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扣件式鋼管腳手架風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算

扣件式鋼管腳手架風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算在編制扣件式鋼管腳手架安全施工組織設(shè)計(jì)時(shí)，作用于腳手架的水平風(fēng)荷載，往往是計(jì)算的難點(diǎn)之一。我們依據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2001）（以下簡(jiǎn)稱《腳手架規(guī)范》和國(guó)家現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)定》（GBJ9-87）（以下簡(jiǎn)稱《荷載規(guī)范》）的有關(guān)規(guī)定，對(duì)風(fēng)荷載的計(jì)算參數(shù)進(jìn)行分析，找出規(guī)律性的內(nèi)涵，以便準(zhǔn)確地計(jì)算，確保施工安全。腳手架規(guī)范第4.2.3條規(guī)定：作用于腳手架的水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下式計(jì)算： ωk=0.7μzμsω0 式中ωk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）； μz——風(fēng)壓高度變化系數(shù)； μs——腳手架風(fēng)荷載體型系數(shù)； ω0——基本風(fēng)壓（kN/m2）。 計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值除修正系數(shù)外，還有三個(gè)參數(shù)，現(xiàn)分析歸納如下：

一、基本風(fēng)壓ω0及修正系數(shù)基本風(fēng)壓ω0應(yīng)按荷載規(guī)范“全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖”的規(guī)定采用。 荷載規(guī)范規(guī)定：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值即ωk=βzμzμzω0，即風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值中還應(yīng)乘以風(fēng)振系數(shù)βz，以考慮風(fēng)壓脈動(dòng)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的影響。腳手架規(guī)范編制時(shí)，考慮到腳手架附著在主體結(jié)構(gòu)上，故取βz=1。 荷載規(guī)范規(guī)定的基本風(fēng)壓是根據(jù)重現(xiàn)期為30年確定的，而腳手架使用期較短，遇到強(qiáng)勁風(fēng)的概率相對(duì)要小得多，基本風(fēng)壓ω0乘以0.7修正系數(shù)是參考英國(guó)腳手架標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算確定的。

二、風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz 荷載規(guī)范規(guī)定：風(fēng)壓高度變化系數(shù)，應(yīng)根據(jù)地面粗糙度類別按《荷載規(guī)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(qū)； B類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵及房屋比較稀疏的中、小城鎮(zhèn)和大城市郊區(qū) C類指有密集建筑群的大城市市區(qū)。 選用風(fēng)壓高度變化系數(shù)，應(yīng)注意以下兩種情況：

1．立桿穩(wěn)定計(jì)算，應(yīng)取離地面5m高度計(jì)算風(fēng)壓高度變化系數(shù)。經(jīng)計(jì)算，風(fēng)荷載雖然在腳手架頂部最大，但此處腳和架結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的軸壓力很小，雖較小，但腳手架自重產(chǎn)生的軸壓力接近最大，綜合計(jì)算值最大。根據(jù)以上分析，立桿穩(wěn)定性計(jì)算部位為底部。

2．連墻件計(jì)算，應(yīng)取腳手架上部計(jì)算風(fēng)壓高度變化系數(shù)。連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值與風(fēng)壓高度變化系數(shù)成正比函數(shù)關(guān)系，即架體升高，風(fēng)壓高度變化系數(shù)增大，連墻作軸向力設(shè)計(jì)值隨之增大，架體頂部達(dá)到最大。連墻件穩(wěn)定承載力及扣件抗滑承載力驗(yàn)算，應(yīng)取連墻件最大軸向力設(shè)計(jì)值。

三、風(fēng)荷載體型系數(shù)μs 風(fēng)荷載體型系數(shù)按《腳手架規(guī)范》4.2.4規(guī)定計(jì)算。 腳手架的風(fēng)荷載體型系數(shù)μs 表1 背靠建筑物的狀態(tài) 全封閉墻 敞開(kāi)、框架和開(kāi)洞墻腳手架狀態(tài) 全封閉、半封閉 1.0φ 1.3φ 敞開(kāi) μstw

1．密目式安全立網(wǎng)全封閉及半封閉單、雙排腳手架風(fēng)荷載體型系數(shù) 哈爾濱建筑工程學(xué)院編的《建筑施工專職安全人員繼續(xù)教育培訓(xùn)班培訓(xùn)資料》，對(duì)密目工安全立網(wǎng)全封閉腳手架擋風(fēng)系數(shù)計(jì)算如下：根據(jù)國(guó)標(biāo)《密目式安全網(wǎng)》（GB16909-1997）5.2.1條規(guī)定：網(wǎng)目密度不應(yīng)低于800目/100cm2。設(shè)100cm2網(wǎng)目，目數(shù)為N＞800目，經(jīng)計(jì)算，其擋風(fēng)面積與迎風(fēng)面積比值即An/Aw=0.54（含腳手架鋼管擋風(fēng)面積），擋風(fēng)系數(shù)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(kāi)、框架和開(kāi)洞墻： μs=1.3φ0.8424 密目式安全立網(wǎng)半封閉腳手架的風(fēng)荷載體型系數(shù)同全封閉腳手架。 目前建筑工地使用的密目式安全立網(wǎng)，是建設(shè)部規(guī)定的網(wǎng)目密度不低于2000目/100cm2的立網(wǎng)，應(yīng)按此規(guī)定執(zhí)行。

2．敞開(kāi)式單、雙排腳手架風(fēng)荷載體型系數(shù) 按腳手架規(guī)范表4.2.4規(guī)定采用 依據(jù)上述規(guī)定，敞開(kāi)式腳手架風(fēng)荷載體型系數(shù)計(jì)算公式為： 單排腳手架（單榀桁架）μs=φμs 雙排腳手架（n榀桁架，n=2）

（1）擋風(fēng)系數(shù)φ值計(jì)算 1）直接按腳手架規(guī)范附錄A表A-3查表采用。 2）按腳手架規(guī)范條文說(shuō)明規(guī)定的計(jì)算公式計(jì)算

（2）桁架構(gòu)件的體型系數(shù)μs值計(jì)算 按荷載規(guī)范表6.3.1第36項(xiàng)（b）規(guī)定計(jì)算： “全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖”中，基本風(fēng)壓最大地區(qū)ω0=0.75kN/m2,故φ48mm（φ51mm）鋼管腳手架整體計(jì)算時(shí)，桁架構(gòu)件的體型系數(shù)μs=1.2。

（3）雙排腳手架系數(shù)μ值計(jì)算 μ值按荷載規(guī)范表6.3.1第32項(xiàng)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(jì)算實(shí)例 某高層建筑，位于濟(jì)南市郊區(qū)，框架結(jié)構(gòu)，采用扣件式雙排鋼管腳手架施工，鋼管規(guī)格為φ48×3.5mm，腳手架搭設(shè)高度50m，搭設(shè)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(shè)置為二步三跨。要求計(jì)算：1. 腳手架用密目安全立網(wǎng)（網(wǎng)目密度不低于2000目/100cm2）全封閉；2. 腳手架敞開(kāi)式，兩種情況，離地面5m及50m高度風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值。

1．全封閉腳手架 查“全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖”，濟(jì)南地區(qū)基本風(fēng)壓ω0=0.35kN/m2。查荷載規(guī)范表6.2.1，大城市郊區(qū)，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(jié)構(gòu)，偏于安全計(jì)算，取擋風(fēng)系數(shù)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(kāi)式腳手架 基本風(fēng)壓及風(fēng)壓高度變化系數(shù)同全封閉腳手架。 由腳手架規(guī)范附錄A表A-3查擋風(fēng)系數(shù)φ=0.089（或由公式計(jì)算，φ=1.2An/lo·h=0.089）。 由荷載規(guī)范表6.3.1第32項(xiàng)查表，n=2（雙排），lb/h=1.2/1.8＜1，φ＜0.1，η=1。 查荷載規(guī)范表6.3.1第36項(xiàng)ω0d2=0.35×0.0482=0.0008＜0.002，桁架桿件的體型系數(shù)ηs=1.2。 =0.089×1.2×(1+1)=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(zhǔn)確、快速地計(jì)算扣件式鋼管腳手架風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，本文將有關(guān)規(guī)范條文、計(jì)算公式、表格及數(shù)據(jù)歸納綜合，以供讀者參考。