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[PDF] GB 51210-2016 - 自动发货, 英文版

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基本信息
标准编号 GB 51210-2016 (GB51210-2016)
中文名称 建筑施工脚手架安全技术统一标准
英文名称 Unified standard for safety of scaffold in construction
行业 国家标准
字数估计 149,148
发布日期 2016-12-02
实施日期 2017-07-01
引用标准 GB 50005; GB 50009; GB 50010; GB 50017; GB 50018; GB 50666; GB/T 700; GB/T 1591; GB/T 3091; GB/T 3098.1; GB/T 5117; GB/T 5118; GB/T 5780; GB/T 5974.1; GB/T 5976; GB/T 8110; GB/T 8918; GB/T 9440; GB/T 10045; GB/T 11352; GB/T 13793; GB/T 14957; GB 15831; GB
起草单位 中国建筑业协会
归口单位 住房和城乡建设部
标准依据 住房和城乡建设部公告2016年第1383号
范围 本标准适用于房屋建筑工程和市政工程施工用脚手架的设计、施工、使用及管理。

GB 51210-2016: 建筑施工脚手架安全技术统一标准
GB 51210-2016 英文名称: Unified standard for safety of scaffold in construction
1 总 则
1.0.1 为统一建筑施工脚手架设计、施工、使用及管理,做到技术先进、安全适用、经济合理,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于房屋建筑工程和市政工程施工用脚手架的设计、施工、使用及管理。
1.0.3 建筑施工脚手架的设计、施工、使用及管理,除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术 语
2.1.1 脚手架 scaffold
由杆件或结构单元、配件通过可靠连接而组成,能承受相应荷载,具有安全防护功能,为建筑施工提供作业条件的结构架体,包括作业脚手架和支撑脚手架。
2.1.2 作业脚手架 operation scaffold
由杆件或结构单元、配件通过可靠连接而组成,支承于地面、建筑物上或附着于工程结构上,为建筑施工提供作业平台和安全防护的脚手架,包括以各类不同杆件(构件)和节点形式构成的落地作业脚手架、悬挑脚手架、附着式升降脚手架等,简称作业架。
2.1.3 支撑脚手架 shoring scaffold
由杆件或结构单元、配件通过可靠连接而组成,支承于地面或结构上,可承受各种荷载,具有安全保护功能,为建筑施工提供支撑和作业平台的脚手架,包括以各类不同杆件(构件)和节点形式构成的结构安装支撑脚手架、混凝土施工用模板支撑脚手架等,简称支撑架。
2.1.4 封闭式作业脚手架 closed operation scaffold
采用密目安全网或钢丝网等材料将外侧立面全部遮挡封闭的作业脚手架。
2.1.5 敞开式支撑脚手架 open operation scaffold
架体外侧立面无遮挡封闭的支撑脚手架。
2.1.6 综合安全系数 compositive safety factor
脚手架结构或主要构配件总的安全系数,为脚手架结构或构配件极限承载力与其设计承载力的比值。
2.1.7 几何参数标准值 normal value of geometrical parameter
设计确定的几何参数公称值,或根据实测结果经统计概率分布确定的几何参数的平均值。
2.1.8 架体构造 scaffold detailing
由架体杆件、结构单元、配件组成的脚手架结构形式、连接方式及其相互关系。
2.1.9 脚手架结构试验 scaffold structure test
通过施加荷载的检验方法评定脚手架结构或主要构配件力学性能的试验。
2.1.10 脚手架足尺结构试验 scaffold model test
采用与实际使用脚手架典型结构单元尺寸大小及构造相同的原型样本所进行的脚手架结构性能试验。
2.1.11 脚手架单元结构试验 scaffold unit structure test
采用与工程所用的脚手架相同的材料、构配件按特定构造要求搭设的试验架体所进行的脚手架结构试验。
2.2 符 号
2.2.1 荷载、荷载效应
Fk——永久荷载、可变荷载的荷载标准值;
FJd——作用于脚手架杆件连接节点的荷载设计值;
Fwk——风荷载作用在作业层围挡(含模板)计算单元上产生的水平力标准值;
Gjk——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料自重标准值;
g1k——均匀分布的架体自重面荷载标准值;
g2k——均匀分布的架体上部的模板等物料自重面荷载标准值;
Md——脚手架受弯杆件弯矩设计值;
MGk——受弯杆件由永久荷载产生的弯矩标准值;
MO——脚手架的倾覆力矩设计值;
MOk——支撑脚手架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值;
∑MQk——脚手架受弯杆件由可变荷载产生的弯矩标准值总和;
Mr——脚手架的抗倾覆力矩设计值;
Mwd——脚手架立杆由风荷载产生的弯矩设计值;
Mwk——脚手架立杆由风荷载产生的弯矩标准值;
Nad——脚手架结构或构配件的荷载设计值;
Ncd——永久荷载、可变荷载的荷载设计值;
Nd——脚手架立杆轴向力设计值;
NGk——脚手架立杆由永久荷载产生的轴向力标准值;
∑NG1k——脚手架立杆由结构件及附件自重产生的轴向力标准值总和;
∑NG2k——脚手架立杆由NG1k以外的其他永久荷载产生的轴向力标准值总和;
NLd——连墙件杆件由风荷载及其他作用产生的轴向力设计值;
N0——连墙件约束作业脚手架的平面外变形所产生的轴向力设计值;
∑NQ1k——脚手架立杆由施工荷载产生的轴向力标准值总和;
∑NQ2k——脚手架立杆由其他可变荷载产生的轴向力标准值总和;
NRJd——脚手架杆件连接节点的承载力设计值;
NRLd——连墙件与作业脚手架、连墙件与建筑结构连接的抗拉(压)承载力设计值;
Nwfk——支撑脚手架立杆在风荷载作用下的最大附加轴向力标准值;
NwLd——连墙件杆件由风荷载产生的轴向力设计值;
P——脚手架立杆基础底面的平均压力设计值;
Pk——脚手架立杆基础底面的平均压力标准值;
qwk——风线荷载标准值;
Rd——脚手架结构或构配件的抗力设计值;
Ru——脚手架结构、构配件力学性能试验所得承载力极限值;
wfk——支撑脚手架风荷载标准值;
wmk——竖向封闭栏杆(模板)的风荷载标准值;
wk——风荷载标准值;
wo——基本风压值;
σ——连墙件杆件应力值;
νmax——永久荷载标准组合作用下脚手架结构或构配件的最大变形值。
2.2.2 材料、构件物理性能和抗力
fa——修正后的地基承载力特征值;
fcu.i——试件的强度实测值;
fcu.min——试件的最小强度值;
fd——材料、杆件的抗拉、抗压和抗弯强度设计值;
fk——材料、构配件的抗拉、抗压和抗弯强度标准值;
fmcu——试件的强度平均值;
Sfcu——试件强度标准差;
[ν]——脚手架结构或构配件的变形规定限值。
2.2.3 几何参数
A——脚手架立杆、连墙件杆件毛截面面积;
Ac——连墙件杆件净截面面积;
Ad——立杆底座底面积;
An——脚手架迎风面挡风面积;
Aw——脚手架迎风面面积;
B——支撑脚手架横向宽度;
bj——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料至倾覆原点的水平距离;
H——支撑脚手架高度;
H1——连墙件竖向间距;
Hm——作业层竖向封闭栏杆(模板)高度;
h——架体步距或门架高度;
L1——连墙件水平间距;
la——立杆(门架)纵向间距;
n——计算单元跨数、桁架榀数或试件组数;
W——受弯杆件、立杆截面模量;
λ——立杆长细比。
2.2.4 计算系数
Ks——钢丝绳安全系数;
Φ——脚手架挡风系数;
φ——立杆、连墙件杆件的轴心受压构件的稳定系数;
β——脚手架结构、构配件综合安全系数;
γG——永久荷载分项系数;
γm——材料抗力分项系数;
γ′m——材料强度附加系数;
γn——荷载分项系数;
γ0——结构重要性系数;
γQ——可变荷载分项系数;
γu——永久荷载和可变荷载分项系数加权平均值;
μs——风荷载体型系数;
μstw——支撑脚手架整体风荷载体型系数;
μz——风压高度变化系数;
ψc——施工荷载、其他可变荷载组合值系数;
ψw——风荷载组合值系数;
ξ1——作业脚手架立杆由风荷载产生的弯矩折减系数;
ξ2——支撑脚手架立杆由风荷载产生的弯矩折减系数。
3 基本规定
3.1 一般规定
3.1.1 在脚手架搭设和拆除作业前,应根据工程特点编制专项施工方案,并应经审批后组织实施。
3.1.2 脚手架的构造设计应能保证脚手架结构体系的稳定。
3.1.3 脚手架的设计、搭设、使用和维护应满足下列要求:
1 应能承受设计荷载;
2 结构应稳固,不得发生影响正常使用的变形;
3 应满足使用要求,具有安全防护功能;
4 在使用中,脚手架结构性能不得发生明显改变;
5 当遇意外作用或偶然超载时,不得发生整体破坏;
6 脚手架所依附、承受的工程结构不应受到损害。
3.1.4 脚手架应构造合理、连接牢固、搭设与拆除方便、使用安全可靠。
3.2 安全等级和安全系数
3.2.1 脚手架结构设计应根据脚手架种类、搭设高度和荷载采用不同的安全等级。脚手架安全等级的划分应符合表3.2.1的规定。
表3.2.1 脚手架的安全等级
注:1 支撑脚手架的搭设高度、荷载中任一项不满足安全等级为Ⅱ级的条件时,其安全等级应划为Ⅰ级;
2 附着式升降脚手架安全等级均为Ⅰ级;
3 竹、木脚手架措设高度在现行行业标准规定的限值内,其安全等级均为Ⅱ级。
3.2.2 在脚手架结构或构配件抗力设计值确定时,综合安全系数指标应满足下列要求:
式中:β——脚手架结构、构配件综合安全系数;
γ0——结构重要性系数,应根据本标准表3.2.3的规定取值;
γu——永久荷载和可变荷载分项系数加权平均值,取为1.254(由可变荷载起控制作用的荷载基本组合)、1.363(由永久荷载起控制作用的荷载基本组合);
γm——材料抗力分项系数;对于钢管脚手架应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018的规定取1.165;
γ′m——材料强度附加系数;构配件及节点连接强度取1.05;作业脚手架稳定承载力取1.40,支撑脚手架稳定承载力及新研制的脚手架稳定承载力取1.50。
3.2.3 脚手架结构重要性系数γ0,应按表3.2.3的规定取值。
表3.2.3 脚手架结构重要性系数γ0
3.2.4 脚手架所使用的钢丝绳承载力应具有足够的安全储备,钢丝绳安全系数Ks取值应符合下列规定:
1 重要结构用的钢丝绳安全系数不应小于9;
2 一般结构用的钢丝绳安全系数应为6;
3 用于手动起重设备的钢丝绳安全系数宜为4.5;用于机动起重设备的钢丝绳安全系数不应小于6;
4 用作吊索,无弯曲时的钢丝绳安全系数不应小于6;有弯曲时的钢丝绳安全系数不应小于8;
5 缆风绳用的钢丝绳安全系数宜为3.5。
4材料、构配件
4.0.1 脚手架所用钢管宜采用现行国家标准《直缝电焊钢管》GB/T 13793或《低压流体输送用焊接钢管》GB/T 3091中规定的普通钢管,其材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700中Q235级钢或《低合金高强度结构钢》GB/T 1591中Q345级钢的规定。钢管外径、壁厚、外形允许偏差应符合表4.0.1的规定。
表4.0.1 钢管外径、壁厚、外形允许偏差
注:S为钢管壁厚;D为钢管直径。
4.0.2 脚手架所使用的型钢、钢板、圆钢应符合国家现行相关标准的规定,其材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700中Q235级钢或《低合金高强度结构钢》GB/T 1591中Q345级钢的规定。
4.0.3 铸铁或铸钢制作的构配件材质应符合现行国家标准《可锻铸铁件》GB/T 9440中KTH-330-08或《一般工程用铸造碳钢件》GB/T 11352中ZG270-500的规定。
4.0.4 木脚手架主要受力杆件应选用剥皮杉木或落叶松木,其材质应符合下列规定:
1 立杆、斜撑杆应符合现行国家标准《木结构设计规范》GB 50005中承重结构原木Ⅲa级的规定;
2 水平杆及连墙杆应符合现行国家标准《木结构设计规范》GB 50005中承重结构原木Ⅱa级的规定。
4.0.5 竹脚手架主要受力杆件应选用生长期为3年~4年的毛竹,竹杆应挺直、坚韧,不得使用枯脆、腐烂、虫蛀及裂纹连通两节以上的竹杆。
4.0.6 脚手板应满足强度、耐久性和重复使用要求,钢脚手板材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700中Q235级钢的规定;冲压钢板脚手板的钢板厚度不宜小于1.5mm,板面冲孔内切圆直径应小于25mm。
4.0.7 底座和托座应经设计计算后加工制作,其材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700中Q235级钢或《低合金高强度结构钢》GB/T 1591中Q345级钢的规定,并应符合下列要求:
1 底座的钢板厚度不得小于6mm,托座U形钢板厚度不得小于5mm,钢板与螺杆应采用环焊,焊缝高度不应小于钢板厚度,并宜设置加劲板;
2 可调底座和可调托座螺杆插入脚手架立杆钢管的配合公差应小于2.5mm;
3 可调底座和可调托座螺杆与可调螺母啮合的承载力应高于可调底座和可调托座的承载力,应通过计算确定螺杆与调节螺母啮合的齿数,螺母厚度不得小于30mm。
4.0.8 材料、构配件几何参数的标准值,应采用设计规定的公称值;工厂化生产的构配件几何参数实测平均值应符合设计公称值。
4.0.9 钢筋吊环或预埋锚固螺栓材质应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定。
4.0.10 脚手架所用钢丝绳应符合现行国家标准《一般用途钢丝绳》GB/T 20118、《重要用途钢丝绳》GB/T 8918、《钢丝绳用普通套环》GB/T 5974.1和《钢丝绳夹》GB/T 5976的规定。
4.0.11 金属类脚手架的结构连接材料应符合下列规定:
1 手工焊接所采用的焊条应符合现行国家标准《非合金钢及细晶粒钢焊条》GB/T 5117或《热强钢焊条》GB/T 5118的规定,选择的焊条型号应与所焊接金属物理性能相适应。
2 自动焊接或半自动焊接所采用的焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》GB/T 14957、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T 8110、《碳钢药芯焊丝》GB/T 10045和《低合金钢药芯焊丝》GB/T 17493的规定,选择的焊丝和焊剂应与被焊金属物理性能相适应。
3 普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓 C级》GB/T 5780的规定,其机械性能应符合现行国家标准《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》GB/T 3098.1的规定。
4.0.12 脚手架挂扣式连接、承插式连接的连接件应有防止退出或防止脱落的措施。
4.0.13 周转使用的脚手架杆件、构配件应制定维修检验标准,每使用一个安装拆除周期后,应及时检查、分类、维护、保养,对不合格品应及时报废。
4.0.14 脚手架构配件应具有良好的互换性,且可重复使用。构配件出厂质量应符合国家现行相关产品标准的要求,杆件、构配件的外观质量应符合下列规定:
1 不得使用带有裂纹、折痕、表面明显凹陷、严重锈蚀的钢管;
2 铸件表面应光滑,不得有砂眼、气孔、裂纹、浇冒口残余等缺陷,表面粘砂应清除干净;
3 冲压件不得有毛刺、裂纹、明显变形、氧化皮等缺陷;
4 焊接件的焊缝应饱满,焊渣应清除干净,不得有未焊透、夹渣、咬肉、裂纹等缺陷。
4.0.15 工厂化制作的构配件应有生产厂的标忐。
5 荷 载
5.1 荷载的分类及标准值
5.1.1 作用于脚手架的荷载应分为永久荷载和可变荷载。
5.1.2 脚手架的永久荷载应包含下列项目:
1 脚手架结构件自重;
2 脚手板、安全网、栏杆等附件的自重;
3 支撑脚手架的支承体系自重;
4 支撑脚手架之上的建筑结构材料及堆放物的自重;
5 其他可按永久荷载计算的荷载。
5.1.3 脚手架的可变荷载应包含下列项目:
1 施工荷载;
2 风荷载;
3 其他可变荷载。
5.1.4 脚手架永久荷载标准值的取值应符合下列规定:
1 材料和构配件可按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009规定的自重值取为荷载标准值;
2 工具和机械设备等产品可按通用的理论重量及相关标准的规定取其荷载标准值;
3 可采取有代表性的抽样实测,并进行数理统计分析,可将实测平均值加上2倍的均方差作为其荷载标准值。
5.1.5 脚手架可变荷载标准值的取值应符合下列规定:
1 作业脚手架作业层上的施工荷载标准值应根据实际情况确定,且不应低于表5.1.5-1的规定。
2 当作业脚手架上存在2个及以上作业层同时作业时,在同一跨距内各操作层的施工荷载标准值总和不得超过4.0kN/m2。
表5.1.5-1 作业脚手架施工荷载标准值
注:斜梯施工荷载标准值按其水平投影面积计算,取值不应低于2.0kN/m2。
3 支撑脚手架作业层上的施工荷载标准值应根据实际情况确定,且不应低于表5.1.5-2的规定。
表5.1.5-2 支撑脚手架施工荷载标准值
4 支撑脚手架上移动的设备、工具等物品应按其自重计算可变荷载标准值。
5.1.6 脚手架上振动、冲击物体应按其自重乘以动力系数后取值计入可变荷载标准值,动力系数可取值为1.35。
5.1.7 作用于脚手架上的水平风荷载标准值,应按下式计算:
式中:wk——风荷载标准值(kN/m2);
wo——基本风压值(kN/m2),应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定取重现期n=10对应的风压值;
μz——风压高度变化系数,应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定取用;
μs——风荷载体型系数,应按表5.1.7的规定取用。
表5.1.7 脚手架风荷载体型系数μs
注:1 Φ为脚手架挡风系数,,其中:An为脚手架迎风面挡风面积(m2),Aw为脚手架迎风面面积(m2)。
2 当采用密目安全网全封闭时,取Φ=0.8,μs最大值取1.0。
3 μstw为按多榀桁架确定的支撑脚手架整体风荷载体型系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定计算。
5.1.8 高耸塔式结构、悬臂结构等特殊脚手架结构在水平风荷载标准值计算时,应计入风振系数。
5.2 荷载组合
5.2.1 脚手架设计应根据正常搭设和使用过程中在脚手架上可能同时出现的荷载,应按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载组合,并应取各自最不利的荷载组合进行设计。
5.2.2 脚手架结构及构配件承载能力极限状态设计时,应按下列规定采用荷载的基本组合:
1 作业脚手架荷载的基本组合应按表5.2.2-1的规定采用。
表5.2.2-1 作业脚手架荷载的基本组合
注:1 N0为连墙件约束作业脚手架的平面外变形所产生的轴向力设计值。
2 ψw为风荷载组合值系数。
2 支撑脚手架荷载的基本组合应按表5.2.2-2的规定采用。
表5.2.2-2 支撑脚手架荷载的基本组合
注:1 表中的“+”仅表示各项荷载参与组合,而不表示代数相加。
2 ψc为施工荷载、其他可变荷载组合值系数。
3 强度计算项目包括连接强度计算。
4 立杆稳定承载力计算在室内或无风环境下不组合风荷载。
5 倾覆计算时,抗倾覆荷载组合计算不计入可变荷载。
5.2.3 脚手架结构及构配件正常使用极限状态设计时,应按下列规定采用荷载的标准组合:
1 作业脚手架荷载的标准组合应按表5.2.3-1的规定采用。
表5.2.3-1 作业脚手架荷载的标准组合
2 支撑脚手架荷载的标准组合应按表5.2.3-2的规定采用。
表5.2.3-2 支撑脚手架荷载的标准组合
注:适用于支撑脚手架顶水平杆承重时的挠度计算。
6 设 计
6.1 一般规定
6.1.1 脚手架设计应采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,以分项系数设计表达式进行计算。
6.1.2 脚手架承重结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计,并应符合下列规定:
1 当脚手架出现下列状态之一时,应判定为超过承载能力极限状态:
1)结构件或连接件因超过材料强度而破坏,或因连接节点产生滑移而失效,或因过度变形而不适于继续承载;
2)整个脚手架结构或其一部分失去平衡;
3)脚手架结构转变为机动体系;
4)脚手架结构整体或局部杆件失稳;
5)地基失去继续承载的能力。
2 当脚手架出现下列状态之一时,应判定为超过正常使用极限状态:
1)影响正常使用的变形;
2)影响正常使用的其他状态。
6.1.3 脚手架应按正常搭设和正常使用条件进行设计,可不计入短暂作用、偶然作用、地震荷载作用。
6.1.4 脚手架应根据架体构造、搭设部位、使用功能、荷载等因素确定设计计算内容,落地作业脚手架和支撑脚手架计算应包括下列内容:
1 落地作业脚手架:
1)水平杆件抗弯强度、挠度,节点连接强度;
2)立杆稳定承载力;
3)地基承载力;
4)连墙件强度、稳定承载力、连接强度;
5)缆风绳承载力及连接强度。
2 支撑脚手架:
1)水平杆件抗弯强度、挠度,节点连接强度;
2)立杆稳定承载力;
3)架体抗倾覆能力;
4)地基承载力;
5)连墙件强度、稳定承载力、连接强度;
6)缆风绳承载力及连接强度。
6.1.5 脚手架结构设计时,应先对脚手架结构进行受力分析,明确荷载传递路径,选择具有代表性的最不利杆件或构配件作为计算单元。计算单元的选取应符合下列要求:
1 应选取受力最大的杆件、构配件;
2 应选取跨距、间距增大和几何形状、承力特性改变部位的杆件、构配件;
3 应选取架体构造变化处或薄弱处的杆件、构配件;
4 当脚手架上有集中荷载作用时,尚应选取集中荷载作用范围内受力最大的杆件、构配件。
6.1.6 当按脚手架承载能力极限状态设计时,应采用荷载设计值和强度设计值进行计算;当按脚手架正常使用极限状态设计时,应采用荷载标准值和变形限值进行计算。基本变量的设计值宜符合下列规定:
1 荷载设计值Ncd可按下式确定:
式中:Ncd——永久荷载、可变荷载的荷载设计值(kN);
Fk——永久荷载、可变荷载的荷载标准值(kN);
γn——荷载分项系数。
2 材料强度设计值fd可按下式确定:
式中:fd——材料强度设计值(N/mm2);
fk——材料强度标准值(N/mm2);
γm——材料抗力分项系数。
3 几何参数设计值ad可采用几何参数的标准值ak;当几何参数的变异性对结构性能有明显影响时,几何参数设计值可按下式确定:
式中:ad——脚手架材料、构配件、结构的几何参数设计值(mm);
ak——脚手架材料、构配件、结构的几何参数标准值(mm);
△a——脚手架材料、构配件、结构的几何参数附加量值(mm),应按实际测量值与标准值误差的加权平均值取值。
4 结构抗力设计值应根据脚手架结构和构配件试验与分析确定。
6.1.7 脚手架杆件连接节点的承载力设计值应符合下列规定:
1 立杆与水平杆连接节点的承载力设计值不应小于表6.1.7-1的规定。
表6.1.7-1 脚手架立杆与水平杆连接节点的承载力设计值
注:表中数据是根据48mm×3.5mm钢管和标准节点连接件经试验确定。
2 立杆与立杆连接节点的承载力设计值不应小于表6.1.7-2的规定。
表6.1.7-2 脚手架立杆与立杆连接节点的承载力设计值
注:承插式连接锁销宜采用10以上钢筋。
6.1.8 钢管脚手架的钢材强度设计值等技术参数取值,应符合下列规定:
1 型钢、钢构件应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定;
2 焊接钢管、冷弯成型的厚度小于6mm的钢构件,应符合现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018的规定;
3 不应采用钢材冷加工效应的强度设计值,也不应采用钢材的塑性强度设计值。
6.1.9 木脚手架的木材强度设计值等技术参数取值,应符合现行国家标准《木结构设计规范》GB 50005的规定。
6.1.10 脚手架构配件强度应按构配件净截面计算;构配件稳定性和变形应按构配件毛截面计算。
6.1.11 荷载分项系数取值应符合表6.1.11的规定。
表6.1.11 荷载分项系数
6.2 承载能力极限状态
6.2.1 当脚手架按承载能力极限状态设计时,应符合下列规定:
1 脚手架结构或构配件的承载能力极限状态设计,应满足下式要求:
式中:γ0——结构重要性系数,按本标准第3.2.3条的规定取用;
Nad——脚手架结构或构配件的荷载设计值(kN);
Rd——脚手架结构或构配件的抗力设计值(kN)。
2 脚手架抗倾覆承载能力极限状态设计,应满足下式要求:
式中:Mo——脚手架的倾覆力矩设计值(kN·m);
Mr——脚手架的抗倾覆力矩设计值(kN·m)。
3 地基承载能力极限状态可采用分项系数法进行设计,地基承载力值应取特征值,并应满足下式要求:
式中:Pk——脚手架立杆基础底面的平均压力标准值(N/mm2);
fa——修正后的地基承载力特征值(N/mm2)。
6.2.2 脚手架杆件连接节点承载力应满足下式要求:
式中:FJd——作用于脚手架杆件连接节点的荷载设计值(kN);
NRJd——脚手架杆件连接节点的承载力设计值(kN),应按本标准表6.1.7-1、表6.1.7-2的规定取用。
6.2.3 作业脚手架受弯杆件的强度应按下列公式计算:
式中:Md——作业脚手架受弯杆件弯矩设计值(N·mm);
W——受弯杆件截面模量(mm3);
fd——杆件抗弯强度设计值(N/mm2);
γG——永久荷载分项系数,按本标准表6.1.11的规定取值;
γQ——可变荷载分项系数,按本标准表6.1.11的规定取值;
∑MGk——作业脚手架受弯杆件由永久荷载产生的弯矩标准值总和(N·mm);
∑MQk——作业脚手架受弯杆件由可变荷载产生的弯矩标准值总和(N·mm)。
6.2.4 作业脚手架立杆(门架立杆)稳定承载力计算,应符合下列规定:
1 室内或无风环境搭设的作业脚手架立杆稳定承载力计算应符合下式要求:
2 室外搭设的作业脚手架立杆稳定承载力计算应符合下式要求:
式中:Nd——作业脚手架立杆的轴向力设计值(N),应按本标准公式(6.2.5)计算;
φ——立杆的轴心受压构件的稳定系数,应根据反映作业脚手架整体稳定因素的立杆长细比λ(门架应根据立杆换算长细比)按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018的规定取用;
A——作业脚手架立杆毛截面面积(mm2),门架应取双立杆的毛截面面积;
Mwd——作业脚手架立杆由风荷载产生的弯矩设计值(N·mm),应按本标准公式(6.2.6-1)计算;
W——作业脚手架立杆截面模量(mm3),门架应取主立杆截面模量;
fd——立杆的抗压强度设计值(N/mm2)。
6.2.5 作业脚手架立杆(门架为双立杆)的轴向力设计值,应按下式计算:
式中:∑NG1k——作业脚手架立杆由结构件及附件自重产生的轴向力标准值总和(N);
∑NQ1k——作业脚手架立杆由施工荷载产生的轴向力标准值总和(N)。
6.2.6 作业脚手架立杆由风荷载产生的弯矩设计值应按下列公式计算:
式中:Mwk——作业脚手架立杆由风荷载产生的弯矩标准值(N·mm);
ψw——风荷载组合值系数,应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定取用;
la——立杆(门架)纵向间距(mm);
H1——连墙件竖向间距(mm);
ξ1——作业脚手架立杆由风荷载产生的弯矩折减系数,应按表6.2.6取用。
表6.2.6 作业脚手架立杆由风荷载产生的弯矩折减系数
6.2.7 作业脚手架连墙件杆件的强度及稳定承载力应按下列公式计算:
式中:σ——连墙件杆件应力值(N/mm2);
Ac——连墙件杆件净截面面积(mm2);
A——连墙件杆件毛截面面积(mm2);
NLd——连墙件杆件由风荷载及其他作用产生的轴向力设计值(N);
NwLd——连墙件杆件由风荷载产生的轴向力设计值(N);
φ——连墙件杆件的轴心受压构件的稳定系数,应根据其长细比λ按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018的规定取用;
L1——连墙件水平间距(mm);
N0——连墙件约束作业脚手架的平面外变形所产生的轴向力设计值,单排作业脚手架应取2kN;双排作业脚手架应取3kN。
6.2.8 作业脚手架连墙件与架体、连墙件与建筑结构连接的连接强度应符合下式要求:
式中:NRLd——连墙件与作业脚手架、连墙件与建筑结构连接的抗拉(压)承载力设计值(N),应根据国家现行相关标准规定计算。
6.2.9 支撑脚手架受弯杆件的强度应按本标准公式(6.2.3-1)计算,但弯矩设计值应按下列公式计算,并应取较大值:
式中:Md——支撑脚手架受弯杆件弯矩设计值(N·mm);
∑MGk——支撑脚手架受弯杆件由永久荷载产生的弯矩标准值总和(N·mm);
∑MQk——支撑脚手架受弯杆件由可变荷载产生的弯矩标准值总和(N·mm);
ψc——可变荷载组合值系数,应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定取用。
6.2.10 支撑脚手架立杆(门架立杆)稳定承载力计算,应符合下列规定:
1 室内或无风环境搭设的支撑脚手架立杆稳定承载力,应按本标准公式(6.2.4-1)计算,立杆的轴向力设计值应按本标准公式(6.2.11-1)、公式(6.2.11-2)分别计算,并应取较大值。
2 室外搭设的支撑脚手架立杆稳定承载力,应分别按本标准公式(6.2.4-1)、公式(6.2.4-2)计算,并应同时满足稳定承载力要求。立杆轴向力和弯矩计算应符合下列规定:
1)当按公式(6.2.4-1)计算时,立杆的轴向力设计值应分别按本标准公式(6.2.11-3)、公式(6.2.11-4)计算,并应取较大值;
2)当按公式(6.2.4-2)计算时,立杆的轴向力设计值应分别按本标准公式(6.2.11-1)、公式(6.2.11-2)计算,并应取较大值;立杆由风荷载产生的弯矩标准值应按本标准公式(6.2.12)计算。
3 支撑脚手架立杆轴心受压构件的稳定系数φ,应根据反映支撑脚手架整体稳定因素的立杆长细比λ(门架应根据立杆换算长细比)按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018的规定取用;立杆长细比λ值应按脚手架相关的国家现行标准计算。
6.2.11 支撑脚手架立杆(门架立杆)轴向力设计值计算,应符合下列规定:
1 不组合由风荷载产生的立杆附加轴向力时,应按下列公式计算:
2 组合由风荷载产生的立杆附加轴向力时,应按下列公式计算:
式中:Nd——支撑脚手架立杆轴向力设计值(N);
∑NG1k——支撑脚手架立杆由结构件及附件自重产生的轴向力标准值总和(N);
∑NG2k——支撑脚手架立杆由NG1k以外的其他永久荷载产生的轴向力标准值总和(N);
∑NQ1k——支撑脚手架立杆由施工荷载产生的轴向力标准值总和(N);
∑NQ2k——支撑脚手架立杆由其他可变荷载产生的轴向力标准值总和(N);
Nwfk——支撑脚手架立杆由风荷载产生的最大附加轴向力标准值(N),应按本标准公式(6.2.16)计算。
6.2.12 支撑脚手架立杆由风荷载产生的弯矩设计值应按本标准公式(6.2.6-1)计算,弯矩标准值应按下式计算:
式中:Mwk——支撑脚手架立杆由风荷载产生的弯矩标准值(N·mm);
wk——支撑脚手架风荷载标准值(N/mm2),应以单榀桁架体型系数μst按本标准公式(5.1.7)计算;
ξ2——支撑脚手架立杆由风荷载产生的弯矩折减系数,对于门架取0.6,其他取1.0;
la——立杆(门架)纵向间距(mm);
h——架体步距(mm)。
6.2.13 除混凝土模板支撑脚手架以外,室外搭设的支撑脚手架在立杆轴向力设计值计算时,应计入由风荷载产生的立杆附加轴向力,但当同时满足表6.2.13中某一序号条件时,可不计入由风荷载产生的立杆附加轴向力。
表6.2.13 支撑脚手架可不计算由风荷载产生的立杆附加轴向力条件
6.2.14 支撑脚手架连墙件杆件的强度及稳定应按本标准第6.2.7条的规定进行计算,N0应取3kN,并应符合下列规定:
1 当连墙件用来抵抗水平风荷载时,应按本标准第6.2.7条的规定计算连墙件所承受的水平风荷载标准值NwLd,并应按多榀桁架整体风荷载体型系数μstw计算支撑脚手架风荷载标准值wfk;
2 当连墙件用来抵抗其他水平荷载时,NwLd应取其他水平荷载标准值;
3 当采用钢管抱箍等连接方式与建筑结构固定时,尚应对连接节点进行连接强度计算。
6.2.15 风荷载作用在支撑脚手架上的倾覆力矩计算(图6.2.15),可取支撑脚手架的一列横向(取短边方向)立杆作为计算单元,作用于计算单元架体的倾覆力矩宜按下列公式计算:
图6.2.15 风荷载作用示意
式中:MOk——支撑脚手架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值(N·mm)。
H——支撑脚手架高度(mm);
Hm——作业层竖向封闭栏杆(模板)高度(mm);
qwk——风线荷载标准值(N/mm);
Fwk——风荷载作用在作业层栏杆(模板)上产生的水平力标准值(N);
la——立杆(门架)纵向间距(mm);
wfk——支撑脚手架风荷载标准值(N/mm2),应以支撑脚手架整体风荷载体型系数μstw按本标准公式(5.1.7)计算;
wmk——竖向封闭栏杆(模板)的风荷载标准值(N/mm2),应按本标准公式(5.1.7)计算,封闭栏杆(含安全网)μs宜取1.0,模板μs应取1.3。
6.2.16 支撑脚手架在风荷载作用下,计算单元立杆产生的附加轴向力可近似按线性分布确定,并可按下式计算立杆最大附加轴向力(图6.2.16):
图6.2.16 风荷载作用下立杆附加轴向力分布示意
式中:Nwfk——支撑脚手架立杆在风荷载作用下的最大附加轴向力标准值(N);
n——计算单元跨数;
B——支撑脚手架横向宽度(mm)。
6.2.17 在水平风荷载的作用下,支撑脚手架抗倾覆承载力应满足下式要求:
式中:g1k——均匀分布的架体自重面荷载标准值(N/mm2);
g2k——均匀分布的架体上部的模板等物料自重面荷载标准值(N/mm2);
Gjk——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料自重标准值(N);
bj——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料至倾覆原点的水平距离(mm)。
6.2.18 脚手架立杆地基承载力,应满足下式要求:
式中:P——脚手架立杆基础底面的平均压力设计值(N/mm2);
Nd——脚手架立杆轴向力设计值(N);
Ad——立杆底座底面积(mm2);
γu——永久荷载和可变荷载分项系数加权平均值,当按永久荷载控制组合时,取1.363;当按可变荷载控制组合时,取1.254;
fa——修正后的地基承载力特征值(N/mm2),应按本标准第6.2.19条确定。
6.2.19 地基承载力特征值可由荷载试验或其他原位测试、公式计算并结合工程实践经验等方法综合确定。
在脚手架地基验算时,应结合地基土的类别、状态等因素对地基承载力特征值进行修正。
6.2.20 脚手架所使用的钢丝绳应采用荷载标准值按容许应力法进行设计计算,钢丝绳的容许拉力值应按国家现行相关标准确定,安全系数应按本标准第3.2.4条的规定取用。
6.2.21 当脚手架搭设在建筑结构上时,应按国家现行相关标准的规定对建筑结构承载能力进行验算。
6.3 正常使用极限状态
6.3.1 当脚手架结构或构配件按正常使用极限状态设计时,应符合下式要求:
式中:νmax——永久荷载标准组合作用下脚手架结构或构配件的最大变形值(mm),应按脚手架相关的国家现行标准计算;
[ν]——脚手架结构或构配件的变形规定限值(mm),应按脚手架相关的国家现行标准的规定采用。
6.3.2 按正常使用极限状态设计时,永久荷载的标准值计算应符合下列规定:
1 受弯杆件由永久荷载产生的弯矩标准值应按下式计算:
式中:MGk——受弯杆件由永久荷载产生的弯矩标准值(N·mm);
MGik——受弯杆件由第i个永久荷载产生的弯矩标准值(N·mm)。
2 作业脚手架立杆由永久荷载产生的轴向力标准值应按下式计算:
式中:NGk——作业脚手架立杆由永久荷载产生的轴向力标准值(N);
NGik——作业脚手架立杆由第i个永久荷载产生的轴向力标准值(N)。
7 结构试验与分析
7.1 一般规定
7.1.1 脚手架的结构分析应包括脚手架结构、脚手架构配件及杆件连接节点的荷载作用效应分析和抗力分析,可采用模拟计算、模型试验和结构试验等方法进行。
7.1.2 新研制的脚手架应通过结构试验确定其在不同结构、构造状态下的结构抗力值,并验证架体构造的合理性和适用性,应进行下列试验:
1 作业脚手架结构极限承载力试验;
2 支撑脚手架结构极限承载力试验;
3 附着式升降脚手架结构应力与变形试验、防坠落装置性能试验、同步性能试验、超载失载试验;
4 其他影响脚手架结构性能因素的试验。
7.1.3 脚手架构配件应通过试验确定或验证其物理力学性能,脚手架构配件在型式检验时,应进行下列试验:
1 构配件强度和承载力试验;
2 杆件连接节点承载力试验;
3 挂扣式连接件抗脱落承载力试验;
4 其他影响构配件性能因素的试验。
7.1.4 在脚手架结构和脚手架构配件试验前,应制定试验方案。试验方案内容应包括试验目的、试验材料、试验设备、试验方法、试验结果的采集和分析等。脚手架力学性能试验方法应符合本标准附录A的规定。
7.1.5 脚手架结构和脚手架构配件试验应采用随机取样的方法抽取试件,所抽取的检测样品应能代表受检材料、构配件的技术质量特性。
7.1.6 脚手架结构试验场地应为平整的混凝土地面或钢质平台,场地应无积水,试验架体应干燥,环境温度宜为5℃~30℃。
脚手架构配件试验宜在环境温度为5℃~30℃的室内进行;当进行竹、木质构件试验时,环境湿度宜控制在40%~80%范围内。
7.1.7 在脚手架结构和脚手架构配件试验前,应对所取检测样品进行测量,并应对测量结果进行记录,应符合下列规定:
1 脚手架结构试验的架体结构尺寸应采用钢尺测量,测量误差不应大于1/1000,且不应大于5mm。
2 脚手架构配件试验的试件长度尺寸应采用钢尺测量,测量误差不应大于1/1000,且不应大于2mm。
3 脚手架构配件试验的试件厚度、直径尺寸应采用精密测量工具测量,测量误差不应超过0.02mm。
7.1.8 脚手架结构和脚手架构配件试验的加荷性质应与其工作状态时所承受荷载的性质相同。
7.1.9 脚手架结构和脚手架构配件试验所得出的极限承载力值与其设计承载力值应符合下式要求:
式中:Ru——脚手架结构、构配件力学性能试验所得承载力极限值(N);
Rd——脚手架结构或构配件的抗力设计值(N);
β——综合安全系数。
7.1.10 脚手架结构稳定承载力设计计算模型,应以脚手架结构试验所得到的极限承载力值及对架体破坏形态的总结为基础,并应以单立杆(单榀门架立杆)受压稳定承载力的设计表达式表述,应符合下列规定:
1 应根据脚手架在不同结构和构造状态下的极限承载力值计算出相应的脚手架结构抗力设计值;
2 应根据脚手架结构抗力设计值分析确定不同结构和构造状态下脚手架的稳定承载力设计计算参数;
3 对建立的脚手架结构设计计算公式进行验证。
7.1.11 在脚手架构配件生产过程中,生产厂家应对脚手架构配件及其组成的脚手架结构进行型式检验。在脚手架构配件出厂时,生产厂家应提供产品合格证和型式检验报告。脚手架构配件进入施工现场时,使用单位应查验产品合格证和型式检验报告。
7.1.12 在工程施工过程中,按设计和工程施工需要需对脚手架结构试验时,应根据工程实际情况编制试验方案,宜进行下列试验:
1 架体结构承载力设计值检验;
2 在荷载设计值作用下,架体结构变形检验;
3 其他按工程需要应检验的项目。
7.2 架体试验与分析
7.2.1 脚手架结构分析所采用的基本假定和计算模型,应根据脚手架的结构、构造及工作状态时的受力特点确定,当脚手架的结构、构造发生改变时,应重新确定脚手架的计算参数。分析计算结果的应用应计入综合安全系数。脚手架应按架体结构处于弹性状态进行分析。
7.2.2 在进行脚手架结构分析时,应包括下列因素:
1 架体结构类型及用途;
2 材料和构配件性能、规格、几何缺陷;
3 受力特点及传力路径;
4 节点连接方式和约束状况;
5 架体的构造形式。
7.2.3 脚手架结构试验应采用单元结构试验的方法进行试验,并应将单元结构试验结果与其足尺结构试验结果进行对比分析,综合判定脚手架结构的承载力值。应符合下列规定:
1 作业脚手架结构试验应采用B系列单元结构试验,试验结果应与本标准附录A中第A.2.9条所规定的作业脚手架足尺结构试验结果进行对比分析。
2 支撑脚手架结构试验应采用C系列单元结构试验,试验结果应与本标准附录A中第A.2.11条所规定的支撑脚手架足尺结构试验结果进行对比分析。
3 作业脚手架、支撑脚手架单元结构试验结果与其足尺结构试验结果进行对比分析时,当二者检测数据偏差不超过±15%时,应以单元结构试验结果作为其承载力值;当二者检测数据偏差超过±15%时,应查明原因,重新进行试验,或根据足尺结构试验结果对单元结构试验结果进行修正。
7.2.4 脚手架结构试验结果的分析评估应符合下列规定:
1 应将试验样本的性能和失效模式与理论预测值和失效模式进行对比验证,当二者结果存在过大差异时,应分析原因,必要时应补充试验;
2 应根据已取得的试验数据按数理统计的方法对试验结果进行评估,试验结论应与试验评估结果一致;
3 脚手架结构试验的评估结果应仅对同条件架体有效。
7.2.5 当试验条件与实际使用条件不同时,可采用换算系数对试验结果进行修正,换算系数应通过试验或根据经验分析确定,主要因素可包括尺寸效应、时间效应、试件的边界条件、环境条件、施工工艺条件、试验加载条件等。
7.2.6 当按试验结果确定脚手架结构抗力设计值及确定或验证计算方法时,应计入试验数量和精度的影响。
7.3 构配件试验与分析
7.3.1 脚手架构配件分析应根据脚手架构配件工作状态时的受力特点确定基本假定条件和计算模型,应能真实反映其工作状态的荷载作用效应。分析计算结果的应用应计入综合安全系数。
7.3.2 脚手架节点连接件的力学性能应根据试验结果确定,节点连接件定型时应提供下列指标:
1 立杆与水平杆连接节点:
1)抗竖向荷载承载力极限值;
2)抗滑移承载力极限值;
3)水平杆轴向拉(压)承载力极限值;
4)转动刚度值。
2 立杆对接连接节点:
1)抗拉承载力极限值;
2)抗压承载力极限值;
3)抗压稳定承载力极限值。
7.3.3 根据试验结果确定脚手架构配件的强度标准值时,应符合下列规定:
1 当样本的组数小于10组时,应符合下式要求:
式中:fk——脚手架构配件的强度标准值(N/mm2);
fcu.min——试件的最小强度值(N/mm2)。
2 当样本的组数在10组及以上时,脚手架构配件强度标准值应按下列公式计算:
式中:fmcu——所检测批试件强度平均值(N/mm2);
Sfcu——所检测批试件强度标准差(N/mm2);
n——试件组数;
fcu.i——试件的强度实测值(N/mm2)。
7.3.4 在进行脚手架杆件连接节点承载力分析时,应计入架体结构可能存在的弹性变形对节点承载力的影响,必要时应通过试验或理论分析进行修正。
8 构造要求
8.1 一般规定
8.1.1 脚手架的构造和组架工艺应能满足施工需求,并应保证架体牢固、稳定。
8.1.2 脚手架杆件连接节点应满足其强度和转动刚度要求,应确保架体在使用期内安全,节点无松动。
8.1.3 脚手架所用杆件、节点连接件、构配件等应能配套......
相关标准:     GB/T 50113-2019     GB 50829-2013
英文版PDF:GB 51210-2016     JGJ 130-2011  JGJ 130  JGJ130   JT/T 120-2008  JT/T120  JTT120   GB/T 41495-2022  GB/T41495  GBT41495   GB/T 18148-2015  GB/T18148  GBT18148
   
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