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扣件式钢管脚手架风荷载标准值计算
发布时间:2012-12-3 11:27:45 | 人感兴趣 | 评分:3 | 收藏:
来源:www.gjglz.com.cn | 作者:百家钢结构联展网
在编制扣件式钢管脚手架安全施工组织设计时,作用于脚手架的水平风荷载,往往是计算的难点之一。我们依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的有关规定,对风荷载的计

在编制扣件式钢管脚手架安全施工组织设计时,作用于脚手架的水平风荷载,往往是计算的难点之一。我们依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的有关规定,对风荷载的计算参数进行分析,找出规律性的内涵,以便准确地计算,确保施工安全。

       脚手架规范第4.2.3条规定:作用于脚手架的水平风荷载标准值,应按下式计算:

ωk=0.7μzμsω0

式中ωk——风荷载标准值;

μz——风压高度变化系数;

μs——脚手架风荷载体型系数;

ω0——基本风压。

       计算风荷载标准值除修正系数外,还有三个参数,现分析归纳如下:

一、基本风压ω0及修正系数

基本风压ω0应按荷载规范“全国基本风压分布图”的规定采用。

荷载规范规定:风荷载标准值即ωk=βzμzμzω0,即风荷载标准值中还应乘以风振系数βz,以考虑风压脉动对高层建筑结构的影响。脚手架规范编制时,考虑到脚手架附着在主体结构上,故取βz=1。

荷载规范规定的基本风压是根据重现期为30年确定的,而脚手架使用期较短,碰到强劲风的概率相对要小得多,基本风压ω0乘以0.7修正系数是参考英国脚手架标准计算确定的。

二、风压高度变化系数μz

荷载规范规定:风压高度变化系数,应根据地面粗糙度类别按《荷载规范》采取。

地面粗糙度可分为A、B、C三类

A类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;

B类指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的中、小城镇和大城市郊区

C类指有密集建筑群的大城市市区。

选用风压高度变化系数,应注重以下两种情况:

1.立杆稳定计算,应取离地面5m高度计算风压高度变化系数。经计算,风荷载虽然在脚手架顶部最大,但此处脚和架结构所产生的轴压力很小,虽较小,但脚手架自重产生的轴压力接近最大,综合计算值最大。根据以上分析,立杆稳定性计算部位为底部。

2.连墙件计算,应取脚手架上部计算风压高度变化系数。连墙件的轴向力设计值与风压高度变化系数成正比函数关系,即架体升高,风压高度变化系数增大,连墙作轴向力设计值随之增大,架体顶部达到最大。连墙件稳定承载力及扣件抗滑承载力验算,应取连墙件最大轴向力设计值。

三、风荷载体型系数μs

风荷载体型系数按《脚手架规范》4.2.4规定计算。

1.密目式安全立网全封闭及半封闭单、双排脚手架风荷载体型系数

哈尔滨建筑工程学院编的《建筑施工专职安全人员继续教育培训班培训资料》,对密目工安全立网全封闭脚手架挡风系数计算如下:根据国标《密目式安全网》5.2.1条规定:网目密度不应低于800目/100cm2。设100cm2网目,目数为N>800目,经计算,其挡风面积与迎风面积比值即An/Aw=0.54,挡风系数φ=1.2×0.54=0.648。

背靠建筑物为全封闭墙:μs=1.0φ0.648

背靠建筑物为敞开、框架和开洞墙:

μs=1.3φ0.8424

密目式安全立网半封闭脚手架的风荷载体型系数同全封闭脚手架。

目前建筑工地使用的密目式安全立网,是建设部规定的网目密度不低于2000目/100cm2的立网,应按此规定执行。

2.敞开式单、双排脚手架风荷载体型系数

按脚手架规范表4.2.4规定采用

依据上述规定,敞开式脚手架风荷载体型系数计算公式为:

单排脚手架μs=φμs

双排脚手架

挡风系数φ值计算

1)直接按脚手架规范附录A表A-3查表采用。

2)按脚手架规范条文说明规定的计算公式计算

桁架构件的体型系数μs值计算

按荷载规范表6.3.1第36项规定计算:

“全国基本风压分布图”中,基本风压最大地区ω0=0.75kN/m2,故φ48mm钢管脚手架整体计算时,桁架构件的体型系数μs=1.2。

双排脚手架系数μ值计算

μ值按荷载规范表6.3.1第32项查表选用。b/h为脚手架立杆横距与立杆步距的比值,即Lb/h0。

四、计算实例

某高层建筑,位于济南市郊区,框架结构,采用扣件式双排钢管脚手架施工,钢管规格为φ48×3.5mm,脚手架搭设高度50m,搭设尺寸,立杆纵距La=1.5m,立杆横距Lb=1.2m,步距h=1.8m,连墙杆设置为二步三跨。要求计算:1.脚手架用密目安全立网全封闭;2.脚手架敞开式,两种情况,离地面5m及50m高度风荷载标准值。

1.全封闭脚手架

查“全国基本风压分布图”,济南地区基本风压ω0=0.35kN/m2。

查荷载规范表6.2.1,大城市郊区,地面粗糙度B类,离地面5m高度μz=0.8,50m高度μz=1.67。

背靠建筑物为框架结构,偏于安全计算,取挡风系数φ=1.0,

μs=1.3φ=1.3。

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

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

2.敞开式脚手架

基本风压及风压高度变化系数同全封闭脚手架。

由脚手架规范附录A表A-3查挡风系数φ=0.089。

由荷载规范表6.3.1第32项查表,n=2,lb/h=1.2/1.8<1,φ<0.1,η=1。

查荷载规范表6.3.1第36项ω0d2=0.35×0.0482=0.0008<0.002,桁架杆件的体型系数ηs=1.2。

=0.089×1.2×=0.2136

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

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

       综上所述,为准确、快速地计算扣件式钢管脚手架风荷载标准值,本文将有关规范条文、计算公式、表格及数据归纳综合,以供读者参考。

 

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