计算依据：
1、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2016
2、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计标准》GB50017-2017
一、脚手架参数
| 结构重要性系数γ0 | 1 | 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n | 10 |
| 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 |
| 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nzj | 2 | 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) | 0.3 | 0.221,0.195 |
| 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μs | 1 |
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njg | 2 | 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 |
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.m
σ=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=0.547kN
4、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njg | 2 | 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 |
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.m
σ=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=0.551kN
4、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njg | 2 | 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 |
由上节可知F1=R1=0.751kN/m
q=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/m
q'=Gkzg/la=0.060/1.50=0.040kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
σ=Mmax/W=0.3×106/5080=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)、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=0.186kN
1/5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=0.037kN
1/10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=0.484kN
1/1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) | 4 |
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= 0.175
Mw=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=10.603kN
σ=γ0×[N/(φA)+Mw/W] =1×[10602.52/(0.175×4.00)+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) | 4 |
| 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 |
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= 0.6
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0，取3.00kN。
γ0×NL /(φAc)=γ0× (NLw+N0)/(φAc)= 1×(5.012+3)×103/(0.6×4)=18.287N/mm2≤0.85×[f] = 0.85×205=174N/mm2
满足要求！
扣件抗滑承载力验算：
γ0×NL=γ0×(NLw+N0)=1×(5.012+3.000)=8.012kN≤0.85×12.00=10.200kN
满足要求！
九、可调底座承载力验算
| 可调托座承载力容许值[N](kN) | 30 |
Rmax=γ0×N =10.603kN≤[N]=30.00kN
满足要求！
十、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mf | 0.5 | 垫板底面积A(m2) | 0.25 |
满足要求！
Copyright © 2019-2025 51dongshi.net 版权所有
违法及侵权请联系：TEL:177 7030 7066 E-MAIL:11247931@qq.com 本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务
