钢管落地卸料平台计算书

钢管落地卸料平台计算书扣件式钢管落地平台的计算依照《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》(GB50007-2011)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《钢结构设计规范》(GB50017-2014)等编制。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。本计算书编写还参考了《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》一文。一、参数信息:1.基本参数立杆横向间距或排距la(m):0.60，立杆步距h(m)：1.50；立杆纵向间距lb(m):0.60，平台支架计算高度H(m)：10.00；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)：300.00；钢管类型(mm):Φ48Χ3.0，扣件连接方式：单扣件，取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/m):0.150；材料堆放最大荷载(kN/m2):5.000；施工均布荷载(kN/m2):4.000；3.地基参数地基土类型:；地基承载力标准值(kPa):120.00；立杆基础底面面积(m2):0.20；地基承载力调整系数:1.00。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，截面几何参数为截面抵抗矩W=4.49cm3；截面惯性矩I=10.78cm4；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=0.15+0.3×0.3=0.24kN/m；(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：q12=5×0.3=1.5kN/m；(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)：p1=4×0.3=1.2kN/m2.强度验算:依照《规范》5.2.4规定，纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。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:均布荷载：q1=1.2×q11+1.2×q12=1.2×0.24+1.2×1.5=2.088kN/m；均布活载：q2=1.4×1.2=1.68kN/m；最大弯距Mmax=0.1×2.088×0.62+0.117×1.68×0.62=0.146kN.m；最大支座力N=1.1×2.088×0.6+1.2×1.68×0.6=2.588kN；最大应力σ=Mmax/W=0.146Χ106/(4490)=32.501N/mm2；纵向钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2；纵向钢管的计算应力32.501N/mm2小于纵向钢管的抗压设计强度205N/mm2，满足要求！3.挠度验算: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=1.74kN/m；均布活载：p=1.2kN/m；ν=(0.677Χ1.74+0.990Χ1.2)Χ6004/(100×2.06×105×107800)=0.138mm；纵向钢管的最大挠度为0.138mm小于纵向钢管的最大容许挠度600/150与10mm，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取板底纵向支撑钢管传递力，P=2.588kN；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(mm)支撑钢管计算剪力图(kN)最大弯矩Mmax=0.272kN.m；最大变形Vmax=0.289mm；最大支座力Qmax=5.564kN；最大应力σ=60.525N/mm2；横向钢管的计算应力60.525N/mm2小于横向钢管的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！支撑钢管的最大挠度为0.289mm小于支撑钢管的最大容许挠度600/150与10mm，满足要求！四、扣件抗滑移的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN；纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=5.564kN；R6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!五、模板支架立杆荷载标准值(轴力)计算: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=0.129×10=1.291kN；(2)栏杆的自重(kN)：NG2=0.15×0.6=0.09kN；(3)脚手板自重(kN)：NG3=0.3×0.6×0.6=0.108kN；(4)堆放荷载(kN)：NG4=5×0.6×0.6=1.8kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.289kN；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=4×0.6×0.6=1.44kN；3.因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ=1.2×3.289+1.4×1.44=5.963kN；六、立杆的稳定性验算: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=5.963kN；φ-------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=1.59cm；A----立杆净截面面积(cm2)：A=4.24cm2；W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.49cm3；σ-------钢管立杆最大应力计算值(N/mm2)；[f]----钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；KH----高度调整系数：KH=1/(1+0.005×(10-4))=0.971；L0----计算长度(m)；如果完全参照《扣件式规范》，由公式(1)或(2)计算l0=k1μh(1)l0=h+2a(2)k1----计算长度附加系数，取值为1.167；μ----计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；μ=1.7；a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.1m；公式(1)的计算结果：立杆计算长度L0=k1μh=1.167Χ1.7Χ1.5=2.976m；L0/i=2975.85/15.9=187；由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.205；钢管立杆受压应力计算值；σ=5962.8/(0.205Χ424)=68.601N/mm2；钢管立杆稳定性验算σ=68.601N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！公式(2)的计算结果：L0/i=1700/15.9=107；由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.537；钢管立杆受压应力计算值；σ=5962.8/(0.537Χ424)=26.188N/mm2；钢管立杆稳定性验算σ=26.188N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，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l0=k1k2(h+2a)(3)k2--计算长度附加系数，按照表2取值1.021；公式(3)的计算结果：L0/i=2025.562/15.9=127；由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.412；钢管立杆受压应力计算值；σ=5962.8/(0.412Χ424)=34.134N/mm2；钢管立杆稳定性验算σ=34.134N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则容易存在安全隐患。以上表参照杜荣军:《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》七、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=120kPa；其中，地基承载力标准值：fgk=120kPa；脚手架地基承载力调整系数：kc=1；立杆基础底面的平均压力：p=N/A=29.81kPa；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：N=5.96kN；基础底面面积：A=0.2m2。p=29.81≤fg=120kPa。地基承载力满足要求！