碗扣式落地脚手架计算书.docx
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碗扣式落地脚手架计算书
碗扣式落地脚手架计算书
一、脚手架参数
脚手架搭设高度H（m）
10.1
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
24
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）
1.2
脚手架总步数n
7
顶部防护栏杆高h1（m）
1.5
纵横向扫地杆离地距离h2（mm）
200
内立杆离建筑物距离a（mm）
150
脚手架立杆安放位置
混凝土板
二、荷载设计
脚手板类型
竹笆片脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.35
脚手板铺设方式
1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
竹夹板挡板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）
0.14
挡脚板铺设方式
2步1设
结构脚手架作业层数njj
2
结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）
3
风荷载标准值ωk（kN/m2）
基本风压ω0（kN/m2）
0.3
0.264,0.162
风压高度变化系数μz（连墙件强度验算,立杆稳定性验算）
1.210,0.740
风荷载体型系数μs
1.04
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、横向横杆验算
横向横杆钢管类型
HG-90（Φ48X900）
横向横杆自重Gkhg（kN）
0.036
单跨间横杆根数njg
2
间横杆布置方式
1步1设
横向横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
横向横杆截面惯性矩I（mm4）
121900
横向横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横向横杆截面抵抗矩W（mm3）
5080
承载能力极限状态
q=1.2×（Gkhg/lb+Gkjb×la/（njg+1））+1.4×Gkjj×la/（njg+1）=1.2×（0.036/0.90+0.350×1.50/（2.00+1））+1.4×3.000×1.50/（2.00+1）=2.358kN/m
正常使用极限状态
q'=Gkhg/lb+Gkjb×la/（njg+1）+Gkjj×la/（njg+1）=0.036/0.90+0.350×1.50/（2.00+1）+3.000×1.50/（2.00+1）=1.715kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=qlb2/8=2.358×0.902/8=0.239kN.m
σ=Mmax/W=0.239×106/5080=46.998N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=5q'lb4/（384EI）=5×1.715×9004/（384×206000×121900）=0.583mm≤[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=2.358×0.90/2=1.061kN
正常使用极限状态
R1'=R2'=q'lb/2=1.715×0.90/2=0.772kN
4、横杆接头焊接剪切强度验算
τ端部=qlb/2=2.358×0.90/2=1.061kN≤[τ]=25kN
满足要求！
四、间横杆验算
单跨间横杆根数njg
2
间横杆布置方式
1步1设
间横杆钢管类型
JHG-120+30
间横杆自重Gkjg（kN）
0.068
间横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
间横杆截面惯性矩I（mm4）
121900
间横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
间横杆截面抵抗矩W（mm3）
5080
承载能力极限状态
q=1.2×（Gkhg/lb+Gkjb×la/（njg+1））+1.4×Gkjj×la/（njg+1）=1.2×（0.068/0.90+0.350×1.50/（2.00+1））+1.4×3.000×1.50/（2.00+1）=2.401kN/m
正常使用极限状态
q'=Gkhg/lb+Gkjb×la/（njg+1）+Gkjj×la/（njg+1）=0.068/0.90+0.350×1.50/（2.00+1）+3.000×1.50/（2.00+1）=1.751kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=qlb2/8=2.401×0.902/8=0.243kN.m
σ=Mmax/W=0.243×106/5080=47.848N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=5q'lb4/（384EI）=5×1.751×9004/（384×206000×121900）=0.596mm≤[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=2.401×0.90/2=1.080kN
正常使用极限状态
R1'=R2'=q'lb/2=1.751×0.90/2=0.788kN
4、横杆接头焊接剪切强度验算
τ端部=qlb/2=2.401×0.90/2=1.080kN≤[τ]=25kN
满足要求！
五、纵向横杆验算
纵向横杆钢管类型
HG-150（Φ48X1500）
纵向横杆自重Gkzg（kN）
0.06
单跨间横杆根数njg
2
间横杆布置方式
1步1设
纵向横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
纵向横杆截面惯性矩I（mm4）
121900
纵向横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
纵向横杆截面抵抗矩W（mm3）
5080
承载能力极限状态
由上节可知F1=R1=1.080kN/m
q=1.2×Gkzg/la=1.2×0.060/1.50=0.048kN/m
正常使用极限状态
F1'=R1'=0.788kN/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=0.554×106/5080=108.957N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=3.864mm≤[ν]=min[la/150，10]=min[1500.00/150，10]=10.00mm
满足要求！
3、横杆接头焊接剪切强度验算
τ端部=1.116kN≤[τ]=25kN
满足要求！
4、下碗扣组焊后剪切强度验算
τ端部=2×1.116+1.061=3.293kN≤[τ]=60kN
满足要求！
六、荷载计算
立杆钢管类型
LG-300（Φ48X3000）
立杆自重Gkl（kN）
0.165
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/3.00=10.100×0.165/3.00=0.556kN
内立杆：
NG1k1=0.556kN
（2）、纵向横杆的自重标准值NG1k2
外立杆：
NG1k2=Gkzg×（n+1）=0.060×（7.00+1）=0.480kN
内立杆：
NG1k2=0.480kN
（3）、横向横杆的自重标准值NG1k3
外立杆：
NG1k3=Gkhg×（n+1）/2=0.036×（7.00+1）/2=0.144kN
内立杆：
NG1k3=0.144kN
（4）、间横杆的自重标准值NG1k6
外立杆：
NG1k6=（n+1）×njg×Gkjg×1/1/2=（7.00+1）×2.00×0.068×1/1/2=0.544kN
内立杆：
NG1k6=0.544kN
结构自重标准值NG1k总计
外立杆：
NG1k=NG1k1+NG1k2+NG1k3+NG1k6=0.56+0.48+0.14+0.54=1.723kN；
内立杆：
NG1k=NG1k1+NG1k2+NG1k3+NG1k6=0.56+0.48+0.14+0.54=1.723kN；
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×1/1/2=（7.00+1）×1.50×0.90×0.350×1/1/2=1.890kN；
内立杆：
NG2k1=1.890kN；
（2）、栏杆挡脚板挡脚板的自重标准值NG2k2
外立杆：
NG2k2=（n+1）×la×Gkdb×1/2=（7.00+1）×1.50×0.140×1/2=0.840kN；
（3）、围护材料的自重标准值NG2k3
NG2k3=Gkmw×la×H=0.010×1.50×10.10=0.152kN；
构配件自重标准值NG2k总计
外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.89+0.84+0.15=2.882kN；
内立杆：
NG2k=NG2k1=1.89=1.890kN；
单立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×lb×（njj×Gkjj）/2=1.50×0.90×（2.00×3.00）/2=4.050kN；
内立杆：
NQ1k=4.050kN；
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
外立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（1.723+2.882）+0.9×1.4×4.050=10.629kN
内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（1.723+1.890）+0.9×1.4×4.050=9.439kN
七、立杆稳定性验算
立杆钢管类型
LG-300（Φ48X3000）
立杆自重Gkl（kN）
0.165
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）
489
1、立杆长细比验算
连墙件竖直距2h<4.2m，l0=2h×0.85
长细比λ=l0/i=2040/15.800=129.114≤230
查规范表D得，φ=0.401
满足要求！
2、立杆稳定性验算
Mw=1.4ωklal02/8-5/16×1.4ωklal02/4=（1/8-5/16/4）×1.4×0.162×1.50×2.042=0.066kN·m
立杆的轴心压力设计值N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（1.723+2.882）+0.9×1.4×4.050=10.629kN
σ=N/（φA）+0.9Mw/W=10629.00/（0.401×489.00）+0.9×0.066×106/5080=65.962N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、脚手架搭设高度验算
Nw=φA（f-0.9Mw/W）=0.401×489.00×（205-0.9×0.066×106/5080）=37892.73N
（Nw-（1.2NG2k+0.9×1.4NQ1k））×H/（1.2NG1k）=（37.893-（1.2×2.882+0.9×1.4×4.050））×10.10/（1.2×1.723）=143.242m≥H=10.100m
满足要求！
九、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步两跨
连墙件连接方式
扣件连接
连墙件计算长度l0（mm）
600
连墙件截面面积Ac（mm2）
489
连墙件截面回转半径i（mm）
158
连墙件抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
扣件抗滑移折减系数
0.8
扣件连接方式
双扣件
Ns=1.4ωk2h2la=1.4×0.264×2×1.20×2×1.50=2.661kN
长细比λ=l0/i=600.00/158.00=3.797，查《规范》表D得，φ=0.992
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0，取3.00kN。
（Ns+N0）/（φAc）=（2.661+3.000）×103/（0.992×489.00）=11.670N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
扣件抗滑承载力验算：
Ns+N0=2.661+3.000=5.661kN≤0.80×12.00=9.600kN
满足要求！
十、可调底座承载力验算
可调托座承载力容许值[N]（kN）
30
由立杆稳定性一节可知可调底座最大受力：
Rmax=N=10.629kN≤[N]=30.00kN
满足要求！
十一、脚手架材料用量计算
脚手架杆部件名称
构件型号
数量计算公式
用量
备注
3.0m立杆
LG-300
2（L+la）（H-1.2）/（3.00la）
101
每根立柱除用一根3.0m立杆立杆交错布置外，其余全部用1.8m立杆立杆
1.8m立杆
LG-180
2（L+la）/la
34
同上
1.5m横杆
HG-150
（2（njj+nzj+nqj）+2（n+1））L/la
320
防护栏杆+纵向横杆
0.9m横杆
HG-90
（n+1）（L+la）/la
136
横向横杆
间横杆
JHG-120+30
njg（（n+1）1/1）（L/la）
256
1步1设
立杆底座
LDZ（KTZ）
2（L+la）/la
34
立杆底座可用垫座或可调座
连墙撑
LC
L×H/（2la×2h）
34
2步2跨
安全网
AW
LH
243
单位（㎡）
脚手板
JBa
（n+1）1/1×Llb
173
1步1设，单位（㎡）
挡脚板
DJB
（n+1）1/2L
96
2步1设，单位（m2）
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