模板支架立桿計(jì)算中的風(fēng)荷載體型系數(shù)

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1、模板支架立桿計(jì)算中的風(fēng)荷載體型系數(shù)○林伊寧（廣西建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督總站）【摘要】現(xiàn)行規(guī)范給出的風(fēng)荷載體型系數(shù)計(jì)算式不適用于模板支架計(jì)算中的單立桿計(jì)算。【關(guān)鍵詞】風(fēng)荷載體型系數(shù)0引言在模板支架的立桿計(jì)算中，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值WK按GB50009-2001《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》式7.1.1-1計(jì)算：式中的μS是桿件的風(fēng)荷載體型系數(shù)。本文就μS的取值問(wèn)題作一探討,為此，需要涉及如下規(guī)范：GB50009-2001《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（2006年版）JGJ130-2001《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（2002年版）J

2、GJ162-2008《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ166-2008《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》1現(xiàn)行規(guī)范對(duì)μS取值的規(guī)定對(duì)μS的取值,各規(guī)范各有規(guī)定：――JGJ162-2008第4.1.3條規(guī)定按GB50009-2001（2006年版）計(jì)算，在GB50009-2001(2006年版)中，與模板支架體型相近的是表7.3.1中第32項(xiàng)至第37項(xiàng)，具體按哪一項(xiàng)取值，JGJ162-2008未作出明確規(guī)定。――JGJ166-2008第4.3.2條第3款給出了無(wú)遮攔多排模板支架的體型系數(shù)為該式出自GB5000

3、9-2001表7.3.1第32（b）項(xiàng)，式中n為順風(fēng)向支架立桿的排數(shù)；η按JGJ166-2008第4.3.2條規(guī)定，當(dāng)桿件的擋風(fēng)面積與迎風(fēng)全面積的比值小于或等于0.1時(shí)，取；μSt為單排架的體型系數(shù)，。――JGJ130-2001（2002年版）第4.2.4條規(guī)定，敞開式單、雙排腳手架的體型系數(shù)該式與JGJ166-2008的規(guī)定一致。按JGJ130-2001對(duì)第4.2.4條的條文說(shuō)明，單排架的體型系數(shù)可作如下計(jì)算5式中A1為桿件在計(jì)算單元內(nèi)的擋風(fēng)面積，包括計(jì)算桿長(zhǎng)為的水平桿、計(jì)算桿長(zhǎng)為h的立桿以及計(jì)算桿長(zhǎng)為每平方米

4、內(nèi)0.325m平均長(zhǎng)度的剪刀撐3種桿件在迎風(fēng)面上的投影；為計(jì)算單元迎風(fēng)面全面積；1.2是節(jié)點(diǎn)增大系數(shù)。（JGJ130附錄A表A-3就是按上式對(duì)設(shè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后所制成的表）綜合以上各規(guī)范的規(guī)定，得出支架桿件風(fēng)荷載體型系數(shù)的計(jì)算式為單排立桿支架(1)多排立桿支架（2）為了在工程實(shí)踐中應(yīng)用，先設(shè)定幾組數(shù)據(jù)代入試算，然后再討論如何應(yīng)用。1試算設(shè)：模板支架的立桿縱距、橫距、步高均為1.5m，分別求順風(fēng)向具有15排立桿、30排立桿和50排立桿的支架的風(fēng)荷載體型系數(shù)。2.1求順風(fēng)向?yàn)閱闻帕U的支架的風(fēng)荷載體型系數(shù)μSt已知：

5、，所用鋼管為管，。將已知數(shù)據(jù)代入式（1），得即其中2.2求順風(fēng)向具有15排立桿、30排立桿和50排立桿的支架的風(fēng)荷載體型系數(shù)按JGJ166-2008第4.3.2條第3款的規(guī)定，當(dāng)時(shí)，，已知n分別為n＝15、30、50，分別代入式（2），得：a)當(dāng)n＝15b)當(dāng)n＝305a)當(dāng)n＝501討論3.1風(fēng)荷載體型系數(shù)μS有隨架體順風(fēng)向立桿排數(shù)不斷增多而增大的趨勢(shì)從以上試算可知：當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，?？梢姡剑?dāng)n無(wú)限增大時(shí)，也增大，最后趨向于1/0.03的極限值。3.2不是單條立桿的風(fēng)荷載體型系數(shù)，而是計(jì)算單元全面積上

6、順風(fēng)向架體結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載體型系數(shù)從試算可知，μS隨架體順風(fēng)向立桿排數(shù)的增多而增大，所求出的μS不適用于單立桿，而適用于將順風(fēng)向n排立桿作為一個(gè)結(jié)構(gòu)整體來(lái)考慮的情況（對(duì)此下文有更詳盡的分析）。3.3分析風(fēng)荷載在單立桿上引起彎矩的計(jì)算公式，再看μS的意義JGJ162-2008式5.2.5-15給出了單立桿上由風(fēng)荷載引起的彎矩值為式中的0.92，一個(gè)0.9是結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)、另一個(gè)0.9是可變荷載效應(yīng)組合系數(shù)，而1.4是可變荷載分項(xiàng)系數(shù)[見GB50009-2001(2006年版)第3.2.2條、3.2.4條、3.2.5條]

7、。除去0.9、0.9、1.4這3個(gè)系數(shù)之后，將余下的與簡(jiǎn)支梁的跨中彎矩作比較，不同點(diǎn)在于，前者的分母是10，后者分母是8，這是考慮到支架中立桿的支承情況不完全是簡(jiǎn)支而類似于連續(xù)梁。前者分母為10，是考慮完全按簡(jiǎn)支計(jì)算的彎矩值不符合工程實(shí)際，應(yīng)適當(dāng)減小。再看簡(jiǎn)支梁兩支座的距離。前者是h，即步高，后者是5，即梁長(zhǎng)，這兩者是同一概念，即同是計(jì)算跨中彎矩時(shí)所取的簡(jiǎn)支梁兩支座間的距離。將剩下的與作比較，發(fā)現(xiàn)就是簡(jiǎn)支梁的線荷載，即此線荷載是以立桿間距為迎風(fēng)面寬度的計(jì)算單元的線荷載。換言之，按JGJ162-2008計(jì)算風(fēng)荷載在

8、單條立桿上引起的彎矩，是以計(jì)算單元的全面積計(jì)算的，不是以桿件受風(fēng)面積計(jì)算的。所以，從可知，若是以計(jì)算單元全面積算出的，則放大了風(fēng)力的影響，不合理，需要往小的方向修正，修正的手段就是μS，所以一旦則不合理。再看GB50009-2001（2006年版）表7.3.1第2項(xiàng)至第23項(xiàng)以實(shí)墻迎風(fēng)來(lái)計(jì)算的各類房屋，其中風(fēng)荷載體型系數(shù)分別為：迎風(fēng)面＋0.8，背風(fēng)面-0.5或-0.4。換