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    常見問題

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    關于扣件式鋼管腳手架風荷載標準值計算

    發布時間:2012-01-03 16:02瀏覽次數:

           在編制扣件式鋼管腳手架安全施工組織設計時,作用于腳手架的水平風荷載,往往是計算的難點之一。我們依據《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》的有關規定,對風荷載的計算參數進行分析,找出規律性的內涵,以便準確地計算,確保施工安全。

           腳手架規范第4.2.3條規定:作用于腳手架的水平風荷載標準值,應按下式計算:

    ωk=0.7μzμsω0

    式中ωk——風荷載標準值;

    μz——風壓高度變化系數;

    μs——腳手架風荷載體型系數;

    ω0——基本風壓。

           計算風荷載標準值除修正系數外,還有三個參數,現分析歸納如下:

    一、基本風壓ω0及修正系數

    基本風壓ω0應按荷載規范“全國基本風壓分布圖”的規定采用。

    荷載規范規定:風荷載標準值即ωk=βzμzμzω0,即風荷載標準值中還應乘以風振系數βz,以考慮風壓脈動對高層建筑結構的影響。腳手架規范編制時,考慮到腳手架附著在主體結構上,故取βz=1。

    荷載規范規定的基本風壓是根據重現期為30年確定的,而腳手架使用期較短,碰到強勁風的概率相對要小得多,基本風壓ω0乘以0.7修正系數是參考英國腳手架標準計算確定的。

    二、風壓高度變化系數μz

    荷載規范規定:風壓高度變化系數,應根據地面粗糙度類別按《荷載規范》采取。

    地面粗糙度可分為A、B、C三類

    A類指近海海面、海島、海岸、湖岸及沙漠地區;

    B類指田野、鄉村、叢林、丘陵及房屋比較稀疏的中、小城鎮和大城市郊區

    C類指有密集建筑群的大城市市區。

    選用風壓高度變化系數,應注重以下兩種情況:

    1.立桿穩定計算,應取離地面5m高度計算風壓高度變化系數。經計算,風荷載雖然在腳手架頂部最大,但此處腳和架結構所產生的軸壓力很小,雖較小,但腳手架自重產生的軸壓力接近最大,綜合計算值最大。根據以上分析,立桿穩定性計算部位為底部。

    2.連墻件計算,應取腳手架上部計算風壓高度變化系數。連墻件的軸向力設計值與風壓高度變化系數成正比函數關系,即架體升高,風壓高度變化系數增大,連墻作軸向力設計值隨之增大,架體頂部達到最大。連墻件穩定承載力及扣件抗滑承載力驗算,應取連墻件最大軸向力設計值。

    三、風荷載體型系數μs

    風荷載體型系數按《腳手架規范》4.2.4規定計算。

    1.密目式安全立網全封閉及半封閉單、雙排腳手架風荷載體型系數

    哈爾濱建筑工程學院編的《建筑施工專職安全人員繼續教育培訓班培訓資料》,對密目工安全立網全封閉腳手架擋風系數計算如下:根據國標《密目式安全網》5.2.1條規定:網目密度不應低于800目/100cm2。設100cm2網目,目數為N>800目,經計算,其擋風面積與迎風面積比值即An/Aw=0.54,擋風系數φ=1.2×0.54=0.648。

    背靠建筑物為全封閉墻:μs=1.0φ0.648

    背靠建筑物為敞開、框架和開洞墻:

    μs=1.3φ0.8424

    密目式安全立網半封閉腳手架的風荷載體型系數同全封閉腳手架。

    目前建筑工地使用的密目式安全立網,是建設部規定的網目密度不低于2000目/100cm2的立網,應按此規定執行。

    2.敞開式單、雙排腳手架風荷載體型系數

    按腳手架規范表4.2.4規定采用

    依據上述規定,敞開式腳手架風荷載體型系數計算公式為:

    單排腳手架μs=φμs

    雙排腳手架

    擋風系數φ值計算

    1)直接按腳手架規范附錄A表A-3查表采用。

    2)按腳手架規范條文說明規定的計算公式計算

    桁架構件的體型系數μs值計算

    按荷載規范表6.3.1第36項規定計算:

    “全國基本風壓分布圖”中,基本風壓最大地區ω0=0.75kN/m2,故φ48mm鋼管腳手架整體計算時,桁架構件的體型系數μs=1.2。

    雙排腳手架系數μ值計算

    μ值按荷載規范表6.3.1第32項查表選用。b/h為腳手架立桿橫距與立桿步距的比值,即Lb/h0。

    四、計算實例

    某高層建筑,位于濟南市郊區,框架結構,采用扣件式雙排鋼管腳手架施工,鋼管規格為φ48×3.5mm,腳手架搭設高度50m,搭設尺寸,立桿縱距La=1.5m,立桿橫距Lb=1.2m,步距h=1.8m,連墻桿設置為二步三跨。要求計算:1.腳手架用密目安全立網全封閉;2.腳手架敞開式,兩種情況,離地面5m及50m高度風荷載標準值。

    1.全封閉腳手架

    查“全國基本風壓分布圖”,濟南地區基本風壓ω0=0.35kN/m2。

    查荷載規范表6.2.1,大城市郊區,地面粗糙度B類,離地面5m高度μz=0.8,50m高度μz=1.67。

    背靠建筑物為框架結構,偏于安全計算,取擋風系數φ=1.0,

    μs=1.3φ=1.3。

    離地面5m高度,ωk=0.7×0.8×1.3×0.35=0.2548kN/m2;

    離地面50m高度,ωk=0.7×1.67×1.3×0.35=0.5319kN/m2。

    2.敞開式腳手架

    基本風壓及風壓高度變化系數同全封閉腳手架。

    由腳手架規范附錄A表A-3查擋風系數φ=0.089。

    由荷載規范表6.3.1第32項查表,n=2,lb/h=1.2/1.8<1,φ<0.1,η=1。

    查荷載規范表6.3.1第36項ω0d2=0.35×0.0482=0.0008<0.002,桁架桿件的體型系數ηs=1.2。

    =0.089×1.2×=0.2136

    離地面5m高度,ωk=0.7×0.8×0.2136×0.35=0.0419kN/m2;

    離地面50m高度,ωk=0.7×0.167×0.2136×0.35=0.0874kN/m2,

           綜上所述,為準確、快速地計算扣件式鋼管腳手架風荷載標準值,本文將有關規范條文、計算公式、表格及數據歸納綜合,以供讀者參考。

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