家标准《钢筋混凝土用钢 第1 部分:热轧光圆钢筋》GB1491.1中HPB235级钢筋的规定。
4 荷 载
4.1 荷载分类
4.1.1 作用于脚手架的荷载可分为永久荷载(恒荷载)与可变荷载(活荷载)。
4.1.2 脚手架永久荷载包含下列内容: 1 单排架、双排架与满堂脚手架:
1) 架体结构自重:包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、扣件等的自重;
2) 构、配件自重:包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施的自重。 2 满堂支撑架
1)架体结构自重:包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、可调托撑、扣件等的自重;
2)构、配件及可调托撑上主梁、次梁、支撑板等的自重。 4.1.3 脚手架可变荷载应包含下列内容: 1 单排架、双排架与满堂脚手架:
1)施工荷载,包括作业层上的人员、器具和材料的自重; 2) 风荷载。 2 满堂支撑架
1)作业层上的人员、设备等的自重; 2)结构件、施工材料等的自重 3)风荷载。
4.1.4 用于混凝土结构施工的支撑架上的永久荷载与可变荷载,应符合现行行业标准《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162的规定。
4.2 荷载标准值
4.2.1 永久荷载标准值的取值应符合下列规定:
1 单、双排脚手架立杆承受的每米结构自重标准值,可按本规范附录A表A.0.1采用;满堂脚手架立杆承受的每米结构自重标准值,宜按本规范附录A表A.0.2采用;满堂支撑架立杆承受的每米结构自重标准值,宜按本规范附录A表A.0.3采用;
2 冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板与竹笆脚手板自重标准值,应按表4.2.1-1取用;
表4.2.1-1 脚手板自重标准值 类 别 标准值(kN/m2) 冲压钢脚手板 0.30 竹串片脚手板 0.35 木脚手板 0.35 竹笆脚手板 0.10
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3 栏杆与挡脚板自重标准值,应按表4.2.1-2采用。
表4.2.1-2 栏杆、挡脚板自重标准值 类 别 标准值(kN/m2) 栏杆、冲压钢脚手板 0.15 栏杆、竹串片脚手板 0.17 栏杆、木脚手板 0.17 4 脚手架上吊挂的安全设施(安全网)的自重标准值应按实际情况采用。密目式安全立网自重的标准值不应低于0.01kN/m2。
5 支撑架上可调托撑上主梁、次梁、支撑板等自重应按实际计算。对于下列情况可按表4.2.1-3采用:
1)普通木质主梁(含φ48.3×3.6双钢管)、次梁,木支撑板;
2)型钢次梁自重不超过10号工字钢自重,型钢主梁自重不超过H100mm×100mm×6mm×8mm型号钢自重,支撑板自重不超过木脚手板自重。
表4.2.1-3 主梁、次梁及支撑板自重标准值(kN/m2) 立杆间距(m) 类 别 >0.75×0.75 ≦0.75×0.75 木质主梁(含φ48.3×3.6双钢0.6 0.85 管)、次梁,木支撑板 型钢主梁、次梁,木支撑板 1.0 1.2 4.2.2 单、双排与满堂堂脚手架作业层上的施工荷载标准值应根据实际情况确定,且不应低于表4.2.2的规定。
表4.2.2 施工均布荷载标准值 类 别 标准值(kN/m2) 装修脚手架 2.0 混凝土、砌筑结构脚手架 3.0 轻型钢结构及空间网格结构脚手架 2.0 普通钢结构脚手架 3.0 注:斜道上的施工均布荷载标准值不应低于2.0kN/m2 4.2.3 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5.0 kN/m2。
4.2.4 满堂支撑架上荷载标准值取值应符合下列规定:
1 永久荷载与可变荷载(不含风荷载)标准总和不大于4.2 kN/m2时,施工均布荷载标准值应按本规范表4.2.2采用;
2 永久荷载与可变荷载(不含风荷载)标准总和大于4.2 kN/m2时,应符合要求:
1)作业层上的人员及设备荷载标准值取1.0 kN/m2;大型设备、结构构件等可变荷载按实际计算;
2)用于混凝土结构施工时,作业层上荷载标准值的取值应符合现行行业标准《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162的规定。
4.2.5 作用于脚手架上的水平风荷载标准值,应按下式计算:
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wk=μz·μs·w0 (4.2.5) 式中 wk——风荷载标准值(kN/m2);
μz——风压高度变化系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》
(GB50009)规定采用;
μs——脚手架风荷载体型系数,按本规范表4.2.6的规定采用; w0——基本风压(kN/m2),应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》
(GB50009)的规定采用。取重现期n=10对应的风压值。
4.2.6 脚手架的风荷载体型系数,应按表4.2.6的规定采用。
表4.2.6 脚手架的风荷载体型系数μs 背靠建筑物的状况 全封闭墙 敞开、框架和开洞墙 全封闭、半封闭 1.0φ 1.3φ 脚手架状况 敞开 μstw 注:1.μstw值可将脚手架视为桁架,按国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)表7.3.1第32项和第36项的规定计算;
2.φ为挡风系数,φ=1.2An/AW,其中An为挡风面积;AW为迎风面积。敞开式脚手架的φ值宜按本规范附录A表A.0.5采用。
4.2.7 密目我全封闭脚手架挡风系数φ不宜小于0.8。
4.3 荷载效应组合
4.3.1 设计脚手架的承重构件时,应根据使用过程中可能出现的荷载取其最不利组合进行计算,荷载效应组合宜按表4.3.1采用。
表4.3.1 荷载效应组合 计算项目 荷载效应组合 纵向、横向水平杆承载力与变形 永久荷载+施工荷载 脚手架立杆地基承载力 ①永久荷载+施工荷载 型钢悬挑梁的承载力、稳定与变形 ②永久荷载+0.9(施工荷载+风荷载) ①永久荷载+可变荷载(不含风荷载) 立杆稳定 ②永久荷载+0.9(可变荷载+风荷载) 连墙件承载力与稳定 单排架,风荷载+2.0kN 双排架, 风荷载+3.0kN 4.3.2 满堂支撑架用于混凝土结构施工时,荷载组合与荷载设计值应符合现行行业标准《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162的规定。
5 设计计算
5.1 基本设计规定
5.1.1 脚手架的承载能力应按概率极限状态设计法的要求,采用分项系数设计表达式进行设计。可只进行下列设计计算:
1 纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件抗滑承载力计算; 2 立杆的稳定性计算;
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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。
5.1.2 计算构件的强度、稳定性与连接强度时,应采用荷载效应基本组合的设计值。永久荷载分项系数应取1.2,可变荷载分项系数应取1.4。
5.1.3 脚手架中的受弯构件,尚应根据正常使用极限状态的要求验算变形。验算构件变形时,应采用荷载效应标准组合的设计值。各类荷载分项系数均应取1.0。
5.1.4 当纵向或横向水平杆的轴线对立杆轴线的偏心距不大于55mm时,立杆稳定性计算中可不考虑此偏心距的影响。
5.1.5当采用本规范第6.1.1条规定的构造尺寸,其相应杆件可不再进行设计计算。但连墙件、立杆地基承载力等仍应根据实际荷载进行设计计算。
5.1.6 钢材的强度设计值与弹性模量应按表5.1.6采用。
表5.1.6 钢材的强度设计值与弹性模量(N/mm2)
5.1.7 扣件、底座、可调托撑的承载力设计值应按表5.1.7采用。
表5.1.7 扣件、底座、可调托撑的承载力设计值(kN) 项 目 承载力设计值 对接扣件(抗滑) 3.20 直角扣件、旋转扣件(抗滑) 8.00 底座(受压)、可调托撑(受压) 40.00 5.1.8 受弯构件的挠度不应超过表5.1.8中规定的容许值。
表5.1.8 受弯构件的容许挠度 构件类别 容许挠度[v] 脚手板、脚手架纵向、横向水平杆 l/150与mm 脚手架悬挑受弯杆件 l/400 型负悬挑脚手架悬挑梁 l/250 注:l为受弯构件的跨度。对悬挑杆件为其悬伸长度的2倍。 5.1.9 受压、受拉构件的长细比不应超过表5.1.9中规定的容许值。
表5.1.9 受压、受拉构件的容许长细比 构件类别 容许长细比[λ] 双排架 210 满堂支撑架 单排架 230 满堂脚手架 250 横向斜撑、剪刀撑中的压杆 250 9
立杆
拉杆 350 5.2 单、双排脚手架计算
5.2.1 纵向、横向水平杆的抗弯强度应按下式计算: σ=M/W≤f (5.2.1) 式中
σ——弯曲正应力;
M——弯矩设计值(N·mm),应按本规范第5.2.2条的规定计算; W——截面模量(mm3),应本规范附录B表B.0.1采用; f——钢材的抗弯强度设计值(N/mm2),应按本规范表5.1.6采用。 5.2.2 纵向、横向水平杆弯矩设计值,应按下式计算: M=1.2MGk+1.4ΣMQk (5.2.2)
式中: MGk——脚手板自重产生的弯矩标准值(kN·m);
MQk——施工荷载产生的弯矩标准值(kN·m)。
5.2.3 纵向、横向水平杆的挠度应符合下式规定:
v≤[v] (5.2.3) 式中: v——挠度(mm);
[v]——容许挠度,应按本规范表5.1.8采用。
5.2.4 计算纵向、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5.2.4采用
1 l3 2 1 2 3 12l 图5.2.4 横向水平杆计算跨度
1―横向水平杆;2―纵向水平杆;3―立杆
5.2.5 纵向或横向水平与立杆连接时,其扣件的抗滑承载力应符合下式规定:
R≤Rc (5.2.5)
式中: R——纵向或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,应按本规范表5.1.7采用。 5.2.6 立杆的稳定性应按下列公式计算:
不组合风荷载时: N/φA≦f (5.2.6-1) 组合风荷载时: N/φA+Mw/W≦f (5.2.6-1) 式中:N——计算立杆的轴向力设计值(N),应按本规范式(5.2.7-1)、式(5.2.7-2)计算;
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