首页 理论教育 扣件式钢管脚手架的设计计算-高层建筑施工法

扣件式钢管脚手架的设计计算-高层建筑施工法

时间:2023-09-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:1)扣件式钢管脚手架设计计算项目的确定扣件式钢管脚手架的计算项目、要求和不需进行计算的情况(条件)见表9.2。⑤验算不合格时,应适当调整构架设计参数,重新验算直至达到要求。3)荷载及荷载组合扣件式钢管脚手架的荷载计算包括恒载和活荷载。若施工中脚手架的实际施工荷载超过以上规定,按可能出现的最大值计算。表9.4脚手架的荷载效应组合钢材的强度设计计算与弹性模量应按表9.5采用。

扣件式钢管脚手架的设计计算-高层建筑施工法

1)扣件式钢管脚手架设计计算项目的确定

扣件式钢管脚手架的计算项目、要求和不需进行计算的情况(条件)见表9.2。此外,在确定计算项目时尚应注意:有挑支构造者,需验算挑支结构;连墙、支撑和悬挑等构造中的专用加工件,按照钢结构规范的有关规定进行计算。

表9.2 扣件式钢管脚手架的计算项目、要求和不需进行计算的情况

2)扣件式钢管脚手架设计计算步骤

①根据施工要求,参考表9.1初选构架设计参数,确定脚手架的计算参数。

②计算荷载:a.计算恒载标准值Gk;b.计算施工作业层荷载标准值Qk;c.计算风荷载标准值ωk;d.计算横向平杆、纵向平杆、脚手板、连墙件、立杆地基等项的验算荷载,按相应验算要求分别确定。

③脚手架整体稳定性验算:a.确定材料强度附加分项系数;b.计算轴心力设计值N;c.计算风荷载弯矩;d.确定稳定系数φ:先计算长细比λ,然后查表得到φ;e.验算脚手架的整体稳定。

④验算其他需要验算的项目。

⑤验算不合格时,应适当调整构架设计参数,重新验算直至达到要求。

3)荷载及荷载组合

扣件式钢管脚手架的荷载计算包括恒载(永久荷载)和活荷载(可变荷载)。恒载包括:脚手架结构自重,含立杆、大小横杆、剪刀撑、横向斜杆和扣件等自重;构、配件自重,含脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施自重。活荷载包括:施工荷载,含作业层上的人员、器具和材料自重;风荷载。

①恒载取值,应符合规范规定的各杆件、构(配)件自重表取值,一般按《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)的附录确定。例如,木、竹脚手板自重标准值取0.35 kN/m2

②活荷载取值。对于施工均布活荷载标准值,当为结构脚手架时取35 kN/m2,当为装修脚手架时取2 kN/m2。若施工中脚手架的实际施工荷载超过以上规定,按可能出现的最大值计算。

③风荷载标准值取值。作用于脚手架上的水平风荷载标准值应按下式计算:

式中 μs——风荷载体型系数,按表9.3采用;

μz——风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)的规定值采用;

ω0——基本风压,kN/m2,按《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)的规定值采用;

0.7——按5年重现期计算的基本风压折减系数。

表9.3 脚手架风荷载体型系数μs

注:①μstw为按桁架确定的脚手架构造结构的风荷载体型系数,可参照《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)中相关规定计算;
②φ为按脚手架封闭情况确定的挡风系数,φ=挡风面积As/迎风面积Aw
③各种封闭情况包括全封闭、半封闭和局部封闭。

在计算脚手架构件的强度、稳定性与连接强度时,应根据其使用过程中可能出现的荷载,取其最不利的组合进行计算。永久荷载分项系数取1.2,可变荷载分项系数取1.4,荷载效应组合应按表9.4采用。

表9.4 脚手架的荷载效应组合

钢材的强度设计计算与弹性模量应按表9.5采用。

表9.5 钢材的强度设计计算与弹性模量 单位:N/mm2

扣件、底座的承载力设计值应按表9.6采用。

表9.6 扣件、底座的承载力设计值 单位:kN

注:扣件螺栓拧紧扭力矩值不应小于40 N·m,且不应大于65 N·m。

受弯构件的挠度值不应超过表9.7中规定的容许值。

表9.7 受弯构件的容许挠度

注:l——受弯构件的跨度。

受压、受拉构件的长细比不应超过表9.8中规定的容许值。

表9.8 受压、受拉构件的容许长细比

注:①计算λ时,立杆的计算长度按式(9.10)计算,但k值取1.00;
②本表中其他杆件的计算长度l0按l0=μl=1.27l计算。

4)纵、横向水平杆计算

①纵、横向水平杆的抗弯强度应按下式计算:

式中 M——弯矩设计值,按式(9.3)计算;

W——截面模量,应按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130—2011)附录B表B取值;

f——钢材的抗弯强度设计值,应按表9.5采用。

②纵、横向水平杆弯矩设计值,应按下式计算:

式中 MGk——脚手板自重标准值产生的弯矩;

MQk——施工荷载标准值产生的弯矩。

③纵、横向水平杆的挠度符合下式的规定:

式中 υ——挠度;

[υ]——容许挠度,应按表9.7取值。

④计算纵、横向水平杆的内力与挠度时,纵向水平杆宜按三跨连续梁计算,计算跨度取纵距la;横向水平杆宜按简支梁计算,计算跨度l0可按图9.2采用;双排脚手架的横向水平杆的构造外伸长度a≤500 mm时,其计算外伸长度a1可取300 mm。

图9.2 横向水平杆计算跨度

1—横向水平杆;2—纵向水平杆;3—立杆

⑤纵、横向水平杆与立杆连接的扣件抗滑承载力计算应符合式(9.5)的规定。

式中 R——纵、横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;

Rc——扣件抗滑承载力设计值,按表9.6取值。(www.xing528.com)

5)立杆计算

①立杆的稳定性计算应符合下列公式:

不组合风荷载时

组合风荷载时

式中 φ——轴心受压构件的稳定系数;

A——立杆的截面面积,应按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130—2011)附录B表B取值;

Mw——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,可按式(9.11)计算;

f——钢材的抗压强度设计值,应按表9.5采用;

N——计算立杆段的轴力设计值,应按式(9.8)、式(9.9)计算:

不组合风荷载时

组合风荷载时

式中 NG1k——脚手架结构自重产生的轴向力标准值;

NG2k——构配件自重产生的轴向力标准值;

∑NQk——施工荷载产生的轴向力标准值总和,内、外立杆按一纵距(跨)内施工荷载总和的1/2取值。

轴心受压构件的稳定系数φ,应根据长细比λ由《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130—2011)附录C表C取值。当λ>250时:

式中 λ——长细比,按下式计算:

式中 l0——立杆计算长度,应按式(9.10)规定计算;

i——截面回转半径,应按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130—2011)附录B表B取值;

②立杆计算长度l0应按式(9.10)计算:

式中 k——计算长度附加系数,其值取1.155;

μ——考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,应按表9.9采用;

h——立杆步距。

表9.9 脚手架立杆的计算长度系数μ

③由风荷载设计值产生的立杆弯矩Mw,可按式(9.11)计算:

式中 Mwk——风荷载标准值产生的弯矩;

la——立杆纵距。

ωk——风荷载标准值,应按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130—2011)中(4.2.3)式计算。

④立杆稳定性计算部位的确定。

a.当脚手架搭设尺寸采用相同的步距、立杆纵距、立杆横距和连墙件间距时,应计算底层立杆段;

b.当脚手架搭设尺寸中的步距、立杆纵距,立杆横距和连墙件间距有变化时,除计算底层立杆段外,还必须对出现最大步距或最大立杆纵距、立杆横距、连墙件间距等部位的立杆段进行验算;

c.双管立杆变截面处主立杆上部单根立杆的稳定性,应按式(9.6)或式(9.7)进行计算。

⑤脚手架的搭设高度计算及调整应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130—2011)中的相关规定。

6)连墙件计算

①连墙件的强度、稳定性和连接强度应符合相应规范规定。

a.连墙件的轴力设计值应按式(9.12)计算:

式中 Nl——连墙件轴力设计值,kN;

Nlw——风荷载产生的连墙件轴力设计值,应按规定计算;

N0——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴力,单排架取3,双排架取5。

b.扣件连墙件的连接扣件值应按式(9.5)的规定验算抗滑承载力。

c.螺栓、焊接连墙件与预埋件的设计承载力应大于扣件抗滑承载力设计值Rc

②风荷载产生的连墙件轴力设计值应按式(9.13)计算:

式中 Aω——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积。

7)立杆地基承载力计算

①立杆基础底面的平均压力应满足式(9.14)的要求:

式中 p——立杆基础底面的平均压力,p=N/A,其中N为上部结构传至基础顶面的轴力设计值,A为基础底面面积;

fg——地基承载力设计值,应按式(9.15)计算。

②地基承载力设计值按下式计算:

式中 kc——脚手架地基承载力调整系数,对碎石土、砂土、回填土取0.4,对黏土取0.5,对岩石、混凝土取1.0;

fgk——地基承载力标准值,应符合现行《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)附录五的规定。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈