防护棚计算书
计算依据：
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准》T/CECS 699－2020 2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 3、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2016 4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 5、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 6、《钢结构设计标准》GB50017-2017
6、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018
一、搭设参数
脚手架安全等级 II级 结构重要性系数γ0 1 立杆纵距la(mm) 1500 立杆横距lb(mm) 6000 立杆步距h(mm) 1200 防护棚高度H(mm) 5500 防护层层数n 2 上下防护层间距h1(mm) 800 斜撑与立杆连接点到地面的距离3000 h2(mm) 顶层水平钢管搭设方式 设 钢管沿纵向搭横向斜撑与顶层防护层连接点到水平钢管间距a(mm) 400 立杆的距离l1(mm) 2500
纵向外侧防护布置方式 剪刀撑 钢管类型 Ф48×3 扣件连接方式 单扣件 扣件抗滑移折减系数 0.8 立杆布置 格构柱 格构柱截面边长a1(mm) 400
计算简图：
扣件钢管防护棚_正面图
扣件钢管防护棚_侧面图
二、荷载设计
防护层防护材料自重标准值防护层防护材料类型 脚手板 gk1(kN/m) 20.5 栏杆与挡脚板自重标准值栏杆与挡脚板类型 竹串片脚手板 gk2(kN/m) 0.11 纵向外侧防护荷载标准值0.2 gk3(kN/m) 高空坠落物最大荷载标准值1 Pk(kN)
三、纵向水平杆验算
钢管抗弯强度设计值[f](N/mm) 2205 钢管截面惯性矩I(mm) 4107800 钢管弹性模量E(N/mm) 2206000 钢管截面抵抗矩W(mm) 34490 承载力使用极限状态 格构柱
q=γ0×1.3(gk1×a+0.033) =1×1.3×(0.5×0.4+0.033)=0.303kN/m p=γ0×1.5×Pk=1×1.5×1=1.5kN 正常使用极限状态 格构柱
q1=gk1×a+0.033 =0.5×0.4+0.033=0.233kN/m p1=Pk =1 kN
1、抗弯验算
Mmax=0.36 kN·m
σ=Mmax/W=0.36×106/4490=80.127N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算
νmax=1.363 mm
[ν]＝min[max{a1，la，l2-a1}/150，10] = min[max{400，1500，800-400}/150，10] =10mm
νmax≤[ν] 满足要求！ 3、支座反力计算 承载力使用极限状态 Rmax=1.758 kN
四、横向水平杆验算
钢管抗弯强度设计值[f](N/mm) 2205 钢管截面惯性矩I(mm) 4107800
钢管弹性模量E(N/mm) 2206000 钢管截面抵抗矩W(mm) 34490 承载力使用极限状态 格构柱：
F=γ0×1.3(gk1a+0.033)(la+ kN
p=γ0×1.5×Pk=1×1.5×1=1.5 kN 正常使用极限状态 格构柱：
F1=(gk1a+0.033)(la+ a1)/2=(0.5×0.4+0.033)×(1.5+0.4)/2=0.222 kN p1=Pk=1 kN 计算简图如下：
a1)/2=1×1.3×(0.5×0.4+0.033)×(1.5+0.4)/2=0.288
1、抗弯验算
σ=Mmax/W=0.633×106/4490=141.059N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算
νmax=5.356mm≤[ν]＝min[max(l1-a1, lb, a1)/150，10] = min[max(2500-400, 6000, 400)/150，10] =10mm
满足要求！ 3、支座反力计算 承载力使用极限状态 Rmax=3.316 kN
五、扣件抗滑承载力验算
扣件连接方式 单扣件 扣件抗滑移折减系数 0.8 Rmax =3.316 kN≤Rc =0.8×8=6.4 kN 满足要求！
六、斜撑稳定性验算
斜撑计算长度系数μ2 1.5 钢管抗弯强度设计值[f](N/mm) 2205 钢管截面惯性矩I(mm) 4107800 钢管弹性模量E(N/mm) 2206000 钢管截面抵抗矩W(mm) 34490
α1=arctan( l1/(H-h2))=arctan(2500/(5500-3000))=45° 第1层防护层传递给斜撑荷载计算 （1）横向斜撑验算 承载力使用极限状态 格构柱：
F=γ0×1.3(gk1a+0.033)(la+ kN
p=γ0×1.5×Pk=1×1.5×1=1.5 kN 横向斜撑计算简图如下：
a1)/2=1×1.3×(0.5×0.4+0.033)×(1.5+0.4)/2=0.288
横向斜撑最大支座反力：R2max =2.292 kN 横向斜撑轴向力：
N21= R2max/cosα1=2.292/cos45°=3.241 kN N=N21=3.241 kN
斜撑自由长度：h= h1/cosα1=0.8/cos45°=1.131 m 斜撑计算长度l0=kμ2h=1×1.5×1.131=1.697 m 长细比λ= l0/i=1697.056/15.9=106.733≤250 满足要求！
轴心受压构件的稳定系数计算：
斜撑计算长度l0=kμ2h=1.155*1.500*1.131=1.960m 长细比λ= l0/i =1960/15.9=123.28
查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准》T/CECS 699－2020表A.0.5得，φ= 0.434
σ= N/(φA) =3241.024/(0.434×424)=17.613N/mm2 σ≤[f]=205N/mm2
满足要求！
第2层防护层传递给斜撑荷载计算 （1）横向斜撑验算 承载力使用极限状态 格构柱：
F=γ0×1.3(gk1a+0.033)(la+ kN
横向斜撑计算简图如下：
a1)/2=1×1.3×(0.5×0.4+0.033)×(1.5+0.4)/2=0.288
横向斜撑最大支座反力：R2max =2.233 kN 横向斜撑轴向力：
N22= R2max/cosα1=2.233/cos45°=3.158 kN N=N21+N22=6.399 kN
斜撑自由长度：h= (H-(n-1)h1-h2)/cosα1=(5.5-(2-1)×0.8-3)/cos45°=2.404 m 斜撑计算长度l0=kμ2h=1×1.5×2.404=3.606 m 长细比λ= l0/i=3606.245/15.9=226.808≤250
满足要求！
轴心受压构件的稳定系数计算：
斜撑计算长度l0=kμ2h=1.155*1.500*2.404=4.165m 长细比λ= l0/i =4165/15.9=261.96
查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准》T/CECS 699－2020表A.0.5得，φ= 0.107
σ= N/(φA) =6398.982/(0.107×424)=140.448N/mm2 σ≤[f]=205N/mm2 满足要求！
七、立杆稳定性验算
立杆布置 格构柱 钢管截面惯性矩I(mm) 4107800 立杆计算长度系数μ1 1.5 钢管截面抵抗矩W(mm) 34490 立杆截面回转半径i(mm) 15.9 钢管抗弯强度设计值[f](N/mm) 2205 立杆截面面积A(mm) 2424 立杆荷载计算
1、防护棚结构自重NG1k 钢管长度： L=n[(la+
a1)
((lb+2a1)/a+1)/2+
lb]+2(
l12+(H-
h2)2)0.5+4H=2×[(1.5+0.4)×((6+2×0.4)/0.4+1)/2+6]+2×(2.52+(5.5-3)2)0.5+4×5.5=75.271m
扣件数量：
m=2n[((lb+2a1)/a-3)/2+1×4]=2×2×[((6+2×0.4)/0.4-3)/2+1×4]=44个 NG1k=0.033L+0.015m=0.033×75.271+0.015×44=3.167kN 2、防护棚构配件自重NG2k
防护层防护材料自重标准值2a1)/2=2×0.5×(1.5+0.4)×(6+2×0.4)/2=6.46 kN
栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2=gk2×(la+ a1)=0.11×(1.5+0.4)=0.209 kN 纵向外侧防护自重标准值NG2k3=gk3×(la+ a1)=0.2×(1.5+0.4)=0.38 kN NG2k= NG2k1+ NG2k2+ NG2k3=6.46+0.209+0.38=7.049 kN
经计算得到，静荷载标准值：NGk= NG1k + NG2k=3.167+7.049=10.216 kN 3、冲击荷载标准值NQk NQk=Pk=1 kN
立杆荷载设计值：N=γ0×[1.3×NGk+1.5×NQk]=1×[1.3×10.216+1.5×1]=14.78 kN
立杆的稳定性验算 1、立杆长细比验算
立杆自由长度h取立杆步距1.2m 立杆计算长度l0=kμ1h=1×1.5×1.2=1.8m 长细比λ= l0/i=1800/15.9=113.208≤210
NG2k1=n×gk1×(la+ a1)×(lb+
满足要求！
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμ2h=1.155*1.500*1.200=2.079m 长细比λ= l0/i =2079/15.9=130.75
查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准》T/CECS 699－2020表A.0.5得，φ= 0.396
2、立杆稳定性验算
σ= N/4/(φA) =14780.185/4/(0.396×424)=22.007N/mm2 σ≤[f]=205N/mm2 满足要求！
八、立杆地基承载力验算
地基土类型 粘性土 地基承载力特征值fg(kPa) 140 地基承载力调整系数kc 1 垫板底面积A(m) 20.25 立杆荷载标准值：N=NGk+ NQk=10.216+1=11.216 kN
立杆底垫板平均压力P=N/(kcA)=11.216/(1×0.25)=44.862 kPa P≤fg=140 kPa 满足要求！
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