工程概况：
建设单位：上海新发展金汇房地产开发****。
设计单位：上海市地下空间设计研究院总院****。
勘察单位：中船勘察设计研究院****。
施工单位：奉贤建工（集团）****。
监理单位：上海同建工程建设监理咨询****。
本工程金碧汇虹苑地下车库人防工程，工程位于上海市奉贤区：大叶公路南侧，金钱公路东侧，人防工程为附建式，地下一层汽车库，平时作为汽车库（615辆）功能使用，战时作为六个甲类核6级常数6级二等人员掩蔽部。人防工程防化等级为丙级，人防工程总建筑面积11531平方米，人防使用面积9225平方米，人防掩蔽面积8049平方米，战时可掩蔽8049人，人防出入口利用车库室外汽车坡道和车库室外楼梯间，车库室外汽车坡道和车库室外楼梯间距离主体建筑间距大于5米，满足人防规范要求，不设置防倒塌棚架。
编制依据：《建筑施工高处作业安全技术规范》jgj80-2001、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》jgj130-2011。
由于防护棚有双层防护，故只按照承载能力极限状态设计，不考虑正常使用极限状态。计算书中规定防护棚开间方向为横向，进深方向为纵向，简图如下：
一、参数信息：
1、构造参数：
立杆横距lb(m)：1.8 ；
立杆纵距la(m)：1.8 ；
防护棚高度h(m)：5 ；
上下防护层间距h1(m)：0.5 ；
立杆步距h(m)：1.5 ；
斜撑与立杆连接点与地面的距离h2(m)：1.6 ；
斜撑与立杆连接点到下防护层的距离h3(m): 1.5；
水平钢管搭设方式：钢管沿纵向搭设 ；
水平钢管间距a(m)：0.3 ；
钢管类型：φ48 × 3.5 ；
扣件连接方式：双扣件 ,双扣件抗滑承载力调整系数： 0.8 ；
2.荷载参数：
高空坠落物最大荷载标准值n(kn)：1 ；
脚手板自重(kn/m2)：0.35 ；
栏杆及挡脚板自重(kn/m)：0.15 ；
3.地基参数：
地基土类型：素填土；
地基承载力标准值(kpa): 120；
立杆基础底面面积(m2): 0.25；
地基承载力调整系数： 1。
二、纵向水平支撑钢管计算：
纵向钢管按照三跨连续梁计算，承受脚手板自重、坠落物冲击集中荷载。由于防护棚有双层防护，故只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：
截面抵抗矩 w = 5.08 cm3;
截面惯性矩 i = 12.19 cm4;
纵向钢管计算简图。
1、荷载的计算：
1)脚手板自重(kn/m)：
q1 = 0.35×0.3 = 0.105 kn/m；
2) 高空坠落物最大荷载标准值(kn)：
n= 1 kn；
2.强度验算：
纵向支撑钢管按三跨连续梁计算；
最大弯矩计算公式如下：
m = 0.08ql2 + 0.2fl
均布恒载：q = 1.2 ×0.105 = 0.126 kn/m；
冲击荷载：f = 1.4×1 = 1.400 kn；
最大弯距 m = 0.08×0.126×1.82 + 0.2×1.400×1.8= 0.537
最大应力 σ m / w = 0.537×106 / 5.08×103) =105.642 n/mm2；
支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 n/mm2；
支撑钢管的计算应力 105.642 n/mm2 小于钢管的抗弯强度设计值 205 n/mm2，满足要求！
三、横向支撑钢管计算：
横向水平钢管按照承载能力极限状态设计，按照集中荷载作用下的简支梁计算；
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= 1.400 kn；
上部钢管传递恒载：p=1.2×0.35×0.3×1.8 = 0.227 kn；
支撑钢管计算简图。
支撑钢管计算弯矩图(kn·m)
最大弯矩 mmax = 0.936 kn·m ；
最大应力 σ=mmax / w = 0.936×106 / 5.08×103) =184.287 n/mm2；
支撑钢管的计算应力 184.287 n/mm2 小于横向钢管的抗压强度设计值 205 n/mm2，满足要求！
四、扣件抗滑移计算：
水平钢管传递最大支座力n=1.400+ 1.8 / 0.3×0.227/2=2.080；
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，扣件抗滑移按下式 ：
r ≤rc其中 rc --扣件抗滑承载力设计值，取12.80 kn；
水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 r= 2.080 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、立杆的稳定性验算：
一）立杆荷载计算：
作用于立杆的荷载包括防护棚结构自重、构配件自重、冲击荷载。
1、 防护棚结构自重ng1：
钢管自重取0.04kn/m,扣件自重取0.015kn/个 ；
钢管长度：l=[1.8/2+1.
8×1.8/(2×0.3)] 2+(5－0.
5)/1.5 ×1.8+5= 23.
00 m ；扣件数量：n=2×2+(5－0.5)/1.
5= 7 个 ；
ng1=0.04×23.00 + 0.015×7 = 1.025 kn；
2、 防护棚构配件自重(kn)：
栏杆、挡脚板自重：0.15×1.8= 0.270 kn；
脚手板自重：0.35×1.8×1.8/2= 0.567 kn；
ng2=0.270+0.567=0.837 kn；
经计算得到，静荷载标准值 ng = 1.025+ 0.837 = 1.862 kn；
3、冲击荷载nq (kn)：
nq = 1 kn ；
立杆荷载设计值 n = 1.2ng + 1.4nq = 1.2×1.862 + 1.4×1 = 3.634 kn；
二）立杆的稳定性验算：
立杆的稳定性计算公式：
σ =n/φa ≤ f]
其中 n --立杆的轴心压力设计值(kn)：n =3.634 kn；
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 = 1.58 cm；
a --立杆净截面面积(cm2)：a = 4.89 cm2；
w --立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：w= 5.08 cm3；
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)；
参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(jgj130-2001) ：l0 = kμh ；
k --计算长度附加系数，取值为1.167；
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；取μ= 1.8；
h --立杆自由长度；
防护棚不同于落地脚手架，一般的落地架在主节点处有横向水平杆支撑，故立杆自由长度取立杆步距；而防护棚在主节点处大多无横向水平杆支撑，立杆自由长度h取值如下；
斜撑与立杆的连接点到地面的距离为1.6 m，；斜撑与立杆的连接点到下层防护层的距离为1.5 m；
h取上述两者的最大值 1.6 m。
立杆计算长度 l0 = kμh = 1.167×1.8×1.6 = 3.34 m；
＝l0/i =3.34×102 / 1.58 = 212 ；
由长细比λ查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.162 ；
钢管立杆受压应力计算值 ； 3.634 ×103/( 0.162×4.89×102 )=45.900 n/mm2；
钢管立杆稳定性验算 σ 45.900 n/mm2 小于抗压强度设计值 [f] =205 n/mm2，满足要求！
六、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 = 120.000 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 =14.538 kpa ；
立杆的轴心压力设计值 ：n = 3.634 kn；
基础底面面积 ：a = 0.25 m2 。
p=14.538 ＜ fg=120.000 kpa 。地基承载力满足要求！
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