防護(hù)棚計(jì)算書(shū)

1、防護(hù)棚計(jì)算書(shū) 計(jì)算依據(jù)： 1、建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-2011 2、建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范JGJ80-91 3、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2011 4、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012 5、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003 一、搭設(shè)參數(shù)立桿縱距l(xiāng)a(mm)1500立桿橫距l(xiāng)b(mm)2000立桿步距h(mm)1500防護(hù)棚高度H(mm)3500防護(hù)層層數(shù)n2上下防護(hù)層間距h1(mm)600斜撐與立桿連接點(diǎn)到地面的距離h2(mm)2500頂層水平鋼管搭設(shè)方式鋼管沿縱向搭設(shè)水平鋼管間距a(mm)400橫向斜撐與頂層防護(hù)層連接點(diǎn)到立桿的距離l1

2、(mm)500縱向外側(cè)防護(hù)布置方式剪刀撐鋼管類型48×3扣件連接方式單扣件扣件抗滑移折減系數(shù)0.7立桿布置雙立桿縱向水平桿計(jì)算方式簡(jiǎn)支梁立桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)11.3斜撐計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)21.3 計(jì)算簡(jiǎn)圖：扣件鋼管防護(hù)棚_正面圖扣件鋼管防護(hù)棚_側(cè)面圖 二、荷載設(shè)計(jì)防護(hù)層防護(hù)材料類型腳手板防護(hù)層防護(hù)材料自重標(biāo)準(zhǔn)值gk1(kN/m2)0.5欄桿與擋腳板類型竹串片腳手板欄桿與擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值gk2(kN/m)0.11縱向外側(cè)防護(hù)荷載標(biāo)準(zhǔn)值gk3(kN/m)0.2高空墜落物最大荷載標(biāo)準(zhǔn)值Pk(kN)1 三、縱向水平桿驗(yàn)算鋼管抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)205鋼管截面慣性矩I(mm4)107800鋼管

3、彈性模量E(N/mm2)206000鋼管截面抵抗矩W(mm3)4490 承載力使用極限狀態(tài) 非格構(gòu)柱 q=1.2(gk1×a+0.033) =1.2×(0.5×0.4+0.033)=0.28kN/m p=1.4Pk=1.4×1=1.4kN 正常使用極限狀態(tài) 非格構(gòu)柱 q1=gk1×a+0.033 =0.5×0.4+0.033=0.233kN/m p1=Pk =1 kN 1、抗彎驗(yàn)算 Mmax=qla2/8+0.25pla=0.28×1.52/8+0.25×1.4×1.5=0.604 kN·m =

4、Mmax/W=0.604×106/4490=134.463N/mm2f=205N/mm2 滿足要求！ 2、撓度驗(yàn)算 max=5q1la4/(384EI)+ p1la3/(48EI)=5×0.233×15004/(384×206000×107800)+1×15003/(48×206000×107800)=0.696mm minla/150，10=min1500/150，10=10mm max 滿足要求！ 3、支座反力計(jì)算 承載力使用極限狀態(tài) Rmax= qla/2+p/2=0.28×1.5/2+1.4/2=

5、0.91 kN 四、橫向水平桿驗(yàn)算鋼管抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)205鋼管截面慣性矩I(mm4)107800鋼管彈性模量E(N/mm2)206000鋼管截面抵抗矩W(mm3)4490 承載力使用極限狀態(tài) 非格構(gòu)柱： F=1.2(gk1a+0.033)la=1.2×(0.5×0.4+0.033)×1.5=0.42 kN p=1.4Pk=1.4×1=1.4 kN 正常使用極限狀態(tài) 非格構(gòu)柱： F1=(gk1a+0.033)la=(0.5×0.4+0.033)×1.5=0.35 kN p1=Pk=1 kN 計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 1、抗彎驗(yàn)算

6、=Mmax/W=0.271×106/4490=60.365N/mm2f=205N/mm2 滿足要求！ 2、撓度驗(yàn)算 max=0.585mmminmax(l1, lb)/150，10 = minmax(500, 2000)/150，10 =10mm 滿足要求！ 3、支座反力計(jì)算 承載力使用極限狀態(tài) Rmax=1.866 kN 五、扣件抗滑承載力驗(yàn)算扣件連接方式單扣件扣件抗滑移折減系數(shù)0.7 Rmax =1.866 kNRc =0.7×8=5.6 kN 滿足要求！ 六、斜撐穩(wěn)定性驗(yàn)算斜撐計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)21.3鋼管抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)205鋼管截面慣性矩I(mm4)107

7、800鋼管彈性模量E(N/mm2)206000鋼管截面抵抗矩W(mm3)4490 1=arctan( l1/(H-h2)=arctan(500/(3500-2500)=26.565° 第1層防護(hù)層傳遞給斜撐荷載計(jì)算 （1）橫向斜撐驗(yàn)算 承載力使用極限狀態(tài) 非格構(gòu)柱： F=1.2(gk1a+0.033)la=1.2×(0.5×0.4+0.033)×1.5=0.42 kN p=1.4Pk=1.4×1=1.4 kN 橫向斜撐計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 橫向斜撐最大支座反力：R2max =1.866 kN 橫向斜撐軸向力： N21= R2max/cos1=1.86

8、6/cos26.565°=2.086 kN N=N21=2.086 kN 斜撐自由長(zhǎng)度：h= h1/cos1=0.6/cos26.565°=0.671 m 斜撐計(jì)算長(zhǎng)度l0=k2h=1×1.3×0.671=0.872 m 長(zhǎng)細(xì)比= l0/i=872.067/15.9=54.847250 滿足要求！ 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算： 斜撐計(jì)算長(zhǎng)度l0=k2 長(zhǎng)細(xì)比= l0/i =1007/15.9=63.35 查規(guī)范JGJ130-2011表得，= 0.806 = N/(A) =2086.173/(0.806×424)=6.104N/mm2 f=205

9、N/mm2 滿足要求！ 第2層防護(hù)層傳遞給斜撐荷載計(jì)算 （1）橫向斜撐驗(yàn)算 承載力使用極限狀態(tài) 非格構(gòu)柱： F=1.2(gk1a+0.033)la=1.2×(0.5×0.4+0.033)×1.5=0.42 kN 橫向斜撐計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 橫向斜撐最大支座反力：R2max =1.906 kN 橫向斜撐軸向力： N22= R2max/cos1=1.906/cos26.565°=2.131 kN N=N21+N22=4.217 kN 斜撐自由長(zhǎng)度：h= (H-(n-1)h1-h2)/cos1=(3.5-(2-1)×0.6-2.5)/cos26.565&

10、#176;=0.447 m 斜撐計(jì)算長(zhǎng)度l0=k2h=1×1.3×0.447=0.581 m 長(zhǎng)細(xì)比= l0/i=581.378/15.9=36.565250 滿足要求！ 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算： 斜撐計(jì)算長(zhǎng)度l0=k2 長(zhǎng)細(xì)比= l0/i =671/15.9=42.23 查規(guī)范JGJ130-2011表得，= 0.879 = N/(A) =4217.342/(0.879×424)=11.316N/mm2 f=205N/mm2 滿足要求！ 七、立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算立桿布置雙立桿鋼管截面慣性矩I(mm4)107800立桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)11.3鋼管截面抵抗矩W(mm3)44

11、90立桿截面回轉(zhuǎn)半徑i(mm)15.9鋼管抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)205立桿截面面積A(mm2)424 立桿荷載計(jì)算 1、防護(hù)棚結(jié)構(gòu)自重NG1k 鋼管長(zhǎng)度： L=nla(lb/a+1)/2+ lb/2+( l12+(H- h2)2)0.5+2H=2×1.5×(2/0.4+1)/2+2/2+(0.52+(3.5-2.5)2)0.5+2×3.5=19.118m 扣件數(shù)量： m=n(lb/a-1)/2+1×2=2×(2/0.4-1)/2+1×2=8個(gè) NG1k=0.033L+0.015m=0.033×19.118+0.015

12、×8=0.757kN 2、防護(hù)棚構(gòu)配件自重NG2k 防護(hù)層防護(hù)材料自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k1=n×gk1×la×lb/2=2×0.5×1.5×2/2=1.5 kN 欄桿與擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k2=gk2×la=0.11×1.5=0.165 kN 縱向外側(cè)防護(hù)自重標(biāo)準(zhǔn)值NG2k3=gk3×la=0.2×1.5=0.3 kN NG2k= NG2k1+ NG2k2+ NG2k3=1.5+0.165+0.3=1.965 kN 經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值：NGk= NG1k + NG2k=0.757+

13、1.965=2.722 kN 3、沖擊荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQk NQk=Pk=1 kN 立桿荷載設(shè)計(jì)值：N=1.2NGk+ 1.4NQk=1.2×2.722+ 1.4×1=4.666 kN 立桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算 1、立桿長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算 防護(hù)棚不同于落地腳手架，一般的落地架在主節(jié)點(diǎn)處有橫向水平桿支撐，故立桿自由長(zhǎng)度取立桿步距；而防護(hù)棚在主節(jié)點(diǎn)處大多無(wú)橫向水平桿支撐，立桿自由長(zhǎng)度h取值如下： 斜撐與立桿的連接點(diǎn)到地面的距離h2=2.5m 斜撐與立桿的連接點(diǎn)到下層防護(hù)層的距離H-(n-1)h1-h2=3.5-(2-1)×0.6-2.5=0.4m 立桿自由長(zhǎng)度h取上述兩者的最大值2.5m 立桿計(jì)算長(zhǎng)度l0=k1h=1×1.3×2.5=3.25m 長(zhǎng)細(xì)比= l0/i=3250/15.9=204.403210 滿足要求！ 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算： 立桿計(jì)算長(zhǎng)度l0=k2 長(zhǎng)細(xì)比= l0/i =3754/15.9=236.08 查規(guī)范JGJ130-2011表得，= 0.131 2、立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 = N/2/(A) =4665.95