碗扣式脚手架计算书

碗扣式脚手架计算书计算依据：1、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-20162、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20113、《建筑结构荷载规范》GB50009-20124、《钢结构设计标准》GB50017-2017一、脚手架参数结构重要性系数γ01脚手架安全等级II级脚手架架体高度H(m)19.8脚手架沿纵向搭设长度L(m)243立杆纵向间距la(m)1.5立杆横向间距lb(m)0.9立杆步距h(m)1.8脚手架总步数n10顶部防护栏杆高h1(m)1.5纵横向扫地杆离地距离h2(mm)300内立杆离建筑物距离a(mm)150脚手架立杆安放位置地基二、荷载设计脚手板类型木脚手板脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)0.35脚手板铺设方式2步1设密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2)0.01挡脚板类型木脚手板挡板栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)0.17挡脚板铺设方式2步1设装修脚手架作业层数nzj2装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)2风荷载标准值ωk(kN/m2)基本风压ω0(kN/m2)0.30.221,0.195风压高度变化系数μz(连墙件强度验算,立杆稳定性验算)0.736,0.650风荷载体型系数μs1计算简图碗扣脚手架剖面图碗扣脚手架正面图碗扣脚手架平面图三、横向水平杆验算横向水平杆钢管类型SPG-90(Φ48X900)横向水平杆自重Gkhg(kN)0.036单跨间水平杆根数njg2间水平杆布置方式1步1设横向水平杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)205横向水平杆截面惯性矩I(mm4)121900横向水平杆弹性模量E(N/mm2)206000横向水平杆截面抵抗矩W(mm3)5080承载能力极限状态q=γ0×[1.2×(Gkhg/lb+Gkjb×la/(njg+1))+1.4Gkzj×la/(njg+1)]=1×[1.2×(0.036/0.90+0.350×1.50/(2.00+1))+1.4×2.000×1.50/(2.00+1)]=1.658kN/m正常使用极限状态q'=Gkhg/lb+Gkjb×la/(njg+1)+Gkzj×la/(njg+1)=0.036/0.90+0.350×1.50/(2.00+1)+2×1.5/(2+1)=1.215kN/m计算简图如下：1、抗弯验算Mmax=qlb2/8=1.658×0.902/8=0.168kN.mσ=Mmax/W=0.168×106/5080=33.046N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！2、挠度验算νmax=5q'lb4/(384EI)=5×1.215×9004/(384×206000×121900)=0.413mm≤[ν]=min[lb/150，10]=min[900/150，10]=6mm满足要求！3、支座反力计算承载能力极限状态R1=R2=qlb/2=1.658×0.90/2=0.746kN正常使用极限状态R1'=R2'=q'lb/2=1.215×0.90/2=0.547kN4、水平杆接头焊接剪切强度验算τ端部=qlb/2=1.658×0.90/2=0.746kN≤[τ]=25kN满足要求！四、间水平杆验算单跨间水平杆根数njg2间水平杆布置方式1步1设间水平杆钢管类型JSPG-90间水平杆自重Gkjg(kN)0.044间水平杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)205间水平杆截面惯性矩I(mm4)121900间水平杆弹性模量E(N/mm2)206000间水平杆截面抵抗矩W(mm3)5080承载能力极限状态q=γ0×[1.2×(Gkjs/lb+Gkjb×la/(njg+1))+1.4×Gkzj×la/(njg+1)]=1×[1.2×(0.044/0.90+0.350×1.50/(2.00+1))+1.4×2.000×1.50/(2.00+1)]=1.669kN/m正常使用极限状态q'=Gkjs/lb+Gkjb×la/(njg+1)+Gkzj×la/(njg+1)=0.044/0.90+0.350×1.50/(2.00+1)+2×1.5/(2+1)=1.224kN/m计算简图如下：1、抗弯验算Mmax=qlb2/8=1.669×0.902/8=0.169kN.mσ=Mmax/W=0.169×106/5080=33.258N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！2、挠度验算νmax=5q'lb4/(384EI)=5×1.224×9004/(384×206000×121900)=0.416mm≤[ν]=min[lb/150，10]=min[900/150，10]=6mm满足要求！3、支座反力计算承载能力极限状态R1=R2=qlb/2=1.669×0.90/2=0.751kN正常使用极限状态R1'=R2'=q'lb/2=1.224×0.90/2=0.551kN4、水平杆接头焊接剪切强度验算τ端部=qlb/2=1.669×0.90/2=0.751kN≤[τ]=25kN满足要求！五、纵向水平杆验算纵向水平杆钢管类型SPG-90(Φ48X900)纵向水平杆自重Gkzg(kN)0.06单跨间水平杆根数njg2间水平杆布置方式1步1设纵向水平杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)205纵向水平杆截面惯性矩I(mm4)121900纵向水平杆弹性模量E(N/mm2)206000纵向水平杆截面抵抗矩W(mm3)5080承载能力极限状态由上节可知F1=R1=0.751kN/mq=γ0×1.2×Gkzg/la=1×1.2×0.060/1.50=0.048kN/m正常使用极限状态F1'=R1'=0.551kN/mq'=Gkzg/la=0.060/1.50=0.040kN/m计算简图如下：1、抗弯验算σ=Mmax/W=0.389×106/5080=76.575N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！2、挠度验算νmax=2.734mm≤[ν]=min[la/150，10]=min[1500.00/150，10]=10.00mm满足要求！3、水平杆接头焊接剪切强度验算τ端部=0.787kN≤[τ]=25kN满足要求！4、下碗扣组焊后剪切强度验算τ端部=2×0.787+0.746=2.320kN≤[τ]=60kN满足要求！六、荷载计算立杆钢管类型LG-A-180(Φ48X1800)立杆自重Gkl(kN)0.102外斜杆材料形式专用斜杆专用外斜杆WXG-1518(Φ48×2340)外斜杆自重Gkwg(kN)0.093外斜杆布置5跨1设水平斜杆材料形式钢管扣件水平斜杆钢管扣件类型Φ48×3.5水平斜杆自重Gksg(kN/m)0.038水平斜杆布置10步1设1、结构自重标准值NG1k(1)、立杆的自重标准值NG1k1外立杆：NG1k1=H×Gkl/1.80=19.800×0.102/1.80=1.122kN内立杆：NG1k1=1.122kN(2)、纵向水平杆的自重标准值NG1k2外立杆：NG1k2=Gkzg×(n+1)=0.060×(10.00+1)=0.660kN内立杆：NG1k2=0.660kN(3)、横向水平杆的自重标准值NG1k3外立杆：NG1k3=Gkhg×(n+1)/2=0.036×(10.00+1)/2=0.198kN内立杆：NG1k3=0.198kN(4)、外斜杆的自重标准值NG1k4外立杆：NG1k4=Gkwg×n×1/5=0.093×10.00×1/5=0.186kN1/5表示专用外斜杆5跨1设(5)、水平斜杆的自重标准值NG1k5外立杆：NG1k5=(n+1)×Gksg×(la2+lb2)0.5×1/10/2=(10.00+1)×0.038×(1.502+0.902)0.5×1/10/2=0.037kN1/10表示钢管扣件水平斜杆10步1设内立杆：NG1k5=0.037kN(6)、间水平杆的自重标准值NG1k6外立杆：NG1k6=(n+1)×njg×Gkjg×1/1/2=(10.00+1)×2.00×0.044×1/1/2=0.484kN1/1表示间水平杆1步1设内立杆：NG1k6=0.484kN结构自重标准值NG1k总计外立杆：NG1k=NG1k1+NG1k2+NG1k3+NG1k4+NG1k5+NG1k6=1.122+0.66+0.198+0.186+0.037+0.484=2.687kN；内立杆：NG1k=NG1k1+NG1k2+NG1k3+NG1k5+NG1k6=1.122+0.66+0.198+0.037+0.484=2.501kN；2、构配件自重标准值NG2k(1)、脚手板的自重标准值NG2k1外立杆：NG2k1=(n+1)×la×lb×Gkjb×1/2/2=(10.00+1)×1.50×0.90×0.350×1/2/2=1.299kN；1/2表示脚手板2步1设内立杆：NG2k1=1.299kN；(2)、栏杆挡脚板的自重标准值NG2k2外立杆：NG2k2=(n+1)×la×Gkdb×1/2=(10.00+1)×1.50×0.170×1/2=1.403kN；1/2表示挡脚板2步1设(3)、围护材料的自重标准值NG2k3外立杆：NG2k3=Gkmw×la×H=0.010×1.50×19.80=0.297kN；构配件自重标准值NG2k总计外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.299+1.403+0.297=2.999kN；内立杆：NG2k=NG2k1=1.299=1.299kN；单立杆施工活荷载计算外立杆：NQ1k=la×lb×(nzj×Gkzj)/2=1.50×0.90×(2.00×2.00)/2=2.700kN；内立杆：NQ1k=2.700kN；组合风荷载作用下单立杆轴向力：外立杆：N=1.2×(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2×(2.687+2.999)+1.4×2.700=10.603kN内立杆：N=1.2×(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2×(2.501+1.299)+1.4×2.700=8.340kN七、立杆稳定性验算立杆钢管类型LG-A-180(Φ48X1800)立杆自重Gkl(kN)0.102立杆截面抵抗矩W(mm3)5080立杆截面回转半径i(mm)15.8立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)205立杆截面面积A(mm2)4891、立杆长细比验算l0=kμh=1×1.55×1800=2790mm长细比λ=l0/i=2790/15.800=176.582≤230满足要求！2、立杆稳定性验算l0=kμh=1.155×1.55×1800=3222.45mm长细比λ=l0/i=3222.45/15.8=203.953查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2016附表C.0.1得，φ=0.175Mw=φwγQMwk=φwγQ(0.05ζwklaH12)=0.6×1.4×(0.05×0.6×0.195×1.5×3.62)=0.096kN·m立杆的轴心压力设计值N=1.2×(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2×(2.687+2.999)+1.4×2.700=10.603kNσ=γ0×[N/(φA)+Mw/W]=1×[10602.52/(0.175×489.00)+0.096×106/5080]=142.702N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！八、连墙件承载力验算连墙件布置方式两步三跨连墙件连接方式扣件连接连墙件计算长度l0(mm)600连墙件截面类型钢管连墙件型号Φ48×3.5连墙件截面面积Ac(mm2)489连墙件截面回转半径i(mm)15.8连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)205扣件抗滑移折减系数0.85扣件连接方式双扣件NLw=1.4ωkLlHl=1.4ωk2h3la=1.4×0.221×2×1.80×3×1.50=5.012kN长细比λ=l0/i=600.00/15.80=37.975，查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2016附表C.0.1得，φ=0.896