恒智天成安全计算软件扣件式钢管满堂支撑架用于安装工程计算书.docx
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恒智天成安全计算软件扣件式钢管满堂支撑架用于安装工程计算书
恒智天成安全计算软件扣件式钢管满堂支撑架(用于安装工程)计算书
本计算书依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2006版)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)以及本工程的施工图纸等编制。
脚手架搭设体系剖面图
脚手架搭设体系平面图
一、恒智天成安全计算软件参数信息
满堂支撑架类型:
剪刀撑设置普通型
钢管类型:
Φ48.3×3.6mm,搭设高度:
18。
7m.
立杆步距h:
1。
5m。
立杆间距:
纵距la=1.2m,横距lb=1。
2m。
扫地杆距支撑面h1:
0。
15m。
作业层施工均布荷载标准值:
3KN/m2。
脚手板:
冲压钢脚手板,脚手板自重:
0.3KN/m2。
脚手架类型:
密目安全网全封闭。
密目安全网:
2300目/100cm2,A0=1.3mm2,自重:
0。
01KN/m2.
全封闭脚手架背靠建筑物的状况:
背靠敞开、框架和开洞墙1。
3φ。
本工程地处北京,基本风压0。
3kN/m2;
地面粗糙度类别:
C类(有密集建筑群市区)。
立杆支撑面:
脚手架放置在地面上.
二、恒智天成安全计算软件次梁的计算:
次梁采用1根50×100矩形木楞,间距600mm。
次梁的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=4。
167×106mm4;
W=8.333×104mm3;
E=10000N/mm2;
次梁按照三跨连续梁进行强度和挠度计算。
1。
均布荷载值计算
作用在次梁上的荷载标准值:
恒荷载标准值qk1=0.030+0。
3×0.60=0.210kN/m;
活荷载标准值qk2=3×0。
60=1。
800kN/m;
作用在次梁上的荷载设计值:
恒荷载设计值q1=1.2qk1=0.252kN/m;
活荷载设计值q2=1。
4qk2=2.520kN/m;
2.强度验算
最大弯距Mmax=0。
10q1lb2+0.117q2lb2=0。
10×0.252×1.2002+0.117×2.520×1。
2002=0.461kN·m;
最大应力计算值σ=M/W=0.461×106/8.333×104=5.531N/mm2;
次梁强度验算:
实际弯曲应力计算值σ=5。
531N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=12.56N/mm2,满足要求!
3.挠度验算:
最大挠度ν=(0。
677qk1+0.990qk2)lb4/100EI=(0。
677×0.210+0。
990×1.800)×12004/(100×10000×4。
167×106)=0。
958mm;
次梁挠度验算:
实际最大挠度计算值:
ν=0。
958mm小于最大允许挠度值min(1200/150,10)=8。
000mm,满足要求!
三、恒智天成安全计算软件主梁的计算:
主梁采用1根50×100矩形木楞,间距1200mm。
主梁的截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:
I=4.167×106mm4;
W=8。
333×104mm3;
E=10000N/mm2;
次梁把荷载以集中力的形式传递给主梁,主梁按照集中与均布荷载作用下的三跨连续梁计算。
1。
次梁传递给主梁的集中力计算
集中力标准值:
F=1.1qk1lb+1.2qk2lb=1。
1×0。
210×1。
200+1.2×1.800×1。
200=2。
869kN;
集中力设计值:
F=1.1q1lb+1。
2q2lb=1。
1×0。
252×1。
200+1.2×2。
520×1.200=3.961kN;
2.主梁受力计算
根据上面计算的荷载进行电算,得到计算简图及内力、变形图如下:
弯矩和剪力计算简图
弯矩图(kN·m)
剪力图(kN)
变形计算简图
变形图(mm)
计算得到:
最大弯矩:
M=0.836kN。
m
最大变形:
ν=1.384mm
最大支座反力:
F=8.571kN
3.强度验算
最大应力计算值σ=0。
836×106/8.333×104=10。
036N/mm2;
主梁强度验算:
实际弯曲应力计算值σ=10.036N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=17.33N/mm2,满足要求!
4。
挠度验算
最大挠度ν=1.384mm;
主梁挠度验算:
实际最大挠度计算值:
ν=1.384mm小于最大允许挠度值min(1200/150,10)=8。
000mm,满足要求!
四、恒智天成安全计算软件顶部外围立杆的稳定性计算:
(一)脚手架立杆荷载计算
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载、风荷载。
1。
静荷载标准值计算:
(1)结构自重标准值NG1k
NG1k=gkH=0.1440×1.850=0。
266kN;
(2)构配件自重标准值NG2k
1)脚手板的自重标准值NG2k1
采用冲压钢脚手板,自重标准值gk1=0。
3kN/m2。
NG2k1=0。
5×la×lb×gk1=0.5×1.2×1.2×0.3=0.216kN;
2)支撑梁的自重标准值NG2k2
NG2k2=0.5×la×lb×gk2=0.5×1.2×1。
2×0.075=0.054kN;
3)安全网自重标准值NG2k3
采用2300目/100cm2,A0=1。
3mm2密目安全网全封闭,自重标准值gk=0。
01kN/m2.
NG2k3=l×H×gk=1.2×1.850×0.01=0.022kN;
构配件自重标准值NG2k=0.216+0.054+0.022=0.292kN;
2.活荷载标准值计算:
NQk=0.5×la×lb×qk=0.5×1。
2×1。
2×3=2。
160kN;
3.风荷载标准值计算:
Wk=μz·μs·ω0
其中μz——风荷载高度变化系数,按照荷载规范的规定采用:
脚手架顶部μz=0。
814;
μs—-风荷载体型系数:
μs=1。
3φ=1.3×0。
873=1.135;φ为挡风系数,考虑了脚手架和围护材料的共同作用,计算过程复杂因篇幅有限计算过程从略。
ω0--基本风压(kN/m2),按照荷载规范规定采用:
ω0=0。
3kN/m2;
经计算得到,风荷载标准值为:
Wk=0。
814×1.135×0.3=0.277kN/m2;
(二)基本数据计算
1.立杆长细比验算
依据《扣件式规范》第5。
1.9条:
长细比λ=l0/i=kμ1(h+2a)/i=μ1(h+2a)/i(k取为1)
查《扣件式规范》附录C表C-2得:
μ1=1.474;
立杆的截面回转半径:
i=1。
59cm;
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度:
a=35cm;
λ=1。
474×(1.5×100+2×35)/1.59=203.881
顶部外围立杆长细比验算:
实际长细比计算值:
λ=203.881小于容许长细比210,满足要求!
2.确定轴心受压构件的稳定系数φ
长细比λ=l0/i=kμ1(h+2a)/i=1。
217×1.474×(1。
5×100+2×35)/1.59=248.123;
稳定系数φ查《扣件式规范》附录A。
0.6表得到:
φ=0.119
3。
风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw
Mw=0.9×1。
4WkLh2/10=0.094kN·m;
(三)立杆稳定性计算
1.组合风荷载时,立杆的稳定性计算
σ=N/(φA)+MW/W≤[f]
立杆的轴心压力设计值N=1.2∑NGk+0。
9×1。
4∑NQk
=1.2×(0。
266+0.292)+0.9×1.4×2。
160=3.392kN;
σ=3391.920/(0.119×506)+94265.257/5260=74.310N/mm2;
顶部外围立杆稳定性验算(组合风荷载):
实际抗压应力计算值σ=74.310N/mm2小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
2。
不组合风荷载时,立杆的稳定性计算
σ=N/(φA)≤[f]
立杆的轴心压力设计值N=1。
2∑NGk+1.4∑NQk
=1.2×(0.266+0。
292)+1.4×2.160=3。
694kN;
σ=3694.320/(0.119×506)=61。
416N/mm2;
顶部外围立杆稳定性验算(不组合风荷载):
实际抗压应力计算值σ=61.416N/mm2小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
五、恒智天成安全计算软件底部外围立杆的稳定性计算:
(一)脚手架立杆荷载计算
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载、风荷载。
1。
静荷载标准值计算:
(1)结构自重标准值NG1k
NG1k=gkH=0.1440×18.7=2。
693kN;
(2)构配件自重标准值NG2k
1)脚手板的自重标准值NG2k1
采用冲压钢脚手板,自重标准值gk1=0。
3kN/m2。
NG2k1=0。
5×la×lb×gk1=0。
5×1.2×1。
2×0。
3=0。
216kN;
2)支撑梁的自重标准值NG2k2
NG2k2=0。
5×la×lb×gk2=0.5×1.2×1.2×0。
075=0。
054kN;
3)安全网自重标准值NG2k3
采用2300目/100cm2,A0=1.3mm2密目安全网全封闭,自重标准值gk=0。
01kN/m2。
NG2k3=l×H×gk=1。
2×18。
7×0。
01=0。
224kN;
构配件自重标准值NG2k=0。
216+0.054+0。
224=0。
494kN;
2。
活荷载标准值计算:
NQk=0.5×la×lb×qk=0。
5×1.2×1。
2×3=2。
160kN;
3.风荷载标准值计算:
Wk=μz·μs·ω0
其中μz——风荷载高度变化系数,按照荷载规范的规定采用:
脚手架底部μz=0.740;
μs——风荷载体型系数:
μs=1。
3φ=1。
3×0.873=1.135;φ为挡风系数,考虑了脚手架和围护材料的共同作用,计算过程复杂因篇幅有限计算过程从略。
ω0-—基本风压(kN/m2),按照荷载规范规定采用:
ω0=0.3kN/m2;
经计算得到,风荷载标准值为:
Wk=0。
740×1。
135×0。
3=0。
252kN/m2;
(二)基本数据计算
1。
立杆长细比验算
依据《扣件式规范》第5。
1。
9条:
长细比λ=l0/i=kμ2h/i=μ2h/i(k取为1)
查《扣件式规范》附录C表C-4得:
μ2=2.089;
立杆的截面回转半径:
i=1。
59cm;
λ=2。
089×1。
5×100/1。
59=197.075
底部外围立杆长细比验算:
实际长细比计算值:
λ=197.075小于容许长细比210,满足要求!
2。
确定轴心受压构件的稳定系数φ
长细比λ=l0/i=kμ2h/i=1.217×2.089×1.5×100/1.59=239.841;
稳定系数φ查《扣件式规范》附录A.0。
6表得到:
φ=0.127
3。
风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw
Mw=0.9×1。
4WkLh2/10=0。
086kN·m;
(三)立杆稳定性计算
1。
组合风荷载时,立杆的稳定性计算
σ=N/(φA)+MW/W≤[f]
立杆的轴心压力设计值N=1.2∑NGk+0。
9×1.4∑NQk
=1.2×(2。
693+0.494)+0。
9×1.4×2.160=6。
546kN;
σ=6546.240/(0.127×506)+85695。
688/5260=118。
032N/mm2;
底部外围立杆稳定性验算(组合风荷载):
实际抗压应力计算值σ=118.032N/mm2小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
2.不组合风荷载时,立杆的稳定性计算
σ=N/(φA)≤[f]
立杆的轴心压力设计值N=1.2∑NGk+1.4∑NQk
=1。
2×(2。
693+0.494)+1.4×2.160=6。
849kN;
σ=6848.640/(0。
127×506)=106。
440N/mm2;
底部外围立杆稳定性验算(不组合风荷载):
实际抗压应力计算值σ=106。
440N/mm2小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
六、恒智天成安全计算软件顶部内立杆的稳定性计算:
(一)脚手架立杆荷载计算
由于结构外围采用密目安全网全封闭,可不考虑风荷载对脚手架的影响。
1.静荷载标准值计算:
(1)结构自重标准值NG1k
NG1k=gkH=0.1823×1.850=0。
337kN;
(2)构配件自重标准值NG2k
1)脚手板的自重标准值NG2k1
采用冲压钢脚手板,自重标准值gk1=0。
3kN/m2.
NG2k1=la×lb×gk1=1.2×1。
2×0。
3=0.432kN;
2)支撑梁的自重标准值NG2k2
NG2k2=la×lb×gk2=1.2×1。
2×0。
075=0。
108kN;
构配件自重标准值NG2k=0.432+0。
108=0。
540kN;
2。
活荷载标准值计算:
NQk=la×lb×qk=1.2×1。
2×3=4.320kN;
(二)基本数据计算
1。
立杆长细比验算
依据《扣件式规范》第5。
1。
9条:
长细比λ=l0/i=kμ1(h+2a)/i=μ1(h+2a)/i(k取为1)
查《扣件式规范》附录C表C-2得:
μ1=1。
474;
立杆的截面回转半径:
i=1.59cm;
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度:
a=35cm;
λ=1.474×(1.5×100+2×35)/1.59=203.881
顶部内立杆长细比验算:
实际长细比计算值:
λ=203。
881小于容许长细比210,满足要求!
2.确定轴心受压构件的稳定系数φ
长细比λ=l0/i=kμ1(h+2a)/i=1.217×1。
474×(1。
5×100+2×35)/1.59=248。
123;
稳定系数φ查《扣件式规范》附录A.0.6表得到:
φ=0.119
(三)立杆稳定性计算
σ=N/(φA)≤[f]
立杆的轴心压力设计值N=1。
2∑NGk+1。
4∑NQk
=1.2×(0。
337+0。
540)+1.4×4。
320=7。
101kN;
σ=7100。
706/(0.119×506)=118.046N/mm2;
顶部内立杆稳定性验算:
实际抗压应力计算值σ=118。
046N/mm2小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
七、恒智天成安全计算软件底部内立杆的稳定性计算:
(一)脚手架立杆荷载计算
由于结构外围采用密目安全网全封闭,可不考虑风荷载对脚手架的影响。
1.静荷载标准值计算:
(1)结构自重标准值NG1k
NG1k=gkH=0.1823×18.7=3。
409kN;
(2)构配件自重标准值NG2k=0。
540kN;
2。
活荷载标准值计算:
NQk=la×lb×qk=1。
2×1.2×3=4。
320kN;
(二)基本数据计算
1。
立杆长细比验算
依据《扣件式规范》第5.1.9条:
长细比λ=l0/i=kμ2h/i=μ2h/i(k取为1)
查《扣件式规范》附录C表C-4得:
μ2=2.089;
立杆的截面回转半径:
i=1.59cm;
λ=2.089×1.5×100/1.59=197.075
底部内立杆长细比验算:
实际长细比计算值:
λ=197.075小于容许长细比210,满足要求!
2。
确定轴心受压构件的稳定系数φ
长细比λ=l0/i=kμ2h/i=1.217×2.089×1。
5×100/1.59=239.841;
稳定系数φ查《扣件式规范》附录A.0。
6表得到:
φ=0。
127
(三)立杆稳定性计算
σ=N/(φA)≤[f]
立杆的轴心压力设计值N=1。
2∑NGk+1。
4∑NQk
=1.2×(3。
409+0.540)+1.4×4.320=10。
787kN;
σ=10786.812/(0.127×506)=167.647N/mm2;
底部内立杆稳定性验算:
实际抗压应力计算值σ=167。
647N/mm2小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
八、恒智天成安全计算软件构造要求:
依据《扣件架规范(JGJ130—2011)》第6。
9。
7条规定:
当满堂支撑架高宽比大于2或2。
5时,满堂支撑架应在支架的四周和中部与结构柱进行刚性连接,连墙件水平间距应为6m~9m,竖向间距应为2m~3m.在无结构柱部位应采取预埋钢管等措施与建筑结构进行刚性连接,在有空间部位,满堂支撑架宜超出顶部加载区投影范围向外延伸布置2~3跨。
支撑架高宽比不应大于3。
九、恒智天成安全计算软件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=fgk×kc=300.000kPa;
其中,地基承载力标准值:
fgk=750kPa;
脚手架地基承载力调整系数:
kc=0.4;
立杆基础底面的平均压力:
p=N/A=43。
147kPa;
立杆的轴心压力设计值:
N=10。
787kN;
基础底面面积:
A=0.25m2.
p=43.147kPa<fg=300。
000kPa。
地基承载力满足要求!
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