室内施工操作平台荷载计算报告

室内施工操作平台计算书室内施工操作平台的计算依照《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)、《建筑施工安全手册》（杜荣军主编）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，同时参照了浙江省地方标准《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》（J10905-2006）的部分内容。

一、参数信息1.基本参数立杆横向间距或排距l a(m):1.20，立杆步距h(m)：1.50；立杆纵向间距l b(m):1.20，平台支架计算高度H(m)：5.30；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，取双扣件抗滑承载力调整系数: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):1.500；施工均布荷载(kN/m2):1.500；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):0.25；地基承载力调整系数:1.00。

4.风荷载参数本工程地处浙江杭州市，基本风压0.45 kN/m2；荷载高度变化系数μz 为0.84，风荷载体型系数μs 为0.286；施工操作平台计算中考虑风荷载作用。

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 = 1.5×0.3 = 0.45 kN/m；(3)施工荷载标准值(kN/m)：p1 = 1.5×0.3 = 0.45 kN/m2.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 = 1.4×0.45+1.4×0.45 = 1.26 kN/m；最大弯距 M max = 0.1×0.108×1.22+ 0.117 ×1.26×1.22= 0.228 kN·m ；最大支座力 N = 1.1×0.108×1.2 + 1.2×1.26×1.2 = 1.957 kN；最大应力σ = M max / W = 0.228×106 / (4490) = 50.743 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 50.743 N/mm2小于纵向钢管的抗压设计强度 205N/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:q k = q ll=0.09 kN/m；ν = 0.677 ×0.09×12004/(100×2.06×105×107800)=0.057 mm；纵向钢管的最大挠度为 0.057 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 =1.957 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 M max = 0.881 kN·m ；最大变形νmax = 4.024 mm ；最大支座力 Q max = 8.562 kN ；最大应力σ= 196.158 N/mm2；横向钢管的计算应力 196.158 N/mm2小于横向钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2，满足要求！支撑钢管的最大挠度为 4.024 mm 小于支撑钢管的最大容许挠度 1200/150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= 8.562 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)：N G1 = 0.129×5.3 = 0.684 kN；(2)栏杆的自重(kN)：N G2 = 0.15×1.2 = 0.18 kN；(3)脚手板自重(kN)：N G3 = 0.3×1.2×1.2 = 0.432 kN；经计算得到，静荷载标准值 N G = N G1+N G2+N G3 = 1.296 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 N Q= 1.5×1.2×1.2+1.5×1.2×1.2 = 4.32 kN；3.立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2N G + 1.4N Q = 1.2×1.296+ 1.4×4.32 = 7.603 kN；六、立杆的稳定性验算立杆的稳定性计算公式:组合风荷载：σ = N/φAK H + M w/W ≤ [f]其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 7.603 kN；φ ------- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 L o/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；L0 ---- 计算长度 (m)；K H ---- 高度调整系数:K H=1/(1+0.005×(5.3-4))=0.994；M W ---- 风荷载产生的弯矩值M w=0.85×1.4×M wk=0.85×1.4×W k×l a×h2/10=0.85×1.4×0.076×1.2×1.52/10=0.024kN·m；其中W k为风荷载标准值W k=0.7μzμs W o=0.7×0.84×0.286×0.45=0.076kN/m2；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1.167；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= 1.73；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 =7603.476/( 0.199×424×0.994 )+0.024×106/4.49×103= 96.115 N/mm2；钢管立杆稳定性验算σ = 96.115 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 =7603.476/( 0.537×424×0.994 )+0.024×106/4.49×103= 39.027 N/mm2；钢管立杆稳定性验算σ = 39.027 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1.005 ；公式(3)的计算结果：L0/i = 1993.82 / 15.9 = 125 ；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= 0.423 ；钢管立杆受压应力计算值；σ =7603.476/( 0.423×424×0.994 )+0.024×106/4.49×103= 48.085 N/mm2；钢管立杆稳定性验算σ = 48.085 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 ≤f g地基承载力设计值:f g = f gk×k c = 120 kPa；其中，地基承载力标准值：f gk= 120 kPa ；脚手架地基承载力调整系数：k c = 1 ；立杆基础底面的平均压力：p = N/A =30.41 kPa ；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：N = 7.6 kN；基础底面面积：A = 0.25 m2。