中国建筑2013年技术交流会论文集
风荷载及连墙件对扣件式双排钢管脚手架承
载能力的影响研究
王朝晖 曹阳 段艺飞 罗光明
(中国建筑第五工程局有限公司，长沙，410004)
摘要: 采用规范方法和数值分析方法，分别考察了风荷载、连墙件间距、连墙件刚度对扣件式双排钢管脚手架竖向承载能力
的影响，比较了两种方法计算结果的差别，对规范中脚手架立杆计算长度系数提出了调整建议。
关键词 :
扣件式双排钢管脚手架 风荷载 连墙件间距 连墙件刚度 承载能力
0 引言
扣件式双排钢管脚手架是我国建筑施工中普遍采用的一种外脚手架， 它的立杆通过直角扣件与大横杆、
小横杆连接，形成半刚性节点的空间框架。在实际工程中，由于文明施工的需要，外脚手架都采用密目网
封闭，其挡风系数大大增加，从而风荷载成为外脚手架承担的主要荷载之一；连墙件连接脚手架与主体结
构，一方面直接承受风荷载，防止脚手架倾覆；另一方面约束脚手架的横向变形，是保证脚手架稳定的主
要措施。因此，研究风荷载和连墙件对脚手架竖向承载力的影响，对指导脚手架设计施工、保证脚手架安
全具有重要的工程意义。
1 我国规范对扣件式双排钢管 脚手架承载能力的计算规定
理论分析和试验研究皆表明 [1-5] ，对于步距统一的脚手架，其破坏形式主要是整体失稳破坏，即脚手架
沿横向出现大波鼓曲，波长均大于步距，并与连墙件的竖向间距有关，破坏首先出现在无连墙件的横向框
架处。在影响脚手架竖向承载能力因素中，风荷载和连墙件的设置间距是重要因素。风荷载使脚手架立杆
从轴向受压变为压弯，降低了其竖向承载力。连墙件在脚手架中的作用主要表现在两个方面： （1）直接承
受水平风荷载； （2）作为脚手架的横向支点，约束其横向变形，提高其整体稳定性。因此，连墙件的设置
直接影响到脚手架立杆的计算长度，从而影响整个脚手架的承载能力。 我国的《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 （JGJ130-2011）
[6]以立杆的稳定形式来表示脚手
架的整体稳定，对组合风荷载的脚手架的稳定承载能力计算公式是：
f
W
M
A
N w ≤
+ ϕ
其中：
N —计算立杆段的轴向力设计值 ϕ —立杆的稳定系数 A—立杆的截面积
w M —计算立杆段由风荷载产生的弯矩 W —立杆的截面抵抗矩
规范公式中立杆稳定系数
ϕ 中考虑了不同连墙件间距的影响。
为了定量地分析风荷载及连墙件间距对脚手架竖向承载能力的影响，根据规范公式，对我国常用的扣
件式双排脚手架进行计算。脚手架参数为：立杆纵距 L
a=1.5m、横距 b=1.05m、步距 h=1.8m，脚手架钢管
外径 48mm、壁厚 3.5mm，钢管弹性模量取
MPa5 10
06
.
2 × 、设计强度 MPa
205 。表 1 是不同风荷载、不同
连墙件间距条件下的承载力，图 1 是竖向承载力随风荷载变化的曲线。 从表 1 及图 1 可以看出，根据规范计算公式，风荷载对脚手架竖向承载力有巨大影响，随着风荷载的
增大，脚手架竖向承载力呈线性下降 ，风荷载标准值为 0.2 kN/m
2、0.4kN/m 2 、0.6kN/m 2、0.8kN/m 2时，其
竖向承载力较无风荷载时的承 载能力平均降低 11.76%、23.53%、35.29%、47.06%。连墙件间距也有巨大影
响，按照三步三跨设置时，脚手架竖向承载力比两步三跨布置时降低 21.50%。
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表 1 规范方法计算的不同风荷载、不同连墙件间距条件下脚手架竖向承载力（kN）
连墙件
设置方式
风荷载标准值 kw （kN/m 2）
0 0.2 0.4 0.6 0.8
两步三跨 18.532 16.352 14.171 11.991 9.811
三步三跨 14.547 12.836 11.124 9.413 7.701
注：根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
（JGJ130-2011 ），风荷载对计算立杆段产生的弯矩设计值为
2 1
.
0
4
.
1
9
.
0 h
L
w
M a
k
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