扣件式钢管脚手架风荷载标准值计算
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悬挑式扣件钢管脚手架计算书钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为9.3米,立杆采用单立管。
搭设尺寸为:立杆的纵距1.20米,立杆的横距0.95米,立杆的步距1.50米。
采用的钢管类型为步48X3.5,连墙件采用2步2跨,竖向间距3.00米,水平间距2.40米。
施工均布荷载为3.0kN/m 2,同时施工1层,脚手板共铺设1层。
悬挑水平钢梁采用钢管48乂 3.5mm,其中建筑物外悬挑段长度1.30米,建筑物内锚固段长度 2.70 米。
悬挑水平钢梁采用支杆与建筑物拉结,最外面支点距离建筑物 1.20m,支杆采用钢管货48X3.5。
一、小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
1 .均布荷载值计算P 1=0.038kN/mP 2=0.350 X 1.200/3=0.140kN/mQ=3.000 X 1.200/3=1.200kN/m荷载的计算值 q=1.2 X 0.038+1.2 X 0.140+1.4 X1.200=1.894kN/m2 .抗弯强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下:股a =货区M=1.894 X 0. 9502/8=0. 2 1 4kN.m口'=0.214X 106/5080.0=42.062N/mm 2小横杆的自重标准值 脚手板的荷载标准值 活荷载标准值 小横杆计算简图3 .挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下:38457荷载标准值 q=0.038+0.140+1.200=1.378kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度 V=5. 0 X1.378 X 950. 04/(384 X 2 . 06X105X12 1 900. 0)=0. 582mm 小横杆的最大挠度小于950.0/150与10mm,满足要求!二、大横杆的计算大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
脚手架荷载计算书一、工程概述本次脚手架搭建工程位于具体工程地点,主要用于具体施工用途,如建筑外墙施工、装修等。
脚手架的搭建高度为具体高度,立杆间距为具体间距,横杆步距为具体步距。
二、荷载分类在进行脚手架荷载计算时,需要考虑以下几种荷载类型:1、恒载(永久荷载)脚手架结构自重,包括立杆、横杆、剪刀撑、扣件等构配件的自重。
脚手板自重,根据所选用的脚手板类型和铺设层数计算。
栏杆、挡脚板自重。
2、活载(可变荷载)施工荷载,按照施工过程中的人员、材料和设备的重量计算。
风荷载,根据当地的气象资料和建筑高度计算。
三、荷载取值1、脚手架结构自重立杆:根据所选钢管的规格和长度,计算每米立杆的自重。
横杆:同样根据钢管规格和长度,计算每米横杆的自重。
剪刀撑:考虑其布置方式和钢管长度,计算自重。
扣件:按每个扣件的重量乘以扣件数量计算。
2、脚手板自重选用具体脚手板类型,如竹笆脚手板、木脚手板等,其自重标准值为具体数值kN/m²。
根据铺设层数和面积计算总自重。
3、栏杆、挡脚板自重栏杆自重标准值为具体数值kN/m,挡脚板自重标准值为具体数值kN/m。
4、施工荷载一般取值为具体数值kN/m²,考虑施工过程中的人员和小型工具、材料的重量。
5、风荷载风荷载标准值按下式计算:ωk =07μzμsω0其中,ω0 为基本风压,根据当地气象资料取值;μz 为风压高度变化系数,根据脚手架所在高度和地面粗糙度确定;μs 为风荷载体型系数,根据脚手架的封闭情况和挡风系数计算。
四、荷载组合在计算脚手架的稳定性和强度时,需要按照不同的工况进行荷载组合。
一般考虑以下两种组合:1、承载能力极限状态组合一:由恒载控制,荷载组合为 135 恒载+ 14×07 活载。
组合二:由活载控制,荷载组合为 12 恒载+ 14 活载。
2、正常使用极限状态组合:恒载+活载五、立杆稳定性计算1、不组合风荷载时计算公式:N/(φA)≤f其中,N 为立杆所受的轴力设计值,根据荷载组合计算;φ 为轴心受压构件的稳定系数,根据立杆的长细比查表得到;A 为立杆的截面面积;f 为钢材的抗压强度设计值。
扣件式钢管脚手架的风荷载体型系数赵根涛(广东省江门市新会区冈州工程建设监理有限公司529100)摘要:建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001表A-3只给出敞开式单,双排扣件(Ф48×3.5)脚手架的挡风系数φ,欲求风荷载体型系数时还需加上脚手架上吊挂的安全立网的挡风系数。
本文着重探讨包括脚手架杆件及安全网的挡风系数,进而便捷求得脚手架的风荷载体型系数。
关键词:挡风系数;风荷载体型系数;挡风面积;迎风面积。
一、前言建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001(以下简称规范)第4.2.4节关于脚手架风荷载体型系数µs的表达式中的挡风系数φ=1.2An/Aw,其中An为挡风面积,Aw为迎风面积,敞开式单、双排脚手架的φ值宜按本规范附录A表A-3采用。
查表A-3发现该表仅为由扣件、钢管构成的挡风系数,而当前的建筑施工安全检查标准JGJ59-99(以下简称标准)规定脚手架外侧设置密目式安全网全封闭。
在验算脚手架整体稳定和连墙件时,如何准确求得包括扣件、钢管和安全网在内的挡风系数就显得十分重要。
二、安全网的挡风系数φ1密目安全网的挡风系数是根据《规范》表4.2.4注2挡风系数φ1=1.2An1/Aw1,又根据《标准》条文说明第3.0.7条,密目安全网的标准是10cm×10cm=100cm2的面积上,有2000个以上网目,工地现行使用的安全网大多按GB16909-1997标准生产,在100cm2一般为2300目,每个网目净面积为0.013cm2,由此可求得:φ1=1.2×An1/Aw1=1.2×(100-nA0)/100=1.2×(100-2300×0.013)/100=0.8412式中:An1——安全网的挡风面积Aw1——安全网的迎风面积n ——在100cm2的网目数,取n=2300目A0——安全网一目净面积三、脚手架杆件的挡风系数φ2脚手架中具有挡风作用的主要是立杆,大横杆、和剪刀撑,影响φ2值的大小是这些杆件的直径大小和数量,规范附录A表4-3是根据以下经验公式求出:φ2=1.2×An2/Aw2=1.2×(L a+L h+0.325L a L h)d/ L a L h (3.1)式中:An2——杆件的挡风面积Aw2——杆件的迎风面积L a——立杆纵距L h——立杆步距d——杆件的直径从上式得知:当脚手架的步距,纵距和杆件直径不同时φ2也是不同的,表1是敞开单双排扣件式钢管(Ф48×3.5mm)脚手架杆件的挡风系数。
扣件钢管楼板模板支架计算书一、编制依据教学楼、实验楼设计图纸及地质资料等,《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002),《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001),《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001),《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)。
二、工程概况教学楼工程分为东、西教学楼,建筑面积12926m2/栋,预应力框架结构,建筑高度为19.5m,建筑层数5层,标准层高3.9m,开间9.5×7.8m,外走廊宽度尺寸为3m,底层平面尺86.9m×97.2m。
每栋教学楼由3个单体建筑在9~10轴由连廊连接组成,在教学楼的1轴线设计3个阶梯教室。
预应力板厚180mm,梁尺寸为300×750 mm。
教学楼约135根柱子,其中500×500mm约30根,600×600mm约100根。
实验楼工程为预应力框架结构,建筑面积12070m2,建筑层数为地下1层,地上6层,标准层层高3.9m,建筑高度为25.2m,总尺寸为85m×44×25.2m。
开间尺寸12×8.5m。
其地下室用作车库。
预应力板厚2000mm,梁尺寸为400×760 mm。
实验楼约100根柱子,其中实验楼500×500mm约50根,600×600mm约22根,550×800mm约25根,1500×1000mm 10根,500×1600mm4根。
圆弧处立杆的纵距 b=0.6米,横距L=0.6米,步距h=1.20米。
C~D(P~Q)/9~11轴结构体系选用几何不可变杆系结构支架。
模板支架的计算参照第四版《建筑施工手册》,选用结构体系为非几何不可变杆系结构支架。
模板支架搭设高度为3.7米,采用的钢管类型为Ф48×3.5。
搭设尺寸为:立杆的纵距 b=0.9米,横距L=0.9米,步距 h=1.20米,且立杆下垫150×150(长×宽)的木工板。
建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011中华人民共和国建设部公告902号2011-01-28批准 2011-12-01实施1 总则1.0.1 为在扣件式钢管脚手架设计与施工中贯彻执行国家安全生产的方针政策,确保施工人员安全,做到技术先进、经济合理、安全适用,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于房屋建筑工程和市政工程等施工用落地式单、双排扣件式钢管脚手架、满堂扣件式钢管脚手架、型钢悬挑扣件式钢管脚手架、满堂扣件式钢管支撑架的设计、施工及验收。
1.0.3 扣件式钢管脚手架施工前,应按本规范的规定对其结构构件与立杆地基承载力进行设计计算,并应编制专项施工方案。
1.0.4 扣件式钢管脚手架的设计、施工与验收,除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。
2 术语、符号2.1 术语2.1.1 扣件式脚手架 steel tubular scaffold with couplers为建筑施工而搭设的、承受荷载的由扣件和钢管等构成的脚手架与支撑架,包含本规范各类脚手架与支撑架,统称脚手架。
2.1.2 支撑架 formwork support为钢结构安装或浇筑混凝土构件等搭设的承力支架。
2.1.3 单排扣件式钢管脚手架single pole steel tubular scaffold with couplers只有一排立杆,横向水平杆的一端搁置固定在墙体上的脚手架,简称单排架。
2.1.4 双排脚手架 double pole steel tubular scaffold with couplers 由内外两排立杆和水平杆等构成的脚手架,简称双排架。
2.1.5 满堂扣件式钢管脚手架fastener steel tube full hall scaffold 在纵、横方向,由不少于三排立杆并与水平杆、水平剪刀撑、竖向剪刀撑、扣件等构成的脚手架。
该架体顶部施工荷载通过水平杆传递给立杆,立杆呈偏心受压状态,简称满堂脚手架。
钢管扣件式脚手架安全技术规范JGJ130-20012.2 符号2.2.1 荷载和荷载效应M——弯距设计值;M GK——脚手板自重标准值产生的弯距;M QK——施工荷载标准值产生的弯距;M W——风荷载设计值产生的弯距;M WK——风荷载标准值产生的弯距;N——轴向力设计值;N G1K——脚手架立杆承受的结构自重标准值产生的轴向力;N G2K——构配件自重标准值产生的轴向力;N L——连墙件轴向力设计值;N LW——风荷载产生的连墙件轴向力设计值;∑N QK——施工荷载标准值产生的轴向力总和;R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;g K——每米立杆承受的结构自重标准值;p——立杆基础底面处的平均压力;v——挠度;w k——风荷载标准值;w o——基本风压;σ——正应力。
2.2.2 材料性能和抗力E——钢材的弹性模量;R C——扣件抗滑承载力设计值;f——钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值;f g——地基承载力设计;f gk——地基承载力标准值;[v]——容许挠度;2.2.3 几何参数A——截面面积,基础底面面积;A n——挡风面积;A w——迎风面积;H s——按稳定计算的搭设高度;[H]——脚手架搭设高度限值(脚手架允许搭设高度);W——截面模量;a——外伸长度,伸出长度;a1——计算外伸长度;φ,d——杆件直径‚外径;h——立杆步距;i——截面回转半径;l——长度‚跨度‚搭接长度;l a——立杆纵距;l b——立杆横距;l o——计算长度;s——杆件间距;t——杆件壁厚。
2.2.4 计算系数k——计算长度附加系数;k o——地基承载力调整系数;µ——考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数;µs——脚手架风荷载体型系数;µstw——按架确定的脚手架结构的风荷载体型系数;µz——风压高度变化系数;φ——轴心受压构件的稳定系数,挡风系数;λ——长细比;[λ]——容许长细比。
型钢悬挑脚手架(扣件式)计算书计算依据:1、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-20162、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20113、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-20104、《建筑结构荷载规范》GB50009-20125、《钢结构设计规范》GB50017-20036、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010架体验算一、脚手架参数安全网设置全封闭基本风压ω0(kN/m2) 0.31.429,1.429 风荷载体型系数μs 1 风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)0.429,0.429风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)计算简图:立面图侧面图三、纵向水平杆验算纵、横向水平杆布置方式纵向水平杆在上横向水平杆上纵向水平杆根数n 4横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2) 205 横杆截面惯性矩I(mm4) 98900 横杆弹性模量E(N/mm2) 206000 横杆截面抵抗矩W(mm3) 4120纵、横向水平杆布置承载能力极限状态q=1.2×(0.03+G kjb×l b/(n+1))+1.4×G k×l b/(n+1)=1.2×(0.03+0.3×0.8/(4+1))+1.4×2×0.8/(4+ 1)=0.542kN/m正常使用极限状态q'=(0.03+G kjb×l b/(n+1))=(0.03+0.3×0.8/(4+1))=0.078kN/m计算简图如下:1、抗弯验算M max=0.1ql a2=0.1×0.542×1.52=0.122kN·mσ=γ0M max/W=1×0.122×106/4120=29.584N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!2、挠度验算νmax=0.677q'l a4/(100EI)=0.677×0.078×15004/(100×206000×98900)=0.131mmνmax=0.131mm≤[ν]=min[l a/150,10]=min[1500/150,10]=10mm 满足要求!3、支座反力计算承载能力极限状态R max=1.1ql a=1.1×0.542×1.5=0.894kN正常使用极限状态R max'=1.1q'l a=1.1×0.078×1.5=0.129kN四、横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知F1=R max=0.894kNq=1.2×0.03=0.036kN/m正常使用极限状态由上节可知F1'=R max'=0.129kNq'=0.03kN/m1、抗弯验算计算简图如下:弯矩图(kN·m)σ=γ0M max/W=1×0.432×106/4120=104.854N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!2、挠度验算计算简图如下:变形图(mm)νmax=0.212mm≤[ν]=min[l b/150,10]=min[800/150,10]=5.333mm满足要求!3、支座反力计算承载能力极限状态R max=1.802kN五、扣件抗滑承载力验算纵向水平杆:R max=1×0.894/2=0.447kN≤R c=0.9×8=7.2kN横向水平杆:R max=1×1.802kN≤R c=0.9×8=7.2kN满足要求!六、荷载计算1、立杆承受的结构自重标准值N G1k单外立杆:N G1k=(gk+l a×n/2×0.03/h)×H=(0.13+1.5×4/2×0.03/1.8)×20=3.603kN 单内立杆:N G1k=3.603kN2、脚手板的自重标准值N G2k1单外立杆:N G2k1=(H/h+1)×la×l b×G kjb×1/1/2=(20/1.8+1)×1.5×0.8×0.3×1/1/2=2.18kN 1/1表示脚手板1步1设单内立杆:N G2k1=2.18kN3、栏杆与挡脚板自重标准值N G2k2单外立杆:N G2k2=(H/h+1)×la×G kdb×1/1=(20/1.8+1)×1.5×0.16×1/1=2.907kN1/1表示挡脚板1步1设4、围护材料的自重标准值N G2k3单外立杆:N G2k3=G kmw×la×H=0.01×1.5×20=0.3kN5、构配件自重标准值N G2k总计单外立杆:N G2k=N G2k1+N G2k2+N G2k3=2.18+2.907+0.3=5.387kN单内立杆:N G2k=N G2k1=2.18kN立杆施工活荷载计算外立杆:N Q1k=la×l b×(n jj×G kjj)/2=1.5×0.8×(1×2)/2=1.2kN内立杆:N Q1k=1.2kN组合风荷载作用下单立杆轴向力:单外立杆:N=1.2×(N G1k+ N G2k)+1.4×N Q1k=1.2×(3.603+5.387)+ 1.4×1.2=12.468kN 单内立杆:N=1.2×(N G1k+ N G2k)+1.4×N Q1k=1.2×(3.603+2.18)+ 1.4×1.2=8.62kN 七、立杆稳定性验算立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m长细比λ=l0/i=2.7×103/16=168.75≤210满足要求!轴心受压构件的稳定系数计算:立杆计算长度l0=Kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m长细比λ=l0/i=3.119×103/16=194.906查《规范》表A得,φ=0.1912、立杆稳定性验算组合风荷载作用单立杆的轴心压力标准值N'=N G1k+N G2k=3.603+5.387=8.99kN单立杆的轴心压力设计值N=1.2(N G1k+N G2k)+1.4N Q1k=1.2×(3.603+5.387)+1.4×1.2=12.468kNM wd=φwγQ M wk=φwγQ(0.05ζ1w k l a H12)=0.6×1.4×(0.05×0.6×0.429×1.5×3.62)=0.21kN·m σ=γ0[N/(φA)+M wd/W]=1×[12468/(0.191×384)+210161.952/4120]=221.004N/mm2>[f]=205N/mm2 不满足要求,减小步距、减小立杆纵横向间距、减少施工作业层数!八、连墙件承载力验算lw k a长细比λ=l0/i=600/16=37.5,查《规范》表A.0.6得,φ=0.896(N lw+N0)/(φAc)=(9.73+3)×103/(0.896×384)=36.999N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=1 74.25N/mm2满足要求!扣件抗滑承载力验算:N lw+N0=9.73+3=12.73kN>0.9×12=10.8kN不满足要求,增设连墙件!九、脚手架材料用量计算悬挑梁验算一、基本参数平面图立面图三、主梁验算主梁材料类型工字钢主梁合并根数n z 1主梁材料规格16号工字钢主梁截面积A(cm2) 26.1 主梁截面惯性矩I x(cm4) 1130 主梁截面抵抗矩W x(cm3) 141主梁自重标准值g k(kN/m) 0.205 主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm2) 215主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm2) 125 主梁弹性模量E(N/mm2) 206000 主梁允许挠度[ν](mm)1/250荷载标准值:q'=g k=0.205=0.205kN/m第1排:F'1=F1'/n z=8.99/1=8.99kN第2排:F'2=F2'/n z=8.99/1=8.99kN荷载设计值:q=1.2×g k=1.2×0.205=0.246kN/m第1排:F1=F1/n z=12.47/1=12.47kN第2排:F2=F2/n z=12.47/1=12.47kN1、强度验算弯矩图(kN·m)σmax=γ0M max/W=1×20.144×106/141000=142.867N/mm2≤[f]=215N/mm2符合要求!2、抗剪验算剪力图(kN)τmax=γ0Q max/(8I zδ)[bh02-(b-δ)h2]=1×25.247×1000×[88×1602-(88-6)×140.22]/(8×11300000×6)=29.837N/mm2τmax=29.837N/mm2≤[τ]=125N/mm2符合要求!3、挠度验算变形图(mm)νmax=6.882mm≤[ν]=2×l x/250=2×1250/250=10mm符合要求!4、支座反力计算设计值:R1=-12.393kN,R2=38.034kN四、悬挑主梁整体稳定性验算受弯构件整体稳定性分析:其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数:查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得,φb=2由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb'值为0.93。
扣件式拉吊卸荷脚手架设计计算书1.计算参数设定(1)基本参数脚手架搭设高度21.00m,立杆材料采用Φ48×3.0,横向杆上有2条纵向杆,立杆横距0.80m,立杆纵距La=1.50m,立杆步距h=1.80m;立杆离墙0.30m,连墙件按每层两跨布置,连墙件材料为预埋钢管,顶层层高3.00m;脚手架满铺冲压钢脚手板。
拉吊段底标高79.00m,拉吊段顶标高100.00m,拉吊段高度21.00m,吊环与吊点的距离3.00m,吊环直径20mm。
(2)钢管截面特征钢管Φ48×3.0mm,截面积A=424mm2,惯性矩I=107800mm4;截面模量W=4490mm3,回转半径i=15.9mm,每米长质量0.0326kN/m;Q235钢抗拉,抗压和抗弯强度设计值f=205N/mm2,弹性模量E=206000N/mm2。
(3)荷载标准值1)永久荷载标准值每米立杆承受的结构自重标准值0.1248kN/m,脚手板采用冲压钢脚手板,自重标准值为0.20kN/m2栏杆与挡板采用栏杆、冲压钢,自重标准值为0.1600kN/m,脚手架上吊挂的安全设施(安全网)自重标准值0.010kN/m22)施工均布活荷载标准值装修脚手架2.00kN/m2,结构脚手架3.00kN/m23)作用于脚手架上的水平风荷载标准值ωk脚手架高度为25.20m,地面粗糙度按C类;挡风系数φ=0.8,背靠建筑物按敞开、框架和开洞墙计算,则脚手架风荷载体型系数μs=1.3φ=1.3×0.8=1.04,工程位于广东省广州市,基本风压ω0=0.30kN/m2;水平风荷载标准值ωk=μzμsω0=0.74×1.040×0.30=0.23kN/m22.横向水平杆验算横向杆按照简支梁进行强度和挠度计算1)均布荷载值计算横向杆的自重标准值 q1=0.0326kN/m脚手板的荷载标准值 q2=0.20×0.50=0.10kN/m活荷载标准值 Q=3.00×0.50=1.50kN/m荷载的计算值 q=1.2×(0.0326+0.10)+1.4×1.50=2.26kN/m2)抗弯强度计算M max=qL2/8=2.26×0.802/8=0.18kN·m=180000N·mmφ=M max/W=180000/4490=40.27N/mm2横向杆的抗弯强度σ=40.27N/mm2<f=205N/mm2,满足要求。
钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范》(JGJ130)。
计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为50.0米,20.0米以下采取双管立杆,20.0米以上采取单管立杆。
搭设尺寸为:立杆的纵距1.20米,立杆的横距1.05米,立杆的步距1.20米。
采取的钢管类型为48×3.5,连墙件采取2步3跨,竖向间距2.40米,水平间距3.60米。
施工均布荷载为4.0kN/m2,同时施工2层,脚手板共铺设3层。
一、小横杆的计算: 小横杆依照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在年夜横杆的上面。
依照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最年夜弯矩和变形。
1.均布荷载值计算小横杆的自重标准值P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值P2=0.300×1.200/3=0.120kN/m活荷载标准值Q=4.000×1.200/3=1.600kN/m荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.120+1.4×1.600=2.430kN/m2.抗弯强度计算最年夜弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下:M=2.430×1.0502/8=0.335kN.m=0. 335×106/5080.0=65.924N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算最年夜挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:荷载标准值q=0.038+0.120+1.600=1.758kN/m 简支梁均布荷载作用下的最年夜挠度V=5.0×1.758×1050.04/(384×2.06×105×121900.0)=1.108mm小横杆的最年夜挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!二、年夜横杆的计算: 年夜横杆依照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在年夜横杆的上面。
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ωk=βzμzμsω0,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
1.01.3
敞开
μstw
1.密目式安全立网全封闭及半封闭单、双排脚手架风荷载体型系数
哈尔滨建筑工程学院编的《建筑施工专职安全人员继续教育培训班培训资料》,对密目式安全立网全封闭脚手架挡风系数计算如下:根据国标《密目式安全网》(GB16909-1997)5.2.1条规定:网目密度不应低于800目/100cm2。
设100cm2网目,目数为N>800目,经计算,其挡风面积与迎风面积比值即An/Aw=0.54(含脚手架钢管挡风面积),挡风系数=1.2×0.54=0.648。
背靠建筑物为全封闭墙:μs=1.0=0.648;
背靠建筑物为敞开、框架和开洞墙:
μs=1.3=0.8424;
密目式安全立网半封闭脚手架的风荷载体型系数同全封闭脚手架。
目前建筑工地使用的密目式安全立网,是建设部规定的网目密度不低于2000目/100cm2的立网,应按此规定执行。
2.敞开式单、双排脚手架风荷载体型系数
按脚手架规范表4.2.4规定采用
根据上述规定,敞开式脚手架风荷载体型系数计算公式为:
单排脚手架(单榀桁架)μs=μs
双排脚手架(n榀桁架,n=2)
(1)挡风系数值计算μs=μs[(1-η2)/(1-η)]
1)直接按脚手架规范附录A表A-3查表采用。
2)按脚手架规范条文说明规定的计算公式计算
=(1.2An)/(la·h)
(2)桁架构件的体型系数μs值计算
按荷载规范表6.3.1第36项(b)规定计算:
“全国基本风压分布图”中,基本风压最大地区
ω0=0.75kN/m2,故φ48mm(φ51mm)钢管脚手架整体计算时,桁架构件的体型系数μs=1.2。
(3)双排脚手架系数η值计算
η值按荷载规范表6.3.1第32项查表选用。
采用扣件式双排钢管脚手架施工,钢管规格为φ48×3.5mm,脚手架搭设高度50m,搭设尺寸,立杆纵距la=1.5m,立杆横距lb=1.2m,步距h=1.8m,连墙杆设置为二步三跨。
要求计算:1.脚手架用密目安全立网(网目密度不低于2000目/100cm2)全封闭;2.脚手架敞开式,两种情况,离地面5m 及50m高度风荷载标准值。
1.全封闭脚手架
查“全国基本风压分布图”,济南地区基本风压
ω0=0.35kN/m2。
查荷载规范表6.2.1,大城市郊区,地面粗糙度B类,离地面5m 高度μz=0.8,50m高度μz=1.67。
背靠建筑物为框架结构,偏于安全计算,取挡风系数=1.0,
μs=1.3=1.3
离地面5m高度,ωk=0.7×0.8×1.3×0.35=0.2548kN/m2
离地面50m高度,ωk=0.7×1.67×1.3×0.35=0.5319kN/m2。
2.敞开式脚手架
基本风压及风压高度变化系数同全封闭脚手架。
由脚手架规范附录A表A—3查挡风系数=0.089(或由公式计算,=1.2An/l0·h=0.089)。
凡塔载规范表6.3.1第32项查表,n=2(双排),lb/h=1.2/1.8<1,<0.1,η=1。
查荷载规范表6.3.1第36项ω0d2=0.35×0.0482=0.0008<
0.002,桁架杆件的体型系数μs=1.2。
μs=μstw=μs[(1-η2)/(1-η)]=μs(1+η)
=0.089×1.2×(1+1)=0.2136
离地面5m高度,ωk=0.7×0.8×0.2136×0.35=0.0419kN/m2;
离地面50m高度,
ωk=0.7×0.167×0.2136×0.35=0.0874kN/m2。
综上所述,为准确、快速地计算扣件式钢管脚手架风荷载标准值,本文将有关规范条文、计算公式、表格及数据归纳综合,以供读者参考。
(牛广文)。