7.2 架体试验与分析

7.2.1  脚手架设计计算时，所采用的基本假定条件、计算简图、计算公式应与脚手架的结构、构造、承受荷载的性质相对应；否则，计算结果就会出现较大偏差。当脚手架的结构、构造发生改变时，架体极限承载力也将发生改变，而根据架体极限承载力计算分析得出的设计计算参数也将发生改变。因此，本标准提出当脚手架的结构、构造发生改变时，应重新确定计算参数。新研制的脚手架分析计算结果应与试验结果对照，综合分析判定分析计算结果的精度，应计入综合安全系数值。

    脚手架结构分析仅考虑架体处于弹性状态，这是因为如果架体处于塑性区工作，结构将会发生过大的变形，这样不利于脚手架安全。另外，如果允许利用脚手架材料、构配件的塑性强度，能够利用多少、架体变形有多大也很难确定，因此本标准规定应按架体结构处于线弹性状态进行计算和分析。

7.2.2  脚手架结构分析需要考虑的因素是涉及脚手架材料与构配件、设计、搭设、使用的全部内容，是对脚手架搭设、使用、拆除的全过程进行分析研究，从而把握其特点和规律。

    脚手架结构分析首先要考虑的是脚手架的种类、用途。不同种类脚手架，其特点均不相同，应注意根据其特点选择和分析。脚手架的杆件连接节点和杆端约束在本标准中虽有原则要求，但不同种类的脚手架的杆端约束差别较大，脚手架杆端约束的强弱，对架体的承载能力和刚度影响很大，在架体分析研究时应特别重视。脚手架的传力路径是否简捷合理，既可反映出荷载对架体作用效应的大小，也可反映出架体构造是否合理，应尽可能地选择杆件中心传力的构造方式。

    脚手架的侧向稳定对保证脚手架具有预期承载能力非常重要，特别是搭设高度较高的脚手架更是如此。脚手架的侧向稳定主要是依靠设置连墙件、竖向剪刀撑、增加节点抗扭刚度、减小架体的高宽比等构造措施来保证，必要时可采取设置斜撑杆、缆风绳等措施。

    对脚手架组成结构进行构造分析，主要是分析和判断架体是不是稳定的结构体系，在荷载的作用下架体能不能够保证整体稳定和使用安全。

7.2.3  本标准所规定的脚手架结构及构配件试验方法是参考了美国国家标准《脚手架结构及构配件试验和评定标准》(Stand-ards for Testing and Rating Scaffold Assemblies and Compo-nents)和加拿大国家标准《建筑施工脚手架》(CAN/CSAS269.2-M87，Access Scaffolding for Construction Purposes)制定的。过去，我们国家对于脚手架结构试验，多采用足尺结构试验的方法进行试验，试验架体的结构也多种多样，没有一个统一的试验方法。采用脚手架足尺结构试验的方法对脚手架结构进行承载力检测，其检测结果比较准确，但耗费材料、资金巨大，费工、费时，不同种类脚手架的承载能力及优缺点不易相互比较。

    本标准将脚手架结构试验分为二大类，一类是单元结构试验，另一类是足尺结构试验。脚手架结构试验时，以单元结构试验为主，以适当的足尺结构试验为辅，以单元结构试验取得基本数据，对照足尺结构试验数据进行分析。这主要是考虑如果我国的脚手架结构也完全采用加拿大、美国的单一单元试验方法进行试验，在目前还缺少成熟的经验。因此，本标准规定的脚手架结构试验方法是一种向完全单元结构试验法过度的方法。希望广大科研工作者及脚手架的生产、使用单位认真总结这方面的经验，进一步完善脚手架结构的检测试验方法。

    单元结构试验与足尺结构试验结果在进行对比分析时，主要是看二者试验结果的偏差，需重新试验时，是按本标准附录A第A.2.5条的规定适当增加单元结构试验数量，也可直接以足尺结构试验结果对单元结构试验数据进行修正，判定脚手架结构的极限承载力值。

7.2.4～7.2.6  因为脚手架的架体结构试验和构配件试验成本较高，材料消耗量大，试验所需时间长，试验往往受条件和场地限制，对同一种类的脚手架，很难做到不同结构和构造、不同平面尺寸和高度的架体均进行试验，而得出众多组有效试验数据后对架体性能进行评估，实践中常用的方法是将某一种类的脚手架，按其不同的结构和构造、不同的平面尺寸和高度将该种类试验架体分为若干组，选取典型的结构单元架体进行足尺结构试验，并在单元结构试验的基础上，采用架体试验与计算机建模计算分析相结合的方法，并参考以往试验结果和应用经验，对架体力学性能进行评估。在进行架体力学性能评估时，应以试验结果为基础，理论计算分析为参考，当理论计算分析与试验结果差别很大时，应分析查找原因，必要时应经过再次试验验证。

    由于脚手架的极限承载力受脚手架杆件分布、杆件位置、杆件间距、节点约束等脚手架结构和构造因素影响，对于同种类脚手架，不同构造和不同结构的架体承载力实际上存在着很大的差别，所以，不宜以某一种结构和构造的架体试验结果替代和推断其他种结构和构造的架体承载力。

    采用试验方法对脚手架进行分析时，由于试验场地、环境条件、加载方式、架体的约束等方面和施工现场实际使用的架体存在着一定的差别，因此应对试验结果进行一定的修正。一般是通过不同的试验方法对所获得的结果进行比对分析后，获得修正系数。

    因受脚手架结构试验数量和批次影响，使得对脚手架抗力设计值和设计计算方法的确定存在着一定的不确定性，有的虽然做了一定数量的试验，但因为受环境和场地条件等限制，也很难做到精确。由于架体结构试验偏少，特别是超高架体没有也不可能进行试验，使得脚手架抗力设计值的确定存在一定的风险，应予以充分重视。