落地式卸料平台计算书.doc

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落地式卸料平台扣件钢管支撑架计算书

计算参数:

钢管强度为205.0N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。

模板支架搭设高度为9.6m，

立杆的纵距b=0.80m，立杆的横距l=0.80m，立杆的步距h=1.50m。

脚手板自重0.30kN/m2，栏杆自重0.15kN/m，材料最大堆放荷载5.00kN/m2，施工活荷载5.00kN/m2。

地基承载力标准值4000kN/m2，基础底面扩展面积0.250m2，地基承载力调整系数1.00。

图落地平台支撑架立面简图

图落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元

采用的钢管类型为φ48×3.0。

钢管惯性矩计算采用I=π（D4-d4）/64，抵抗距计算采用W=π（D4-d4）/32D。

一、基本计算参数[同上]

二、纵向支撑钢管的计算

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=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）脚手板与栏杆自重线荷载（kN/m）：

q1=0.000+0.300×0.300=0.090kN/m

（2）堆放材料的自重线荷载（kN/m）：

q21=5.000×0.300=1.500kN/m

（3）施工荷载标准值（kN/m）：

q22=5.000×0.300=1.500kN/m

经计算得到，活荷载标准值q2=1.500+1.500=3.000kN/m

2.抗弯强度计算

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，计算公式如下:

最大弯矩计算公式如下:

最大支座力计算公式如下:

静荷载q1=1.20×0.090=0.108kN/m

活荷载q2=1.40×1.500+1.40×1.500=4.200kN/m

最大弯矩Mmax=（0.10×0.108+0.117×4.200）×0.8002=0.321kN.m

最大支座力N=（1.1×0.108+1.2×4.20）×0.80=4.127kN

抗弯计算强度f=0.321×106/4491.0=71.57N/mm2

纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/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:

静荷载q1=0.090kN/m

活荷载q2=1.500+1.500=3.000kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=（0.677×0.090+0.990×3.000）×800.04/（100×2.06×105×107780.0）=0.559mm

纵向钢管的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!

三、横向支撑钢管计算

横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算

集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=4.13kN

支撑钢管计算简图

支撑钢管弯矩图（kN.m）

支撑钢管剪力图（kN）

变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：

支撑钢管变形计算受力图

支撑钢管变形图（mm）

经过连续梁的计算得到

最大弯矩Mmax=0.894kN.m

最大变形vmax=0.540mm

最大支座力Qmax=11.951kN

抗弯计算强度f=M/W=0.894×106/4491.0=199.01N/mm2

支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!

四、扣件抗滑移的计算

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算:

R≤Rc

其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；

　　R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

计算中R取最大支座反力，R=11.95kN

单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!

五、立杆的稳定性计算荷载标准值

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）脚手架钢管的自重（kN）：

NG1=0.115×9.550=1.100kN

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A满堂架自重标准值，设计人员可根据情况修改。

（2）栏杆的自重（kN）：

NG2=0.150×0.800=0.120kN

（3）脚手板自重（kN）：

NG3=0.300×0.800×0.800=0.192kN

（4）堆放荷载（kN）：

NG4=5.000×0.800×0.800=3.200kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.612kN。

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=5.000×0.800×0.800=3.200kN

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.20NG+1.40NQ

六、立杆的稳定性计算

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=10.02kN

φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到；

i——计算立杆的截面回转半径（cm）；i=1.60

A——立杆净截面面积（cm2）；A=4.24

W——立杆净截面抵抗矩（cm3）；W=4.49

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；

l0——计算长度（m）；

参照《扣件式规范》2011，由公式计算

l0=kuh

k——计算长度附加系数，按照表5.3.4取值为1.155；

u——计算长度系数，参照《扣件式规范》附录C表；u=2.335

a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.10m；

h——脚手架步距；h=1.50m；

计算结果：

l0=4.045mλ=4045/16.0=253.629φ=0.114

σ=10015/（0.114×424）=207.614N/mm2，立杆的稳定性计算σ>[f],不满足要求!

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。

七、基础承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p≤fg

其中p——立杆基础底面的平均压力（kN/m2），p=N/A；p=40.06

N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值（kN）；N=10.02

A——基础底面面积（m2）；A=0.25

fg——地基承载力设计值（kN/m2）；fg=4000.00

地基承载力设计值应按下式计算

fg=kc×fgk

其中kc——脚手架地基承载力调整系数；kc=1.00

fgk——地基承载力标准值；fgk=4000.00

地基承载力的计算满足要求!