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1、防护棚计算书编制依据：建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001由于防护棚有双层防护，故只按照承载能力极限状态设计，不考虑正常使用极限 状态。计算书中规定防护棚开间方向为横向，进深方向为纵向，简图如下：单位:mmI二ILD一、参数信息1、构造参数立杆横距lb(m): 1.8 ;立杆纵距la(m): 2.1 ;防护棚高度H(m): 5 ;上下防护层间距hi(m): 0.6 ；立杆步距h(m)： 1.5 ；斜撑与立杆连接点与地面的距离h2(m)： 1.6 ；斜撑与立杆连接点到下防护层的距离h3(m): 1.5；水平钢管搭设方式：钢管沿纵向
2、搭设；水平钢管间距a(m)： 0.3 ;钢管类型：48 X 3.5扣件连接方式：双扣件，双扣件抗滑承载力调整系数：0.8 ;2荷载参数高空坠落物最大荷载标准值N(kN): 1 ;脚手板自重(kN/m2)： 0.35 ;栏杆及挡脚板自重(kN/m): 0.15 ；3.地基参数地基土类型：素填土；地基承载力标准值(kPa): 120；立杆基础底面面积(m2): 0.25；地基承载力调整系数：1。二、纵向水平支撑钢管计算纵向钢管按照三跨连续梁计算，承受脚手板自重、坠落物冲击集中荷载。由于防 护棚有双层防护，故只按照承载能力极限状态设计，不考虑正常使用极限状态。截面几 何参数如下：截面抵抗矩 W =
3、5.08 cm3;截面惯性矩I = 12.19 cm4;e 1彳L 1 JL 1 Jk.一1 1L 1 1 11r*1r1rr纵向钢管计算简图1. 荷载的计算(1) 脚手板自重(kN/m):q1 = 0.35X 0.3 = 0.105 kN/m；(2) 高空坠落物最大荷载标准值(kN):N= 1 kN;2. 强度验算纵向支撑钢管按三跨连续梁计算；最大弯矩计算公式如下M = 0.08ql2 + 0.2F1均布恒载：q = 1.2 X 0.105 = 0.126 kN/m；冲击荷载：F = 1.4X1 = 1.4 kN;最大弯距 M = 0.08X 0.126X 2.12 + 0.2X 1.4X
4、2.1= 0.632 kN.m;最大应力(T = M / W = 0.632 6X(5!08X) =0124.499 N/mm2;支撑钢管的抗压强度设计值 f=205 N/mm 2;支撑钢管的计算应力124.499 N/mm2小于 钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2, 满足要求！三、横向支撑钢管计算横向水平钢管按照承载能力极限状态设计，按照集中荷载作用下的简支梁计算； 冲击荷载按最不利情况作用于跨中，上部钢管传递的恒载按等间距步置。冲击荷载：F= 1.4 kN上部钢管传递恒载：P=1.2X 0.35X 0.3X 2.1 = 0.265 kN;支撑钢管计算简图支撑钢管计算弯矩图(kN m)
5、最大弯矩 Mmax = 0.987 kN- m ;最大应力 (T = MU / W = 0.987 毁/15.08为=0194.265 N/mm2;支撑钢管的计算应力 194.265 N/mm2 小于 横向钢管的抗压强度设计值 205 N/mm 2，满足要求！四、扣件抗滑移计算水平钢管传递最大支座力 N=1.4+ 1.8 / 0.3X 0.265/2=2.194;按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件 承载力取值为12.80kN，扣件抗滑移按下式：R Rc其中 Rc - 扣件
6、抗滑承载力设计值 ,取12.8 kN; 水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R= 2.194 kN;R 12.80 kN所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！五、立杆的稳定性验算(一)立杆荷载计算作用于立杆的荷载包括防护棚结构自重、构配件自重、冲击荷载。1 、 防护棚结构自重 NG1：钢管自重取0.04kN/m,扣件自重取0.015kN/个;钢管长度：L=1.8/2+2.1X 1.8/(2 X 0.3) X 2+(5- 0.6)/1.5 X 2.1+5= 25.7 m ;扣件数量：n=2X 2+(5- 0.6)/1.5= 7 个;Ng1=0.04X 25.7 + 0.015X 7 = 1.133
7、 kN;2、防护棚构配件自重 (kN)：栏杆、挡脚板自重：0.15X 2.1= 0.315 kN;脚手板自重：0.35 X 1.8X 2.1/2= 0.662 kN;NG2=0.315+0.662=0.977 kN;经计算得到，静荷载标准值 NG = 1.133+ 0.977 = 2.11 kN;3、冲击荷载 NQ (kN)：NQ = 1 kN立杆荷载设计值N = 1.2NG + 1.4Nq = 1.2X 2.11 + 1.4X 1 = 3.931 kN;(二)立杆的稳定性验算立杆的稳定性计算公式 :(T = N/ f其中 N 立杆的轴心压力设计值 (kN)：N =3.931 kN；-轴心受压
8、立杆的稳定系数，由长细比lo/i查表得到；i 计算立杆的截面回转半径 (cm) ：i = 1.58 cm；A 立杆净截面面积 (cm2)：A = 4.89 cm2；W -立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3): W= 5.08 cm3;(T钢管立杆最大应力计算值(N/mm2);f 钢管立杆抗压强度设计值 :f =205 N/mm2；l0 计算长度 (m)； 参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 (JGJ130-2001): l0 = k卩h ；k 计算长度附加系数，取值为 1.155；匸-计算长度系数，参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 (JGJ130-2001表;取卩=1.8h 立杆自
9、由长度；防护棚不同于落地脚手架，一般的落地架在主节点处有横向水平杆支撑，故立杆自由长度取立杆步距；而防护棚在主节点处大多无横向水平杆支撑，立杆自由长度h取值如下；斜撑与立杆的连接点到地面的距离为1.6 m斜撑与立杆的连接点到下层防护层 的距离为1.5 m；h取上述两者的最大值 1.6 m。立杆计算长度 l0= k 卩 h = 1.155 X 1.8 X 1.6 = 3.326 mA l0/i =3.326 X 103 / (1.58 X 10) = 211 ;由长细比 查表得到轴心受压立杆的稳定系数 = 0.163 ;钢管立杆受压应力计算值;(T =3.931 X/(10.163 X 4.89
10、sX=149.323 N/mm2;钢管立杆稳定性验算(T = 49.323 N/mm小于 抗压强度设计值f = 205 N/mm2,满足要求！六、立杆的地基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地基承载力设计值 :fg = fgkX kc = 120X 1 = 120 kPa ；其中，地基承载力标准值： fgk= 120 kPa ；脚手架地基承载力调整系数： kc = 1；立杆基础底面的平均压力： p = N/A =3.931 / 0.25 = 15.726 kPa ； 其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：N =3.931 kN；基础底面扩展面积 ：A = 0.25 m2 。p= 15.726 kPac fg= 120 kPa。地基承载力满足要求！
