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扣件式钢管脚手架风荷载标准值计算
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【网络综合布线论文】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《建筑结构荷载规定》（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：风荷载标准值即ωk=βzμzμzω0，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》采取。
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、丘陵及房屋比较稀疏的中、小城镇和大城市郊区
C类指有密集建筑群的大城市市区。
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，但此处脚和架结构所产生的轴压力很小，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
1.0φ
1.3φ
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》，对密目工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φ=1.2×0.54=0.648。
背靠建筑物为全封闭墙：μs=1.0φ0.648
背靠建筑物为敞开、框架和开洞墙：
μs=1.3φ0.8424
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
依据上述规定，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=φμs
双排脚手架（n榀桁架，n=2）
（1）挡风系数φ值计算
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
（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μ值计算
μ值按荷载规范表6.3.1第32项查表选用。b/h为脚手架立杆横距与立杆步距的比值，即Lb/h0。
四、计算实例
某高层建筑，位于济南市郊区，框架结构，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φ=1.0,
μs=1.3φ=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φ=0.089（或由公式计算，φ=1.2An/lo·h=0.089）。
由荷载规范表6.3.1第32项查表，n=2（双排），lb/h=1.2/1.8＜1，φ＜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ηs=1.2。
=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。
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