防护棚计算书.docx
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防护棚计算书.docx
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防护棚计算书
防护棚计算书
计算依据:
1、?
建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规?
JGJ130-2011
2、?
建筑施工高处作业平安技术规?
JGJ80-91
3、?
建筑地基根底设计规?
GB50007-2011
4、?
建筑构造荷载规?
GB50009-2012
5、?
钢构造设计规?
GB50017-2003
一、搭设参数
立杆纵距la(mm)
1500
立杆横距lb(mm)
6000
立杆步距h(mm)
1200
防护棚高度H(mm)
3000
防护层层数n
1
上下防护层间距h1(mm)
800
斜撑与立杆连接点到地面的距离h2(mm)
1500
顶层水平钢管搭设方式
钢管沿纵向搭设
水平钢管间距a(mm)
400
横向斜撑与顶层防护层连接点到立杆的距离l1(mm)
2500
纵向外侧防护布置方式
剪刀撑
钢管类型
Ф48×3
扣件连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.8
立杆布置
格构柱
格构柱截面边长a1(mm)
400
立杆计算长度系数μ1
1.3
斜撑计算长度系数μ2
1.3
计算简图:
扣件钢管防护棚_正面图
扣件钢管防护棚_侧面图
二、荷载设计
防护层防护材料类型
脚手板
防护层防护材料自重标准值gk1(kN/m2)
0.5
栏杆与挡脚板类型
竹串片脚手板
栏杆与挡脚板自重标准值gk2(kN/m)
0.11
纵向外侧防护荷载标准值gk3(kN/m)
0.2
高空坠落物最大荷载标准值Pk(kN)
1
三、纵向水平杆验算
钢管抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
钢管截面惯性矩I(mm4)
107800
钢管弹性模量E(N/mm2)
206000
钢管截面抵抗矩W(mm3)
4490
承载力使用极限状态
格构柱
q=1.2(gk1×a+0.033)=1.2×(0.5×0.4+0.033)=0.28kN/m
p=1.4Pk=1.4×1=1.4kN
正常使用极限状态
格构柱
q1=gk1×a+0.033=0.5×0.4+0.033=0.233kN/m
p1=Pk=1kN
1、抗弯验算
Mmax=0.335kN·m
σ=Mmax/W=0.335×106/4490=74.711N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=1.363mm
[ν]=min[max{a1,la,l2-a1}/150,10]=min[max{400,1500,800-400}/150,10]=10mm
νmax≤[ν]
满足要求!
3、支座反力计算
承载力使用极限状态
Rmax=1.637kN
四、横向水平杆验算
钢管抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
钢管截面惯性矩I(mm4)
107800
钢管弹性模量E(N/mm2)
206000
钢管截面抵抗矩W(mm3)
4490
承载力使用极限状态
格构柱:
F=1.2(gk1a+0.033)(la+a1)/2=1.2×(0.5×0.4+0.033)×(1.5+0.4)/2=0.266kN
p=1.4Pk=1.4×1=1.4kN
正常使用极限状态
格构柱:
F1=(gk1a+0.033)(la+a1)/2=(0.5×0.4+0.033)×(1.5+0.4)/2=0.222kN
p1=Pk=1kN
计算简图如下:
1、抗弯验算
σ=Mmax/W=0.59×106/4490=131.311N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=5.356mm≤[ν]=min[max(l1-a1,lb,a1)/150,10]=min[max(2500-400,6000,400)/150,10]=10mm
满足要求!
3、支座反力计算
承载力使用极限状态
Rmax=3.081kN
五、扣件抗滑承载力验算
扣件连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.8
Rmax=3.081kN≤Rc=0.8×8=6.4kN
满足要求!
六、斜撑稳定性验算
斜撑计算长度系数μ2
1.3
钢管抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
钢管截面惯性矩I(mm4)
107800
钢管弹性模量E(N/mm2)
206000
钢管截面抵抗矩W(mm3)
4490
α1=arctan(l1/(H-h2))=arctan(2500/(3000-1500))=59.036°
第1层防护层传递给斜撑荷载计算
〔1〕横向斜撑验算
承载力使用极限状态
格构柱:
F=1.2(gk1a+0.033)(la+a1)/2=1.2×(0.5×0.4+0.033)×(1.5+0.4)/2=0.266kN
p=1.4Pk=1.4×1=1.4kN
横向斜撑计算简图如下:
横向斜撑最大支座反力:
R2max=2.125kN
横向斜撑轴向力:
N21=R2max/cosα1=2.125/cos59.036°=4.131kN
N=N21=4.131kN
斜撑自由长度:
h=(H-(n-1)h1-h2)/cosα1=(3-(1-1)×0.8-1.5)/cos59.036°=2.915m
斜撑计算长度l0=kμ2h=1×1.3×2.915=3.79m
长细比λ=l0/i=3790.119/15.9=238.372≤250
满足要求!
轴心受压构件的稳定系数计算:
斜撑计算长度l0=kμ2h=1.155*1.300*2.915=4.378m
长细比λ=l0/i=4378/15.9=275.32
查?
规?
JGJ130-2011表A.0.6得,φ=0.097
σ=N/(φA)=4130.941/(0.097×424)=100.655N/mm2
σ≤[f]=205N/mm2
满足要求!
七、立杆稳定性验算
立杆布置
格构柱
钢管截面惯性矩I(mm4)
107800
立杆计算长度系数μ1
1.3
钢管截面抵抗矩W(mm3)
4490
立杆截面回转半径i(mm)
15.9
钢管抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
立杆截面面积A(mm2)
424
立杆荷载计算
1、防护棚构造自重NG1k
钢管长度:
L=n[(la+a1)((lb+2a1)/a+1)/2+lb]+2(l12+(H-h2)2)0.5+4H=1×[(1.5+0.4)×((6+2×0.4)/0.4+1)/2+6]+2×(2.52+(3-1.5)2)0.5+4×3=40.931m
扣件数量:
m=2n[((lb+2a1)/a-3)/2+1×4]=2×1×[((6+2×0.4)/0.4-3)/2+1×4]=22个
NG1k=0.033L+0.015m=0.033×40.931+0.015×22=1.693kN
2、防护棚构配件自重NG2k
防护层防护材料自重标准值NG2k1=n×gk1×(la+a1)×(lb+2a1)/2=1×0.5×(1.5+0.4)×(6+2×0.4)/2=3.23kN
栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2=gk2×(la+a1)=0.11×(1.5+0.4)=0.209kN
纵向外侧防护自重标准值NG2k3=gk3×(la+a1)=0.2×(1.5+0.4)=0.38kN
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=3.23+0.209+0.38=3.819kN
经计算得到,静荷载标准值:
NGk=NG1k+NG2k=1.693+3.819=5.512kN
3、冲击荷载标准值NQk
NQk=Pk=1kN
立杆荷载设计值:
N=1.2NGk+1.4NQk=1.2×5.512+1.4×1=8.014kN
立杆的稳定性验算
1、立杆长细比验算
立杆自由长度h取立杆步距1.2m
立杆计算长度l0=kμ1h=1×1.3×1.2=1.56m
长细比λ=l0/i=1560/15.9=98.113≤210
满足要求!
轴心受压构件的稳定系数计算:
立杆计算长度l0=kμ2h=1.155*1.300*1.200=1.802m
长细比λ=l0/i=1802/15.9=113.32
查?
规?
JGJ130-2011表A.0.6得,φ=0.496
2、立杆稳定性验算
σ=N/4/(φA)=8014.401/4/(0.496×424)=9.527N/mm2
σ≤[f]=205N/mm2
满足要求!
八、立杆地基承载力验算
地基土类型
素填土
地基承载力特征值fg(kPa)
140
地基承载力调整系数kc
1
垫板底面积A(m2)
0.25
立杆荷载标准值:
N=NGk+NQk=5.512+1=6.512kN
立杆底垫板平均压力P=N/(kcA)=6.512/(1×0.25)=26.048kPa
P≤fg=140kPa
满足要求!
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