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腳手架扣件,十字扣件,鋼管扣件承載力
在腳手架扣件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》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；
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。
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、腳手架扣件基本風壓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：風荷載標準值即ωk=βzμzμzω0，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，碰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、腳手架扣件風壓高度變化系數(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)。
選用風壓高度變化系數(shù)，腳手架扣件應注重以下兩種情況：
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，但此處腳和架結構所產(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。
1．密目式安全立網(wǎng)全封閉及半封閉單、雙排腳手架風荷載體型系數(shù)
哈爾濱建筑工程學院編的《建筑施工專職安全人員繼續(xù)教育培訓班培訓資料》，對密目工安全立網(wǎng)全封閉腳手架擋風系數(shù)計算如下：根據(jù)國標《密目式安全網(wǎng)》5.2.1條規(guī)定：網(wǎng)目密度不應低于800目/100cm2。設100cm2網(wǎng)目，目數(shù)為N＞800目，經(jīng)計算，其擋風面積與迎風面積比值即An/Aw=0.54，擋風系數(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、框架和開洞墻：
μs=1.3φ0.8424
密目式安全立網(wǎng)半封閉腳手架的風荷載體型系數(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)，是建設部規(guī)定的網(wǎng)目密度不低于2000目/100cm2的立網(wǎng)，應按此規(guī)定執(zhí)行。
2．敞開式單、雙排腳手架風荷載體型系數(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，敞開式腳手架風荷載體型系數(shù)計算公式為：
單排腳手架μs=φμs
雙排腳手架
擋風系數(shù)φ值計算
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)范條文說明規(guī)定的計算公式計算
桁架構件的體型系數(shù)μs值計算
按荷載規(guī)范表6.3.1第36項規(guī)定計算：
“全國基本風壓分布圖”中，基本風壓最大地區(qū)ω0=0.75kN/m2，故φ48mm鋼管腳手架整體計算時，桁架構件的體型系數(shù)μs=1.2。
雙排腳手架系數(shù)μ值計算
μ值按荷載規(guī)范表6.3.1第32項查表選用。b/h為腳手架立桿橫距與立桿步距的比值，即Lb/h0。
四、計算實例
某高層建筑，位于濟南市郊區(qū)，框架結構，采用扣件式雙排鋼管腳手架施工，鋼管規(guī)格為φ48×3.5mm，腳手架搭設高度50m，搭設尺寸，立桿縱距La=1.5m，立桿橫距Lb=1.2m，步距h=1.8m，連墻桿設置為二步三跨。要求計算：1.腳手架用密目安全立網(wǎng)全封閉；2.腳手架敞開式，兩種情況，離地面5m及50m高度風荷載標準值。
1．全封閉腳手架
查“全國基本風壓分布圖”，例如濟南地區(qū)基本風壓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構，偏于安全計算，取擋風系數(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．敞開式腳手架
基本風壓及風壓高度變化系數(shù)同全封閉腳手架。
由腳手架規(guī)范附錄A表A-3查擋風系數(shù)φ=0.089。
由荷載規(guī)范表6.3.1第32項查表，n=2，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×=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，
