1、-_94、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
2、（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 513.0 钢管；为符合焊接钢管尺寸及单位长度重量 （GB/T 21835-2008）的规定，将原标准中 483.5 的脚手架用钢管改为48.33.6 。2、对钢管壁厚的下差更严格。将原规定壁厚下差限值为 0.5mm 改为 0.36mm。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
3、手架上的水平风荷载标准值的计算公式形式由：w k=0.7zsw0（w 0 取 n=50）修改为： wk=zsw0（w 0 取n=10） 。6、将荷载效应组合表中的可变荷载组合系数由 0.85 提高为 0.9。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 ; 表 4.3.1 荷载效应组合计算项目 荷载效应组合纵向、横向水平杆强度与变形 永久荷载+施工荷载永久荷载+施工荷载 1脚手架立杆地基承载力型钢悬挑梁的强度、稳定与变形 永久荷载+0.9（施工荷载+风荷载） 2永久荷载+可变荷载（不含风荷载） 1立杆稳定永久荷载+0.9（可不荷
4、载+风荷载） 2连墙件强度与稳定 单排架，风荷载+2.0 kN双排架，风荷载+3.0kN-_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）下列荷载时的立杆纵距 la(m)连墙件设置立杆横距lb步距h 2+0.35(kN/m2)2+2+20.35(kN/m2)3+0.35(kN/m2)3+2+20.35(kN/m2)脚手架允许搭设高度H1.5 2.0 1.5 1.5 1.5 501.051.80 1.8 1.5 1.5 1.5 321.5 1.8 1.5 1
5、.5 1.5 501.301.80 1.8 1.2 1.5 1.2 301.5 1.8 1.5 1.5 1.5 38二步三跨1.55 1.80 1.8 1.2 1.5 1.2 221.5 2.0 1.5 1.5 1.5 431.051.80 1.8 1.2 1.5 1.2 241.5 1.8 1.5 1.5 1.2 30三步三跨 1.301.80 1.8 1.2 1.5 1.2 17注：1、表中所示 2+2+20.35(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；20.35(kN/m 2)为二层作业层脚手板自重荷载标准值。2、作业层横向水平杆间距，应按不大
6、于 la/2 设置。3、地面粗糙度为 B 类，基本风压 o =0.4kN/m2 。 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
7、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。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式为： ；式中：NfA-_
8、脚手架立杆的轴力设计值；A脚手架立杆的橫截面面积，f 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 0 查表或由公式： 确定； ，l 0=kmh，其中：k2073i0计算长度附加系数，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：计算。式中： 轴心受压构件的整体稳定系数，A轴心压杆fAN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： R钢材的抗力分项系数， R=1.165， ssR
9、荷载分项系数的总和。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，可以表达为：。根据建筑施工脚手架结构安全度的要求，脚手架立杆的设计承载yfA力= 脚手架立杆的极限承载力K，式中：K 安全系数，根据工作条件取2.03.0。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力应表达为 或RfA，式中： 立杆的抗力调整系数，应由计算确定，f y钢材的屈RyfA R服强度。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
10、为三级，结构重要性系数取 0.9。其轴力设计值可以表达为：0.9（1.2N Gk+1.4N Qk） 。式中：N Gk结构自重和构配件自重标准值产生的轴力，N Qk施工荷载等的标准值产生的轴力之和。脚手架立杆的设计计算应满足：0.9（1.2 NGk+1.4N Qk）RfA在规范中，将上式改写为：（1.2N Gk+1.4N Qk） =9.0RfARyfA9.0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全系数为 KR的条件求得，即：-_（N Gk+N Qk） 应等效于（1.2 NGk+1.4N Qk）KfAy RyfA9.0可以求出： = R165.90QkGk4.12.可见， 是反映
11、脚手架安全性水平与脚手架上作用的恒、活荷载比例关系的系数。扣件式脚手架的安全系数取为：K=2.0 。对于不同的 NGk 和N Qk 的比值，经计算和统计：0.9 1.33。R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长细比 0查表或由公式： 计算确定。 ，l 0脚手架大波失稳时的半波2073i0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 0 可以写为单榀架体大波失稳的计算长度系数和步距的乘积：mh 。同时将调整结构安全度的 作为计算长度附加系数也写入 l0。立杆计算长9.01R度就写成为如下形式：l 0=kmh。故：经比2220220 )(
12、)9.(73)()9.(73)(9.0739.0 hiRRRR 较可见： 。15.1.k经以上变换，脚手架立杆设计计算公式写为：1.2NGk+1.4N Qk fA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 Gk=NG1k+NG2k，其中 NG1k脚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gk 和架体总高度 H 的乘积：N G1k=gkH；N G2k脚手架上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：1.2（g kH+ NG2k）+ 1.4N QkfA可以求出：H = kQkGgfA2.1)4.(3、 双排脚手架的使用成熟、经验丰富，本
13、次修订中改动很少。主要改动内容：1） 密目式安全立网自重标准值不应低于 0.01kN /。2） 密目式安全立网全封闭脚手架挡风系数 不宜小于 0.8。-_3） 取消了当 26mHs50m 时，对允许搭设高度限制的调整：sH01.4） 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：Nl=Nlw+No 强度： clAf85.0稳定： Nlf.式中：N l连墙件轴向力设计值（N） ；Nlw风荷载产生的连墙件轴向力设计值；No连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力。单排架取 2kN，双排架取 3kN ;连墙件应力值（N/mm 2） ；连墙件的净截面面积
14、（mm 2） ；cA连墙件的毛截面面积（mm 2） ；连墙件的稳定系数，应根据连墙件长细比按本规范附录 A 表 A.0.6 取值；连墙件钢材的强度设计值（N/mm 2） ，应按本规范表 5.1.6 采用。fb）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： lV式中： 连墙件与脚手架、连墙件与建筑结构连接的抗拉（压）承载力设计值，应根据相应规范规定计算。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： lNcR式中： 扣件抗滑承载力设计值，一个直角扣件应取 8.0kN。5） 加强了对扣件的质量控制，增加了相应的强制性条文。8.1.4 扣件进入施工现场应检查产品
15、合格证，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GB 15831 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 1013 米高度后改为 6m8m 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
16、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。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：nmaxWM型钢悬挑梁的整体稳定性验算公式：bmax锚固型钢悬挑梁的 U 型钢筋拉环或螺栓的强度计算公式： lmANlf式中： 型钢悬挑梁锚固段压点 U 型钢筋拉环或螺栓的拉力设计值；Al U 型钢筋拉环的净截面面积或螺栓的有效截面面积（mm 2） ，一个U 型钢筋拉环或
17、一对螺栓按两个截面计算；fl U 型钢筋拉环或螺栓抗拉强度设计值，应按混凝土结构设计规范GB50010 的规定取 fl =50N/mm2。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，其钢筋拉环或螺栓的承载能力应乘以 0.85 的折减系数。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
18、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
19、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 5m8m，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
20、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。-_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
21、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最大的立杆段；4）满堂支撑架尚应计算
22、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。以不组合风荷载为例，立杆稳定性的计算公式： 。 轴心受压构fAN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 0 查表或由公-_式： 确定； ，l 0=km2h 或2073i0l0= km
23、1（h+2 a） （仅用于满堂支撑架顶部立杆段， a 立杆自顶层水平杆中心线至顶撑顶面的长度；应不大于 0.5m，当 0.2m a0.5m 时，相应的 m1 值按线性插入确定） ，所得 l0 取较大值 。 按照以上步骤，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：满堂脚手架：立杆间距 0.91.3m，架体高宽比2.0，结构跨数不少于 45 跨。满堂支撑架：立杆间距 0.41.2m，
24、架体高宽比2.02.5，结构跨数不少于 48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结构施工的均布荷载最低值为 2.0 kN/m2，用于普通钢结构施工的均布荷载最低值为 3.0 kN/m2。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下列施工荷载时最大允许高度（m）序号 步距（m）立杆间距（m）支架高宽比不大于2 kN/m2 3 kN/m21 1.21.2 2 17 92 1.01.0 2 30 2431.71.80.90.9 2 36 364 1.5 1.31.3 2 18 9
