建筑施工腳手架計(jì)算的風(fēng)荷載取值及對(duì)扣件式鋼管架連墻件影響分析和措施建議-

1、1引言自2001年6月1日起施行的建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001和自2000年12月1日起施行的建筑施工門(mén)式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ128-2000,關(guān)于風(fēng)荷載的取值均是以建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GBJ9-87作為依據(jù)。但在不久,建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001即頒布,并從2002年3月1日施行,明令建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GBJ9-87于2002年12月31日廢止。幾年過(guò)去了,行業(yè)內(nèi)對(duì)腳手架計(jì)算的風(fēng)壓取值仍未有新的統(tǒng)一規(guī)定。一些關(guān)于腳手架安全技術(shù)的專(zhuān)著及計(jì)算軟件,工程施工中關(guān)于腳手架專(zhuān)項(xiàng)施工方案的編制、審批,施工安全的監(jiān)督、管理等多個(gè)方面和環(huán)節(jié)中,仍有部分行

2、內(nèi)人仕對(duì)滿掛密目網(wǎng)后風(fēng)荷載影響下腳手架安全使用問(wèn)題認(rèn)識(shí)不甚清楚。自2009年7月1日起施行的建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ166-2008與2010年9建筑施工腳手架計(jì)算的風(fēng)荷載取值及對(duì)扣件式鋼管架連墻件影響分析和措施建議姬德興(深圳市施工安全監(jiān)督站,深圳519041摘要:建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001從2002年3月1日起施行,此前已施行的扣件式和門(mén)式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范風(fēng)荷載取值依據(jù)已廢止的建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)程(GBJ9-87,且未考慮腳手架外側(cè)滿封密目式安全立網(wǎng)的情況;近期實(shí)施的碗扣式和工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范雖依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001,但對(duì)風(fēng)荷

3、載的取值規(guī)定也不一致。腳手架滿封密目網(wǎng),極大改善了現(xiàn)場(chǎng)文明施工及安全防護(hù)環(huán)境,也大大提高了風(fēng)荷載對(duì)腳手架安全使用的不利作用,尤其是對(duì)架體連墻件安全可靠性提出了更高要求,但行內(nèi)部分人仕對(duì)此至今似未有清楚意識(shí),致長(zhǎng)期存在普遍安全隱患。作者以扣件式鋼管腳手架及其在深圳市的應(yīng)用情況為例進(jìn)行分析,提出風(fēng)壓統(tǒng)一取值建議和風(fēng)荷載體型系數(shù)修改建議,以及扣件鋼管連墻件存在的普遍問(wèn)題與改進(jìn)措施意見(jiàn)。關(guān)鍵詞:施工;建筑結(jié)構(gòu);風(fēng)荷載;架體連墻件中圖分類(lèi)號(hào):TU731文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1674-2133(201101-14-06The value of wind load and its influences t

4、o the Buckle-type steel tubular scaffolding of the constructionJI De-xing(Shenzhen Construction Safety Inspection Station,Shenzhen 519041,ChinaAbstract:The"Load Code for the design of building structures"(GB50009-2001becomes effective from M arch 1,2002,before this ,the technical specifica

5、tion of wind load value of Buckle-type and Steel Pipe scaffolding executed the repealed"Load Code for the design of building structures"(GBJ9-87,and had not considered that the security set net;although the safety procedures bowl-buckle and tool scaffold according to the "Load Code fo

6、r the design of building structures"(GB50009-2001,The value of wind load are also inconsistent.The close net of scaffold,improved scene civilization and safety protection environment,also greatly increased the safety of the wind load to the scaffolding,Especially set a higher safety request to

7、the Neighbor,Howeve,some parties have no clear sense of this,There is general security risks caused by long-term.The author take Buckle-type tubular scaffolding and its application in Shenzhen as the examplem,Proposed a unified suggestion of the air pressure and the wind load shape coefficient,As we

8、ll as the common problems and improvement measures of the Buckle-type tubular pieces.Keywords:construction ;building structure ;wind loading ;frame diaphram wall建筑監(jiān)督檢測(cè)與造價(jià)Supervision Test and Cost of Construction 第4卷第1期2011年1月14月1日起施行的建筑施工工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ202-2010雖以規(guī)范(GB50009-2001為依據(jù),但取值規(guī)定卻不相同。使有關(guān)腳手架風(fēng)

9、荷載計(jì)算在工程項(xiàng)目管理的各層面存在混亂現(xiàn)象。在此依扣件式鋼管腳手架為例,結(jié)合深圳情況提出筆者的見(jiàn)解。2關(guān)于風(fēng)荷載取值k=0.72s0式中:k-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2;2-風(fēng)壓高度變化系數(shù),按已廢止的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GBJ9-87規(guī)定采用;0-基本風(fēng)壓(kN/m2,按已廢止的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GBJ9-87規(guī)定采用。規(guī)范(JGJ128-2000、(JGJ162-2008中相應(yīng)計(jì)算公式與之相同,規(guī)范(JGJ202-2010有所不同。按現(xiàn)行荷載規(guī)范并結(jié)合深圳實(shí)際,切實(shí)執(zhí)行該條規(guī)定,本人以為有以下4個(gè)方面的問(wèn)題需予以闡述。2.1基本風(fēng)壓0的取值規(guī)范(GB50009-2001規(guī)定,基

10、本風(fēng)壓按50年重現(xiàn)期確定。依照其規(guī)定,深圳市基本風(fēng)壓值應(yīng)為=0.75kN/m2。規(guī)范(JGJ130-2001和規(guī)范(JGJ128-2000中要求遵守的規(guī)范(GBJ9-87,按重現(xiàn)期為30年確定的深圳市基本風(fēng)壓值=0. 70kN/m2,已從2003年元月1日起不再適用。規(guī)范(JGJ130-2001條文說(shuō)明中對(duì)風(fēng)壓取值解釋為,對(duì)基本風(fēng)壓值乘以0.7修正系數(shù)的根據(jù)是,規(guī)范(GBJ9-87的基本風(fēng)壓是按重現(xiàn)期為30年確定的,而腳手架使用期較短,一般為25年,遇到強(qiáng)勁風(fēng)的概率相對(duì)要少得多,0.7是參考英國(guó)腳手架標(biāo)準(zhǔn)(BS5973-1981計(jì)算確定。由于我國(guó)風(fēng)荷載研究成果的積累,規(guī)范(GB50009-20

11、01中已經(jīng)給出了全國(guó)各城市重現(xiàn)期為10年、50年、100年的風(fēng)壓值(深圳市分別為0.45、0.75、0.90kN/m2,并明確其它重現(xiàn)期R的相應(yīng)值可按下式確定:R=10+(100-10(l n R÷l n10-1(1本人以為:腳手架屬工程施工重要臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)施,在高層、超高層建筑施工中對(duì)施工安全的作用十分顯著,且所應(yīng)用的材料、搭設(shè)、使用中規(guī)范化程度相對(duì)較低。再加以近年海嘯、颶風(fēng)頻繁,建議各類(lèi)腳手架計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值均應(yīng)取規(guī)范(GB50009-2001重現(xiàn)期為10年的風(fēng)壓值為宜。故作用于各類(lèi)腳手架上的水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式可統(tǒng)一為:k=2·s0·10(2規(guī)范(JGJ166-

12、2008沿用了規(guī)范(JGJ130-2001中相應(yīng)計(jì)算公式,但基本風(fēng)壓依50年重現(xiàn)期取值,乘以0.7修正系數(shù)后在深圳市為0.525kN/m2,本人以為,取值偏大;因?yàn)榘垂?1計(jì)算深圳市5年重現(xiàn)期風(fēng)壓值為0.32kN/m2,其風(fēng)力已經(jīng)相當(dāng)于12級(jí)(臺(tái)風(fēng),此時(shí)所有工地已進(jìn)入應(yīng)急、停工狀態(tài),腳手架上不再有施工活動(dòng)。采用規(guī)范(GB5009-2001中重現(xiàn)期為10年的風(fēng)壓值,不僅從腳手架的安全使用及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)全面考量已屬偏于安全的適當(dāng)取值,而且與規(guī)范(JGJ130-2001中依據(jù)(GBJ9-87采用的0.70值相比也差別不大,使用卻更為方便直接,免去了其它重現(xiàn)期R 的再次換算。舉深圳市為例兩者誤差如下

13、:(10-0.70÷0.70×100%=-8.2%,其它城市除香港、澳門(mén)等少數(shù)城市差別較大外,較多城市差別均在±5%以內(nèi)。該觀點(diǎn)也與規(guī)范(JGJ202-2010中的最新規(guī)定相吻合。姬德興:建筑施工腳手架計(jì)算的風(fēng)荷載取值及對(duì)扣件式鋼管架連墻件影響分析和措施建議2011 No.1152.2風(fēng)壓高度變化系數(shù)z 的取值應(yīng)按規(guī)范(GB50009-2001的規(guī)定,在腳手架專(zhuān)項(xiàng)方案編制時(shí),針對(duì)架體搭設(shè)高度和地面粗糙度類(lèi)別選取相應(yīng)計(jì)算高度處的z 值。例如,整體穩(wěn)定性核算一般應(yīng)取該段架體的底步架處,連墻件核算一般應(yīng)取該段架體的最高處。2.3風(fēng)荷載體型系數(shù)s 的取值。依規(guī)范(JGJ1

14、30-2001條文說(shuō)明:1.2為節(jié)點(diǎn)面積增大系數(shù)。本人以為:依實(shí)際情況,節(jié)點(diǎn)扣件等面積增大甚微,且規(guī)范在擋風(fēng)面積計(jì)算中也未扣減架體桿件節(jié)點(diǎn)的交叉重疊面積。因此,1.2倍的節(jié)點(diǎn)面積增大系數(shù)可忽略不計(jì)。依條文說(shuō)明并對(duì)附錄A-3核算,其擋風(fēng)面積未計(jì)架體外側(cè)防護(hù)欄桿與擋腳板面積。以目前架體外側(cè)密目網(wǎng)滿封后通常每步架僅設(shè)一道防護(hù)欄桿,普遍不再設(shè)擋腳板(此作法雖與建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范(JGJ80-91中臨邊防護(hù)的規(guī)定不完全相符,但為行內(nèi)認(rèn)可,則架體一步一跨時(shí)擋風(fēng)面積計(jì)算公式應(yīng)為:A n =(2l a +h+0.325l a hd (3式中:h 為腳手架步距,l a 為立桿縱距,d 為所用鋼管外徑。

15、(2擋風(fēng)系數(shù)值的計(jì)算深圳市外腳手架的基本狀況為:依規(guī)范(JGJ130-2001的要求采用覬48×3.5鋼管與配套扣件搭設(shè)成雙排腳手架,每步架高h(yuǎn)=1.8m ,外側(cè)用密目網(wǎng)全封閉。架體鋼管、扣件的擋風(fēng)系數(shù)架:考慮一步架設(shè)一道防護(hù)欄桿及忽略不計(jì)節(jié)點(diǎn)面積增大系數(shù)1.2,按公式(3計(jì)算后對(duì)規(guī)范附錄A-3進(jìn)行修改得表2。結(jié)果比附錄A-3取值略大。密目網(wǎng)的擋風(fēng)系數(shù)網(wǎng):依據(jù)建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)(JGJ59-99 實(shí)施指南的規(guī)定,用在外腳手架上的密目式安全網(wǎng)其網(wǎng)目密度應(yīng)不小于每100cm 22000目。規(guī)范(JGJ202-2010最新規(guī)定其荷載取值為0.005kN/m 2,擋風(fēng)系數(shù)為0.8。則腳手架

16、架體在密目網(wǎng)全封閉時(shí)的擋風(fēng)系數(shù)計(jì)算公式應(yīng)為:=架+網(wǎng)-架×網(wǎng)(4(3s 的取值:按公式(4計(jì)算步距、密目網(wǎng)全封閉時(shí),雙排扣件式鋼管架的風(fēng)荷載體型系數(shù)s 值見(jiàn)表3。以上分析計(jì)算,可供腳手架專(zhuān)項(xiàng)方案編制時(shí)和規(guī)范(JGJ130-2001修訂時(shí)參考。2.4規(guī)范(JGJ130-2001執(zhí)行中發(fā)現(xiàn)的個(gè)別需研討之處及深圳市現(xiàn)狀概述由于(GB50009-2001的實(shí)行和要求腳手架外側(cè)滿掛密目網(wǎng),(JGJ130-2001中的部分內(nèi)容已不合時(shí)宜,需要加強(qiáng)研究分析,做出新的規(guī)定。這對(duì)近幾年來(lái)高層、超高層建筑越來(lái)越多且施工中較多應(yīng)用扣件式鋼管架的情況,逾顯重要和迫切。在長(zhǎng)期施工安全監(jiān)督檢查中發(fā)現(xiàn),較多工程項(xiàng)

17、目,在所選用的腳手架施工方案計(jì)算書(shū)中,對(duì)架體外側(cè)滿封密目網(wǎng)時(shí)的風(fēng)荷載影響考慮不足,使得架建筑監(jiān)督檢測(cè)與造價(jià)第4卷第1期16 體搭設(shè)高度的核算與連墻件的設(shè)計(jì)存在嚴(yán)重偏差,形成安全隱患,近幾年因臺(tái)風(fēng)影響已發(fā)生多起事故。深圳市地處我國(guó)南海邊,有約230km 的海岸線,年年遭遇臺(tái)風(fēng)襲擊,基本風(fēng)壓值為0.75kN/m 2,是全國(guó)基本風(fēng)壓較大的地區(qū)之一,在架體外側(cè)用密目網(wǎng)全封閉后受力不利影響顯著。在進(jìn)行架體計(jì)算時(shí),必須高度重視風(fēng)荷載的不利影響,切實(shí)進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算,施工現(xiàn)場(chǎng)落實(shí)相應(yīng)安全措施。3關(guān)于連墻件的計(jì)算設(shè)計(jì)迎風(fēng)面積A 的取值:深圳市對(duì)腳手架架體的連墻件設(shè)置要求按規(guī)范(JGJ130-2001中最小間距兩步三跨。即:A =3l a ×2h 其值見(jiàn)表4。以規(guī)范(當(dāng)l a =1.5m :N l =1.4·k ·A =1.4×z s 10×A =1.4×z ×1.0663×0.45×16.2=10.8827z 當(dāng)l a =1.2m :N l =1.4×z &