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1、建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范条文说明前 言建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范（JGJ 128-2000）。经建设部二000年十月十一日以建标2000223号文批准，业已发布。为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定，建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范编制组按章、节顺序编制了本标准的条文说明，供国内使用者参考。在使用过程中如发现本条文说明有不妥之处，请将意见函寄哈尔滨工业大学（地址：哈尔滨市南岗区西大直街66号原哈尔滨建筑大学643信箱，邮政编码150006）。1总则1.0. 1本条文是制定本规范的目的，也是门式钢管脚手架设计与施工必须遵循的基本
2、原则。1.0.2 本条对本规范的适用范围进行了明确规定。1.0.3 脚手架搭设太高，不但不利于安全，而且也不经济，本条对脚手架的高度规定是根据国内外门式脚手架的实验和理论分析成果，参考国外同类标准以及我国的使用经验确定。1.0.4 本条所指有关标准包括门式钢管脚手架（JGJ76）、碳素结构钢（GB/T700）、冷弯薄壁型钢结构技术规范（GBJ18）、钢结构设计规范（GBJ17）、钢管脚手架扣件（GB15831）等。2 术语、符号本章条文只列出本规范叙述中若不列出则使用者可能发生误解的术语。3 构配件材质性能3.0.1 门架及其配件的品种、规格、技术要求、试验方法、检验规则和产品标志、包装、运输
3、、贮存等细则，在现行行业标准门式钢管脚手架（JGJ76）中均有规定，因此条文对新购门架及配件要求应有出厂合格证明书。3.0.2 本条文对周转使用的门架及配件要求在每次使用前进行抽样检查，然后按外观质量，根据附录A中门架及配件质量分类表进行质量类别判定，分别对门架及配件作出保养、修理保养、试验后确定类别的报废处理等四种类别处理，以保证门架配件的性能质量。附录A中对门架配件质量类别判定的方法是参考四川省地方标准提出的。3.0.3 由于加固杆均须与门架立杆连接，采用与杆件外径配合的扣件可使连接紧密可靠，所以条文规定“宜选用422.5mm的高频接管”，但在施工现场中，多数脚手管为483.5mm的焊接钢
4、管，故又规定“也可采用483.5mm的焊接钢管”。这就要求相应采用规格为42/48的异形扣件。3.0.4 严重锈蚀指有贯穿性锈孔、大面积鱼磷状锈片等的锈蚀情况。3.0.5 连接外径42mm钢管及分别连接外径48mm与42mm钢管的扣件虽然已有产品，但为便于分辨那端为42mm或48mm，生产厂家作出明显标记，以提高安装效率。因其性能、质量尚无国家统一标准，为保证安全，本条文要求这类扣件应参照扣件标准（GB15831）规定执行。3.0.6 连墙件的种类和构造形式较多，本条只对其所采用的钢管和型钢的材质做了规定。4 荷载4.0.1 为了适应现行国家结构设计规范设计方法的需要，本条将脚手架的荷载划分为
5、永久荷载和可变荷载，按照现行结构设计规范规定：对结构、构件进行承载能力计算时，应采用荷载的设计值，荷载的设计值等于荷载的标准值乘以荷载分项系数，永久荷载的分项系数为1.2（但抗倾覆验算其荷载作用有利时取0.9），可变荷载的分项系数为1.4。4.0.2 本条将安全网、栏杆、脚手板等划为永久荷载的根据是：虽然这些附件的设置位置随施工进度变化，但对用途确定的脚手架来说，它们的数量和重量也是确定的，设计脚手架时，应根据它们的实际设置进行计算。4.0.3 本条给出的施工荷载标准值是根据对国内施工现场调查及国外同类标准确定的。现场调查结果表明，门式钢管脚手架主要用于外墙装修，脚手架在同一跨距范围立体交叉作
6、业层数一般并不超过两层，每施工层的施工荷载一般不超过2.0kN/m2；门式钢管脚手架少数用于结构主体施工，施工层上荷载一般不超过3.0 kN/m2，同一跨距内同时施工荷载及施工的一般也不超地二个作业层。因此，表4.0.3给出的施工荷载及施工荷载总值的规定符合我国施工现场实际，与国外同类标准相比，略大于日本规定（见后面表3）。4.0.4 公式4.0.4系根据（GBJ9）第6.1.1条，并参考国外同类标准规定给出的。建筑结构荷载规范规定，垂直于建筑物表面的风荷标准值按下式计算：k=zs0式中zz高度处的风振系数，用于考虑风压脉动对结构的影响，脚手架系附着在建筑物上的，取z=1.0；s、z分别为风荷
7、载体型系数及风压高度变化系数；0基本风压。条文中对上式采用了一个0.7系数，该系数是按脚手架的实际结构情况而采用的基本风压修正系数。规范（GBJ9）规定的基本风压0值是根据重现期为30年确定的，脚手架使用期一般仅为13年，相对来说，遇到强劲风的概率要小得多。参考英国同类标准（BS5973-1981），根据脚手架使用期限采用不同的风压折减系数，本条采用0.7系数，相当于脚手架的期限为5年，这是偏于安全的。脚手架是附着于主体的结构设置的框架结构，在风荷作用下，风荷对其压或吸力的分布规律比较复杂，与脚手架采用的围护材料、围护情况有关，表4.0.4给出的风荷体型系数是参照（GBJ9）有关观规定给出的。
8、为便于应用，在表（4.0.4注1）中，对门架杆钢管外径为42mm的敞开式脚手架，直接给出了风荷载体型系数stw=0.25，以简化计算；对于门架立杆管外径不为42mm的脚手架，则应根据（GBJ9）表6.3.1项次31、32、36规定计算得出风荷体型系数。下面介绍敞开脚手架stw=0.25的来源。参照（GBJ9）表6.3.1项次32、36规定，敞开式脚手架宜按空间桁架的体型系数计算，其计算表达式为：stw=st(1-n)/(1-) (1) 式中st单榀桁架的体型系数，st=s；=An/A挡风系数；s桁架构件的体型系数，由（GBJ9）表6.3.1项次36得知圆管s=1.2；An挡风面积；A桁架的轮廓
9、面积；据及b/值由（GBJ9）表6.3.1项次32查得；n桁架榀数，对敞开式外脚手架应取2.0；b、l脚手架的宽度及跨距。门式脚手架中，因门架、配件的规格尺寸为定型产品，故以上各参数均可直接计算得出。挡风面积根据规范（GBJ9）规定，取门架b=1.22m， h0=1.93m，跨距l=1.83m，门架、交叉支撑及水平架规格如下图1所示。An=（1.93+1.83）0.042+0.02682.162 1.2=0.328m2式中1.2考虑加固件的增大系数。=An/A=0.328/1.931.83=0.093据0.1, b/l=1.22/1.831.0，知=1.0将以上各值代入式（1）得到stw=s(
10、1+)=0.0931.22=0.223 取stw=0.25 图1 脚手架风荷载计算简图4.0.5本条对荷载效应组合只列出脚手架稳定和连墙件两项，表4.0.5规定的根据有以下几点：1水平架、交叉支撑、脚手板等只要其规格、性能、质量符合（JGJ76）要求，在正常使用情况下（即按本规范第6、7、8章规定执行时）要求，在正常使用情况下（即按本规范第6、7、8章规定执行时）的强度和刚度均会满足要求，不必进行计算。2理论分析与实验研究结果表明，在连墙件正常设置条件下，脚手架破坏均属于稳定破坏，故只给出稳定计算项目。对于敞开式脚手架，风荷对脚手架产生的内力很小，一般只进行荷载组合的计算。3本条规定的连墙件荷
11、载组合中除风荷外还包括附加水平力3kN， 是考虑到连墙件除受风荷作用外，还受到其他水平力的作用。其他水平力的作用通常来自以下两方面：1）脚手架的荷载作用在实际上是偏离脚手架形心轴作用的，在偏心力作用下，脚手架承受倾覆力矩作用，此倾覆力矩由连墙件的水平反力抵抗；2）实验与理论分析研究结果表明，脚手架结构的整体稳定性与连墙件密切相关，连墙件是阻止脚手架发生横向（门架平面方向）整体失稳的约束，因此连墙件为了保证脚手架横向整体稳定还要承受一个屈曲剪力。精确计算以上两项水平力目前还难以做到，条文中暂定为3.0kN，有待于继续研究积累经验后加以修正。 5设计计算5.1.1、5.1.2 这两条明确规定了脚手
12、架工程应进行施工组织设计及其所包含的设计内容，这是为了将脚手架的塔设、使用纳入科学化、规范化的轨道，以保证脚手架的安全。5.2.1、5.2.2 条文未阐述与计算无直接关系的理论内容，而是直接给出了计算表达式，根据条文给出的各项规定便可直接对脚手架稳定进行计算。下面将本文对脚手架稳定计算的几方面问题说明如下：1 脚手架的设计方法本规范对脚手架采用了与现行结构统一的设计表达形式。结构规范对结构构件采用了以概率理论为基础的极限状态设计法，脚手架系暂设结构，在荷载和结构方面均缺乏系统积累的统计资料，不具备永久性结构那样的概率分析条件。为此，针对脚手架工作特点，我们在计算表达式中的抗力项采用了一个调整系
13、数R，其取值以单一系数法的安全系数2.0做为基本依据，经反复调整确定。所以，本规范对脚手架采用的设计方法实质上是属于半概率半经验的。2 按轴心受压杆计算脚手架稳定承载能力1）门式钢管脚手架不同，门式钢管脚手架的主要破坏形式是在抗弯刚度弱的门架平面外多波鼓曲失稳破坏（图2a），这种破坏形式的条件是脚手架的连墙件正常设置（竖向间距不大于3个门架高），门架的两侧均设置交叉支撑，水平架每步一设。当交叉支撑只在脚手架的单侧设置，又不在未设交叉支撑一侧按步架设连续纵向加固杆时，脚手架将在门架平面外大波鼓曲失稳破坏（图2b），据实验结果，承载能力将比前一种破坏形式降低30%40%。当连墙件做稀疏布置，其竖向
14、间距大到46个门架高度时，脚手架可能在门架平面方向大波鼓曲失稳（图2c），这种失稳破坏载力尚无实验数据，但肯定低于第一种破坏形式。5.2.1、5.2.2条规定是针对脚手架主要破坏形式的计算，本规范在第6章通过构造规定要求，以避免发生后两种失稳破坏。图2 门式钢管脚手架的失稳破坏形式2）门式脚手架的受力特点组成门式脚手架的基本单元门架是一框架结构，在施工荷载作用下，施工层的门架杆件在门架平面内受局部弯矩作用。尽管如此，由于有脚手架的全部荷载中，施工荷载所占比重并不大，如在45m高的脚手架中，施工荷载约占20%30%，在60m 高的脚手架中，施工荷载仅占18%24%，就是施工荷载在非操作层也是靠门
15、架杆。轴心受压传递的。因此，门式脚手架主要地靠门架立杆轴心受压将竖向荷载传给基础的，风荷作用时，将在门架平面方向产生变矩，这也要靠门架的立杆轴心力组成力偶矩来抵抗。总之，门式脚手架主要受轴压力，虽有弯矩作用，但所产生的附加应力不大。根据上述分析本条将门式脚手架简化为轴心受压构件计算，国外的同类标准也均作相同处理。上述的弯矩予以忽略对脚手架安全是不利的，因此，本规范在调整系数中考虑这一因素，以保证安全。3）脚手架稳定计算本规范对门式脚手架稳定性规定按式(5.2.1-1)计算：NNd这是根据结构规范（GBJ18）对轴心受压构件稳定计算规定要求给出的。左端N代表计算单元内荷载作用对门架立杆产生的轴心力设计值，计算单元如图3所示。N按式(5.2.1-5)、式(5.2.1-3)计算并取大者。Nd应按公式（5.2.1-5）计算，为门架立杆稳定系数，由附表B.0.6根据门架平面外方向的细长比查取。
