满堂支撑架计算书.docx
《满堂支撑架计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《满堂支撑架计算书.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
满堂支撑架计算书
满堂支撑架计算书
计算依据：
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准》T/CECS699－2020
2、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016
3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
4、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2016
5、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
6、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
7、《钢结构设计标准》GB50017-2017
一、架体参数
脚手架安全等级
II级
结构重要性系数γ0
1
满堂支撑架的宽度B（m）
24
满堂支撑架的长度L（m）
36
满堂支撑架的高度H（m）
8
脚手架钢管类型
Φ48.3×3.6
立杆布置形式
单立杆
步距h（m）
1.8
顶部步距hd（m）
1.5
立杆纵距la（m）
1.2
立杆横距lb（m）
1.2
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a（m）
0.2
剪刀撑设置
普通型
二、荷载参数
每米钢管自重g1k（kN/m）
0.04
脚手板类型
木脚手板
脚手板自重标准值g2k（kN/m2）
0.35
栏杆、挡脚板类型
栏杆、木脚手板挡板
挡脚板自重标准值g3k（kN/m）
0.17
支架外侧竖向封闭栏杆高度Hm（mm）
1200
材料堆放荷载g4k（kN/m2）
1
施工均布荷载qk（kN/m2）
3
平台上的集中力F1（kN）
2
风荷载参数：
风荷载标准值ωk（kN/m2）
基本风压ω0（kN/m2）
省份
浙江
0.3
ωk=ω0μzμst=0.023
地区
杭州市
风荷载高度变化系数μz
地面粗糙度
C类（有密集建筑群市区）
0.65
支架顶部离建筑物地面高度（m）
10
风荷载体型系数μs
单榀支架μst
0.119
整体支架μstw
2.499
ωfk=ω0μzμstw=0.487
竖向封闭栏杆μs
1
ωmk=ω0μzμs=0.195
三、设计简图
搭设示意图：
平面图
侧立面图
四、板底纵向支撑次梁验算
次梁增加根数n4
2
材质及类型
钢管
截面类型（mm）
Φ48.3×3.6
次梁抗弯强度设计值f（N/mm2）
205
次梁截面惯性矩I（cm4）
12.71
次梁抗剪强度设计值τ（N/mm2）
125
次梁截面抵抗矩W（cm3）
5.26
次梁弹性模量E（N/mm2）
206000
次梁自重标准值Nc（kN/m）
0.04
次梁验算方式
三等跨连续梁
G1k=Nc=0.04kN/m；
G2k=g2k×lb/（n4+1）=0.35×1.2/（2+1）=0.14kN/m；
G3k=g4k×lb/（n4+1）=1×1.2/（2+1）=0.4kN/m；
Q1k=qk×lb/（n4+1）=3×1.2/（2+1）=1.2kN/m；
1、强度验算
板底支撑钢管按均布荷载作用下的三等跨连续梁计算。
满堂支撑架平台上无集中力
q=γ0×[1.3×（G1k+G2k+G3k）+1.5×Q1k]=1×[1.3×（0.04+0.14+0.4）+1.5×1.2]=2.554kN/m
q1=γ0×1.3×（G1k+G2k+G3k）=1×1.3×（0.04+0.14+0.4）=0.754kN/m
q2=γ0×1.5×Q1k=1×1.5×1.2=1.8kN/m
计算简图
Mmax=0.100qll2+0.117q2l2=0.100×0.754×1.22+0.117×1.8×1.22=0.412kN·m
Rmax=1.100q1l+1.200q2l=1.100×0.754×1.2+1.200×1.8×1.2=3.587kN
Vmax=0.6q1la+0.617q2la=0.6×0.754×1.2+0.617×1.8×1.2＝1.876kN
τmax＝2Vmax/A=2×1.876×1000/506=7.415N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
σ=Mmax/W=0.412×106/（5.26×103）=78.327N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
满堂支撑架平台上增加集中力最不利计算
q2=1×1.5×φc×F1=1×1.5×0.7×2=2.1kN
计算简图
弯矩图（kN·m）
Mmax=0.78kN·m
σ=Mmax/W=0.78×106/（5.26×103）=148.289N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
剪力图（kN）
Rmaxf=4.894kN
Vmaxf=3.099kN
τmax＝2Vmax/A=2×3.099×1000/506=12.249N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
q'1=G1k+G2k+G3k=0.04+0.14+0.4=0.58kN/m
q'2=Q1k=1.2kN/m
R'max=1.100q'1l+1.200q'2l=1.100×0.58×1.2+1.200×1.2×1.2=2.494kN
νmax=（0.677q'1l4+0.990q'2l4）/（100EI）=（0.677×0.58×（1.2×103）4+0.990×1.2×（1.2×103）4）/（100×2.06×105×12.71×104）=1.252mm≤min{1200/150，10}=8mm
满足要求！
满堂支撑架平台上增加集中力最不利计算
q'=G1k+G2k+G3k+Q1k=0.04+0.14+0.4+1.2=1.78kN/m
q2=F1=2kN
计算简图
剪力图（kN）
R'maxf=3.8kN
变形图（mm）
νmax=2.895mm≤min{1200/150，10}=8mm
满足要求！
五、横向主梁验算
材质及类型
钢管
截面类型（mm）
Φ48.3×3.6
主梁抗弯强度设计值f（N/mm2）
205
主梁截面惯性矩I（cm4）
12.71
主梁抗剪强度设计值τ（N/mm2）
125
主梁截面抵抗矩W（cm3）
5.26
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁自重标准值Nz（kN/m）
0.04
主梁验算方式
三等跨连续梁
横向主梁按照均布荷载和集中荷载作用下三等跨连续梁计算，集中荷载P取板底支撑次梁传递最大支座力。
满堂支撑架平台上无集中力
q=1×1.3×Nz=1×1.3×0.04=0.052kN/m
q'=Nz=0.04kN/m
由于可调托内主梁为2根，则：
p=Rmax/2=3.587/2=1.794kN
p'=R'max/2=2.494/2=1.247kN
计算简图
弯矩图（kN·m）
Mmax=0.581kN·m
σ=Mmax/W=0.581×106/（5.26×103）=110.456N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
剪力图（kN）
Rmaxf=4.135kN
Vmaxf=2.31kN
τmax＝2Vmax/A=2×2.31×1000/506=9.13N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
变形图（mm）
νmax=1.595mm≤min{1200/150，10}=8mm
满足要求！
满堂支撑架平台上增加集中力最不利计算
q=1×1.3×Nz=1×1.3×0.04=0.052kN/m
q'=Nz=0.04kN/m
由于可调托内主梁为2根，则：
p=Rmax/2=3.587/2=1.794kN
p'=R'max/2=2.494/2=1.247kN
p2=Rmaxf/2=4.894/2=2.447kN
p2'=R'maxf/2=3.8/2=1.9kN
计算简图
弯矩图（kN·m）
Mmax=0.685kN·m
σ=Mmax/W=0.685×106/（5.26×103）=130.228N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
剪力图（kN）
Rmaxf=4.638kN
Vmaxf=2.579kN
τmax＝2Vmax/A=2×2.579×1000/506=10.194N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
变形图（mm）
νmax=2.163mm≤min{1200/150，10}=8mm
满足要求！
六、可调托座验算
可调托座内主梁根数
2
可调托座承载力设计值[N]kN
30
按上节计算可知，可调托座受力
N=2×Rmax+F1=2×4.135+2=10.27kN≤[N]＝30kN
满足要求！
七、立杆的稳定性验算
钢管类型
Φ48.3×3.6
立柱截面面积A（mm2）
506
立柱截面回转半径i（mm）
15.9
立柱截面抵抗矩W（cm3）
5.26
抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
次梁增加根数n4
2
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a（m）
0.2
剪刀撑设置类型
普通型
顶部立杆计算长度系数μ1
1.432
非顶部立杆计算长度系数μ2
1.75
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.167
架体是否按规范要求与既有结构进行可靠连接
否
立杆底部荷载：
NG1=gk×H+la×n4×Nc+lb×Nz=0.167×8+1.2×2×0.04+1.2×0.04=1.48kN
NG2=g2k×la×lb=0.35×1.2×1.2=0.504kN
l=max{la,lb}=max{1.2,1.2}=1.2m
NG3=g3k×l=0.17×1.2=0.204kN
NG4=g4k×la×lb=1×1.2×1.2=1.44kN
NQ1=qk×la×lb=3×1.2×1.2=4.32kN
NQ4=F1=2kN
支撑脚手架风线荷载标准值qwk=la×ωfk=1.2×0.487=0.584kN/m
风荷载作用在作业层栏杆上产生的水平力标准值Fwk=la×Hm×ωmk=1.2×1.2×0.195=0.281kN
支撑脚手架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值MTk
MTk=0.5H2qwk+HFwk=0.5×82×0.584+8×0.281=20.947kN.m
立杆考虑风荷载造成的立杆附加轴力Nwtk，计算如下：
Nwtk=6n×MTk/[（n+1）（n+2）B]=6×20×20.947/[（20+1）×（20+2）×24]=0.227kN
不考虑立杆附加轴力时：
Nd1=γ0×[1.3×（NG1+NG2+NG3+NG4）+1.5×（NQ1+0.7×NQ4）]=1×[1.3×（1.48+0.504+0.204+1.44）+1.5×（4.32+0.7×2）]=13.296kN
考虑立杆附加轴力时：
Nd2=Nd1+γ0×1.5×0.6×Nwtk=13.296+1×1.5×0.6×0.227=13.5kN
1、长细比验算
顶部立杆段：
l01=kμ1（hd+2a）=1×1.432×（1500+2×200）=2720.8mm
非顶部立杆段：
l02=kμ2h=1×1.75×1800=3150mm
λ=l0/i=3150/15.9=198.113≤[λ]=210
满足要求！
顶部立杆段：
l01=kμ1（hd+2a）=1.155×1.432×（1500+2×200）=3142.524mm
非顶部立杆段：
l02=kμ2h=1.155×1.75×1800=3638.25mm
λ=max[l01,l02]/i=max[3142.524,3638.25]/15.9=228.821
查表得，φ＝0.14
2、立柱稳定性验算
考虑风荷载
架体背风面，考虑立杆附加轴力，不考虑风荷载造成的弯曲应力：
σ=Nd2/（φA）=13.5×103/（0.14×506）=190.576N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
架体迎风面，不考虑立杆附加轴力，考虑风荷载造成的弯曲应力：
Mwd=γ0φwγQMwk=γ0φwγQ（wklah2/10）=1×0.6×1.5×（0.023×1.2×1.82/10）=0.008kN·m
σ=Nd1/（φA）+Mwd/W=13.296×103/（0.14×506）+0.008×106/5260=189.226N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、高宽比验算
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准》T/CECS699－2020第6.9.7条，当满堂支撑架高宽比大于2时，满堂支撑架应在支架的四周和中部与结构柱进行刚性连接。
在无结构柱部位应采取预埋钢管等措施与建筑结构进行刚性连接。
支撑架高宽比不应大于3。
H/B=8/24=0.333≤2
满足要求！
九、抗倾覆验算
参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准》T/CECS699－2020，第5.3.13条
B2la（gk1+gk2）+2ΣGjkbj≥3γ0MTk
gk1——均匀分布的架体面荷载自重标准值kN/m2
gk2——均匀分布的架体上部的模板等物料面荷载自重标准值kN/m2
Gjk——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料自重标准值kN
bj——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料至倾覆原点的水平距离m
B2la（gk1+gk2）+2ΣGjkbj=B2la[qH/（la×lb）+la×n4×Nc+lb×Nz+g2k+g4k]+2×F1×B/2=242×1.2×[0.167×8/（1.2×1.2）+1.2×2×0.04+1.2×0.04+0.35+1]+2×2×24/2=1721.933kN.m≥3γ0MTk=3×1×20.947=62.842kN.m
满足要求！
十、立杆支承面承载力验算
脚手架放置位置
地基
地基土类型
素填土
地基承载力特征值fak（kPa）
90
地基承载力调整系数kc
1
垫板底面积A（m2）
0.25
N=NG1+NG2+NG3+NG4+NQ1+NQ4+Nwtk=1.48+0.504+0.204+1.44+4.32+2+0.227=10.175kN
p=N/A=10.175/0.25=40.699kPa≤kc×fak=1×90=90kPa
满足要求！
升级会员 