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.doc

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(JGJ 1302011)、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)(2006版)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)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：48.3 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1.3。本工程地处北京，基本风压0.3 kN/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50100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=4.167106mm4；W=8.333104mm3；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+0.30.60=0.210kN/m；活荷载标准值qk2=30.60=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=0.100.2521.2002+0.1172.5201.2002=0.461kNm；最大应力计算值=M/W=0.461106/8.333104=5.531N/mm2；次梁强度验算：实际弯曲应力计算值=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=(0.677qk1+0.990qk2)lb4/100EI=(0.6770.210+0.9901.800)12004/(100100004.167106)=0.958mm；次梁挠度验算：实际最大挠度计算值:=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50100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=4.167106mm4；W=8.333104mm3；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=1.10.2101.200+1.21.8001.200=2.869kN；集中力设计值： F=1.1q1lb+1.2q2lb=1.10.2521.200+1.22.5201.200=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(kNm) 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：=1.384mm 最大支座反力：F=8.571kN3.强度验算最大应力计算值=0.836106/8.333104=10.036N/mm2；主梁强度验算：实际弯曲应力计算值=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=1.384mm；主梁挠度验算：实际最大挠度计算值:=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NG1kNG1k =gkH=0.14401.850=0.266kN；(2)构配件自重标准值NG2k1)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=0.5lalbgk1=0.51.21.20.3=0.216kN；2)支撑梁的自重标准值NG2k2NG2k2=0.5lalbgk2=0.51.21.20.075=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=lHgk=1.21.8500.01=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=0.5lalbqk=0.51.21.23=2.160kN；3.风荷载标准值计算：Wk=zs0其中 z - 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z=0.814； s - 风荷载体型系数：s=1.3=1.30.873=1.135；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。0 - 基本风压(kN/m2)，按照荷载规范规定采用：0=0.3kN/m2；经计算得到，风荷载标准值为: Wk=0.8141.1350.3=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=l0/i=k1（h+2a）/i=1（h+2a）/i（k取为1）查扣件式规范附录C表C-2得：1=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；=1.474（1.5100+235）/1.59=203.881 顶部外围立杆长细比验算：实际长细比计算值:=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长细比=l0/i=k1（h+2a）/i=1.2171.474（1.5100+235）/1.59=248.123；稳定系数查扣件式规范附录A.0.6表得到：=0.1193. 风荷载设计值产生的立杆段弯矩MwMw=0.91.4WkLh2/10=0.094kNm；（三）立杆稳定性计算1.组合风荷载时,立杆的稳定性计算=N/(A)+MW/Wf立杆的轴心压力设计值N=1.2NGk+0.91.4NQk=1.2（0.266+0.292）+0.91.42.160=3.392kN；=3391.920/(0.119506)+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=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 = N/(A) f立杆的轴心压力设计值N=1.2NGk+1.4NQk=1.2（0.266+0.292）+1.42.160=3.694kN；=3694.320/(0.119506)=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=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NG1kNG1k=gkH=0.144018.7=2.693kN；(2)构配件自重标准值NG2k1)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=0.5lalbgk1=0.51.21.20.3=0.216kN；2)支撑梁的自重标准值NG2k2NG2k2=0.5lalbgk2=0.51.21.20.075=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=lHgk=1.218.70.01=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=0.5lalbqk=0.51.21.23=2.160kN；3.风荷载标准值计算：Wk=zs0其中 z - 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z=0.740；s - 风荷载体型系数：s=1.3=1.30.873=1.135；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。0 - 基本风压(kN/m2)，按照荷载规范规定采用：0=0.3kN/m2；经计算得到，风荷载标准值为: Wk=0.7401.1350.3=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 = l0/i = k2h/i=2h/i（k取为1）查扣件式规范附录C表C-4得：2=2.089；立杆的截面回转半径 ：i=1.59cm；=2.0891.5100/1.59=197.075底部外围立杆长细比验算：实际长细比计算值:=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长细比=l0/i=k2h/i=1.2172.0891.5100/1.59=239.841；稳定系数查扣件式规范附录A.0.6表得到：=0.1273. 风荷载设计值产生的立杆段弯矩MwMw=0.91.4WkLh2/10=0.086kNm；（三）立杆稳定性计算1.组合风荷载时,立杆的稳定性计算=N/(A)+MW/Wf立杆的轴心压力设计值N=1.2NGk+0.91.4NQk=1.2（2.693+0.494）+0.91.42.160=6.546kN；=6546.240/(0.127506)+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=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=N/(A)f立杆的轴心压力设计值N=1.2NGk+1.4NQk=1.2（2.693+0.494）+1.42.160=6.849kN；=6848.640/(0.127506)=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=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NG1kNG1k =gkH=0.18231.850=0.337kN；(2)构配件自重标准值NG2k1)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=lalbgk1=1.21.20.3=0.432kN；2)支撑梁的自重标准值NG2k2NG2k2=lalbgk2=1.21.20.075=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=lalbqk=1.21.23=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=l0/i=k1（h+2a）/i=1（h+2a）/i（k取为1）查扣件式规范附录C表C-2得：1=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；=1.474（1.5100+235）/1.59=203.881 顶部内立杆长细比验算：实际长细比计算值:=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长细比=l0/i=k1（h+2a）/i=1.2171.474（1.5100+235）/1.59=248.123；稳定系数查扣件式规范附录A.0.6表得到：=0.119（三）立杆稳定性计算=N/(A)f立杆的轴心压力设计值N=1.2NGk+1.4NQk =1.2（0.337+0.540）+1.44.320=7.101kN；=7100.706/(0.119506)=118.046N/mm2；顶部内立杆稳定性验算：实际抗压应力计算值=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NG1kNG1k=gkH=0.182318.7=3.409kN；(2)构配件自重标准值NG2k=0.540kN；2.活荷载标准值计算：NQk=lalbqk=1.21.23=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=l0/i=k2h/i=2h/i（k取为1）查扣件式规范附录C表C-4得：2=2.089；立杆的截面回转半径：i=1.59cm；=2.0891.5100/1.59=197.075底部内立杆长细比验算：实际长细比计算值:=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长细比=l0/i=k2h/i=1.2172.089