四川超高层办公楼落地平台计算书(扣件式钢管脚手架)

'落地平台计算书（博物馆）钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范。支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架，对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏，使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。本计算书还参照《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》，供脚手架设计人员参考。落地平台支撑架立面简图 落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元一、参数信息:1.基本参数立柱横向间距或排距la(m):1.00，脚手架步距h(m)：1.50；立杆纵向间距lb(m):1.00，脚手架搭设高度H(m)：31.30；立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):0.10，平台底钢管间距离(mm)：200.00；钢管类型(mm):Φ48×3.0，扣件连接方式：双扣件，扣件抗滑承载力系数:0.80；2.荷载参数脚手板自重(kN/m2):0.300；栏杆自重(kN/m2):0.150；材料堆放最大荷载(kN/m2):2.000；施工均布荷载标准值(kN/m2):2.000；二、纵向支撑钢管计算:纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为截面抵抗矩W=5.08cm3；截面惯性矩I=12.19cm4；纵向钢管计算简图1.荷载的计算：(1)脚手板与栏杆自重(kN/m)：q11=0.150+0.300×0.200=0.210kN/m；(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：q12=2.000×0.200=0.400kN/m；(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)：p1=2.000×0.200=0.400kN/m2.强度计算:最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和； 最大弯矩计算公式如下:最大支座力计算公式如下:均布恒载：q1=1.2×q11+1.2×q12=1.2×0.210+1.2×0.400=0.732kN/m；均布活载：q2=1.4×0.400=0.560kN/m；最大弯距Mmax=0.1×0.732×1.0002+0.117×0.560×1.0002=0.139kN.m；最大支座力N=1.1×0.732×1.000+1.2×0.560×1.000=1.477kN；截面应力σ=0.139×106/(5080.0)=27.307N/mm2；纵向钢管的计算强度27.307小于205.000N/mm2,满足要求!3.挠度计算:最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度；计算公式如下:均布恒载:q=q11+q12=0.610kN/m；均布活载：p=0.400kN/m；V=(0.677×0.610+0.990×0.400)×1000.04/(100×2.060×105×.0)=0.322mm纵向钢管的最大挠度小于1000.000/250与10,满足要求!三、横向支撑钢管计算:支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=1.477kN；支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kN.m)支撑钢管计算变形图(kN.m)支撑钢管计算剪力图(kN)最大弯矩Mmax=0.709kN.m；最大变形Vmax=1.973mm；最大支座力Qmax=8.095kN；截面应力σ=139.595N/mm2；横向钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于1000.000/150与10mm,满足要求!四、扣件抗滑移的计算: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。R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN；纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=8.095kN；R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!五、模板支架荷载标准值(轴力):作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1.静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架的自重(kN)：NG1=0.129×31.300=4.041kN；钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。(2)栏杆的自重(kN)：NG2=0.150×1.000=0.150kN；(3)脚手板自重(kN)：NG3=0.300×1.000×1.000=0.300kN；(4)堆放荷载(kN)：NG4=2.000×1.000×1.000=2.000kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.491kN；2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。经计算得到，活荷载标准值NQ=2.000×1.000×1.000=2.000kN；3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ=1.2×6.491+1.4×2.000=10.589kN；六、立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式: 其中N----立杆的轴心压力设计值(kN)：N=10.589kN；σ----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=1.58cm；A----立杆净截面面积(cm2)：A=4.89cm2；W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08cm3；σ--------钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2)；[f]----钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205.00N/mm2；Lo----计算长度(m)；如果完全参照《扣件式规范》，由公式(1)或(2)计算lo=k1uh(1)lo=(h+2a)(2)k1----计算长度附加系数，取值为1.167；u----计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.700；a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.100m；公式(1)的计算结果：立杆计算长度Lo=k1uh=1.167×1.700×1.500=2.976m；Lo/i=2975.850/15.800=188.000；由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.203；钢管立杆受压强度计算值；σ=10588.996/(0.203×489.000)=106.672N/mm2；立杆稳定性计算σ=106.672小于[f]=205.000满足要求！公式(2)的计算结果：Lo/i=1700.000/15.800=108.000；由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.530；钢管立杆受压强度计算值；σ=10588.996/(0.530×489.000)=40.857N/mm2；立杆稳定性计算σ=40.857小于[f]=205.000满足要求！如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算lo=k1k2(h+2a)(3)k2--计算长度附加系数，按照表2取值1.079；公式(3)的计算结果：Lo/i=2140.628/15.800=135.000； 由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.371；钢管立杆受压强度计算值；σ=10588.996/(0.371×489.000)=58.368N/mm2；立杆稳定性计算σ=58.368小于[f]=205.000满足要求！'