防护棚设计计算书1.docx
《防护棚设计计算书1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《防护棚设计计算书1.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
防护棚设计计算书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规范》JGJ130-2011
2、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
3、《钢结构设计规范》GB50017-2003
4、《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013
5、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2011
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
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
Φ51×3
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/m^2
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
1.5
示意简图
（图1）正立面图
（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，按规范恒荷载分项系数取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、强度验算
恒荷载为：
g1=1.2（g+g1k×a=1.2×（0.035+0.35×0.5=0.253kN/m
活荷载为：
F1=1.4Fk=1.4×1.5=2.1kN
受力简图如下:
（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=0.811kN·m
σ=Mmax/W=0.811×106/5130=158.047N/mm2≤[f]=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=1.5kN
（图5）正常使用极限状态下的受力简图
（图6）次梁变形图（mm
νmax=6.013mm≤[ν]=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+0.35×0.5×2=0.505kN
活荷载：
F22=1.4Fk=1.4×1.5=2.1kN
受力简图如下：
（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=0.615kN·m;
σ=Mmax/W=0.615×106/5130=119.825N/mm2≤[f]=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+0.35×0.5×2=0.421kN/m
活荷载：
Fk22=Fk=1.5kN
简图如下：
（图9）正常使用极限状态下的受力简图
（图10）横向钢管变形图（mm
νmax=2.172mm≤[ν]=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==3.941kN≤[R]=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=kμl1=1×1.656×2=3.312m
则长细比为：
λ=l0/i=3.312×1000/17=194.824≤[λ]=210
满足要求
2、立柱稳定性验算
根据λ=194.824查JGJ130-2011附录A.0.6得到φ=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-l12+l220.5+0.5n×lb×la/a+2la]×g+1.2×0.5n×lb×la×g1k
=1.2×（2×（7-4+（7-4/2×2+（（7-42+1.33320.5+0.5×2×4×2/0.5+2×2×0.035+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/（φA0+Mw/W=8.676×1000/（0.189×2×452+0.189×106/（2×5.13×1000=69.147N/mm2≤[σ]=205N/mm2
满足要求
七、斜撑稳定性验算
斜撑与立杆夹角：
α1=arctan[l2/（H-l1]=0.418
1、防护层间斜撑稳定性验算
斜撑自由长度：
lx1=h1/cosα1=0.7/0.914=0.766
斜撑计算长度:
l01=kμ1lx1=1×1.2×0.766=0.919
长细比λx1=l01/i=0.919×1000/17=54.07≤[λ]=210
满足要求
根据λx1查JGJ130-2011附录A.0.6得到φx1=0.839；
斜撑轴力：
Nx1=R/cosα1=3.941/0.914=4.312
f=N/（φA=Nx1/（φx1A0=8.676/（0.839×2×452=0.011N/mm2≤[σ]=205N/mm2
满足要求
2、防护层下部斜撑稳定性验算
斜撑自由长度：
lx2=[H-（n-1h1-l1]/cosα1=（7-（2-1×0.7-4/0.914=2.517
斜撑计算长度:
l02=kμ2lx2=1×1.2×2.517=3.02
长细比λx2=l02/i=3.02×1000/17=177.658≤[λ]=210
满足要求
根据λx2查JGJ130-2011附录A.0.6得到φx2=0.226；
顶层防护层传递给斜撑的轴力为：
Nx1=R/cosα1=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+1.2g[la+（lb-l2/2×la/a]=1.2×0.35×2×（4-1.333/2+1.2×0.035×（2+（4-1.333/2×2/0.5=1.433kN;
底部防护层传递斜撑轴向力：
Nx2=Rx2/cosα1=1.433/0.914=1.568kN;
Nx=（Nx1+Nx2×n/2=（4.312+1.568×2/2=5.88kN；
f=N/（φA=Nx/（φx2A0=5.88×1000/（0.226×2×452=28.82N/mm2≤[σ]=205N/mm2
满足要求
升级会员 