落地式卸料平台扣件钢管支撑架计算书.docx
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落地式卸料平台扣件钢管支撑架计算书
落地式卸料平台扣件钢管支撑架计算书
依据规范:
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《钢结构设计规范》GB50017-2017
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ164-2008
计算参数:
钢管强度为205.0N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。
架体搭设高度为14.5m，
立杆的纵距b=0.90m，立杆的横距l=0.90m，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2.00kN/m2，施工活荷载2.50kN/m2。
图满堂架立面简图
图满堂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）脚手板自重线荷载（kN/m）：
q1=0.300×0.250=0.075kN/m
（2）堆放材料的自重线荷载（kN/m）：
q21=2.000×0.250=0.500kN/m
（3）施工荷载标准值（kN/m）：
q22=2.500×0.250=0.625kN/m
经计算得到，活荷载标准值q2=0.625+0.500=1.125kN/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=1.20×0.075=0.090kN/m
活荷载q2=1.40×0.625+1.40×0.500=1.575kN/m
最大弯矩Mmax=（0.10×0.090+0.117×1.575）×0.9002=0.157kN.m
最大支座力N=（1.1×0.090+1.2×1.58）×0.90=1.790kN
抗弯计算强度f=0.157×106/4493.0=34.84N/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=0.075kN/m
活荷载q2=0.625+0.500=1.125kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=（0.677×0.075+0.990×1.125）×900.04/（100×2.06×105×107831.2）=0.344mm
纵向钢管的最大挠度小于900.0/150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=1.79kN
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=0.586kN.m
最大变形vmax=0.461mm
最大支座力Qmax=7.103kN
抗弯计算强度f=M/W=0.586×106/4493.0=130.50N/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900.0/150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,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN；
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=7.10kN
选用单扣件，抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、立杆的稳定性计算荷载标准值
作用于架体的荷载包括静荷载、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=0.127×14.500=1.842kN
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=0.150×0.900=0.135kN
（3）脚手板自重（kN）：
NG3=0.300×0.900×0.900=0.243kN
（4）堆放荷载（kN）：
NG4=2.000×0.900×0.900=1.620kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.840kN。
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=2.500×0.900×0.900=2.025kN
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=7.44kN
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部分长度；a=0.10m；
h——脚手架步距；h=1.50m；
计算结果：
l0=4.045mλ=4045/16.0=253.705
允许长细比（k取1）λ0=253.705/1.155=219.658<250长细比验算满足要求!
φ=0.114
σ=7443/（0.114×424）=154.318N/mm2
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW=0.9×1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值（kN/m2）；
Wk=0.250×1.000×0.960=0.240kN/m2
h——立杆的步距，1.50m；
la——立杆迎风面的间距，0.90m；
lb——与迎风面垂直方向的立杆间距，0.90m；
风荷载产生的弯矩Mw=0.9×1.4×0.240×0.900×1.500×1.500/10=0.061kN.m；
Nw——考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；
立杆Nw=1.200×3.840+1.400×2.025+0.9×1.200×0.061/0.900=7.529kN
立杆：
u2=2.335,l0=4.045m；λ=4045/16.0=253.705,φ=0.114
σ=7529/（0.114×424.1）+61000/4493=169.725N/mm2,
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
架体尽量利用已有结构进行拉结（如剪力墙或柱等），增强架体的稳定性，加强架体施工安全措施。
架体计算满足要求！
落地式卸料平台扣件钢管支撑架计算书
依据规范:
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《钢结构设计规范》GB50017-2017
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ164-2008
计算参数:
钢管强度为205.0N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。
架体搭设高度为9.6m，
立杆的纵距b=0.90m，立杆的横距l=0.90m，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2.00kN/m2，施工活荷载2.50kN/m2。
图满堂架立面简图
图满堂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）脚手板自重线荷载（kN/m）：
q1=0.300×0.250=0.075kN/m
（2）堆放材料的自重线荷载（kN/m）：
q21=2.000×0.250=0.500kN/m
（3）施工荷载标准值（kN/m）：
q22=2.500×0.250=0.625kN/m
经计算得到，活荷载标准值q2=0.625+0.500=1.125kN/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=1.20×0.075=0.090kN/m
活荷载q2=1.40×0.625+1.40×0.500=1.575kN/m
最大弯矩Mmax=（0.10×0.090+0.117×1.575）×0.9002=0.157kN.m
最大支座力N=（1.1×0.090+1.2×1.58）×0.90=1.790kN
抗弯计算强度f=0.157×106/4493.0=34.84N/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=0.075kN/m
活荷载q2=0.625+0.500=1.125kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=（0.677×0.075+0.990×1.125）×900.04/（100×2.06×105×107831.2）=0.344mm
纵向钢管的最大挠度小于900.0/150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=1.79kN
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=0.586kN.m
最大变形vmax=0.461mm
最大支座力Qmax=7.103kN
抗弯计算强度f=M/W=0.586×106/4493.0=130.50N/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900.0/150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,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN；
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=7.10kN
选用单扣件，抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、立杆的稳定性计算荷载标准值
作用于架体的荷载包括静荷载、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=0.127×9.600=1.220kN
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=0.150×0.900=0.135kN
（3）脚手板自重（kN）：
NG3=0.300×0.900×0.900=0.243kN
（4）堆放荷载（kN）：
NG4=2.000×0.900×0.900=1.620kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.218kN。
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=2.500×0.900×0.900=2.025kN
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=6.70kN
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部分长度；a=0.10m；
h——脚手架步距；h=1.50m；
计算结果：
l0=4.045mλ=4045/16.0=253.705
允许长细比（k取1）λ0=253.705/1.155=219.658<250长细比验算满足要求!
φ=0.114
σ=6696/（0.114×424）=138.831N/mm2
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW=0.9×1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值（kN/m2）；
Wk=0.250×1.000×0.960=0.240kN/m2
h——立杆的步距，1.50m；
la——立杆迎风面的间距，0.90m；
lb——与迎风面垂直方向的立杆间距，0.90m；
风荷载产生的弯矩Mw=0.9×1.4×0.240×0.900×1.500×1.500/10=0.061kN.m；
Nw——考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；
立杆Nw=1.200×3.218+1.400×2.025+0.9×1.200×0.061/0.900=6.782kN
立杆：
u2=2.335,l0=4.045m；λ=4045/16.0=253.705,φ=0.114
σ=6782/（0.114×424.1）+61000/4493=154.238N/mm2,
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
架体尽量利用已有结构进行拉结（如剪力墙或柱等），增强架体的稳定性，加强架体施工安全措施。
架体计算满足要求！
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