脚手架及模板支架系统安全技术知识专题讲座讲义
目录
第一章 模板支架坍塌事故统计及事故案例 第二章 模板支架坍塌事故原因分析
第三章 有关脚手架安全技术规范（JGJ130-2011主要条款） 第四章 JGJ130-2011中的强条要求 第五章 模板支撑系统计算案例 第六章 模板支架的安全管理
第一章 模板支架坍塌事故统计及事故案例（略）
第二章 模板支架坍塌事故原因分析
第三章 脚手架安全技术规范（JGJ130-2011主要条款）
3 构配件 3．1 钢管
3．1．1 脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》GB/T 12793或《低压流体输送用焊接钢管》GB/T 3091中规定的Q235普通钢管，钢管的钢材质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700中Q235级钢的规定。
3．1．2 脚手架钢管宜采用υ48.3×3.6钢管。每根钢管的最大质量不应大于25.kg。
3．2 扣件
3．2．1 扣件应采用可锻铸铁或铸钢制作，其质量和性能应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB 15831的规定,采用其他材料制作的扣件，应经试验证明其质量符合该标准的规定后方可使用。
3．2．2 扣件在螺栓拧紧扭力矩达到65N·m时，不得发生破坏。
3．3 脚手板
3．3．1 脚手板可采用钢、木、竹材料制作，单块脚手板的的质量不宜大于30kg。
3．3．2 冲压钢脚手板的材质应符号现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700中Q235级钢的规定。
3．3．3 木脚手板材质应符合现行国家标准《木结构设计规范》GB50005）中Ⅱa级材质的规定。脚手板厚度不应小于50mm，两端宜各设直径不小于4mm的镀锌钢丝箍两道。
3．3．4 竹脚手板宜采用由毛竹或楠竹制作的竹串片板、竹笆板;竹串片脚手板应符合现行行业标准《建筑施工脚手架安全技术规范》JGJ464的相关规定。
3．4 可调托撑
3．4．1 可调托撑螺杆外径不得小于36mm，螺纹与螺距应符合现行国家标准《梯形螺纹 第3部分：基本尺寸》GB/T5796.3的规定
3．4．2 可调托撑的螺杆与支架托板焊接应牢固，焊缝高度不得小于6mm；可调托撑螺杆与螺母旋合长度不得少于5扣，螺母厚度不得小于30mm。
3．4．3 可调托撑受压承载力设计值不应小于40kN，支托板厚不应小于5mm。
1
3．5 悬挑脚手架用型钢
3．5．1 悬挑脚手架用型钢的材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700或《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。
3．5．2 用于固定型钢悬挑梁的U形钢筋拉环或锚固螺栓材质应符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢 第1 部分：热轧光圆钢筋》GB1491.1中HPB235级钢筋的规定。
4．2 荷载标准值
4．2．1 永久荷载标准值的取值应符合下列规定：
1 单、双排脚手架立杆承受的每米结构自重标准值，可按本规范附录A表A.0.1采用；满堂脚手架立杆承受的每米结构自重标准值，宜按本规范附录A表A.0.2采用；满堂支撑架立杆承受的每米结构自重标准值，宜按本规范附录A表A.0.3采用；
2 冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板与竹笆脚手板自重标准值，应按表4.2.1－1取用；
表4.2.1－1 脚手板自重标准值 2类 别 标准值（kN/m） 冲压钢脚手板 0.30 竹串片脚手板 0.35 木脚手板 0.35 竹笆脚手板 0.10 3 栏杆与挡脚板自重标准值，应按表4.2.1－2采用。
表4.2.1－2 栏杆、挡脚板自重标准值 2类 别 标准值（kN/m） 栏杆、冲压钢脚手板 0.15 栏杆、竹串片脚手板 0.17 栏杆、木脚手板 0.17 4 脚手架上吊挂的安全设施（安全网）的自重标准值应按实际情况采用。密目式安全立网自重2
的标准值不应低于0.01kN/m。
5 支撑架上可调托撑上主梁、次梁、支撑板等自重应按实际计算。对于下列情况可按表4.2.1-3采用：
1）普通木质主梁（含υ48.3×3.6双钢管）、次梁，木支撑板；
2）型钢次梁自重不超过10号工字钢自重，型钢主梁自重不超过H100mm×100mm×6mm×8mm型号钢自重，支撑板自重不超过木脚手板自重。
2
表4.2.1-3 主梁、次梁及支撑板自重标准值（kN/m） 立杆间距（m） 类 别 ＞0.75×0.75 ≦0.75×0.75 木质主梁（含υ48.3×3.6双钢管）、0.6 0.85 次梁，木支撑板 型钢主梁、次梁，木支撑板 1.0 1.2 4．2．2 单、双排与满堂堂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4.2.2的规定。
表4.2.2 施工均布荷载标准值 2类 别 标准值（kN/m） 装修脚手架 2.0 混凝土、砌筑结构脚手架 3.0 轻型钢结构及空间网格结构脚手架 2.0 普通钢结构脚手架 3.0 2注：斜道上的施工均布荷载标准值不应低于2.0kN/m 4．2．3 当在双排脚手架上同时有2个及以上操作层作业时，在同一个跨距内各操作层的施工
2
均布荷载标准值总和不得5.0 kN/m。
4．2．4 满堂支撑架上荷载标准值取值应符合下列规定：
2
1 永久荷载与可变荷载（不含风荷载）标准总和不大于4.2 kN/m时，施工均布荷载标准值应按本规范表4.2.2采用；
2
2 永久荷载与可变荷载（不含风荷载）标准总和大于4.2 kN/m时，应符合要求：
2
1）作业层上的人员及设备荷载标准值取1.0 kN/m；大型设备、结构构件等可变荷载按实际计算；
2）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现行行业标准《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162的规定。
4．2．5 作用于脚手架上的水平风荷载标准值，应按下式计算：
wk=μz·μs·w0 （4.2.5）
2
式中 wk——风荷载标准值（kN/m）；
μz——风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009）规定采用； μs——脚手架风荷载体型系数，按本规范表4.2.6的规定采用；
2
w0——基本风压（kN/m），应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009）的规定采用。
取重现期n=10对应的风压值。
4．2．6 脚手架的风荷载体型系数，应按表4.2.6的规定采用。
表4.2.6 脚手架的风荷载体型系数μs 背靠建筑物的状况 全封闭墙 敞开、框架和开洞墙 全封闭、半封闭 1.0υ 1.3υ 脚手架状况 敞开 μstw 注：1．μstw值可将脚手架视为桁架，按国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）表7.3.1第32项和第36项的规定计算；
2．υ为挡风系数，υ=1.2An/AW，其中An为挡风面积；AW为迎风面积。敞开式脚手架的υ值宜按本规范附录A表A.0.5采用。
4．2．7 密目我全封闭脚手架挡风系数υ不宜小于0.8。
4．3 荷载效应组合
4．3．1 设计脚手架的承重构件时，应根据使用过程中可能出现的荷载取其最不利组合进行计算，荷载效应组合宜按表4.3.1采用。
表4.3.1 荷载效应组合 计算项目 荷载效应组合 纵向、横向水平杆承载力与变形 永久荷载+施工荷载 脚手架立杆地基承载力 ①永久荷载+施工荷载 型钢悬挑梁的承载力、稳定与变形 ②永久荷载+0.9(施工荷载+风荷载) ①永久荷载+可变荷载(不含风荷载) 立杆稳定 ②永久荷载+0.9(可变荷载+风荷载) 连墙件承载力与稳定 单排架，风荷载+2.0kN 双排架, 风荷载+3.0kN 4．3．2 满堂支撑架用于混凝土结构施工时，荷载组合与荷载设计值应符合现行行业标准《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162的规定。
5 设计计算 5．1 基本设计规定
5．1．1 脚手架的承载能力应按概率极限状态设计法的要求，采用分项系数设计表达式进行设计。可只进行下列设计计算：
1 纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件抗滑承载力计算； 2 立杆的稳定性计算；
3 连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算； 4 立杆地基承载力计算。
5．1．2 计算构件的强度、稳定性与连接强度时，应采用荷载效应基本组合的设计值。永久荷载分项系数应取1.2，可变荷载分项系数应取1.4。
5．1．3 脚手架中的受弯构件，尚应根据正常使用极限状态的要求验算变形。验算构件变形时，应采用荷载效应标准组合的设计值。各类荷载分项系数均应取1.0。
5．1．4 当纵向或横向水平杆的轴线对立杆轴线的偏心距不大于55mm时，立杆稳定性计算中可不考虑此偏心距的影响。
5．1．5当采用本规范第6.1.1条规定的构造尺寸，其相应杆件可不再进行设计计算。但连墙
3
2
件、立杆地基承载力等仍应根据实际荷载进行设计计算。
5．1．6 钢材的强度设计值与弹性模量应按表5.1.6采用。
2
表5.1.6 钢材的强度设计值与弹性模量（N/mm）
5．1．7 扣件、底座、可调托撑的承载力设计值应按表5.1.7采用。
表5.1.7 扣件、底座、可调托撑的承载力设计值（kN） 项 目 承载力设计值 对接扣件（抗滑） 3.20 直角扣件、旋转扣件（抗滑） 8.0 底座（受压）、可调托撑（受压） 40.0 5．1．8 受弯构件的挠度不应超过表5.1.8中规定的容许值。 表5.1.8 受弯构件的容许挠度 构件类别 容许挠度[v] 脚手板、脚手架纵向、横向水平杆 l/150与10mm 脚手架悬挑受弯杆件 l/400 型钢悬挑脚手架悬挑梁 l/250 注：l为受弯构件的跨度。对悬挑杆件为其悬伸长度的2倍。 5．1．9 受压、受拉构件的长细比不应超过表5.1.9中规定的容许值。
表5.1.9 受压、受拉构件的容许长细比 构件类别 容许长细比[λ] 双排架 210 满堂支撑架 立杆 单排架 230 满堂脚手架 250 横向斜撑、剪刀撑中的压杆 250 拉杆 350 5．2 单、双排脚手架计算
5．2．1 纵向、横向水平杆的抗弯强度应按下式计算： σ=M/W≤f （5.2.1） 式中
σ——弯曲正应力；
M——弯矩设计值（N·mm），应按本规范第5.2.2条的规定计算；
3
W——截面模量(mm)，应本规范附录B表B.0.1采用；
2
f——钢材的抗弯强度设计值（N/mm），应按本规范表5.1.6采用。 5．2．2 纵向、横向水平杆弯矩设计值，应按下式计算： M=1.2MGk+1.4ΣMQk （5.2.2）
式中： MGk——脚手板自重产生的弯矩标准值（kN·m）；
MQk——施工荷载产生的弯矩标准值（kN·m）。
5．2．3 纵向、横向水平杆的挠度应符合下式规定：
v≤[v] （5.2.3） 式中： v——挠度（mm）；
[v]——容许挠度，应按本规范表5.1.8采用。
5．2．4 计算纵向、横向水平杆的内力与挠度时，纵向水平杆宜按三跨连续梁计算，计算跨度取纵距la；横向水平杆宜按简支梁计算，计算跨度l0可按图5.2.4采用
4
3 1 2 1 2 3 lc 120 lc 图5.2.4 横向水平杆计算跨度
1―横向水平杆；2―纵向水平杆；3―立杆
5．2．5 纵向或横向水平与立杆连接时，其扣件的抗滑承载力应符合下式规定：
R≤Rc （5.2.5）
式中： R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； Rc——扣件抗滑承载力设计值，应按本规范表5.1.7采用。 5．2．6 立杆的稳定性应按下列公式计算：
不组合风荷载时: N/υA≦f （5.2.6-1） 组合风荷载时: N/υA+Mw/W≦f （5.2.6-1） 式中：N——计算立杆的轴向力设计值（N），应按本规范式（5.2.7-1）、式(5.2.7-2)计算;
υ——轴心受压构件的稳定系数,应根据长细比λ由本规范附录A珍A.0.6取值; λ——长细比, λ=l0/I ； l0——计算长度（mm），应按本规范式第5.2.8条的规定计算; i——截面回转半径，可按本规范附录B表B.0.1采用;
2
A——立杆截面面积（mm），可按本规范附录B表B.0.1采用; Mw——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩（N·mm），可按本规范式（5.2.9）计算；
2
f——钢材的抗压强度设计值（N/mm），应按本规范表5.1.6 用 。 5．2．7 计算立杆段的轴向力设计值N，应按下列公式计算： 不组合风荷载时
N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4ΣNQk （5.3.2－1）
组合风荷载时
N=1.2（NG1k+NG2k）+0.85×1.4ΣNQk （5.3.2－2）
式中：NG1k——脚手架结构自重产生的轴向力标准值； NG2k——构配件自重产生的轴向力标准值；
ΣNQk——施工荷载产生的轴向力标准值总和，内、外立杆各按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
5．2．8 立杆计算长度l0应按下式计算：
l0=kμh （5.2.8）
式中： k——计算长度附加系数，其值取1.155，当验算立杆允许长细比时，取k=1； μ——考虑单、双脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，应按表5.2.8采用； h——步距。
表5.2.8 单、双排脚手架立杆的计算长度系数μ
5．2．9 由风荷载产生的立杆段弯矩设计值Mw，可按下式计算：
2
Mw=0.9×1.4Mwk=0.9×1.4 wk lah/10 （5.2.9）
式中：Mwk——风荷载产生的弯矩标准值（N·mm）；
2
wk——风荷载标准值（kN/m），应按本规范式（4.2.5）式计算；
5