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1、防护棚设计计算书一、计算依据1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准JGJ130-2011 2、建筑结构荷载标准 GB50009-2012 3、钢结构设计标准 GB50017-2003 4、建筑施工临时支撑结构技术标准JGJ300-2013 5、建筑施工高处作业安全技术标准JGJ80-2011 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 10 页二、计算参数及简图基本参数名称防护棚 -1防护棚长度 L(m) 13.4 防护棚高度 H(m) 7 立杆纵距 la(m) 2 立杆横距 lb(m) 4 立杆步距 h(m) 2 防护层层数 n
2、 2 防护层间距 h1(m) 0.7 防护层次梁方向纵向搭设防护层次梁间距 a(m) 0.5 是否设置斜撑是斜撑底端高度 l1(m) 4 斜撑水平宽度 l2(m) 1.333 立杆纵向防护方式斜撑立杆形式双立杆格构柱截面边长 b(m) / 主梁与立杆扣接方式单扣件材料参数钢管类型513脚手板类型木脚手板脚手板自重标准值g1k(kN/m2) 0.35 地基基础类型混凝土楼板地基承载力特征值fak(kPa) / 架体底部垫板面积 A(m2) 0.2 搭设省份上海(省)搭设城市上海( 市)基本风压值Wo(kN/m2) 0.4 地面粗糙度类型C类指有密集建筑群的城市市区最大集中荷载标准值Fk(kN)
3、1.5 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 10 页示意简图图 1正立面图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 10 页图 2侧立面图三、防护层纵向水平钢管验算脚手板下为纵向搭设钢管时，钢管主要承受荷载为：恒荷载为钢管自重，脚手板自重；活荷载为高空坠物等产生最大集中荷载；强度验算采用荷载效应基本组合的设计值，按标准恒荷载分项系数取1.2，活荷载取 1.4；挠度验算按正常使用极限状态验算变形，分项系数均为1.0。按单跨简支梁模型计算 ,结果偏于安全。1、强度验
4、算恒荷载为： g1=1.2(g+g1k a)=1.2 (0.035+0.350.5)=0.253kN/m 活荷载为： F1=1.4Fk=1.4 1.5=2.1kN 受力简图如下 : 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 10 页图 3简支梁受力简图1 图 4承载能力极限状态下的应力图Mmax=0.811kNm =Mmax/W=0.811 106/5130=158.047N/mm2f=205N/mm2 满足要求2、挠度验算恒荷载： gk1=g+g1k a=0.035+0.35 0.5=0.21kN/m 活荷载： Fk1=Fk=1
5、.5kN 图 5正常使用极限状态下的受力简图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 10 页图 6次梁变形图 (mm) max=6.013mm = 10mm 满足要求四、防护层横向水平钢管验算横向钢管主要承受纵向钢管传递的集中力及钢管自重，恒荷载为：纵向钢管传递的恒荷载及横向钢管自重，活荷载为纵向钢管传递下来的活荷载；分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行强度及挠度验算。1、强度验算恒荷载：g2=1.2g=1.2 0.035=0.043kN/m F21=1.2(g+g1k a) la=1.2 (0.035+0.350.5)
6、 2=0.505kN 活荷载：F22=1.4Fk=1.4 1.5=2.1kN 受力简图如下：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 10 页图 7横向钢管受力简图图 8承载能力极限状态下的应力图Mmax=0.615kNm; =Mmax/W=0.615 106/5130=119.825N/mm2f=205N/mm2 满足要求2、挠度验算恒荷载：gk2=g=0.035kN/m Fk21=(g+g1k a) la=(0.035+0.350.5) 2=0.421kN/m 活荷载：Fk22=Fk=1.5kN 简图如下：图 9正常使用极限状
7、态下的受力简图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 10 页图 10横向钢管变形图(mm) max=2.172mm = 10mm 满足要求3、支座反力计算承载能力极限状态下支座反力为：R=3.941kN 正常使用极限状态下支座反力为：Rk=2.996kN五、扣件抗滑移计算由上知最大扣件滑移力为Rmax=3.941kNR=8N/mm2满足要求六、立柱验算1、长细比验算防护棚立杆一般只在纵向有水平支撑杆，横向只有地面、斜撑(存在时 )及防护层约束，故一般为横向失稳。l0=k l1=1 1.656 2=3.312m则长细比为：=l0
8、/i=3.3121000/17=194.824 =210满足要求精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 10 页2、立柱稳定性验算根据= 194.824查JGJ130-2011 附录A.0.6得到=0.189；考虑风荷载作用，立杆轴向力设计值为：恒荷载NG1=1.2 k (H-l1)+(H-l1)/h la+(H-l1)2+l22)0.5+0.5n lb la/a+2la g+1.2 0.5n lb la g1k =1.2 (2 (7-4)+(7-4)/22+(7-4)2+1.3332)0.5+0.5 2 4 2/0.5+2 2
9、) 0.035+1.2 0.5 2 4 2 0.35=4.735 活荷载： NQ1=R=3.941kN 轴向力设计值： N1=NG1+NQ1=4.735+3.941=8.676kN 风荷载： Mw=0.9 1.4wklaH2/10=0.9 1.4 0.059 0.65 0.4 2 72/10=0.189kN f=N1/( A0)+Mw/W=8.676 1000/(0.1892 452)+0.189 106/(2 5.13 1000)=69.147N/mm2 =205N/mm2满足要求七、斜撑稳定性验算斜撑与立杆夹角： 1=arctanl2/(H-l1)=0.418 1、防护层间斜撑稳定性验算斜
10、撑自由长度： lx1=h1/cos1=0.7/0.914=0.766 斜撑计算长度 :l01=k1lx1=1 1.2 0.766=0.919 长细比 x1=l01/i=0.9191000/17=54.07 =210满足要求根据x1查JGJ130-2011 附录A.0.6得到x1=0.839；斜撑轴力： Nx1=R/cos1=3.941/0.914=4.312 f=N/( A)=Nx1/( x1A0)=8.676/(0.8392 452)=0.011N/mm2 =205N/mm2满足要求精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 10
11、 页2、防护层下部斜撑稳定性验算斜撑自由长度： lx2=H-(n-1)h1-l1/cos1=(7-(2-1)0.7-4)/0.914=2.517 斜撑计算长度 :l02=k2lx2=1 1.2 2.517=3.02 长细比 x2=l02/i=3.021000/17=177.658 = 210 满足要求根据x2查JGJ130-2011 附录A.0.6得到x2=0.226；顶层防护层传递给斜撑的轴力为：Nx1=R/cos1=3.941/0.914=4.312kN；底层防护传递给斜撑的轴力计算近似按等于支座上部范围内材料的重力，支撑面积按支座跨度中心均分。Rx2=1.2g1k la (lb-l2)/2+1.2gla+(lb-l2)/2 la/a=1.20.35 2 (4-1.333)/2+1.20.035 (2+(4-1.333)/22/0.5)=1.433kN;底部防护层传递斜撑轴向力：Nx2=Rx2/cos1=1.433/0.914=1.568kN; Nx=(Nx1+Nx2) n/2=(4.312+1.568)2/2=5.88kN；f=N/( A)=Nx/( x2A0)=5.88 1000/(0.2262 452)=28.82N/mm2 =205N/mm2 满足要求精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 10 页