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1、外脚手架架体外悬挑安全防护棚计算书编制单位：编 制 人：审 核 人：日 期：8目 录一、防护棚搭设方案1二.防护棚受力计算1（一）、荷载取值2（二）、纵向水平支撑钢管计算2（三）、悬挑横向支撑钢管计算4（四）、斜拉钢管、钢丝绳计算6（五）、斜拉钢管扣件抗滑力的计算7（六）、钢丝绳验算7（七）、吊环强度计算8防护棚受力计算书一、防护棚搭设方案防护棚搭设方法见下图：二.防护棚受力计算（一）、荷载取值1、脚手板：脚手板自重标准值(kN/m2)：0.30；2、安全网自重标准值(kN/m2)：0.005；3、高空坠落物最大荷载标准值N(kN)：1 ；4、每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038；
2、5、查建筑结构荷载规范风荷载，式中： k风荷载标准值（kN/m2）。 z风振系数，取1.0； z风压高度变化系数，按现行国家标准建筑结构荷载规范（GBJ50009-2001）规定采用。地面高度为12m，取值为1.07。 S脚手架风荷载体型系数，按现行国家标准建筑结构荷载规范（GBJ50009-2001）规定取S=1.3=1.30.089=0.116。（其中为挡风系数） 0基本风压（kN/m2），按现行国家标准建筑结构荷载规范采用。 清远三十年一遇取0.32kN/m2。 K=0.711.070.1160.32=0.028kN/m2。（二）、纵向水平支撑钢管计算纵向钢管按照三跨连续梁计算，承受钢管
3、自重、脚手板及安全网自重、坠落物冲击集中荷载、风荷载。因坠落物冲击集中荷载、风荷载不会同时作用，因此按二者分别作用最大值计算。因防护棚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：钢管截面抵抗矩 W=5.08 cm3;钢管截面惯性矩 I=12.19 cm4;钢管净截面面积 ： A=4.89 cm2；1.荷载的计算(1)脚手板自重(kN/m)：q1=0.300.8=0.24kN/m；(2)钢管自重(kN/m)q2=0.038（3）安全网自重(kN/m)q3=0.0050.8=0.004（4）风荷载(kN/m)q4=0.0280.8=0.022(5) 高空坠落物最大荷载标准值
4、(kN)：N= 1kN；2.纵向强度验算1、纵向支撑钢管按三跨连续梁计算；（1）坠落物冲击集中荷载作用下最大弯矩计算公式如下: 纵向钢管计算简图M=0.08ql2 + 0.2Fl均布恒载：q=1.2 （0.24+0.038+0.004） =0.338kN/m；冲击荷载：F=1.41=1.4kN；最大弯距 M=0.080.3381.52 + 0.21.41.5= 0.481kNm；最大应力 =M / W=0.481106 / (5.08103)=94.583N/mm2；支撑钢管的抗压强度设计值 f=205N/mm2；支撑钢管的计算应力 94.583N/mm2 小于 钢管的抗弯强度设计值 205N
5、/mm2，满足要求！（2）风荷载作用下最大弯矩计算公式如下:纵向钢管计算简图M=0.08ql2当考虑风荷载为正荷载时q=1.2 （0.24+0.038+0.004）+1.40.022=0.369 kN/m；最大弯距 M=0.080.3691.52 = 0.066kNm；最大应力 =M / W=0.066106 / (5.08103)=12.99N/mm2；支撑钢管的抗压强度设计值 f=205N/mm2；支撑钢管的计算应力 12.99N/mm2 小于 钢管的抗弯强度设计值 205N/mm2，满足要求！当考虑风荷载为负荷载时q=1.2 （0.24+0.038+0.004）-1.40.022=0.3
6、08 kN/m；最大弯距 M=0.080.3081.52 = 0.055kNm；最大应力 =M / W=0.055106 / (5.08103)=10.83N/mm2；支撑钢管的抗压强度设计值 f=205N/mm2；支撑钢管的计算应力 10.83N/mm2 小于 钢管的抗弯强度设计值 205N/mm2，满足要求！（三）、悬挑横向支撑钢管计算悬挑横向水平钢管按照承载能力极限状态设计，按照两跨连续梁计算；1、坠落物冲击集中荷载作用下最大弯矩、及支座剪力计算公式如下: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= 1.41=1.4kN；纵向钢管、脚手板、安全网传递恒
7、载：P=1.2（0.24+0.038+0.004）1.5=0.508kN；横向钢管自重(kN/m)：q=1.2*0.038=0.046 kN/m坠落物冲击集中荷载作用下支撑钢管计算简图 跨中最大弯矩 Mmax=0.07*0.046*2.4*2.4+0.222*0.508*2.4+0.203*1.4*2.4=0.971kNm ；最大应力 = Mmax / W=0.971106 / (5.08103)=191.14N/mm2；支撑钢管的计算应力 191.14N/mm2 小于横向钢管的抗压强度设计值 205N/mm2，满足要求！支座剪力：VB左=-0.625*0.046*2.4-1.333*0.50
8、8-0.688*1.4=-1.709 kNVB右=0.625*0.046*2.4+1.333*0.508+0.688*1.4=1.709kNVC=0.375*0.046*2.4+0.667*0.508+0.406*1.4=0.949 kNB支座最大反力为1.709+1.709+0.508=3.926 kNC支座最大反力为0.949+0.508=1.457 kN2、风荷载作用下最大弯矩、及支座剪力计算公式如下:风荷载作用下支撑钢管计算简图风荷载: P1= 1.4*0.022*1.5=0.031kN；纵向钢管、脚手板、安全网传递恒载：P2=1.2（0.24+0.038+0.004）1.5=0.50
9、8kN；横向钢管自重(kN/m)：q=1.2*0.038=0.046 kN/m当风荷载为正荷载是 P=0.508+0.031=0.539 kN当风荷载为负荷载是 P=0.508-0.031=0.477 kN（1）当风荷载为正荷载时跨中最大弯矩 Mmax=0.07*0.046*2.4*2.4+0.222*0.539*2.4=0.306kNm ；最大应力 = Mmax / W=0.306106 / (5.08103)=60.24N/mm2；支撑钢管的计算应力 60.24N/mm2 小于横向钢管的抗压强度设计值 205N/mm2，满足要求！VB左=-0.625*0.046*2.4-1.333*0.5
10、39=-0.787 kNVB右=0.625*0.046*2.4+1.333*0.539=0.787 kNVC=0.375*0.046*2.4+0.667*0.539=0.401 kNB支座最大反力为0.787+0.787+0.539=2.113 kNC支座最大反力为0.401+0.539=0.94 kN（2）当风荷载为负荷载时跨中最大弯矩 Mmax=0.07*0.046*2.4*2.4+0.222*0.477*2.4=0.273kNm ；最大应力 = Mmax / W=0.273106 / (5.08103)=53.74N/mm2；支撑钢管的计算应力53.74N/mm2 小于横向钢管的抗压强度
11、设计值 205N/mm2，满足要求！VB左=-0.625*0.046*2.4-1.333*0.477=-0.705 kNVB右=0.625*0.046*2.4+1.333*0.477=0.705 kNVC=0.375*0.046*2.4+0.667*0.477=0.360 kNB支座最大反力为0.705+0.705+0.477=1.887 kNC支座最大反力为0.360+0.477=0.837 kN（四）、斜拉钢管、钢丝绳计算通过横向悬挑钢管计算，B、C支座反力在冲击荷载作用反力最大，分别为RB=3.926 kN， RC=1.457 kN，计算简图如下斜拉钢管、钢丝绳计算简图斜拉钢管轴向拉力F
12、1=3.926/SIN41=5.985 kN钢丝绳轴向拉力F2=1.457/SIN45=2.08 kN钢管轴向拉应力=N/ A=F1/A=5.985*1000/（4.89*100）=12.24 N/mm2205 N/mm2钢管的计算拉应力12.24N/mm2 小于横向钢管的抗压强度设计值 205N/mm2，满足要求！（五）、斜拉钢管扣件抗滑力的计算按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN，扣件抗滑移按下式 ： R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取8kN；水平杆传给立杆的竖向作用力设计
13、值 R= F1=5.985kN；R 8.00kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！ （六）、钢丝绳验算钢丝绳的容许拉力按照下式计算： Fg=aFg/K其中Fg- 钢丝绳的容许拉力(kN)； Fg - 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)， 计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)； - 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，取1； K - 钢丝绳使用安全系数。计算中Fg取 2.08kN，=1，K=7，得到：选择卸荷钢丝绳的最小直径为：d =(22.087.000/1.000)0.5=5.40 mm。出于安全余量考虑，采用16钢丝绳。另再加上斜拉杆的斜拉力，该防护棚已满足安全要求。（七）、吊环强度计算吊环强度计算公式为：=N / A f其中 f 为拉环钢筋抗拉强度，按混凝土结构设计规范10.9.8 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2； N - 吊环上承受的荷载等于Fg； A - 吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算,A=0.5d2；选择吊环的最小直径要为：d =(2Fg/f/)1/2 =(22.08103/50/3.142)1/2=5.15 mm。钢丝绳最小直径为5.15 mm，必须拉紧至2.08kN，出于安全余量考虑，吊环直径为 12 mm。