扣件式钢管脚手架风荷载标准值计算
集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
扣件式钢管脚手架风荷载标准值计算在编制扣件式钢管脚手架安全施工组织设计时，作用于脚手架的水平风荷载，往往是计算的难点之一。我们依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）（以下简称《脚手架规范》）和国家现行《建筑结构荷载规范》（GBJ9-87）（以下简称《荷载规范》）的有关规定，对风荷载的计算参数进行分析，找出规律性的内涵，以便准确地计算，确保施工安全。
ωk=0.7μzμsω0
式中ωk——风荷载标准值（kN/m2）
μz——风压高度变化系数；
μs——脚手架风荷载体型系数
·ω0——基本风压（kN/m2）。
计算风荷载标准值除修正系数外，还有三个参数，现分析归纳如下：
一、基本风压ω0及修正系数
基本风压ω0应按荷载规范“全国基本风压分布图”的规定采用。
荷载规范规定：风荷载标准值ωk=βzμzμsω0，即风荷载标准值中还应乘以风振系数βz，以考虑风压脉动对高层建筑结构的影响。脚手架规范编制时，考虑到脚手架附着在主体结构上，故取βz=1。
荷载规范规定的基本风压是根据重现期为30年确定的，而脚手架使用期较短，遇到强劲风的概率相对要小得多，基本风压ω0乘以0.7修正系数是参考英国脚手架标准计算确定的。
二、风压高度变化系数μz
荷载规范规定：风压高度变化系数，应根据地面粗糙度类别按《荷载规范》采用。
地面粗糙度可分为A、B、C三类
A类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；
B类指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较烯疏的中、小城镇和大城市郊区
C类指有密集建筑群的在城市市区。
选用风压高度变化系数，应注意以下两种情况：
1．立杆稳定计算，应取离地面5m高度计算风压高度变化系数。经计算，风荷载虽然在脚手架顶部最大，但此处脚手架结构所产生的轴压力很小，综合计算值最小；5m高度处组合风荷载产生计算值虽较小，但脚手架自重产生的轴压力接近最大，综合计算值最大。根据以上分析，立杆稳定性计算部位为底部。
2．连墙件计算，应取脚手架上部计算风压高度变化系数。连墙件的轴向力设计值与风压高度变化系数成正比函数关系，即架体升高，风压高度变化系数增大，连墙作轴向力设计值随之增大，架体顶部达到最大。连墙件稳定承载力及扣件抗滑承载力验算，应取连墙件最大轴向力设计值。
三、风荷载体型系数μs
脚手架的风荷载体型系数μs表1
背靠建筑物的状态
全封闭墙
敞开、框架和开洞墙
脚手架状态
全封闭、半封闭
1.0
For personal use only in study and research; not for commercial use For personal use only in study and research; not for commercial use 风荷载标准值 关于风荷载计算 风荷载是高层建筑主要侧向荷载之一，结构抗风分析（包括荷载，内力，位移，加速度等）是高层建筑设计计算的重要因素。 脉动风和稳定风 风荷载在建筑物表面是不均匀的，它具有静力作用（长周期哦部分）和动力作用（短周期部分）的双重特点，静力作用成为稳定风，动力部分就是我们经常接触的脉动风。脉动风的作用就是引起高层建筑的振动（简称风振）。 以顺风向这一单一角度来分析风载，我们又常常称静力稳定风为平均风，称动力脉动风为阵风。平均风对结构的作用相当于静力，只要知道平均风的数值，就可以按结构力学的方法来计算构件内力。阵风对结构的作用是动力的，结构在脉动风的作用下将产生风振。 注意：不管在何种风向下，只要是在结构计算风荷载的理论当中，脉动风一定是一种随机荷载，所以分析脉动风对结构的动力作用，不能采用一般确定性的结构动力分析方法，而应以随机振动理论和概率统计法为依据。 从风振的性质看顺风向和横风向风力 顺风向风力分为平均风和阵风。平均风相当于静力，不引起振动。阵风相当于动力，引起振动但是引起的是一种随机振动。也就是说顺风向风力除了静风就是脉动风，根本就没有周期性风力会引起周期性风振，绝对没有，起码从结构计算风载的理论上顺风向的风力不存在周期性风力。 横风向，既有周期性振动又有随机振动。换句话说就是既有周期性风力又有脉动风。反映在荷载上，它可能是周期性荷载，也可能是随机性荷载，随着雷诺数的大小而定。 有的计算方法 根据现有的研究成果，风对结构作用的计算，分为以下三个不同的方面： （1）对于顺风向的平均风，采用静力计算方法 （2）对于顺风向的脉动风，或横风向脉动风，则应按随机振动理论计算 （3）对于横风向的周期性风力，或引起扭转振动的外扭矩，通常作为稳定性荷载，对结构进行动力计算
建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 130－2011 中华人民共和国建设部公告902号 2011－01－28批准 2011－12－01实施 1 总则 1．0．1 为在扣件式钢管脚手架设计与施工中贯彻执行国家安全生产的方针政策，确保施工人员安全，做到技术先进、经济合理、安全适用，制定本规范。 1．0．2 本规范适用于房屋建筑工程和市政工程等施工用落地式单、双排扣件式钢管脚手架、满堂扣件式钢管脚手架、型钢悬挑扣件式钢管脚手架、满堂扣件式钢管支撑架的设计、施工及验收。 1．0．3 扣件式钢管脚手架施工前，应按本规范的规定对其结构构件与立杆地基承载力进行设计计算，并应编制专项施工方案。 1．0．4 扣件式钢管脚手架的设计、施工与验收，除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。 2 术语、符号 2．1 术语 2．1．1 扣件式脚手架 steel tubular scaffold with couplers 为建筑施工而搭设的、承受荷载的由扣件和钢管等构成的脚手架与支撑架，包含本规范各类脚手架与支撑架，统称脚手架。 2．1．2 支撑架 formwork support 为钢结构安装或浇筑混凝土构件等搭设的承力支架。 2．1．3 单排扣件式钢管脚手架single pole steel tubular scaffold with couplers 只有一排立杆，横向水平杆的一端搁置固定在墙体上的脚手架，简称单排架。 2．1．4 双排脚手架 double pole steel tubular scaffold with couplers 由内外两排立杆和水平杆等构成的脚手架，简称双排架。 2．1．5 满堂扣件式钢管脚手架fastener steel tube full hall scaffold 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。该架体顶部施工荷载通过水平杆传递给立杆，立杆呈偏心受压状态，简称满堂脚手架。 2．1．6 满堂扣件式钢管支撑架fastener steel tuber full hall formwork support 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。该架体顶部钢结构安装等（同类工程）施工荷载通过可调托轴心传力给立杆，顶部立杆呈轴心受压状态，简称满堂支撑架。 2．1．7 开口型脚手架 open scaffold 沿建筑周边非交圈设置的脚手架为开口型脚手架；其中直线型的脚手架为一字形脚手架。
2.6风荷载标准值计算 作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值： 为了简化计算起见，通常将计算单元范围内外墙面的分布风荷载，化为等量的作用于楼面集中风荷载，计算公式如下： 0)(/2k z z i j W w h h B βμ=+ 式中: 基本风压200.5/kN m w =；结构基本周期1(0.06~0.09)0.24~0.36n s s T ==，取 10.30.25s s T =>考虑风振影响。作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值 为：w=βz ·μs ·μz ·ωo ，对于矩形平面μs ＝1.3；μz 可査荷载规范底层柱高取h=4.3+0.45=4.75m 。计算过程如下表中所示W k =β z μ s μz 0ω. 。0ωT 12 =0.5 ×0.32 =0.045, 由于地面粗糙度为C 类，0ωT 12 应乘以0.62，得0.0279查表ξ=1.15 ；H/B=16.45 /82.5=0.20 查表V=0.40。 （1）各楼层位置处的zi β值计算结果zi β=1+ξVZ/H z μ 表2.6-1 （2）各楼层位置处的风荷载标准值Fi= Ai zi βμs z μωo 表2.6-2
水平风荷载作用下框架内力分析 1） 柱端弯矩 如图2.6-2 h y V M ）（１上-= 图2.6-2柱端弯矩计算图 2）梁端弯矩：根据结点平衡求出 对于边柱如图2.6-3 下上i i i M M M += 3）对于中柱如图：2.4-3 Vyh M =下
按两端线刚度分配 右左左 下上左） （i i i M M M i i i ++= 图2.6-3 梁端弯矩计算 4)水平荷载引起的梁端剪力、柱轴力 如图2.6-4所示： 梁端剪力： l M M V i i 右 左+= 柱轴力：边柱 ∑==N i R R V N 1 中柱 ∑=-=N i R R R V V N )(21 图2.6-4 梁端剪力计算 1/1轴框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩计算过程见下表2.6-3表2.6-4 表2.6-3 表2.6-4 梁端弯矩剪力 右 左右 下上右） （i i i M M M i i i ++=
扣件式钢管脚手架风荷载标准值计算 在编制扣件式钢管脚手架安全施工组织设计时，作用于脚手架的水平风荷载，往往是计算的难点之一。我们依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）（以下简称《脚手架规范》）和国家现行《建筑结构荷载规范》（GBJ9-87）（以下简称《荷载规范》）的有关规定，对风荷载的计算参数进行分析，找出规律性的内涵，以便准确地计算，确保施工安全。 脚手架规范第4.2.3条规定：作用于脚手架的水平风荷载标准值，应按下式计算： ωk=0.7μzμsω0 式中ωk——风荷载标准值（kN/m2） μz——风压高度变化系数； μs——脚手架风荷载体型系数 ·ω0——基本风压（kN/m2）。 计算风荷载标准值除修正系数外，还有三个参数，现分析归纳如下： 一、基本风压ω0及修正系数 基本风压ω0应按荷载规范“全国基本风压分布图”的规定采用。 荷载规范规定：风荷载标准值ωk=βzμzμsω0，即风荷载标准值中还应乘以风振系数βz，以考虑风压脉动对高层建筑结构的影响。脚手架规范编制时，考虑到脚手架附着在主体结构上，故取βz=1。
荷载规范规定的基本风压是根据重现期为30年确定的，而脚手架使用期较短，遇到强劲风的概率相对要小得多，基本风压ω0乘以0.7修正系数是参考英国脚手架标准计算确定的。 二、风压高度变化系数μz 荷载规范规定：风压高度变化系数，应根据地面粗糙度类别按《荷载规范》采用。 地面粗糙度可分为A、B、C三类 A类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区； B类指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较烯疏的中、小城镇和大城市郊区 C类指有密集建筑群的在城市市区。 选用风压高度变化系数，应注意以下两种情况： 1．立杆稳定计算，应取离地面5m高度计算风压高度变化系数。经计算，风荷载虽然在脚手架顶部最大，但此处脚手架结构所产生的轴压力很小，综合计算值最小；5m高度处组合风荷载产生计算值虽较小，但脚手架自重产生的轴压力接近最大，综合计算值最大。根据以上分析，立杆稳定性计算部位为底部。 2．连墙件计算，应取脚手架上部计算风压高度变化系数。连墙件的轴向力设计值与风压高度变化系数成正比函数关系，即架体升高，风压高度变化系数增大，连墙作轴向力设计值随之增大，架体顶部达到最大。连墙件稳定承载力及扣件抗滑承载力验算，应取连墙件最大轴向力设计值。 三、风荷载体型系数μs 风荷载体型系数按《脚手架规范》4.2.4规定计算。
扣件式钢管 模板支架的设计计算 ××省××市××建设有限公司 二O一四年七月十八日
前言 近几年，国内连续发生多起模板支架坍塌事故，尤其是2000年10月，南京电视台新演播大厅双向预应力井式屋盖混凝土浇筑途中，发生了36m高扣件式钢管梁板高支撑架倒塌的重大伤亡事故。从此以后,模板支架设计和使用安全问题引起了人们的高度注意。 虽然采用钢管脚手架杆件搭设各类模板支架已是现代施工常用的做法，但由于缺少系统试验和深入研究，因而尚无包括其设计计算方法的专项标准。几年来，钢管模板支架和高支撑架(h≥4m的模板支架)，均采用《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）（以下简称《扣件架规范》）中“模板支架计算”章节提供的有关公式及相应规定来进行设计计算的，但是惨痛的“事故”教训和深入的试验研究，已经充分揭示了《扣件架规范》中“模板支架计算”对于高支撑架的计算确实尤其是存在重要疏漏，致使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。 在新规范或标准尚未颁布之前，为了保证扣件式钢管梁板模板支架的使用安全，总工室参考近期发表的论文，论著以及相关的技术资料，收集整理了有关“扣件式钢管梁板模板支架”的设计计算资料，提供给公司工程技术人员设计计算参考使用；与此同时，《扣件架规范》中“模板支架计算”的相关公式、计算资料，相应停止使用。 特此说明！ 总工程师室 二O一四年七月十八日
目录 CONTENTS 模板支架计算………………………………………………1-1 第二节关于模板支架立杆计算长度L有关问题的探讨……………2-1 第三节模板支架的构造要求…………………………………………3-1 第四节梁板楼板模板高支撑架的构造和施工设计要求……………4-1 第五节模板支架设计计算实例………………………………………5-1 第六节附录：模板支架设计计算资料………………………………6-1 [附录A]扣件式钢管脚手架每米立杆承受的结构自重、常用构配件与材料自重[附录B]钢管截面特性 [附录C]钢材的强度设计值 [附录D]钢材和钢铸件的物理性能指标 [附录E]Q235-A钢轴心受压构件的稳定系数 [附录F]立杆计算长度L修正系数表
脚手架计算公式 1. 脚手架参数 本工程外防护脚手架采用落地式脚手架，搭设高度为25.000m,本脚手架采用密布网进行全封闭。 搭设尺寸为：横距Lb为1.05m,纵距La为1m,大小横杆的步距为 1.6 m; 内排架距离墙长度为0.30m; 大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；脚手架沿墙纵向长度为150.00 m;采用的钢管类型为①48X 2.75横杆与立杆连接方式为双扣件；取扣件抗滑承载力系数为 1.00;连墙件采用三步四跨，竖向间距4.8 m,水平间距4 m,采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2. 活荷载参数 施工均布活荷载标准值:2.000 kN/m2;脚手架用途：装修脚手架；同时施工层数:2层； 3. 风荷载参数 本工程地处湖南长沙市，基本风压0.32 kN/m2; 风荷载高度变化系数诉z,计算连墙件强度时取0.92,计算立杆稳定性时取0.74,风荷载体型系数V s为0.214; 4. 静荷载参数 每米立杆承受的结构白重标准值（kN/m）:0.1248; 脚手板白重标准值（kN/m2）:0.300;栏杆挡脚板白重标准值 （kN/m）:0.150 ;安全设施与安全网（kN/m2）:0.005; 脚手板类别：竹笆片脚手板；栏杆挡板类别：竹笆片脚手板挡板；每米 1 人生的磨难是很多的，所以我们不可对于每一件轻微的伤害都过于敏感。在生活磨难面前，精神上的坚强和无动于衷是我们抵抗罪恶和人生意外的最好武器。
脚手架钢管白重标准值（kN/m）:0.031;脚手板铺设总层数：13; 5. 地基参数 地基土类型：素填土；地基承载力标准值（kPa）:120.00;立杆基础底面 面积（m2）:0.20;地基承载力调整系数：1.00。
扣件式钢管脚手架风荷载标准值计算 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
扣件式钢管脚手架风荷载标准值计算在编制扣件式钢管脚手架安全施工组织设计时，作用于脚手架的水平风荷载，往往是计算的难点之一。我们依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）（以下简称《脚手架规范》）和国家现行《建筑结构荷载规范》（GBJ9-87）（以下简称《荷载规范》）的有关规定，对风荷载的计算参数进行分析，找出规律性的内涵，以便准确地计算，确保施工安全。 ωk=0.7μzμsω0 式中ωk——风荷载标准值（kN/m2） μz——风压高度变化系数； μs——脚手架风荷载体型系数 ·ω0——基本风压（kN/m2）。 计算风荷载标准值除修正系数外，还有三个参数，现分析归纳如下：
一、基本风压ω0及修正系数 基本风压ω0应按荷载规范“全国基本风压分布图”的规定采用。 荷载规范规定：风荷载标准值ωk=βzμzμsω0，即风荷载标准值中还应乘以风振系数βz，以考虑风压脉动对高层建筑结构的影响。脚手架规范编制时，考虑到脚手架附着在主体结构上，故取βz=1。 荷载规范规定的基本风压是根据重现期为30年确定的，而脚手架使用期较短，遇到强劲风的概率相对要小得多，基本风压ω0乘以0.7修正系数是参考英国脚手架标准计算确定的。 二、风压高度变化系数μz 荷载规范规定：风压高度变化系数，应根据地面粗糙度类别按《荷载规范》采用。 地面粗糙度可分为A、B、C三类 A类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；
B类指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较烯疏的中、小城镇和大城市郊区 C类指有密集建筑群的在城市市区。 选用风压高度变化系数，应注意以下两种情况： 1．立杆稳定计算，应取离地面5m高度计算风压高度变化系数。经计算，风荷载虽然在脚手架顶部最大，但此处脚手架结构所产生的轴压力很小，综合计算值最小；5m高度处组合风荷载产生计算值虽较小，但脚手架自重产生的轴压力接近最大，综合计算值最大。根据以上分析，立杆稳定性计算部位为底部。 2．连墙件计算，应取脚手架上部计算风压高度变化系数。连墙件的轴向力设计值与风压高度变化系数成正比函数关系，即架体升高，风压高度变化系数增大，连墙作轴向力设计值随之增大，架体顶部达到最大。连墙件稳定承载力及扣件抗滑承载力验算，应取连墙件最大轴向力设计值。 三、风荷载体型系数μs
按老版本规范风荷载标准值计算方法： 1.1风荷载标准值的计算方法 幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001 2006年版)计算： w k =β gz μ z μ s1 w ……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版] 上式中： w k ：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高：15.6m； β gz ：瞬时风压的阵风系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算)： β gz =K(1+2μ f ) 其中K为地面粗糙度调整系数，μ f 为脉动系数 A类场地：β gz =0.92×(1+2μ f ) 其中：μ f =0.387×(Z/10)-0.12 B类场地：β gz =0.89×(1+2μ f ) 其中：μ f =0.5(Z/10)-0.16 C类场地：β gz =0.85×(1+2μ f ) 其中：μ f =0.734(Z/10)-0.22 D类场地：β gz =0.80×(1+2μ f ) 其中：μ f =1.2248(Z/10)-0.3 对于B类地形，15.6m高度处瞬时风压的阵风系数： β gz =0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.7189 μ z ：风压高度变化系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算： A类场地：μ z =1.379×(Z/10)0.24 当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m； B类场地：μ z =(Z/10)0.32 当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m； C类场地：μ z =0.616×(Z/10)0.44 当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m； D类场地：μ z =0.318×(Z/10)0.60 当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m； 对于B类地形，15.6m高度处风压高度变化系数： μ z =1.000×(Z/10)0.32=1.1529 μ s1 ：局部风压体型系数； 按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条：验算围护 构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数μ s1 ： 一、外表面 1. 正压区按表7.3.1采用； 2. 负压区 -对墙面，取-1.0 -对墙角边，取-1.8 二、内表面 对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。 本计算点为大面位置。 按JGJ102-2003第5.3.2条文说明：风荷载在建筑物表面分布是不均匀的，在檐口附近、边角部位较大。根据风洞试验结果和国外的有关资料，在上述区域风吸力系数可取-1.8，其余墙面可考虑-1.0，由于围护结构有开启的可能，所以
建工集团施工现场脚手架用钢管扣件使用管理规定 为贯彻落实市建委《关于加强施工用钢管、扣件使用管理的通知》精神，进一步加强对集团施工现场钢管、扣件的质量和规范使用的监管，确保脚手架施工安全，特做如下规定： 一、本着“谁使用，谁负责”的原则，加强对钢管、扣件合格供方的管理。各单位物资主管部门要在2006年4月1日前，负责对供方进行资格审查，选定的生产或租赁单位要求必须具备市建委备案资格，并查验其营业执照、生产许可证和法定检测机构出具的检测报告等有关资料，评审合格后方可纳入《合格供方名录》。各单位应当控制供方数量，选择少数规模和实力较强的企业进行合作，提倡对钢管、扣件实行集中供应。 二、从2006年4月1日起，各施工项目采购或租赁钢管、扣件时，必须从本单位《合格供方名录》内选择，项目部不得自行评审选择供方。需要临时增补的，必须上报本单位物资主管部门，经审批合格后，方可执行采购或租赁。 三、加强对钢管、扣件的检测检验。各施工项目由材料部门牵头，安全、技术质量部门配合，做好进场验收管理工作，并登记验收检查记录。具体包括： 1、各单位试验室应按照市建委《钢管、扣件使用管理通知》要求，增加相应检测项目，并严格按照标准进行检测，保证检测数据的科学性和准确性。需要时可向市建委质量监督总站或法定检测机构提出技术指导和服务要求。 2、资料验收：采购和租赁钢管、扣件时，项目部要与供货方签订质量担保协议，明确质保责任；要索取并查验其生产许可证、产品合格证、检测报告等有关资料，由材料部门存档备查，并有验收记录；资料不全的不得使用。 3、质量验收：施工现场所使用的钢管、扣件及紧固件进场后第一次使用前，项目部首先要按照《低压流体输送用焊接钢管》和《钢管脚手架扣件》标准规定的指标和检验方法进行外观质量检验（其中对旧钢管、扣件应当逐件检查），施工现场必须配备游标卡尺和扭力板手，并对其进行管径、壁厚和扭力矩检查；按标准规定抽取扣件样本送试验室进行力学性能和扭力矩指标复验，无复验条件的可委托有见证取样检验机构或法定检验机构进行复验。外观检验和复验资料由材料部门存档备查，并做到有验收记录。对验收不合格的不得使用。有关检验资料须上报集团公司施工管理部和安全监管部。
风荷载标准值 关于风荷载计算 风荷载是高层建筑主要侧向荷载之一，结构抗风分析（包括荷载，力，位移，加速度等）是高层建筑设计 计算的重要因素。 脉动风和稳定风 风荷载在建筑物表面是不均匀的，它具有静力作用（长周期哦部分）和动力作用（短周期部分）的双重特 点，静力作用成为稳定风，动力部分就是我们经常接触的脉动风。脉动风的作用就是引起高层建筑的振动 （简称风振）。 以顺风向这一单一角度来分析风载，我们又常常称静力稳定风为平均风，称动力脉动风为阵风。平均风对 结构的作用相当于静力，只要知道平均风的数值，就可以按结构力学的方法来计算构件力。阵风对结构的 作用是动力的，结构在脉动风的作用下将产生风振。 注意：不管在何种风向下，只要是在结构计算风荷载的理论当中，脉动风一定是一种随机荷载，所以分析 脉动风对结构的动力作用，不能采用一般确定性的结构动力分析方法，而应以随机振动理论和概率统计法 为依据。 从风振的性质看顺风向和横风向风力 顺风向风力分为平均风和阵风。平均风相当于静力，不引起振动。阵风相当于动力，引起振动但是引 起的是一种随机振动。也就是说顺风向风力除了静风就是脉动风，根本就没有周期性风力会引起周期性风 振，绝对没有，起码从结构计算风载的理论上顺风向的风力不存在周期性风力。 横风向，既有周期性振动又有随机振动。换句话说就是既有周期性风力又有脉动风。反映在荷载上，它可能是周期性荷载，也可能是随机性荷载，随着雷诺数的大小而定。 有的计算方法 根据现有的研究成果，风对结构作用的计算，分为以下三个不同的方面： （1）对于顺风向的平均风，采用静力计算方法 （2）对于顺风向的脉动风，或横风向脉动风，则应按随机振动理论计算 （3）对于横风向的周期性风力，或引起扭转振动的外扭矩，通常作为稳定性荷载，对结构进行动力计算 风荷载标准值的表达可有两种形式，其一为平均风压加上由脉 动风引起导致结构风振的等效风压；另一种为平均风压乘以风振系数。由于在结构的风振计算中，一般往往是第1振型起主要作
钢管脚手架扣件使用说明书 建筑钢管脚手架扣件根据国家建筑机械化研究所图纸进行设计，按 GB15831-1995标准进行生产制造，其使用说明如下： 一、型号规格 1、直角扣件KZФ48A（GB15831-1995） 2、旋转扣件KUФ48A（GB15831-1995） 3、对接扣件KDФ48A（GB15831-1995） 二、用途 各类型号建筑扣件适用于建筑工程中，外径为Ф48mm钢管脚手架、井架、模板支撑等使用的钢管的支点、交点的紧固，对于水利、化工、冶金、矿山、铁路等基建工程同样适用。 三、使用方法 1、直角扣件：用于垂直两根钢管交叉联结紧固，钢管脚手架的纵向杆和横向管联接紧固的直角扣件，它应在螺栓扭力距（拧紧程度）40N·m时，确保横向管在受外荷载后不产生下滑现象。 2、旋转扣件：用于两根任意角度钢管交叉联结紧固。也就是脚手架的剪刀撑和高层建筑所用钢管脚手架双面柱的联结扭力距和直角扣件相同。 3、对接扣件：用于两根钢管的对接联结，主要有垂直管横向水平管、斜撑的接长。 四、主要技术参数 1、建筑扣件采用GB944-88《可锻铸铁件》的规定，其机械性能不低于可锻铸铁牌号KTH330-8的要求， 2、产品检验均按GB2828-8《逐批检查计数抽样程序及抽样表》中规定的二次正常检查抽样方案进行。 3、建筑扣件活动部位都能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙均小于1mm。 4、扣件夹紧钢管时，开口处最小距离5mm。 五、附件 T型螺栓、螺母、垫圈、铆钉均为本厂的外购件，但本厂采购按《采购控制程序》采购附件，并保证其质量。 T型螺栓：M12总长75mm（GB196-81） 螺母：M12对边宽为22mm，厚度为14mm（GB196-81） M12平垫圈：厚度2.5mm（GB95-85） 旋转中心铆钉：Ф14 半圆头铆钉：Ф8（GB876-86）
3.1.3 风荷载 建筑物受到的风荷载作用大小，与建筑物所处的地理位置、建筑物的形状和高度等多种因素有关，具体计算按照《荷载规范》第7章执行。 1、风荷载标准值计算 垂直于建筑物主体结构表面上的风荷载标准值W K ，按照公式（3.1-2）计算： βz ——高度Z 处的风振系数，主要是考虑风作用的不规则性，按照《荷载规范》7.4要求取值。多层建筑，建筑物高度＜30m ，风振系数近似取１。 （1）风荷载体型系数μS 风荷载体型系数，不但与建筑物的平面外形、高宽比、风向与受风墙面所成的角度有关，而且还与建筑物的立面处理、周围建筑物的密集程度和高低等因素有关，一般按照《荷载规 表3.1.10 建筑物体型系数取值表 注1：当计算重要且复杂的建筑物、及需要更细致地进行风荷载作用计算的建筑物，风荷载体型系数可按照《高层规程》中附录A 采用、或由风洞试验确定。 注4：当多栋或群集的建筑物相互间距离较近时，宜考虑风力相互干扰的群体作用效应。一般可将单体建筑的体型系数乘以相互干扰增大系数，该系数可参考类似条件的试验资料确定，必要时宜通过风洞试验确定。 注3：檐口、雨蓬、遮阳板、阳台等水平构件，计算局部上浮风荷载作用时，体型系数不宜小于2.0。 W W z s z k μμβ=)21.3(-
注4：验算表面围护结构及其连接的强度时，应按照《荷载规范》7.3.3规定，采用局部风压力体型系数。 （2）风压高度变化系数μz 设置风压高度变化系数，主要是考虑建筑物随着高度的增加风荷载的增大作用。 对于位于平坦或稍有起伏地形上的建筑物，其风压高度变化系数应根据场地粗糙程度按《荷载规范》7.2要求选用，表3.1.11中列出了常用风压高度变化系数的取值要求。 表3.1.11 风压高度变化系数 关于地面粗糙程度的分类： A类：近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区； B类：田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区； C类：有密集建筑群的城市市区； D类：有密集建筑群和且房屋较高的城市市区。 （3）基本风压值W0 基本风压值W0，单位kN/m2，以当地比较空旷平坦场地上离地10m高、统计所得50年一遇10分钟平均最大风速为标准确定的风压值，各地的基本风压可按照《荷载规范》附录D 中的全国基本风压分布图查用，表3.1.12为浙江省主要城镇基本风压取值参考表。 2、基本风压的取值年限 《荷载规范》在附录D中分别给出了n=10年、n=50年、n=100年一遇的基本风压标准值，工程设计中根据建筑物的使用性质与功能要求，一般按照下列方法选用风压标准值的取值年限： ①临时性建筑物：取n=10年一遇的基本风压标准值； ②一般的工业与民用建筑物：取n=50年一遇的基本风压标准值； ③特别重要的建筑物、或对风压作用比较敏感的建筑物（建筑物高度大于60m）：取 表3.1.12 浙江省主要城镇基本风压（kN/m2）取值参考表
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 扣件式钢管脚手架设计计 算实例 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-4233-16 扣件式钢管脚手架设计计算实例 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 根据《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）对外脚手架的规定；提出应该逐步淘汰竹脚手架，推广扣件式钢管脚手架。《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》（JGJ130-2001）对扣件式钢管脚手架的设计原则和计算方法都作出了规定。笔者以该规范为依据，系统地对扣件式钢管脚手架的设计计算作如下阐述。 一、横向、纵向水平杆计算 1．横向、纵向水平杆的抗弯强度按下式计算： σ=M/W≤f 式中M—弯矩设计值，按M=1.2MGK+1.4MQK计算，
MGK为脚手板自重标准值产生的弯矩，MQK为施工荷载标准值产生的弯矩。 W—截面模量，查表φ48×3.5mm钢管W=5.08cm3 f—钢材的抗弯强度计算值，f=205N/mm2 （1）横向水平杆的抗弯强度 计算横向水平杆的内力时按简支梁计算如图1，计算跨度取立杆的横距l?=80mm，脚手架横向水平杆的构造计算外伸长度a?=300mm，a?=100mm。 图1 横向水平杆计算简图 ①永久荷载标准值gk包括每米立杆承受的结构自重标准值0.136kN/m（纵距1.5m，步距1.8m），脚手板自重标准值0.35kN/m2和栏杆与挡脚板自重标
钢管脚手架扣件 （GB 15831—1995） 本标准参照采用国际标准ISO 4054—1980《钢管脚手架、对接销和底板要求及检验程序》。 1 主题内容与适用范围 本标准规定了钢管脚手架扣件分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于建筑工程中，外径为48mm钢管脚手架、井架、模板支撑等使用的由可锻铸铁或铸钢制造的扣件。也适用于市政、水利、化工、冶金、煤炭和船舶等工程中需用的扣件。钢管外径为51mm的扣件也可参照本标准执行。 2 引用标准 GB 2828逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查） GB 700碳素结构钢 GB 196普通螺纹基本尺寸（直径1～600mm） GB 867半圆头铆钉 GB 95平垫圈C级 GB 9440可锻铸铁件 GB 11352一般工程用铸造碳钢件 GB／T3092低压流体输送用焊接钢管 3 符号 △1：横管的位移值； △2：竖管上扣件盖板的位移值； P：荷载； θ：旋转角； f：扭转刚度试验的位移值； △：抗拉试验的位移值。 4 分类 扣件分直角扣件、旋转扣件和对接扣件。 4．1扣件和底座型式见表1(从略)。 4．2扣件型号由扣件代号、扣件型式、主参数和更新或变型代号组成。型号说明如下： 4．3标记示例 a．直角扣件 直角扣件KZ Φ48A GB 15831 —1995
b．底座 底座 KDZΦ48A GB 15831 —1995 5 技术要求 5．1扣件必须符号按规定程序批准的图样进行生产。 5．2扣件铸件的材料应采用G B 9440 中所规定的力学性能不低于KTH 330－08牌号的可锻铸铁或GB 11352中ZG 230－450铸钢制作。 5．3扣件与钢管的贴合面必须严格整形，应保证扣件抗滑、抗拉性能的要求。 5．4扣件与底座的力学性能应符合表2的要求。 5．5 扣件（除底座外）必须经过65 N 2m 扭力矩试压检验，不允许破坏。 5．6 外观和附件质量要求 5.6.1扣件各部位不允许有裂纹存在。 5.6.2盖板与座的张开距不得小于49（52）mm。 5.6.3 扣件不允许在主要部位有缩松。 5.6.4扣件表面大于10mm2的砂眼不应超过三处，且累计面积不应大于50mm2。 5.6.5扣件表面粘砂面积累计不应大于150mm2。 5.6.6错箱不应大于1mm。 5.6.7扣件表面凸（或凹）的高值（或深）不应大于1mm。 5.6.8扣件与钢管接触部位不应有氧化皮，其他部位氧化面积累计不应大于150mm2。 5.6.9铆钉应符合GB 867的规定，铆接处应牢固，铆接头应大于铆孔直径1mm，且美观，不应有裂纹存在。 5.6.10 T型螺栓、螺母、垫圈、铆钉采用的材料应符合G B 700的有关规定。螺栓、螺母的螺纹均应符合GB 196的规定，垫圈应符合GB 95的规定。T型螺栓M12，总长为72±0.5mm，螺母对边宽22±0.5mm，厚度14±0.5mm。T型螺栓和螺母的螺纹用3级精度环
6计算参数: 钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。 双排脚手架，搭设高度40米，6米以下采用双管立杆，6米以上采用单管立杆。立杆的纵距1.30米，立杆的横距1.10米，内排架距离结构0.50米，立杆的步距1.80米。 钢管类型φ48×3.0，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.6米，水平间距3.9米。施工活荷载为3.0kN/m2，同时考虑2层施工。 脚手板采用竹笆片，荷载为0.10kN/m2，按照铺设4层计算。 栏杆采用竹笆片，荷载为0.17kN/m，安全网荷载取0.0100kN/m2。 脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加2根大横杆。 基本风压0.30kN/m2，高度变化系数1.0000，体型系数0.6000。 地基承载力标准值170kN/m2，底面扩展面积0.250m2，地基承载力调整系数0.40。钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。 6.1 大横杆的计算 大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。 按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。 6.1.1 均布荷载值计算 大横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.100×1.100/2=0.055kN/m
活荷载标准值 Q=3.000×1.100/2=1.650kN/m 静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.055=0.112kN/m 活荷载的计算值 q2=1.4×1.650=2.310kN/m 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩) 6.1.2 抗弯强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为 M1=(0.08×0.112+0.10×2.310)×1.3002=0.406kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为
4.2风荷载 当空气的流动受到建筑物的阻碍时，会在建筑物表面形成压力或吸力，这些压力或吸力即为建筑所受的风荷载。 4.2.1单位面积上的风荷载标准值 建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素 有关。 按下式计算：垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值式中： Wo 1.基本风压值按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数 据，经概率统计得出50年一遇的按公式确定。但不得小 于0.3kN/m2。值确定的风速V0(m/s) 对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，基本风压采用100年重现期的风压值；对风荷载是否敏感主要与高层建筑的自振特性有关，目前还没有实用的标准。一般当房屋高度大于60米时，采用100年一风压。 《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）给出全国各个地方的设计基本风压。 2.风压高度变化系数μz 《荷载规范》把地面粗糙度分为A、B、C、D四类。 A类：指近海海面、海岸、湖岸、海岛及沙漠地区； B类：指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的城镇及城市郊区； C类：指有密集建筑群的城市市区； D类：指有密集建筑群且房屋较高的城市市区； 风荷载高度变化系数μz
地面粗糙类别 D B C A
高度（m) 1.17 1.00 0.74 0.62 5 1.38 1.00 10 0.74 0.62 1.52 1.14 15 0.74 0.62 计算公式 0.24 =1.379(z/10)A类地区1.63 1.25 0.84 0.62 20 0.32 = (z/10)B类地区1.80 30 1.42 1.00 0.62 )0.44 =0.616(z/1040 C1.92 1.56 1.13 0.73 类地区0.6 =0.318(z/10)1.25 2.03 1.67 50 0.84 D类地区0.93 1.35 2.12 60 1.77 1.02 2.20 70 1.86 1.45 1.11 1.95 1.54 2.27 80 1.19 1.62 2.02902.34 1.27 100 2.40 2.091.70 1.61 2.03 2.382.64 150 1.92 200 2.612.30 2.83 2.19 2.802.99 2502.54 2.45 3.12 3002.972.75 2.68 3502.94 3.123.12 2.91 3.123.12 4003.12 3.12 3.123.12 3.12 450 位于山峰和山坡地的高层建筑，其风压高度系数还要进行修正，可查阅《荷载规范》。 3.风载体型系数μs 风荷载体型系数是指建筑物表面实际风压与基本风压的比值，它表示不同体型建筑物表面风力的小。一般取决于建筑建筑物的平面形状等。 确定各个表面的风载体型2－4.2表P57计算主体结构的风荷载效应时风荷载体型系数可按书中 或由风洞试验确定。几种常用结构形式的风载体型系数如下图 注：“＋”代表压力；“－”代表拉力。 zβ 4.风振系数z反映了风荷载的动力作用，它取决于建筑物的高宽比、基本自振周期及地面粗糙度风振系数β 基本风压。《荷载规范》规定对于基本自振周期大于0.25s的工程结构，如房屋、屋盖及各种高耸结构，及对于高度大于30m且高宽比大于1.5的高柔房屋，均应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。其z可按下式计算:
扣件式钢管脚手架的风荷载体型系数 赵根涛 （广东省江门市新会区冈州工程建设监理有限公司529100） 摘要：建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001表A-3只给出敞开式单，双排扣件（Ф48×3.5）脚手架的挡风系数φ，欲求风荷载体型系数时还需加上脚手架上吊挂的安全立网的挡风系数。本文着重探讨包括脚手架杆件及安全网的挡风系数，进而便捷求得脚手架的风荷载体型系数。 关键词：挡风系数；风荷载体型系数；挡风面积；迎风面积。一、前言 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001（以下简称规范）第4.2.4节关于脚手架风荷载体型系数μs的表达式中的挡风系数φ=1.2An/Aw，其中An为挡风面积，Aw为迎风面积，敞开式单、双排脚手架的φ值宜按本规范附录A表A-3采用。查表A-3发现该表仅为由扣件、钢管构成的挡风系数，而当前的建筑施工安全检查标准JGJ59-99（以下简称标准）规定脚手架外侧设置密目式安全网全封闭。在验算脚手架整体稳定和连墙件时，如何准确求得包括扣件、钢管和安全网在内的挡风系数就显得十分重要。 二、安全网的挡风系数φ1 密目安全网的挡风系数是根据《规范》表4.2.4注2挡风系数φ /Aw1,又根据《标准》条文说明第3.0.7条，密目安全网的标1=1.2An1 准是10cm×10cm=100cm2的面积上，有2000个以上网目，工地现行使用的安全网大多按GB16909-1997标准生产，在100cm2一般为2300
目，每个网目净面积为0.013cm2，由此可求得： φ1=1.2×An1/Aw1=1.2×（100-nA0）/100=1.2×（100-2300×0.013）/100 =0.8412 式中：An1——安全网的挡风面积 Aw1——安全网的迎风面积 n ——在100cm2的网目数，取n=2300目 A0——安全网一目净面积 三、脚手架杆件的挡风系数φ2 脚手架中具有挡风作用的主要是立杆，大横杆、和剪刀撑，影响φ2值的大小是这些杆件的直径大小和数量，规范附录A表4-3是根据以下经验公式求出： φ2=1.2×An2/Aw2=1.2×（L a+L h+0.325L a L h）d/ L a L h (3.1) 式中：An2——杆件的挡风面积 Aw2——杆件的迎风面积 L a——立杆纵距 L h——立杆步距 d——杆件的直径 从上式得知：当脚手架的步距，纵距和杆件直径不同时φ2也是不同的，表1是敞开单双排扣件式钢管（Ф48×3.5mm）脚手架杆件的挡风系数。 表1 脚手架杆件的挡风系数φ 2
1风荷载 当空气的流动受到建筑物的阻碍时，会在建筑物表面形成压力或吸力，这些压力或吸力即为建 筑物所受的风荷载。 1.1单位面积上的风荷载标准值 建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。 垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值ω（KN/m2）按下式计算： ω 风荷载标准值（kN/m2）=风振系数×风荷载体形系数×风压高度变化系数×基本风压 1.1.1基本风压 按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇的最大值确定的风速v0(m/s)，再考虑相应的空气密度通过计算确定数值大小。 按公式确定数值大小，但不得小于0.3kN/m2，其中的单位为t/m3，单位为kN/m2。也可以用公式计算基本风压的数值，也不得小于0.3kN/m2。 1.1.2风压高度变化系数 风压高度变化系数在同一高度，不同地面粗糙程度也是不一样的。规范以B类地面粗糙程度作为标准地貌，给出计算公式。 粗糙度类别 A B C D 300 350 450 500 0.12 0.15 0.22 0.3 场地确定之后上式前两项为常数，于是计算时变成下式： 1.1.3风荷载体形系数 1）单体风压体形系数 （1）圆形平面；
（2）正多边形及截角三角平面，n为多边形边数； （3）高宽比的矩形、方形、十字形平面； （4）V形、Y形、L形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比的十字形、高宽比，长宽比 的矩形、鼓形平面； （5）未述事项详见相应规范。 2）群体风压体形系数 详见规范规程。 3）局部风压体形系数 檐口、雨棚、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时，不宜小于 2.0。未述事项详见相应规范规程。 1.1.4风振系数 对于高度H大于30米且高宽比的房屋，以及自振周期的各种高耸结构都应该考虑脉动风压对结构发生顺向风振的影响。（对于高度H大于30米、高宽比且可忽略扭转的高层建筑，均可只考虑第一振型的影响。） 结构在Z高度处的风振系数可按下式计算： ○1g为峰值因子，去g=2.50；为10米高度名义湍流强度，取值如下： 粗糙度类别 A B C D 0.12 0.14 0.23 0.39 ○2R为脉动风荷载的共振分量因子，计算方法如下： 为结构阻尼比，对钢筋混凝土及砌体结构可取； 为地面粗糙修正系数，取值如下： 粗糙度类别 A B C D 1.28 1.0 0.54 0.26 为结构第一阶自振频率（Hz）； 高层建筑的基本自振周期可以由结构动力学计算确定，对于较规则的高层建筑也可采用 下列公式近似计算： 钢结构 钢筋混凝土框架结构