計(jì)算依據(jù):《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ 130-2011

鋼管:采用φ48.3×3.6鋼管,參數(shù):A=5.06cm2, i=1.59cm,W=5.26cm3,I=12.71cm4。

一、荷載 

(1)作用于腳手架上的荷載:

永久荷載——腳手架自重(立桿、水平桿、剪刀撐及扣件)、構(gòu)配件自重(腳手板、欄桿、擋腳板及安全網(wǎng))

可變荷載——施工荷載(作業(yè)層上人員、器具和材料自重),風(fēng)荷載

(2)荷載標(biāo)準(zhǔn)值

永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值按每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值,查表(表3-1)采用或自行計(jì)算;構(gòu)、配件自重見表3-2和表3-3。

可變荷載中的施工荷載見表3-4。

《扣件架》規(guī)范附錄A

表3-1  單、雙排腳手架立桿承受的每米結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值gk(kN/m)

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注:φ48.3×3.6鋼管,扣件自重按本規(guī)范附錄A表A.0.4采用.表內(nèi)中間可按線性插入計(jì)算。

表3-2  腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值

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表3-3  欄桿、擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值

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表3-4  施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值

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注:當(dāng)在雙排腳手架上同時(shí)有2個及以上操作層作業(yè)時(shí),在同一個跨距內(nèi)各操作層的施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值總和不得超過5.0kN/m2。

可變荷載中的水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:

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式中wk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);

z——風(fēng)壓高度變化系數(shù),按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定采用;

s——腳手架風(fēng)荷載體型系數(shù),見表3-5。(最為關(guān)鍵)

w0——基本風(fēng)壓(kN/m2),按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定采用,取重現(xiàn)期n=10對應(yīng)的風(fēng)壓值。

在風(fēng)荷載體型系數(shù)中,可將腳手架視為鋼管桁架。

表3-5  腳手架的風(fēng)荷載體型系數(shù)μs

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注:1)μstw值可將腳手架視為桁架,按國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定計(jì)算;

2)φ為擋風(fēng)系數(shù),φ=1.2An/AW,其中An為擋風(fēng)面積;AW為迎風(fēng)面積。敞開式腳手架的φ值宜按本規(guī)范附錄A表A.0.5采用。

3)密目式全封閉腳手架擋風(fēng)系數(shù)φ不宜小于0.8。(常用密目式安全網(wǎng))

二、關(guān)于μs 的計(jì)算

1.《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ59)指出:“立網(wǎng)應(yīng)該使用密目式安全網(wǎng),其標(biāo)準(zhǔn)為每100cm2(10cm×10cm)的面積上,有2000個以上網(wǎng)目。”

2.在扣件式鋼管腳手架立面外側(cè)裝設(shè)了全封閉密目安全網(wǎng)以后,腳手架擋風(fēng)系數(shù)φ的計(jì)算就包括了兩個方面:

(1)密目安全網(wǎng)的擋風(fēng)系數(shù)φ1;

(2)架體本身的擋風(fēng)系數(shù)φ2。(查規(guī)范附表,特殊情況才計(jì)算)

3.擋風(fēng)系數(shù)φ的計(jì)算公式:

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式中, φ1φ2/1.2為安全網(wǎng)與腳手架桿件重復(fù)計(jì)算部分,需扣除。

例:求安全網(wǎng)擋風(fēng)系數(shù)φ1

例1:某扣件式鋼管腳手架,其外側(cè)立面采用全封閉安全網(wǎng),安全網(wǎng)的網(wǎng)目密度為2300目/100cm2。每目孔隙面積A=1.3mm2,試計(jì)算該安全網(wǎng)的擋風(fēng)系數(shù)φ1。

解:先將孔隙面積A換算成以cm2為單位,即:   

A=1.3/100=0.013( cm2)

An=100-nA=100-2 300×0.013=70.1( cm2)

Aw=100 cm2(迎風(fēng)面積)

代入公式得:

φ1=1.2An/Aw=1.2×70.1/100=0.841。

4、荷載效應(yīng)組合   

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三、設(shè)計(jì)計(jì)算

(1)腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算的基本內(nèi)容

① 縱向、橫向水平桿等受彎構(gòu)件的強(qiáng)度和連接扣件的抗滑承載力計(jì)算;(縱向水平桿宜按三跨連續(xù)梁計(jì)算,橫向水平桿宜按簡支梁計(jì)算)。

②立桿的穩(wěn)定性計(jì)算。

③連墻件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和連接強(qiáng)度的計(jì)算。

④立桿地基承載力計(jì)算。

(2)扣件的承載力設(shè)計(jì)值

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(3)腳手架立桿穩(wěn)定計(jì)算

   不組合風(fēng)荷載時(shí):

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組合風(fēng)荷載時(shí)

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N——計(jì)算立桿軸向力設(shè)計(jì)值

φ——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)

λ——長細(xì)比, λ=l0/i,l0=kμh 。

計(jì)算長度附加系數(shù),其值取1.155,當(dāng)驗(yàn)算立桿允許長細(xì)比時(shí),取k=1。

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單、雙排腳手架立桿的計(jì)算長度系數(shù)μ

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計(jì)算立桿段軸向力設(shè)計(jì)值

不組合風(fēng)荷載時(shí):

N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4∑NQk

組合風(fēng)荷載時(shí):

N=1.2(NG1k+NG2k)+0.85×1.4∑NQk

式中 NG1k——腳手架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力;

NG2k ——構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力;

∑NQk——施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和,內(nèi)、外立桿可按一縱距(跨)內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。

由風(fēng)荷載產(chǎn)生的立桿段彎矩設(shè)計(jì)值Mw,可按下式計(jì)算:

Mw=0.9×1.4Mwk=0.9×1.4(wkla)h2/10

式中:

Mwk——風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值(N·mm);

wk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2),

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la——立桿縱距(m)。