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扣件式钢管脚手架风荷载标准值计算

扣件式钢管脚手架风荷载标准值计算

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》(JGJ130-2001)(以下简称《脚手架规范》)和国家现行《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)(以下简称《荷载规范》)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(kN/m2

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(kN/m2)。

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ωkzμzμsω0,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,遇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》采用。

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、丘陵及房屋比较烯疏的中、小城镇和大城市郊区

C类指有密集建筑群的在城市市区。

选用风压高度变化系数,应注意以下两种情况:

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,但此处脚手架结构所产生的轴压力很小,综合计算值最小;5m高度处组合风荷载产生计算值虽较小,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。

脚手架的风荷载体型系数μs 表1

背靠建筑物的状态

全封闭墙

敞开、框架和开洞墙

脚手架状态

全封闭、半封闭

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