在編制扣件式鋼管腳手架安全施工組織設計時,作用于腳手架的水平風荷載,往往是計算的難點之一。我們依據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》(JGJ130-2001)(以下簡稱《腳手架規(guī)范》)和國家現(xiàn)行《建筑結構荷載規(guī)范》(GBJ9-87)(以下簡稱《荷載規(guī)范》)的有關規(guī)定,對風荷載的計算參數(shù)進行分析,找出規(guī)律性的內(nèi)涵,以便準確地計算,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荷載標準值,應按下式計算:
ωk=0.7μzμsω0
式中ωk——風荷載標準值(kN/m2)
μz——風壓高度變化系數(shù);
μs——腳手架風荷載體型系數(shù)
·ω0——基本風壓(kN/m2)。
計算風荷載標準值除修正系數(shù)外,還有三個參數(shù),現(xiàn)分析歸納如下:
一、基本風壓ω0及修正系數(shù)
基本風壓ω0應按荷載規(guī)范“全國基本風壓分布圖”的規(guī)定采用。
荷載規(guī)范規(guī)定:風荷載標準值ωk=βzμzμsω0,即風荷載標準值中還應乘以風振系數(shù)βz,以考慮風壓脈動對高層建筑結構的影響。腳手架規(guī)范編制時,考慮到腳手架附著在主體結構上,故取βz=1。
荷載規(guī)范規(guī)定的基本風壓是根據(jù)重現(xiàn)期為30年確定的,而腳手架使用期較短,遇到強勁風的概率相對要小得多,基本風壓ω0乘以0.7修正系數(shù)是參考英國腳手架標準計算確定的。
二、風壓高度變化系數(shù)μz
荷載規(guī)范規(guī)定:風壓高度變化系數(shù),應根據(jù)地面粗糙度類別按《荷載規(guī)范》采用。
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、丘陵及房屋比較烯疏的中、小城鎮(zhèn)和大城市郊區(qū)
C類指有密集建筑群的在城市市區(qū)。
選用風壓高度變化系數(shù),應注意以下兩種情況:
1.立桿穩(wěn)定計算,應取離地面5m高度計算風壓高度變化系數(shù)。經(jīng)計算,風荷載雖然在腳手架頂部最大,但此處腳手架結構所產(chǎn)生的軸壓力很小,綜合計算值最??;5m高度處組合風荷載產(chǎn)生計算值雖較小,但腳手架自重產(chǎn)生的軸壓力接近最大,綜合計算值最大。根據(jù)以上分析,立桿穩(wěn)定性計算部位為底部。
2.連墻件計算,應取腳手架上部計算風壓高度變化系數(shù)。連墻件的軸向力設計值與風壓高度變化系數(shù)成正比函數(shù)關系,即架體升高,風壓高度變化系數(shù)增大,連墻作軸向力設計值隨之增大,架體頂部達到最大。連墻件穩(wěn)定承載力及扣件抗滑承載力驗算,應取連墻件最大軸向力設計值。
三、風荷載體型系數(shù)μs
風荷載體型系數(shù)按《腳手架規(guī)范》4.2.4規(guī)定計算。
腳手架的風荷載體型系數(shù)μs 表1
背靠建筑物的狀態(tài) | 全封閉墻 | 敞開、框架和開洞墻 | |
腳手架狀態(tài) | 全封閉、半封閉 | 1.0 |