钢管落地卸料平台计算书

2024年1月23日发(作者：比亚迪e2图片)

钢管落地卸料平台计算书

品茗软件大厦工程； 工程建设地点:杭州市文二路教工路口；属于结构； 地上0层； 地下0层；建筑高度：0m；标准层层高：0m ；总建筑面积：0平方米；总工期：0天。

本工程由某某房开公司投资建设，某某设计院设计，某某勘察单位地质勘察，某某监理公司监理，某某施工单位组织施工；由章某某担任项目经理，李某某担任技术负责人。

扣件式钢管落地平台的计算依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等编制。

支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架，对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏，使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。本计算书编写还参考了《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》一文。

一、参数信息

1.基本参数

立杆横向间距或排距la(m):0.80，立杆步距h(m)：1.60；

立杆纵向间距lb(m):0.80，平台支架计算高度H(m)：16.00；

立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):0.10，平台底钢管间距离(mm)：300.00；

钢管类型:Φ48×3.0，扣件连接方式：双扣件，取扣件抗滑承载力系数:0.75；

2.荷载参数

脚手板自重(kN/m2):0.300；

栏杆自重(kN/m):0.150；

材料堆放最大荷载(kN/m2):3.500；

施工均布荷载(kN/m2):2.500；

3.地基参数

地基土类型:素填土；地基承载力标准值(kPa):120.00；

立杆基础底面面积(m2):0.35；地基承载力调整系数:1.00。

二、纵向支撑钢管计算

纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面几何参数为

截面抵抗矩 W = 4.49 cm3；

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(kN/m)：

q11 = 0.3×0.3 = 0.09 kN/m；

(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：

q12 = 3.5×0.3 = 1.05 kN/m；

(3)施工荷载标准值(kN/m)：

p1 = 2.5×0.3 = 0.75 kN/m

2.强度验算

依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.2.4规定，纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。

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；

最大弯矩计算公式如下:

M = 0.1q1l2+0.117q2l2

最大支座力计算公式如下:

N = 1.1q1l + 1.2q2l

均布恒载：q1 = 1.2 × q11= 1.2×0.09 = 0.108 kN/m；

均布活载：q2 = 1.4×0.75+ 1.4 ×1.05=2.52 kN/m；

最大弯距 Mmax = 0.1×0.108×0.82 + 0.117 ×2.52×0.82 = 0.196 kN·m ；

最大支座力 N = 1.1×0.108×0.8 + 1.2×2.52×0.8 = 2.514 kN；

最大应力 σ = Mmax / W = 0.196×106 / (4490) = 43.566 N/mm2；

纵向钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2；

纵向钢管的计算应力 43.566 N/mm2 小于 纵向钢管的抗压设计强度 205 N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

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:

ν = 0.667ql4/100EI

均布恒载:

qk = qll=0.09 kN/m；

ν = 0.677 ×0.09×8004/(100×2.06×105×107800)=0.011 mm；

纵向钢管的最大挠度为 0.011 mm 小于 纵向钢管的最大容许挠度 800/150与10

mm，满足要求！

三、横向支撑钢管计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

集中荷载P取板底纵向支撑钢管传递力，P =2.514 kN；

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm)

支撑钢管计算剪力图(kN)

最大弯矩 Mmax = 0.545 kN·m ；

最大变形 νmax = 0.97 mm ；

最大支座力 Qmax = 7.281 kN ；

最大应力 σ= 121.282 N/mm2 ；

横向钢管的计算应力 121.282 N/mm2 小于 横向钢管的抗压强度设计值 205

N/mm2，满足要求！

支撑钢管的最大挠度为 0.97 mm 小于 支撑钢管的最大容许挠度 800/150与10

mm，满足要求！

四、扣件抗滑移的计算

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0.75，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.00kN 。

R ≤Rc

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.00 kN；

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 7.281 kN；

R < 12.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、模板支架立杆荷载标准值(轴力)计算

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容

(1)脚手架的自重(kN)：

NG1 = 0.125×16 = 1.997 kN；

(2)栏杆的自重(kN)：

NG2 = 0.15×0.8 = 0.12 kN；

(3)脚手板自重(kN)：

NG3 = 0.3×0.8×0.8 = 0.192 kN；

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 2.309 kN；

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 = 2.5×0.8×0.8+3.5×0.8×0.8 = 3.84 kN；

3.因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.2NG + 1.4NQ = 1.2×2.309+ 1.4×3.84 = 8.147 kN；

六、立杆的稳定性验算

立杆的稳定性计算公式:

σ = N/φAKH ≤ [f]

其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 8.147 kN；

φ ------- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 Lo/i 查表得到；

i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) ：i = 1.59 cm；

A ---- 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.24 cm2；

W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.49 cm3；

σ------- 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；

KH ----高度调整系数：KH=1/(1+0.005×(16-4))=0.943；

L0 ---- 计算长度 (m)；

如果完全参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)，由公

式(1)或(2)计算

l0 = k1μh (1)

l0 = h+2a (2)

k1---- 计算长度附加系数，取值为1.163；

μ ---- 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5.3.3；μ= 1.7；

a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.1 m；

公式(1)的计算结果：

立杆计算长度 L0 = k1μh = 1.163×1.7×1.6 = 3.163 m；

L0/i = 3163.36 / 15.9 = 199 ；

由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.182 ；

钢管立杆受压应力计算值 ； σ =8146.56 /( 0.182×424 )= 105.569 N/mm2；

钢管立杆稳定性验算 σ = 105.569 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] =

205 N/mm2，满足要求！

公式(2)的计算结果：

L0/i = 1800 / 15.9 = 113 ；

由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.496 ；

钢管立杆受压应力计算值 ； σ =8146.56 /( 0.496×424 )= 38.737 N/mm2；

钢管立杆稳定性验算 σ = 38.737 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] =

205 N/mm2，满足要求！

如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算

l0 = k1k2(h+2a) (3)

k2 -- 计算长度附加系数，按照表2取值1.04 ；

公式(3)的计算结果：

L0/i = 2177.136 / 15.9 = 137 ；

由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.362 ；

钢管立杆受压应力计算值 ； σ =8146.56 /( 0.362×424 )= 53.076 N/mm2；

钢管立杆稳定性验算 σ = 53.076 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] =

205 N/mm2，满足要求！

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则容易存在安全隐患。

以上表参照 杜荣军: 《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》

七、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 = fgk×kc = 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 =23.28 kPa ；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 8.15 kN；

基础底面面积 ：A = 0.35 m2 。

p=23.28 kPa ≤ fg=120 kPa 。地基承载力满足要求！