管支撑架荷载计算书

管支撑架荷载计算书一、计算依据本计算数参照以下规范及专业书籍进行编制。《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社；《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社、《钢结构设计规范》GB50017-2003中国建筑工业出版社；《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；《建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）》中国建筑工业出版社；《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001中国建筑工业出版社；《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002中国建筑工业出版社；《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社。支撑高度在4米以上的钢管支撑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，供脚手架设计人员参考。二、计算参数1、桁架结构荷载主站房总重424674kg，面积S=118.6*44.7=5301.42m2候车楼总重264125kg，面积S=100.6*43.4=4366.04m2则钢管荷载Q主=424.67×9.8÷5301.42=0.78kN/mm2Q候=261.13×9.8÷4366.04=0.59kN/mm2主站房为最大荷载：施工均布荷载q𝑆=0.78×1.2×1.2=1.14kN/mm22、钢管截面特征：（钢号：Q235，B类）钢管规格（mm）:Ф48×3.2；单位重量qg（kN/m）:0.0347；截面积A（cm2）:4.5；回转半径i（cm）1.59；惯性矩I（cm4）:11.36；抵抗矩W（cm3）:4.73；抗弯、抗压容许应力[σ](N/mm2)：205；弹性模量E(N/mm2)：206000；3、支撑架构造参数立杆纵距La（m）：0.8；立杆横距Lb（m）：0.8；立杆步距h（m）：1.6；平台底支撑杆指向：立杆纵距方向；平台支架计算高度Hs（m）：11.74；平台底支撑杆间距Lc（mm）：400；扣件实际抗滑承载力Ns（kN）：6；4、荷载参数脚手板自重qj（kN/m2）：0.35；挡脚板自重qd（kN/m）：0.14；施工均布荷载qs（kN/m2）：1.22；5、其他参数支架计算长度附加系数k1（查附表1）：1.163；支架计算长度附加系数k2（查附表2）：1；荷载分项系数（查GB50009-2001第8页）γG：1.2；可变荷载γQ：1.4；工况架底为混凝土楼板，满足承载力要求三、支撑平台验算1、平台底支撑钢管验算桁架支撑钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面几何参数为:平台底支撑钢管计算简图（1）荷载的计算：均布荷载标准值（用于计算挠度）静荷载公式：q静标=Lc×qj+qd+qg静荷载计算式：q静标=0.4×0.35+0.14+0.0347≈0.315kN/m活荷载公式：q活标=Lc×qs活荷载计算式：q活标=0.4×1.22=0.488kN/m；（2）最大弯矩及最大支座反力计算根据平台底支撑钢管的特点，可以按照按三跨连续梁计算最大弯矩。最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配情况下产生弯矩之和。跨中最大弯距计算公式如下：公式：Mmax=0.08×q静设×Lb2+0.1×q活设×Lb2计算式：M1max=0.08×0.858×0.82+0.1×0.683×0.82≈0.088kN.m支座最大弯距计算公式如下:公式：M2max=-0.1×q静设×Lb2-0.117×q活设×Lb2计算式：M2max=-0.1×0.858×0.82-0.117×0.683×0.82≈-0.106kN.m最大支座反力计算公式如下：公式一（用于计算弯矩）：Pmax设=1.1×q静设×Lb+1.2×q活设×Lb计算式：Pmax=1.1×0.858×0.8+1.2×0.683×0.8≈1.411kN公式一（用于计算挠度）：Pmax标=1.1×q静标×Lb+1.2×q活标×Lb计算式：Pmax=1.1×0.315×0.8+1.2×0.488×0.8≈0.745kN（3）挠度验算根据平台底支撑钢管的特点，可以按照按三跨连续梁计算最大挠度。最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配情况下产生挠度之和。公式：ω=0.677×q静标×Lb4/(100×E×I)+0.99×q活标×Lb4/(100×E×I)计算式：ω=0.677×0.315×8004/(100×206000×113600)+0.99×0.488×8004/(100×206000×113600)≈0.122mm；[ω]=La/150=800/150≈5.333结论：纵向钢管的计算挠度0.12mm，小于纵向钢管的容许挠度5.33mm，满足要求！2、下部水平支撑钢管验算此水平支撑钢管作用是支撑平台底钢管，可以按照集中荷和均布荷载（钢管自重）一起作用下的三跨连续梁进行计算。由于水平支撑钢管上的集中荷载位置不相对固定，应此无法按照公式计算。以下是计算机按照“有限元法”计算的结果包括图形：支撑钢管计算简图支撑钢管计算弯矩图(kN.m)支撑钢管计算剪力图(kN)支撑钢管计算变形图(mm)3、水平杆与立杆的连接扣件计算（1）荷载计算设计值公式及计算式：p扣=Nmax=2.65kN；（2）扣件数计算考虑扣件抗滑力下降扣件实际抗滑力R取：6kN；扣件数计算公式：Nk=p扣/R；计算式：Nk=2.65/6≈1个。4、平台架体立杆的稳定性验算（1）荷载设计值计算脚手架立杆承受的结构荷载设计值：公式：N=Nmax+1.2×gk；计算式：N=2.65+1.2×1.388≈4.315kN；（2）立杆的稳定性验算验算立杆稳定性，必须先计算轴心受压立杆的稳定系数φ，可根据长细比(λ=L0/i)查JGJ130-2001附录C可得到φ值；考虑安全问题立杆计算长度L0的值须经过如下公式计算：公式一：L01=h+2α(由于操作平台的搭设方式，决定了α值为0)计算式：L01=1.6m公式二：L02=k1×k2×(h+2α)(由于操作平台的搭设方式，决定了α值为0)计算式：L02=1.163×1×1.6≈1.861m根据以上两个L0值计算λ值：公式及计算式一：λ1=L01/i=1.6/0.0159≈101公式及计算式二：λ2=L02/i=1.861/0.0159≈117根据以上两个λ值，查JGJ130-2001附录C得φ1、φ2分别为：0.58、0.464。立杆受压应力计算公式：σ=N/(φA)；结论：钢管立杆稳定性计算σ=16.534,20.668N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205.00N/mm2，满足要求！5、附表