脚手架的设计安全

　脚手架上的施工荷载一般情况下是通过脚手板传递给小横杆，由小横杆传递给大横杆，再由大横杆通过绑扎(或扣结)点传递给顶撑立杆，最后通过立杆底部传递至地基上。
　　但是，当使用竹笆板脚手板时，则是将施工荷载通过竹笆板传递给大横杆(或搁栅)，由大横杆传递给靠近立杆的小横杆，再由小横杆通过绑扎点传给顶撑立杆，最后由立杆传递给地基。
　　在施工荷载的传递过程中，关键的问题就是要确定作用在脚手架上施工荷载值的大小以及风荷载值对脚手架的影响等。我国国务院在1956年颁布的三大规程中明确规定脚手架上的施工荷载不得超过2700N／m2，风荷载值没有做出明确的统一规定。近年来，我国工程技术人员做了大量的调查研究，在通过理论计算和荷载试验后，并按概率统计分析确定了施工荷载标准值和风荷载值。
　　1.施工荷载值
　　承重架（包括砌筑、浇混凝土和安装用架)规定：脚手架安全技术规范中规定定为3000N／m2。另外为了明确3000N／m2荷载值的含义，相应指明脚手架上的堆砖荷载不得超过单行侧排四层。
　　脚手架上的施工荷载值规定为2000N／m2。
　　2.恒、活荷载
　　恒载主要指立杆、大小横杆、斜撑(或剪刀撑）、扣件、脚手板、安全网和栏杆等各构件的自重。
　　活载主要指脚手板上的堆砖(或混凝土、模板和安装件等)、运输车辆(包括所装物件)和作业人员等荷载。
　　3.设计要求
　　1)扣件式钢管脚手架的设计要求。
　　设计扣件式钢管脚手架时，一般应考虑三个方面的问题：即要满足作业要求；不能超过杆件承受能力的允许限度；施工中不要超过设计所能允许的荷载。同时，当脚手架的钢管属冷弯薄壁型钢，设计时要遵照GBJ18-87的有关规定。若采取悬挑结构的分段卸荷措施时，对悬挑的型钢属于普通钢结构范围这部分的计算应遵守GBJl7—8的规定。
　　钢管脚手架的垂直荷载由小横杆、大横杆和立杆组成的受力构架，并通过立杆传给基础。剪刀撑、斜撑和连墙杆主要是保证脚手架的整体刚度和稳定性，加强抵抗垂直和水平力作用的能力。连墙杆则承受全部的风荷载。扣件则是架子组成整体的连接件和传力件。
　　除上述外，具体设计时还应注意以下一些要求：
　　(1)小横杆受力情况为简支梁，大横杆受力情况为三跨连续梁。
　　(2)除立杆白重为轴心荷载外，其他杆件的自重和施工荷载均通过连接扣件传给立杆，荷载作用点与立杆轴线间具有约53mm的偏心，设计时应考虑偏心矩对立杆的影响。
　　(3)强度核算时，须将恒载乘以分项系数1.2，活荷载的标准值乘以分项系数1.4。但核算变形时则需取标准值，一般要求大、小横杆的挠度不要大于L／200。
　　(4)计算压杆的长细比久不应超过200，拉杆的长细比久不应超过350。
　　(5)核算压杆(即立杆)稳定时，应以无连墙杆的立杆为计算对象。当大横杆间距为1.0～2.0m时，压杆的长度系数为1.4～1.7。
　　2)木、竹脚手架的设计要求。
　　木脚手架的设计主要应遵照GBJ5—88《木结构设计规范》，而竹脚手架一般应参考木脚手架的设计，并应以实验验证的方法为主。
　　大横杆上作用的集中荷载应按小横杆下传的最不利情况求取。验算挠度和稳定时应取各构件的中间截面；但验算受弯强度时，则应取最大弯矩处的截面为计算截面。除上述外，还应注意以下一些要求：
　　(1)强度核算时，需先将恒载和活载的标准值分别乘以分项系数1.2与1.4；但核算挠度时则需采用标准值。
　　(2)受压杆的长细比不应超过150。
　　(3)验算立杆稳定时，其计算高度H0应按下列规定取值：纵向平面内，取大横杆步距中心距；横向平面内，取竖向相邻两连墙点间的距离0.8倍；底层无扫地杆时，取H0+0.2m。
　　(4)核算立杆稳定时，强度设计值须乘以高度折减系数KH。
　　3)脚手架小横杆、大横杆的设计计算：
　　(1)横杆的设计计算：①应按照荷载实际堆放位置求取简支梁最大弯矩值核算其弯曲强度；但对双排架求取最大弯矩值时，应不考虑靠墙端悬臂部分的活荷载。求小横杆支座反力时，必须考虑悬臂部分的活荷载。②按实际荷载堆放位置的标准值求取简支梁的最大弯矩值(不考虑悬臂部分活荷载的作用)后，然后换算成等效均布荷载再进行挠度核算。
　　(2)大横杆的设计计算应按三跨连续梁进行弯曲强度核算：①用小横杆支座最大反力计算值，进行最不利荷载布置，求取最大弯矩值进行核算。②脚手架外侧有遮盖物或有六级以上大风时，须按双向弯曲求取最大组合弯矩值再进行核算。