腳手架按概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的表達(dá)式有哪些?
(1)腳手架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本計(jì)算模式
根據(jù)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的規(guī)定,腳手架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本計(jì)算模式如下:
γ0s≤r (5-3)
式中 荷載效應(yīng)s=γgsgk+γqψ(sqk+swk) (5-4)
結(jié)構(gòu)抗力 (5-5)
總的荷載效應(yīng)s(即荷載作用下所產(chǎn)生的內(nèi)力軸力、彎矩、剪力扭矩等)等于所有恒載作用效應(yīng)sgk和活荷載作用效應(yīng)sqk的組合。組合時(shí)分別乘以相應(yīng)的荷載分項(xiàng)系數(shù)γg、γq和荷載效應(yīng)組合系數(shù)ψ。
荷載分項(xiàng)系數(shù)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(gb 50007-2001)規(guī)定:對(duì)恒荷載,一般情況下取γg=1.2,但抗傾覆驗(yàn)算時(shí)取γg=0.9;對(duì)施工荷載和風(fēng)荷載,取γq=1.4。
荷載效應(yīng)組合系數(shù)ψ,當(dāng)不考慮風(fēng)荷載而僅考慮施工荷載時(shí),取ψ=1.0;當(dāng)同時(shí)考慮風(fēng)荷載與施工荷載時(shí),取ψ=0.85。
結(jié)構(gòu)抗力r為結(jié)構(gòu)材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(fmk是材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值,γm是相應(yīng)的抗力分項(xiàng)系數(shù)。其腳標(biāo)m,相應(yīng)于鋼材、木材和竹材分別取a、t和b)。
對(duì)于用于腳手架的φ48×3.5、φ51×3.0及其他管徑和壁厚小于此值的鋼管,其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值按《薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(gb 50018-2002)采用,對(duì)于木材,其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值按《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb50005-2002)采用;對(duì)于竹材,其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值按試驗(yàn)資料經(jīng)統(tǒng)計(jì)并參照國外標(biāo)準(zhǔn)確定。
材料強(qiáng)度附加分項(xiàng)系數(shù)γ'm為考慮腳手架露天重復(fù)使用的不利條件下滿足上述可靠度要求的系數(shù)。γ'm可從兩種設(shè)計(jì)方法的系數(shù)比較中加以確定,其計(jì)算式列于表5-5中。
鋼管腳手架γ'm的取值或計(jì)算式 表5-5
在1993年制訂的“統(tǒng)一規(guī)定”中,對(duì)按承載能力確定的腳手架的搭設(shè)高度h0先乘以搭設(shè)高度降低系數(shù)kh(),式中h0為以米計(jì)的計(jì)算搭設(shè)高度、無量綱)予以降低后,然后按前述k≥2.0或1.5的要求進(jìn)行第二次驗(yàn)算,并通過調(diào)整γ'm的取值使其滿足,其驗(yàn)算較為麻煩。在1997年制訂的“統(tǒng)一規(guī)定”(修訂稿)中,取消了系數(shù)kh的第一次調(diào)整,統(tǒng)一用一個(gè)系數(shù)γ'm來解決,簡(jiǎn)化了驗(yàn)算步驟。同時(shí)對(duì)規(guī)定作了一點(diǎn)說明:當(dāng)各本腳手架標(biāo)準(zhǔn)的編制組認(rèn)為有必要時(shí),可對(duì)實(shí)用搭設(shè)高度h超過限定高度hj(其值由相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)確定)的腳手架,提高其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的標(biāo)準(zhǔn)。即當(dāng)h≤hj時(shí),仍采用k=2;而當(dāng)h>hj時(shí),采用一個(gè)新的搭設(shè)高度調(diào)整系數(shù)k'h,以使k>2(并隨高度的增加而增加)。k'h的計(jì)算式為
(5-6)
式中 h、hj的值均以米計(jì),但無量綱。
k'h用于調(diào)整γ'm的值,即當(dāng)h>hj時(shí),取。
(2)鋼管腳手架結(jié)構(gòu)的通用設(shè)計(jì)表達(dá)式
一般情況下,可采用以下通用設(shè)計(jì)表達(dá)式:
1)對(duì)于受彎構(gòu)件
不組合風(fēng)載: (5-7)
組合風(fēng)載: (5-8)
2)對(duì)于軸心受壓構(gòu)件
不組合風(fēng)載: (5-9)
組合風(fēng)載: (5-10)
以上式中 sgk、sqk、swk分別為恒載、活載(施工荷載)、風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)值的作用效應(yīng)