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=8.571kN3.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NG1kNG1k=gkH=0.1440×1.850=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=0.5×la×lb×gk1=0.5×1.2×1.2×0.3=0.216kN；2)支撑梁的自重标准值NG2k2NG2k2=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=0.1193.风荷载设计值产生的立杆段弯矩MwMw=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NG1kNG1k=gkH=0.1440×18.7=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=0.5×la×lb×gk1=0.5×1.2×1.2×0.3=0.216kN；2)支撑梁的自重标准值NG2k2NG2k2=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=0.1273.风荷载设计值产生的立杆段弯矩MwMw=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NG1kNG1k=gkH=0.1823×1.850=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=la×lb×gk1=1.2×1.2×0.3=0.432kN；2)支撑梁的自重标准值NG2k2NG2k2=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NG1kNG1k=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！'