钢管:采用48.33.6钢管,参数:A=5.06cm2, i=1.59cm,W=5.26cm3,I=12.71cm4。
一、荷载
(1)作用于脚手架上的荷载:
永久荷载脚手架自重(立杆、水平杆、剪刀撑及扣件)、构配件自重(脚手板、栏杆、挡脚板及安全网)
可变荷载施工荷载(作业层上人员、器具和材料自重),风荷载
(2)荷载标准值
永久荷载标准值按每米立杆承受的结构自重标准值,查表(表3-1)采用或自行计算;构、配件自重见表3-2和表3-3。
可变荷载中的施工荷载见表3-4。
《扣件架》规范附录A
表3-1 单、双排脚手架立杆承受的每米结构自重标准值gk(kN/m)
注:48.33.6钢管,扣件自重按本规范附录A表A.0.4采用.表内中间可按线性插入计算。
表3-2 脚手板自重标准值
表3-3 栏杆、挡脚板自重标准值
表3-4 施工均布荷载标准值
注:当在双排脚手架上同时有2个及以上操作层作业时,在同一个跨距内各操作层的施工均布荷载标准值总和不得超过5.0kN/m2。
可变荷载中的水平风荷载标准值:
式中wk风荷载标准值(kN/m2);
z风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》规定采用;
s脚手架风荷载体型系数,见表3-5。(最为关键)
w0基本风压(kN/m2),按《建筑结构荷载规范》规定采用,取重现期n=10对应的风压值。
在风荷载体型系数中,可将脚手架视为钢管桁架。
表3-5 脚手架的风荷载体型系数s
注:1)stw值可将脚手架视为桁架,按国家标准《建筑结构荷载规范》规定计算;
2)为挡风系数,=1.2An/AW,其中An为挡风面积;AW为迎风面积。敞开式脚手架的值宜按本规范附录A表A.0.5采用。
3)密目式全封闭脚手架挡风系数不宜小于0.8。(常用密目式安全网)
二、关于s 的计算
1.《建筑施工安全检查标准》(JGJ59)指出:立网应该使用密目式安全网,其标准为每100cm2(10cm10cm)的面积上,有2000个以上网目。
2.在扣件式钢管脚手架立面外侧装设了全封闭密目安全网以后,脚手架挡风系数的计算就包括了两个方面:
(1)密目安全网的挡风系数1;
(2)架体本身的挡风系数2。(查规范附表,特殊情况才计算)
3.挡风系数的计算公式:
式中, 12/1.2为安全网与脚手架杆件重复计算部分,需扣除。
例:求安全网挡风系数1
例1:某扣件式钢管脚手架,其外侧立面采用全封闭安全网,安全网的网目密度为2300目/100cm2。每目孔隙面积A=1.3mm2,试计算该安全网的挡风系数1。
解:先将孔隙面积A换算成以cm2为单位,即:
A=1.3/100=0.013( cm2)
An=100-nA=100-2 3000.013=70.1( cm2)
Aw=100 cm2(迎风面积)
代入公式得:
1=1.2An/Aw=1.270.1/100=0.841。
4、荷载效应组合
三、设计计算
(1)脚手架设计计算的基本内容
① 纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件的抗滑承载力计算;(纵向水平杆宜按三跨连续梁计算,横向水平杆宜按简支梁计算)。
②立杆的稳定性计算。
③连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算。
④立杆地基承载力计算。
(2)扣件的承载力设计值
(3)脚手架立杆稳定计算
不组合风荷载时:
组合风荷载时
N计算立杆轴向力设计值
轴心受压构件的稳定系数
长细比, =l0/i,l0=kh 。
计算长度附加系数,其值取1.155,当验算立杆允许长细比时,取k=1。
单、双排脚手架立杆的计算长度系数
计算立杆段轴向力设计值
不组合风荷载时:
N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQk
组合风荷载时:
N=1.2(NG1k+NG2k)+0.851.4NQk
式中 NG1k脚手架结构自重标准值产生的轴向力;
NG2k 构配件自重标准值产生的轴向力;
NQk施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆可按一纵距(跨)内施工荷载总和的1/2取值。
由风荷载产生的立杆段弯矩设计值Mw,可按下式计算:
Mw=0.91.4Mwk=0.91.4(wkla)h2/10
式中:
Mwk风荷载产生的弯矩标准值(Nmm);
wk风荷载标准值(kN/m2),
la立杆纵距(m)。