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(chēng)《腳手架規(guī)范》)和國(guó)家現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GBJ9-87)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《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ωk=βzμzμsω0,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(lèi)別按《荷載規(guī)范》采用。
地面粗糙度可分為A、B、C三類(lèi)
A類(lèi)指近海海面、海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū);
B類(lèi)指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵及房屋比較烯疏的中、小城鎮(zhèn)和大城市郊區(qū)
C類(lèi)指有密集建筑群的在城市市區(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,但此處腳手架結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的軸壓力很小,綜合計(jì)算值最小;5m高度處組合風(fēng)荷載產(chǎn)生計(jì)算值雖較小,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 | 1.0 |