對比學習《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》

對比學習《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》1、前言：扣件式腳手鋼管在建筑施工現(xiàn)場，幾乎是無處不在，無處不用，建筑工人登高作業(yè)時，他是安全防護必不可少的工具；他是模板支撐系統(tǒng)中最常用的一種形式?？奂戒摴苣_手架組合靈活，就象變形金剛一樣，能做成各種各樣的工作平臺，滿堂支撐架、滿堂腳手架、單排、雙排、多排腳手架、懸挑腳手架，懸挑防護棚等防護架或支撐系統(tǒng)。然而扣件式鋼管腳手架的倒坍事故仍時有發(fā)生，規(guī)范扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)，意義十分重大。為了方便《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》的學習與研討，作如下簡稱：《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2001，于2001年6月1日起施行，簡稱為2001年版。2002年9月27日中華人民共和國建設部，批準對局部作了修訂，簡稱為2002年版。中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部批準修訂了本規(guī)范，于2011年12月1日正式實施，簡稱為2011年版。2、三個版本的進展和差異2.1減少了2001年版中不合適的三條強制性條文2002年版將6.3.2（2）、6.3.4和6.4.3條（款）不再作為強條①其中6.3.2（2），2011年版完全保留，定在6.2.4條。6.2.4腳手板的設置應符合下列規(guī)定：1作業(yè)層腳手板應鋪滿、鋪穩(wěn)、鋪實；2沖壓鋼腳手板、木腳手板、竹串片腳手板等，應設置在三根橫向水平桿上。當腳手板長度小于2m時，可采用兩根橫向水平桿支承，但應將腳手板兩端與橫向水平桿可靠固定，嚴防傾翻。腳手板的鋪設應采用對接平鋪或搭接鋪設。腳手板對接平鋪時，接頭處應設兩根橫向水平桿，腳手板外伸長度應取130mm~150mm，兩塊腳手板外伸長度的和不應大于300mm（圖6.2.4a）；腳手板搭接鋪設時，接頭應支在橫向水平桿上，搭接長度不應小于200mm，其伸出橫向水平桿的長度不應小于100mm。②6.3.4條2002年版不再作為強制性條文，2011年版刪除了該條。6.3.4立桿必須用連墻件與建筑物可靠連接，連墻件布置間距宜按本規(guī)范表6.4.1采用。2002年版不再作為強制性條文的理由是，6.4.1條連墻件的布置間距不是強制性條文。2011年版發(fā)現(xiàn)他與連墻件的設置要求一致且重疊，故被刪除，直接用6.4.2條表述。6.4.2腳手架連墻件數(shù)量的設置除應滿足本規(guī)范的計算要求外，還應符合表6.4.2的規(guī)定。表6.4.2連墻件布置最大間距搭設方法高度豎向間距(h)水平間距(la)每根連墻件覆蓋面積（㎡）雙排落地≤50m3h3la≤40雙排懸挑>50m2h3la≤27單排≤24m3h3la≤40注：h——步距；la——縱距。③2002年版將6.4.3條不再作為強制性條文，因為條文中有“宜采用”和“亦可采用”的規(guī)定。6.4.3對高度在24m以下的單、雙排腳手架，宜采用剛性連墻件與建筑物可靠連接，亦可采用拉筋和頂撐配合使用的附墻連接方式。嚴禁使用僅有拉筋的柔性連墻件。2011年版刪除了該條款，對“24m以下的單、雙排腳手架”的連墻件，不再給出放寬條件。在條文說明中要求：6.4.5~6.4.8這幾條規(guī)定是總結(jié)了國內(nèi)一些成熟的經(jīng)驗，并吸收了國外標準中的規(guī)定。連墻件在使用過程中，既受拉力也受壓力，所以，必須采用可承受拉力和壓力的構(gòu)造。并要求連墻桿節(jié)點之間距離不能任意長，容許長細比按150控制。2..2在2002年版中被刪除、淘汰的內(nèi)容：①2002年版6.3.5條中中刪除1、2兩個“有關(guān)立桿對接、搭接”的條款。1立桿上的對接扣件應交錯布置：兩根相鄰立桿的接頭不應設置在同步內(nèi)，同步內(nèi)隔一根立桿的兩個相隔接頭在高度方向錯開的距離不宜小于500mm；各接頭中心至主節(jié)點的距離不宜大于步距的1/3；2搭接長度不應小于1m，應采用不少于2個旋轉(zhuǎn)扣件固定，端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不應小于100mm。只保留了：“6.3.5立桿接長除頂層頂步外，其余各層各步接頭必須采用對接扣件連接?！?011年版作了如下修改：把立桿接長的要求擴展并限定為單排、雙排腳手架，滿堂腳手架：6.3.5單排、雙排與滿堂腳手架立桿接長除頂層頂步外，其余各層各步接頭必須采用對接扣件連接。在條文說明中強調(diào)了對接扣件的承載能力比搭接的承載能力大：“對接接長，傳力明確，沒有偏心，可提高承載能力。試驗表明：一個對接扣件的承載能力比搭接的承載能力大2.14倍?！雹?002年版中被刪除6.4.5條.第二款中可采用拉筋配用頂撐的連墻方法：保留：“2連墻件必須采用可承受拉力和壓力的構(gòu)造。”刪除：“采用拉筋必須配用頂撐，頂撐應可靠地頂在混凝土圈梁、柱等結(jié)構(gòu)部位。拉筋應采用兩根以上直徑4mm的鋼絲擰成一股，使用時不應少于2股，亦可采用直徑不小于6mm的鋼筋?！?011年版作了如下修改：6.4.6連墻件必須采用可承受拉力和壓力的構(gòu)造。對高度24m以上的雙排腳手架，應采用剛性連墻件與建筑物連接。要求：連墻件應能承受拉力和壓力。對高度24m以上的腳手架，應采用剛性連墻件連接。2.32002年版中被刪除，2011年版又恢復的內(nèi)容2002年版中被刪除6.6.2條.第二款中“24m以下腳手架中間各道剪刀撐之間的允許凈距的要求。”6.6.2保留：“2高度在24m以下的單、雙排腳手架，均必須在外側(cè)立面的兩端各設置一道剪刀撐，并應由底至頂連續(xù)設置；”刪除：“中間各道剪刀撐之間的凈距不應大于15m?！睆娬{(diào)了剪刀撐應由底至頂連續(xù)設置，顯然收緊過嚴，也不切合實際。2011年版恢復2001年的允許24m以下腳手架中間各道剪刀撐之間有凈距的要求，恢復放松。6.6.3高度在24m及以上的雙排腳手架應在外側(cè)全立面連續(xù)設置剪刀撐；高度在24m以下的單、雙排腳手架，均必須在外側(cè)兩端、轉(zhuǎn)角及中間間隔不超過15m的立面上，各設置一道剪刀撐，并應由底至頂連續(xù)設置。2.4在2002年版中刪除不好操作的內(nèi)容：①2002年版修改6.6.3條，刪除第二款中不好操作的強條內(nèi)容。保留：“6.6.3橫向斜撐的設置應符合下列規(guī)定：2一字型、開口型雙排腳手架的兩端均必須設置橫向斜撐。”刪除：“中間宜每隔6跨設置一道；”(只在高度24m以上中有要求)2011年版維持修改后的內(nèi)容，單獨立為一條強制性條文，并將一字型也定位為開口部位：6.6.5開口型雙排腳手架的兩端均必須設置橫向斜撐。②2002年版修改7.3.8條，刪除第二款中不好操作的，仍為強條內(nèi)容。保留：“7.3.8連墻件、剪刀撐、橫向斜撐等的搭設應符合下列規(guī)定。2剪刀撐、橫向斜撐搭設應隨立桿、縱向和橫向水平桿等同步搭設?！眲h除不好操作的內(nèi)容：“各底層斜桿下端均必須支承在墊塊或墊板上?！?011年版在此基礎上作了修改，強調(diào)“同步搭設，不得滯后安裝。”但不作為強條內(nèi)容。“7.3.9腳手架剪刀撐與單、雙排腳手架橫向斜撐應隨立桿、縱向和橫向水平桿等同步搭設，不得滯后安裝?！?.5在2001年版、2002年版和2011年版中本人認為是錯誤內(nèi)容：2001年版47頁、2002年版48頁的附錄A，表A-2中，以及2011年版附錄A計算用表中的表A.0.4常用構(gòu)配件與材料、人員的自重名稱單位自重備注普通磚240mm×115mm×53mmkN/m318~19684塊/m3，濕灰砂磚kN/m318砂:石灰=92:8瓷面磚150mm×150mm×8mmkN/m317.85556塊/m3陶瓷錦磚(馬賽克)δ=5mmkN/m30.12—石灰砂漿、混合砂漿kN/m317—其中：陶瓷錦磚(馬賽克)δ=5mm，自重0.12kN/m3，馬賽克密度比水輕8.33倍是不可能的！若是單位筆誤為kN/m2，按厚δ=5mm計算：0.12×1÷0.005=24kN/m3，雖然比較接近，但陶瓷錦磚的密度也不會與混凝土相同，故計是小數(shù)點有誤，可能是12kN/m3。3、2011年版中相對2002年版的修訂和增加內(nèi)容：3.1目錄大綱和總體結(jié)構(gòu)作了調(diào)整①“3構(gòu)配件”減少了“連墻件”合并到“6構(gòu)造要求”，增加了“3.4可調(diào)托撐和3.5懸挑腳手架用型鋼”②“5設計計算”2002年版以構(gòu)件為綱，2011年版以架體的形式為綱③“6構(gòu)造要求”2011年版增加了“滿堂腳手架、滿堂支撐架和型鋼懸挑腳手架”。3.2對腳手架立桿的計算長度作了調(diào)整2011年版對滿堂腳手架立桿計算長度的調(diào)整：公式?jīng)]有變：lo=kμh，但附加條件作了調(diào)整：2002年版原沒有滿堂架這個概念，一般認為不是模板支架就是腳手架，屬于腳手架類的長度附加系數(shù)k恒定為1.155。2011年版增加了“滿堂腳手架”的新內(nèi)容，k為滿堂腳手架立桿計算長度附加系數(shù)，是按架體高度區(qū)別對待，但常用的系數(shù)是1.191，相差3個百分點表5.3.4滿堂腳手架計算長度附加系數(shù)高度H（m）H≤2020<H≤3030<H≤36k1.1551.1911.204μ計算長度系數(shù)，2001年版按立桿的橫距和連墻件布置方式查表，從1.5~1.8；2011年版按步距和立桿間距查表：表C-1滿堂腳手架立桿計算長度系數(shù)立桿間距（m）步距（m）1.3×1.31.2×1.21.0×1.00.9×0.9高寬比不大于2高寬比不大于2高寬比不大于2高寬比不大于2最少跨數(shù)4最少跨數(shù)4最少跨數(shù)4最少跨數(shù)51.8—2.1762.0792.0171.52.5692.5052.3772.3351.23.0112.9712.8252.7580.9——3.5713.482顯然常用的系數(shù)是2.176，最大相差達31個百分點，就此計算一下原、新規(guī)范相同條件下，單、雙排腳手架和滿堂腳手架立桿的計算長度和承載力。2002年版和2011版單、雙排腳手架：lo=kμh＝1.15×1.5×1.8＝3.105m按Φ48×3.0的鋼管計算承載能力：A=4.236cm2i=1.6cmλ===194φ=0.191φ→≤fN=0.191×423.6mm2×205N/mm2=16586N=16.586kN2011年版滿堂腳手架：lo=kμh＝1.191×2.176×1.8＝4.665m驗算長細比λ時k＝1,lo=kμh＝1×2.176×1.8＝3.917m按Φ48×3.0的鋼管，搭設滿堂腳手架、橫距1.2m、縱距1.2m、步距1.8m，架體高25m時，驗算立桿允許承載能力：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總結(jié)：2011年版滿堂腳手架鋼管立桿承載力：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基本滿足2011年版規(guī)范極限條件：“滿堂排架立桿容許長細比[λ]不應超過250”的要求，故滿堂腳手架步距宜不超過1.5m，不僅能保證容許長細比不超標，還能提高承載力。5.1.9受壓、受拉構(gòu)件的長細比不應超過表5.1.9中規(guī)定的容許值。表5.1.9受壓、受拉構(gòu)件的容許長細比構(gòu)件類別容許長細比[λ]立桿雙排架、滿堂支撐架210單排架230滿堂腳手架250橫向斜掌、剪刀撐中的壓桿250拉桿3503.3對支撐架立桿計算長度作了調(diào)整①2002年版模板支架計算長度公式：5.6.2模板支架計算長度l0，應按下式計算：l0=h+2a（5.6.2-2）②2011年版模板支架計算長度公式：5.4.6滿堂支撐架立桿的計算長度應按下式計算，取整體穩(wěn)定計算結(jié)果最不利值：頂部立桿段：l0=kμ1（h+2a）（5.4.6-1）非頂部立桿段：l0=kμ2h（5.4.6-2）式中：k——滿堂支撐架計算長度附加系數(shù)，應按表5.4.6采用；h——步距；a——立桿伸出頂層水平桿中心線至支撐點的長度；應不大于0.5m。μ1、μ2——考慮滿堂支撐架整體穩(wěn)定因素的單桿計算長度系數(shù)，③新規(guī)范條件下，常規(guī)支撐架立桿的計算長度和承載力。設立桿縱橫向間距1m×1m、步距1.5m，掃地桿距地面0.3m，立桿伸出頂層水平桿長度0.5m，滿堂架搭設高度不大于20m時，長度附加系數(shù)k＝1.217、伸出長度a＝0.5m、步距h＝1.5m、普通型架體整體穩(wěn)定長度系數(shù)：μ1＝1.241、μ2＝1.993計算長度：頂部立桿段：l0=kμ1（h+2a）＝1.217×1.241×（1.5+2×0.5）＝3.776m非頂部立桿段：l0=kμ2h＝1.217×1.993×1.5＝3.638m驗算長細比λ時k＝1,頂部：l0=kμ1（h+2a）＝1×1.241×（1.5+2×0.5）＝3.103m非頂部：l0=kμ2h＝1×1.993×1.5＝2.99m按Φ48×3.0的鋼管計算承載能力：A=4.236cm2i=1.6cmλ===236φ=0.131φ→≤fN=0.131×423.6mm2×205N/mm2=11376N=11.376kN結(jié)論：目前市場上采用的Φ48×3.0扣件式鋼管架，當步距1.5m，普通型支撐架，單立桿承載力約11.376kN，若為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符合現(xiàn)行規(guī)范：“滿堂支撐架，容許長細比[λ]不應超210”的要求。3.4對材料規(guī)格和允許偏差作了調(diào)整①鋼管：2001年版要求：“腳手架鋼管宜采用Φ48×3.5鋼管”,允許偏差：外徑和壁厚-0.5；2011年版要求：“腳手架鋼管宜采用Φ48×3.6鋼管”允許偏差：外徑：±0.5、壁厚±0.36。目前市場行情：Φ48×3.0，仍按《直槰電焊鋼管》GB/T13793-1992標準供應的，尚未能按《直槰電焊鋼管》GB/T13793-2008標準，按壁厚允許偏差是±10%生產(chǎn)，還要有一個過渡期。驗算時宜用Φ48×3.0較接近現(xiàn)實。②可調(diào)托撐：是2011年版增加的內(nèi)容，螺桿與支托板焊縫高度不得小于6mm；螺桿外徑不得小于36mm,螺母厚度不得小于30mm，旋合長度不得小于5扣，支托板厚不應小于5㎜?？烧{(diào)底座、可調(diào)托撐螺桿伸出長度不宜超過300mm，插入立桿內(nèi)的長度不得小于150mm。立桿伸出頂層水平桿中心線至支撐點的長度；應不大于0.5m。③型鋼懸挑梁：一次懸挑腳手架高度不宜超過20m。宜采用雙軸對稱截面的型鋼、鋼梁截面高度不應小于160mm、固定段長度不應小于懸挑段長度的1.25倍。型鋼懸挑梁外端宜設置鋼絲繩或鋼拉桿與上一層建筑結(jié)構(gòu)斜拉結(jié)。鋼絲繩、鋼拉桿不參與懸挑鋼梁受力計算。型鋼懸挑腳手架懸挑鋼梁容許擾度從[υ]＝l/400調(diào)整為[υ]＝l/250。型鋼懸挑梁固定端應采用2個及以上U型鋼筋拉環(huán)或錨固螺栓與建筑結(jié)構(gòu)梁板固定。④吊環(huán)：鋼絲繩與建筑結(jié)構(gòu)拉結(jié)的吊環(huán)應使用HPB235級鋼筋，其直徑不宜小于20㎜。吊環(huán)預埋錨固長度應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010中鋼筋錨固的規(guī)定。3.5對作用于腳手架上的水平風荷載標準值作了調(diào)整①風荷載標準值計算公式和基本風壓2002年版4.2.2wk=0.7μz·μs·wo基本風壓wo是根據(jù)重現(xiàn)期30年確定的。2011年版4.2.5wk=μz·μs·wo基本風壓wo取重現(xiàn)期n=10對應的風壓值。以深圳為例：取重現(xiàn)期為30年，再乘0.7修正系數(shù)時，wo=0.75kN/m2×0.7＝0.525kN/m2，當取重現(xiàn)期n=10對應的風壓值wo＝0.45kN/m2，相差0.075，結(jié)論：公式變化、重現(xiàn)期調(diào)整，風壓值基本持平。②μs——腳手架風荷載體型系數(shù)，應按本規(guī)范表4.2.6的規(guī)定采用；表4.2.6腳手架的風荷載體型系數(shù)μs背靠建筑物的狀況全封閉墻敞開、框架和開洞墻腳手架狀況全封閉、半封閉1.0Φ1.3Φ敞開μstw擋風系數(shù)Φ=1.2An/Aw，2011年版解決了密目安全網(wǎng)擋風系數(shù)的計算難題。4.2.7密目式安全立網(wǎng)全封閉腳手架擋風系數(shù)Φ不宜小于0.8。3.6對荷載效應的組合作了調(diào)整2002年版表4.3荷載效應組合計算項目荷載效應組合縱向、橫向水平桿強度與變形永久荷載+施工均布活荷載腳手架立桿穩(wěn)定1永久荷載+施工均布活荷載2永久荷載+0.85（施工均布活荷載+風荷載）連墻件承載力單排架，風荷載+3.0kN雙排架，風荷載+5.0kN2011年版表4.3.1荷載效應組合計算項目荷載效應組合縱向、橫向水平桿強度與變形永久荷載+施工荷載腳手架立桿地基承載力型鋼懸挑梁的強度、穩(wěn)定與變形1永久荷載+施工荷載2永久荷載+0.9（施工荷載+風荷載）立桿穩(wěn)定1永久荷載+可變荷載（不含風荷載）2永久荷載+0.9（可變荷載+風荷載）連墻件強度與穩(wěn)定單排架，風荷載+2.0kN雙排架，風荷載+3.0kN荷載效結(jié)論：2011年版①增加了立桿地基承載力、型鋼懸挑梁的強度、穩(wěn)定與變形驗算的荷載效應組合。②可變荷載+風荷載時的組合系數(shù)，從0.85調(diào)整為0.9。③連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力。單排架從3kN調(diào)整為2kN，雙排架從5kN調(diào)整為3kN。3.6對滿堂腳手架和滿堂支撐架的高寬比作了調(diào)整2002年版：未對架體的高寬比作出