防护棚计算书.docx

防护棚计算书 编制依据建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001。 由于防护棚有双层防护，故只按照承载能力极限状态设计，不考虑正常使用极限状态。计算书中规定防护棚开间方向为横向，进深方向为纵向，简图如下 一、参数信息 1、构造参数 立杆横距lbm1.8 ； 立杆纵距lam2.1 ； 防护棚高度Hm5 ； 上下防护层间距h1m0.6 ； 立杆步距hm1.5 ； 斜撑与立杆连接点与地面的距离h2m1.6 ； 斜撑与立杆连接点到下防护层的距离h3m 1.5； 水平钢管搭设方式钢管沿纵向搭设 ； 水平钢管间距am0.3 ； 钢管类型Φ48 3.5 ； 扣件连接方式双扣件 ,双扣件抗滑承载力调整系数 0.8 ； 2.荷载参数 高空坠落物最大荷载标准值NkN1 ； 脚手板自重kN/m20.35 ； 栏杆及挡脚板自重kN/m0.15 ； 3.地基参数 地基土类型素填土； 地基承载力标准值kPa 120； 立杆基础底面面积m2 0.25； 地基承载力调整系数 1。 二、纵向水平支撑钢管计算 纵向钢管按照三跨连续梁计算，承受脚手板自重、坠落物冲击集中荷载。由于防护棚有双层防护，故只按照承载能力极限状态设计，不考虑正常使用极限状态。截面几何参数如下 截面抵抗矩 W 5.08 cm3; 截面惯性矩 I 12.19 cm4; 纵向钢管计算简图 1、荷载的计算 1脚手板自重kN/m q1 0.350.3 0.105 kN/m； 2 高空坠落物最大荷载标准值kN N 1 kN； 2.强度验算 纵向支撑钢管按三跨连续梁计算； 最大弯矩计算公式如下 M 0.08ql2 0.2Fl 均布恒载q 1.2 0.105 0.126 kN/m； 冲击荷载F 1.41 1.400 kN； 最大弯距 M 0.080.1262.12 0.21.4002.1 0.632 kN.m； 最大应力 σ M / W 0.632106 / 5.08103 124.499 N/mm2； 支撑钢管的抗压强度设计值 [f]205 N/mm2； 支撑钢管的计算应力 124.499 N/mm2 小于 钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2，满足要求 三、横向支撑钢管计算 横向水平钢管按照承载能力极限状态设计，按照集中荷载作用下的简支梁计算； 冲击荷载按最不利情况作用于跨中，上部钢管传递的恒载按等间距步置。 冲击荷载 F 1.400 kN； 上部钢管传递恒载P1.20.350.32.1 0.265 kN； 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图kNm 最大弯矩 Mmax 0.987 kNm ； 最大应力 σ Mmax / W 0.987106 / 5.08103 194.333 N/mm2； 支撑钢管的计算应力 194.333 N/mm2 小于 横向钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求 四、扣件抗滑移计算 水平钢管传递最大支座力N1.400 1.8 / 0.30.265/22.194； 按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN，扣件抗滑移按下式 R ≤Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN； 水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R 2.194 kN； R 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求 五、立杆的稳定性验算 （一）立杆荷载计算 作用于立杆的荷载包括防护棚结构自重、构配件自重、冲击荷载。 1、 防护棚结构自重NG1 钢管自重取0.04kN/m,扣件自重取0.015kN/个 ； 钢管长度L[1.8/22.11.8/20.3] 25－0.6/1.5 2.15 25.56 m ；扣件数量n225－0.6/1.5 7 个 ； NG10.0425.56 0.0157 1.127 kN； 2、 防护棚构配件自重kN 栏杆、挡脚板自重0.152.1 0.315 kN； 脚手板自重0.351.82.1/2 0.662 kN； NG20.3150.6620.977 kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG 1.127 0.977 2.104 kN； 3、冲击荷载NQ kN NQ 1 kN ； 立杆荷载设计值 N 1.2NG 1.4NQ 1.22.104 1.41 3.925 kN； （二）立杆的稳定性验算 立杆的稳定性计算公式 σ N/φA ≤ [f] 其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值kNN 3.925 kN； φ ---- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到； i ---- 计算立杆的截面回转半径cm i 1.58 cm； A ---- 立杆净截面面积cm2A 4.89 cm2； W ---- 立杆净截面模量抵抗矩cm3W 5.08 cm3； σ ------- 钢管立杆最大应力计算值 N/mm2； [f] ---- 钢管立杆抗压强度设计值 [f] 205 N/mm2； l0 ---- 计算长度 m； 参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001 l0 kμh ； k ---- 计算长度附加系数，取值为1.167； μ---- 计算长度系数，参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001表5.3.3；取μ 1.8； h ---- 立杆自由长度； 防护棚不同于落地脚手架，一般的落地架在主节点处有横向水平杆支撑，故立杆自由长度取立杆步距；而防护棚在主节点处大多无横向水平杆支撑，立杆自由长度h取值如下； 斜撑与立杆的连接点到地面的距离为1.6 m，；斜撑与立杆的连接点到下层防护层的距离为1.5 m； h取上述两者的最大值 1.6 m。 立杆计算长度 l0 kμh 1.1671.81.6 3.34 m； λ＝l0/i 3.34102 / 1.58 212 ； 由长细比λ查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ 0.162 ； 钢管立杆受压应力计算值 ； σ 3.925 103/ 0.1624.89102 49.566 N/mm2； 钢管立杆稳定性验算 σ 49.566 N/mm2 小于 抗压强度设计值 [f] 205 N/mm2，满足要求 六、立杆的地基承载力计算 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p ≤ fg 地基承载力设计值 fg fgkkc 120.000 kPa； 其中，地基承载力标准值fgk 120 kPa； 脚手架地基承载力调整系数kc 1； 立杆基础底面的平均压力p N/A 15.699 kPa ； 立杆的轴心压力设计值 N 3.925 kN； 基础底面面积 A 0.25 m2 。 p15.699 ＜ fg120.000 kPa 。地基承载力满足要求