shù)據(jù)綜合整理確定計算扣件式鋼管腳手架整體穩(wěn)定性立桿計算度系數(shù)μ取值（表2）μ值已綜合考慮整架作用、連墻點作用及荷載偏初彎曲等初始缺陷影響復雜腳手架整體性驗算轉(zhuǎn)簡單立桿穩(wěn)定性驗算結代入述設計表達式即驗算整體穩(wěn)定性實用式　　?表2扣件式鋼管腳手架整體穩(wěn)定性驗算立桿計算度系數(shù)μ　　類別立桿橫距(m)連墻件布置　　2步3跨3步3跨　　雙排架1.051.501.70　　1.301.551.75　　1.551.601.80　　單排架1.85　　組合風載：　　N＝1.2NGK＋1.4NQK　　組合風載：　　N＝1．2NGK＋1．4×0．85NQKMW＝1．4×0．85MWK式N、MW———別立桿軸向力設計值風載彎矩設計值；NGK、NQK———別由恒載、施工荷載產(chǎn)立桿軸向力標準值；W———立桿截面抵抗矩；MWK———由風載產(chǎn)立桿彎矩標準值按步驟計算　?。?）按式（9）或式（10）確定風壓標準值　?。?）確定立桿所受風線荷載標準值qwk：　　式An擋風面積即寬立桿縱距La、高步距H風載計算單元內(nèi)實際擋風面積計算An采用密目安全網(wǎng)者按其實圍立面積50%計并應同計算桿件擋風面積（1.15×桿件擋風面積1.15系數(shù)考慮桿件連接點阻力增系數(shù)）；采用擋風材料封閉者用其封閉面積　?。?）由qwk按情況確定Mwk：　　連墻件按2步3跨設置按3跨連續(xù)梁確定Mwk（查相應結構靜力計算圖表）；按3步3跨設置按2跨連續(xù)梁查Mwk　　我現(xiàn)行工程結構設計規(guī)范均已采用概率極限狀態(tài)設計規(guī)范所給強度設計值f由抗力項系數(shù)γR除強度標準值計算作用效應N、M荷載計算值（考慮荷載項系數(shù)組合系數(shù)）些讀者往往使用f卻用荷載標準值應注意　　2.1.2碗扣式鋼管腳手架整體穩(wěn)定性驗算　　碗扣式鋼管腳手架整體穩(wěn)定性驗算目前所做相應試驗夠（仍繼續(xù)進行）其與扣件式鋼管腳手架相類似試驗結析看由于桿件采用軸連接等素使其穩(wěn)定承載能力比相應構架情況扣件式鋼管架提高15%取碗扣架計算度系數(shù)μ1則　　確定驗算碗扣式鋼管腳手架整體穩(wěn)定性其μ1值按表2數(shù)值乘0．9325采用其均采用扣件式鋼管腳手架計算經(jīng)幾試用滿足使用安全要求2.1.3門式鋼管腳手架整體穩(wěn)定性驗算?門式鋼管腳手架整體穩(wěn)定性單榀門架計算其門架立桿穩(wěn)定系數(shù)φ按組合桿件確定其穩(wěn)定驗算式組合風載仍使用式（11）N榀門架軸向力設計值；組合風載按式計算：　　式Mwk———風載彎矩標準值　　hw———連墻件豎距；　　φ———門架立桿穩(wěn)定系數(shù)按查《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》附錄三其：　　I———門架立桿換算截面轉(zhuǎn)半徑；　　I0———門架立桿截面慣性矩；　　I1、h1———門架加強桿截面慣性矩高度；　　h0———門架高度；　　A———門架立桿毛截面積；　　f———門架鋼材強度設計值：Q235鋼用205N/mm2；16Mn鋼用300N/mm2；　　γ’R———考慮腳手架工作條件抗力調(diào)整系數(shù)取　　2.2非單、雙排腳手架結構單肢立桿穩(wěn)定性驗算非單、雙排腳手架結構包括排或滿堂設置腳手架模板支撐架由于尚系統(tǒng)試驗研究其結構單肢立桿穩(wěn)定性驗算暫參考單、雙排腳手架計算研究相關規(guī)范加臨解決即腳手架立桿段視側移層框架柱橫桿視計算立桿段約束桿件采用《鋼結構設計規(guī)范》（GBJ17－88）附表4.2規(guī)定計算單肢立桿按側移框架柱考慮計算度系數(shù)μ’0該單肢立桿雙排腳手架立桿則μ'0應與相應雙排腳手架μ值致由于兩者計算依據(jù)同μ’0≠μ引入兩調(diào)整系數(shù)m1（考慮連墻件設置情況調(diào)整系數(shù)）m2（考慮另向水平桿件約束作用調(diào)整系數(shù)）由μ’＝μ＝m1m2μ’0特定情況求m1m2數(shù)值用μ’＝m1m2μ’0計算扣件式鋼管腳手架各種構架情況單肢立桿計算度系數(shù)μ’數(shù)值表用前述取碗扣式鋼管腳手架單肢立桿計算度系數(shù)μ’1則μ’1＝0.9325μ’μ’μ’1數(shù)值表見文獻1第461～466頁μ’（或μ’1）即按前述相應穩(wěn)定系數(shù)φ　　扣件式或碗扣式腳手架結構單肢立桿穩(wěn)定驗算（視其荷載作用情況軸受壓桿件壓彎桿件）采用《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》（GBJ18-87）計算式規(guī)定　　述計算既考慮腳手架結構本身剛度條件考慮腳手架結構連墻約束整體作用同按同h/Lb、h/La連墻件設置情況別給首步架其步架角立桿、邊立桿與立桿（別兩面、三面四面設橫桿）μ’（或μ’1）值既用于驗算單、雙排腳手架結構單肢立桿穩(wěn)定性亦用于驗算排滿堂腳手架結構穩(wěn)定性　　計算排滿堂腳手架結構穩(wěn)定性連墻條件按界定采用：　　（1）架兩向立桿排數(shù)≥8、桿距≤1.5m、且整體性較即設足夠整體性拉結桿件（斜桿、剪刀撐、斜撐等）按2步3跨連墻考慮；　?。?）架兩向立桿排數(shù)＜8、桿距≤1.5m且整體性較按3步3跨連墻考慮；　?。?）桿距＞1.5m或具其整體性較差情況取μ’值1.80～1.85即接近于單排腳手架工作情況　　2.3其驗算項目計算注意事項?　　2.3.1水平桿件強度驗算　　水平桿件包括縱、橫向水平桿腳手板等其超構造跨度規(guī)定超載或受集荷載作用般需要進行計算；跨度荷載較般應進行強度驗算依其支承情況按簡支梁或2～3跨連續(xù)梁使用式（1）或式（2）進行驗算驗算要遺漏公式右端抗力項調(diào)整系數(shù)應先確定γ’m值?門式鋼管腳手架門架門式框架構件其承載力取決于荷載作用點部位受集力作用作用點位于門架立柱承載力位于門架立柱加強桿間位于橫梁跨設計應盡量避橫梁部受集力作用　　2.3.2連墻件驗算　　連墻件般按承受水平力作用進行設計其所受水平力NL按式計算：　　NL＝NW＋3kN　　式Nw自由風荷載產(chǎn)連墻件軸向力（或水平力）計算腳手架視支承于連墻件三跨連續(xù)梁跨度取連墻件豎距hw取其風線荷載作用支座反力Nw；3kN腳手架平面外變形所引起連墻件軸向力　　連墻件采用腳手鋼管并扣件腳手架連接應使用式（2）進行計算并同驗算扣件抗滑要求每扣件抗滑力8.5kN抗滑滿足增加扣件設置　　連墻件鋼結構構件應按《鋼結構設計規(guī)范》（GBJ17-88）規(guī)定進行設計　　2.3.3基承載力驗算　　腳手架立桿基礎（或支座、墊板）底面承載力按式驗算：　　式P———腳手架立桿基礎底面處平均應力設計值；　　A———基礎底面面積；N———腳手架立桿傳至基礎頂面軸力設計值按式確定：f＝K.fk　　fk———基承載力標準值；　　K———調(diào)整系數(shù)碎石土、砂土、填土取0.4；粘土取0.5；巖石、混凝土取1.0　　2.3.4計算注意事項　?。?）作業(yè)層施工荷載標準值結構腳手架取3kN/m2裝修（含裝飾修繕作業(yè)）腳手架取2kN/m2圍（防）護架按1kN/m2計算模板支撐架、安裝支撐架實用荷載超述規(guī)定腳手架應按實用荷載設計腳手架支撐架定型產(chǎn)品按其設計荷載采用均低于1kN/m2（2）腳手架設置構造非腳手架結構部型鋼件應使用相應鋼結構規(guī)范進行設計　?。?）腳手架設置涉及連墻、附墻、預埋件、臨支撐工程加固措施等應按相應結　　構設計規(guī)范驗算并應取工程設計同意或請工程設計相應結構進行驗算
備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。