钢管落地卸料平台计算书

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一、 工程概况：

本工程为昆仑空调公司地块5#，采用框架结构,按六度抗震设防,建筑高度（女儿墙高度）18.80米.设计耐久等级为二级, 3,本工程主体建筑为地上四层，地上总建筑面积为2902.16平方米.

二、 编制依据：

《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

钢管落地卸料平台计算书

根据本程特点，垂直运输全依靠塔机来完成，为解决出进料吊运操作的物料堆放，上翻、下卸问题，初步设计搭落地式料平台，拟定搭3米×5米落地式平台（见下图）。

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一、参数信息:

1.基本参数

立杆横向间距或排距la(m):1.20，立杆步距h(m)：1.50；

立杆纵向间距lb(m):0.80，平台支架计算高度H(m)：3.6m、6m；

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(mm):Φ48×3.0，扣件连接方式：双扣件，取扣件抗滑承载力系数:0.80；

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):5.000；

施工均布荷载(kN/m2):4.000；

3.地基参数

地基土类型:素填土（夯实硬化）；地基承载力标准值(kPa):115.00；

立杆基础底面面积(m2):0.20；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；

1.荷载的计算：

(1)脚手板与栏杆自重(kN/m)：

q11 = 0.15 + 0.3×0.3 = 0.24 kN/m；

(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：

q12 = 5×0.3 = 1.5 kN/m；

(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)：

p1 = 4×0.3 = 1.2 kN/m

2.强度验算:

依照《规范》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

:

最大支座力计算公式如下

:

均布荷载：q1 = 1.2 × q11+ 1.2 × q12 = 1.2×0.24+ 1.2×1.5 = 2.088 kN/m；

均布活载：q2 = 1.4×1.2 = 1.68 kN/m；

最大弯距 Mmax = 0.1×2.088×0.82 + 0.117 ×1.68×0.82 = 0.259 kN.m ； 最大支座力 N = 1.1×2.088×0.8 + 1.2×1.68×0.8 = 3.45 kN；

最大应力 σ = Mmax / W = 0.259×106 / (4490) = 57.78 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 57.78 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

:

均布恒载:

q = q11 + q12 = 1.74 kN/m；

均布活载：

p = 1.2 kN/m；

ν = (0.677 ×1.74+0.990×1.2)×8004/(100×2.06×105×107800)=0.436 mm； 纵向钢管的最大挠度为 0.436 mm 小于 纵向钢管的最大容许挠度 1200/150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 =

最大弯矩 Mmax = 0.747 kN.m ；

最大变形 Vmax = 1.331 mm ；

最大支座力 Qmax = 9.992 kN ；

最大应力 σ= 166.433 N/mm2 ；

横向钢管的计算应力 166.433 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 1.331 mm 小于 支撑钢管的最大容许挠度 800/150与10 mm，满足要求！

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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0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为

12.80kN 。

R ≤Rc

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN；

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 9.992 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、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 = 0.129×6 = 0.774kN；

(2)栏杆的自重(kN)：

NG2 = 0.15×1.2 = 0.18 kN；

(3)脚手板自重(kN)：

NG3 = 0.3×0.8×1.2 = 0.288 kN；

(4)堆放荷载(kN)：

NG4 = 5×0.8×1.2 = 4.8 kN；

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.042kN；

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 = 4×0.8×1.2 = 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 = 1.2×6.042+ 1.4×3.84 = 12.63 kN；

六、立杆的稳定性验算:

立杆的稳定性计算公式

:

其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 12.63 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×(6-4))=0.97；

L0 ---- 计算长度 (m)；

如果完全参照《扣件式规范》，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1.167；

μ ---- 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；μ= 1.73；

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 = 1.167×1.73×1.5 = 3.028 m；

L0/i = 3028.365 / 15.9 = 190 ；

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= 0.199 ；

钢管立杆受压应力计算值 ； σ =14796 /( 0.199×424 )= 175.358 N/mm2；

钢管立杆稳定性验算 σ = 175.358 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 = 1700 / 15.9 = 107 ；

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= 0.537 ；

钢管立杆受压应力计算值 ； σ =14796 /( 0.537×424 )= 64.984 N/mm2；

钢管立杆稳定性验算 σ = 64.984 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1.054 ；

公式(3)的计算结果：

L0/i = 2091.031 / 15.9 = 132 ；

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= 0.386 ；

钢管立杆受压应力计算值 ； σ =14796 /( 0.386×424 )= 90.405 N/mm2；

钢管立杆稳定性验算 σ = 90.405 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。

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 = 115 kPa；

其中，地基承载力标准值：fgk= 115 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 =73.98 kPa ；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 14.8 kN； 基础底面面积 ：A = 0.2 m2 。

p=73.98 ≤ fg=115 kPa 。地基承载力满足要求！

该料平台限载0.5吨

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