某工程脚手架专项施工方案1

工程名称： 编号： 致： （监理单位） 我方已根据施工合同的有关规定完成了 工程施工组织设计（方案）的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。 附：施工组织设计（方案） 承包单位（章） 项目经理 日 期 专业监理工程师审查意见： 总监理工程师 日 期 总监理工程师审查意见： 项目监理机构 总监理工程师 日 期 注：本表由承包单位填表，一式四份。

目录

一、编制依据 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 二、工程概况 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 三、总体筹划及施工部署 ------------------------------------------------------------------------------------------- 4 四、搭设流程及施工工艺 ------------------------------------------------------------------------------------------- 5

（一）钢管落地脚手架 ---------------------------------------------------------------------------------------- 5 （二）型钢悬挑卸料平台 ------------------------------------------------------------------------------------- 8 五、材料选择及构造要求 ------------------------------------------------------------------------------------------- 9

（一）钢管落地脚手架 ---------------------------------------------------------------------------------------- 9 （二）型钢悬挑卸料平台 ------------------------------------------------------------------------------------ 10 六、劳动力安排 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 七、脚手架检查与验收 --------------------------------------------------------------------------------------------- 11 八、脚手架搭设安全技术措施 ------------------------------------------------------------------------------------ 11

（一）普通脚手架 --------------------------------------------------------------------------------------------- 11 （二）卸料平台------------------------------------------------------------------------------------------------- 12 九、脚手架拆除安全技术措施 ------------------------------------------------------------------------------------ 12 十、节点详图 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 十一、设计计算 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 13

脚手架专项施工方案

一、编制依据

1、施工设计图纸；

2、依据《施工组织设计》； 3、各类参考规范、图书：

《建筑施工计算手册》江正荣著 中国建筑工业出版社； 《建筑施工手册》第四版 中国建筑工业出版社；

《钢结构设计规范》GB50017-2003 中国建筑工业出版社； 《建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）》中国建筑工业出版社； 《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001 中国建筑工业出版社； 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002中国建筑工业出版社； 《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社；

二、工程概况

某工程；属于框剪结构；地上11层；地下2层；筏板基础，建筑高度：46.95m；标准层层高：3.6m ；总建筑面积：31579平方米；总工期：420天。

三、总体筹划及施工部署

（一）、总体筹划

本工程考虑到施工工期、质量、安全和合同要求，故在选择方案时，应充分考虑以下几点：

1、架体的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。

2、在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。 3、选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。

4、结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆方便，便于检查验收； 5、综合以上几点，脚手架的搭设，还必须符合JCJ59-99等检查标准要求，要符合相关文明标化工地的有关标准。

6、结合以上脚手架设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验，决定采用以下脚手架方案：

钢管落地脚手架、型钢悬挑卸料平台

（二）、安全领导小组

搭设过程中，因处在施工高峰期，各施工班组在交叉作业中，故应加强安全监控力度，现场设定若干名安全监控员。水平和垂直材料运输必须设置临时警戒区域，用红白三角小旗围栏。谨防非施工人员进入。同时成立以项目经理为组长的安全领导小组以加强现场安全防

护工作，本小组机构组成、人员编制及责任分工如下：

张某某（项目经理）———组长，负责协调指挥工作；

张某某（施工员）——组员，负责现场施工指挥，技术交底； 李某某（安全员）——组员，负责现场安全检查工作； 刘某某（架子工班长）——组员，负责现场具体施工；

四、搭设流程及施工工艺

（一）钢管落地脚手架

落地脚手架搭设的工艺流程为：场地平整、夯实→基础承载力实验、材料配备→定位设置通长脚手板、底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆（搁栅）→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。

定距定位。根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离，并做好标记；用钢卷尺拉直，分出立杆位置，并用小竹片点出立杆标记；垫板、底座应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平整，不得悬空。

在搭设首层脚手架过程中，沿四周每框架格内设一道斜支撑，拐角除双向增设，待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时，宜先立外排，后立内排。其余按一下构造要求搭设。

搭设参数表： 搭设参数 立杆横向间距或排距lb (m) 立杆纵向间距或跨距la(m) 立杆步距h(m) 脚手架计算高度H(m) 内排架距离墙长度a(m) 连墙件设置 1、 地基基础

本工程脚手架地基础部位应在回填土完后夯实，采用强度等级不低于C15的混凝土进行硬化，混凝土硬化厚度不小于10cm。地基承载能力能够满足外脚手架的搭设要求（具体计算数据参阅脚手架计算书）。

2、立杆设置

立杆采用对接接头连接，立杆与大横杆采用直角扣件连接。接头位置交错布置，两个相邻立杆接头避免出现在同步同跨内，并在高度方向错开的距离不小于50cm；各接头中心距主节点的距离不大于60cm，采用搭接连接时，搭接部位结扎不少于2道。

上部单立杆与下部双立杆交接处，采用单立杆与双立杆之中的一根对接连接。主立杆与辅立杆采用旋转扣件连接，扣件数量不应少于2个。立杆底部应设置垫木，并设置纵横方向扫地杆，连接于立脚点杆上，离底座20cm左右。

立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1/400。 立杆及纵横向水平杆构造要求见下图：

1.2 1.2 1.5 50 0.3 二步三跨，扣件连接 钢管落地脚手架

3、大横杆、小横杆设置

(1)大横杆在脚手架高度方向的间距按上表步距取值，以便立网挂设，大横杆置于立杆里面，每侧外伸长度为150mm左右。

(2)外架子按立杆与大横杆交点处设置小横杆，两端固定在立杆，以形成空间结构整体受力。

脚手架外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置；中间各道剪刀撑之间的净距离不应大于15m。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm。

4、脚手板、脚手片的铺设要求

(1)脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设木板：板宽为200mm，里外立杆间应满铺脚手板，无探头板。

(2)满铺层脚手片必须垂直墙面横向铺设，满铺到位，不留空位，不能满铺处必须采取有效的防护措施。

(3)脚手片须用12-14#铅丝双股并联绑扎，不少于4点，要求绑扎牢固，交接处平整，铺设时要选用完好无损的脚手片，发现有破损的要及时更换。

5、防护栏杆

(1)脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格绿色密目式安全网封闭，且将安全网固定在脚手架外立杆里侧。

(2)选用18铅丝张挂安全网，要求严密、平整。

(3)脚手架外侧必须设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚杆，顶排防护栏杆不少于2道，高度分别为0.9m和1.3m。

(4)脚手架内侧形成临边的(如遇大开间门窗洞等)，在脚手架内侧设1.2m的防护栏杆和30cm高踢脚杆。

(5)脚手架上门洞、出入口构造示意图：

6、连墙件

(1)脚手架与建筑物按计算书中连墙件布置要求设拉结点。楼层高度超过4m，则在水平方向加密，如楼层高度超过6m时，则按水平方向每6m设置一道斜拉钢丝绳。

(2)拉结点在转角范围内和顶部处加密，即在转角l米以内范围按垂直方向每3.6米设一拉结点。

(3)拉结点应保证牢固，防止其移动变形，且尽量设置在外架大小横杆接点处。

(4)外墙装饰阶段拉结点，也须满足上述要求，确因施工需要除去原拉结点时，必须重新补设可靠，有效的临时拉结点，以确保外架安全可靠。

(5)连墙件构造示意图

7、架体内封闭

(1)脚手架的架体里立杆距墙体净距最多为200mm，如因结构设计的大于200mm的必须铺设站人板，站人板设置平整牢固。

(2)脚手架施工层里立杆与建筑物之间应采用脚手片或木板进行封闭。 (3)施工层以下外架每隔3步以及底部用密目网或其他措施进行封闭。

（二）型钢悬挑卸料平台

卸料平台加工支座完毕经过验收合格后方可吊装。吊装时，先挂好四角的吊钩，传发初次信号，但只能稍稍提升平台，放松斜拉钢丝绳，方可正式吊装，吊钩的四条引绳应等长，保证平台在起吊过程中的平稳。吊装至预定位置后，先将平台工字钢与预埋件固定后，再将钢丝绳固定，紧固螺母及钢丝绳卡子，完毕后方可松塔吊吊钩，卸料平台安装完毕后经验收合格后方可使用。要求提升一次验收一次。具体构造要求如下：

1、悬挑式卸料平台应按现行的相应规范进行设计，其结构构造应能防止左右晃动。 2、悬挑式卸料平台的搁支点与上部拉结点，必须位于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上。

3、斜拉杆或钢丝绳，构造上宜两边各设前后两道，两道中的靠近建筑一侧的一道为安全储备，另外一道应作受力计算。

4、应设置四个经过验算的吊环，吊运平台时使用卡环，不得使吊钩直接钩挂吊环，吊环应用甲类3号沸腾钢制作。

5、悬挑式卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，采取其他方式时卡头的卡子不得少于三个，建筑物锐角利口围系钢丝绳处应加衬软垫物，悬挑式卸料平台外口应略高于内口。

6、台面应满铺脚手板。

7、悬挑式卸料平台左右两侧必须装固定的防护栏杆。

8、悬挑式卸料平台吊装，需待横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，调整完毕，经过检查验收，方可松卸起重吊钩，上下操作。

9、悬挑式卸料平台使用时，应有专人进行检查，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复。

10、卸料平台上应显著地标明容许荷载值。操作平台上人员和物料的总重量严禁超过设计的容许荷载，应配备专人加以监督。

五、材料选择及构造要求

l、脚手架钢材强度等级Q235-A，钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，新用的钢管要有出厂合格证。脚手架施工前必须将入场钢管取样，送有相关国家资质的试验单位，进行钢管抗弯、抗拉等力学试验，试验结果满足设计要求后，方可在施工中使用。

2、本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件，应符合建设部《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应平整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧力矩达65N.m时不得破坏。如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位，进行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。

3、搭设架子前应进行保养，除锈并统一涂色，颜色力求环境美观。脚手架立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色，剪力撑统一漆桔红色。底排立杆、扫地杆均漆红白相间色。

4、脚手板、脚手片采用符合有关要求。

5、安全网采用密目式安全网，网目应满足2000目／100cm2，做耐贯穿试验不穿透，1.6×1.8m的单张网重量在3kg以上，颜色应满足环境效果要求，选用绿色。要求阻燃，使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证，以及由相关建筑安全监督管理部门发放的准用证。

6、连墙件材料采用钢管，其材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》（GB 700-88）中Q235A钢的要求。

（一）钢管落地脚手架

搭设脚手架的钢管钢材强度等级为Q235-A，钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，新用的钢管要有出厂合格证。脚手架施工前必须将入场钢管取样，送有相关国家资质的试验单位，进行钢管抗弯、抗拉等力学试验，试CC验结果满足设计要求后，方可在施工中使用。

扣件为可锻铸造扣件，应符合建设部《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应平整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧力矩达65N.m时不得破坏。如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资

质的试验单位，进行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。

搭设架子前应进行保养，除锈并统一涂色，颜色力求环境美观。脚手架立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色，剪力撑统一漆桔红色。底排立杆、扫地杆均漆红白相间色。

主要材料参数表：

材料名称 钢管 扣件 连墙件 脚手扳 安全网

Φ48 × 3.5 配套 二步三跨，扣件连接 木脚手板 密目安全网 钢管落地脚手架 （二）型钢悬挑卸料平台

1、主梁槽钢采用16a号槽钢，槽口水平，次梁采用10号槽钢，槽口水平。钢材强度

等级不低于Q235，其质量应符合现行国家标准《碳素钢结构》（GB/T 700）和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定。

2、脚手板、脚手片采用符合有关要求。 3、斜拉钢丝绳采用某某钢丝绳。 具体材料见下表：

材料名称 钢丝绳型号 脚手板类别 主梁型钢型号 次梁型钢型号

型钢悬挑卸料平台 18.5mm，6×19 木脚手板 16a号槽钢，槽口水平[ 10号槽钢，槽口水平[ 六、劳动力安排

1、为确保工程进度的需要，同时根据本工程的结构特征和外脚手架的工程量，确定本工程外脚手架搭设按下表配置人力资源，操作工均有上岗作业证书。

2、建立由项目经理、施工员、安全员、搭设技术员组成的管理机构，搭设负责人负有指挥、调配、检查的直接责任。

3、外脚手架的搭设和拆除，均应有项目技术负责人的认可，方可进行施工作业，并必须配备有足够的辅助人员和必要的工具。

（一）、劳动力安排表

工种 技术管理 2 人数 安全监督 质量检查 测量放线 架子工 （二）、机具配备 机具名称 架子扳手 力矩扳手 倒 链

1 1 3 28 数量 40把 4把 5把 备注 架子工搭设和拆除架子用 检查架子扣件拧紧力度是否达到要求 调整架子水平弯曲度 七、脚手架检查与验收

1、脚手架搭设完毕或分段搭设完毕，应按规定对脚手架工程的质量进行检查，经检查合格后方可交付使用。

2、高度在20m及20m以下的脚手架，应由单位工程负责人组织技术安全人员进行检查验收。高度大于20m的脚手架，应由上一级技术负责人随工程进行分阶段组织单位工程负责人及有关的技术人员进行检查验收。

3、验收时应具备下列文件：

(1)根据编制依据相关文件法规要求所形成的施工组织设计文件； (2)脚手架构配件的出厂合格证或质量分类合格标志； (3)脚手架工程的施工记录及质量检查记录；

(4)脚手架搭设过程中出现的重要问题及处理记录， (5)脚手架工程的施工验收报告。

4、脚手架工程的验收，除查验有关文件外，还应进行现场检查，检查应着重以下各项，井记人施工验收报告。

(1)构配件和加固件是否齐全，质量是否合格，连接和挂扣是否紧固可靠； (2)安全网的张挂及扶手的设置是否齐全； (3)基础是否平整坚实、支垫是否符合规定； (4)连墙件的数量、位置和设置是否符合要求； (5)垂直度及水平度是否合格。

八、脚手架搭设安全技术措施

（一）普通脚手架

1、钢管架应设置避雷针，分置于主楼外架四角立杆之上，并联通大横杆，形成避雷网络，并检测接地电阻不大于30Ω。

2、外脚手架不得搭设在距离外架空线路的安全距离内，并做好可靠的安全接地处理。

3、定期检查脚手架，发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。

4、外脚手架严禁钢竹、钢木混搭，禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料篾混用。 5、外脚手架搭设人员必须持证上岗，并正确使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。

6、严禁脚手板存在探头板，铺设脚手板以及多层作业时，应尽量使施工荷载内、外传递平衡。

7、保证脚手架体的整体性，不得与井架、升降机一并拉结，不得截断架体。

8、结构外脚手架每支搭一层，支搭完毕后，经项目部安全员验收合格后方可使用。任何班组长和个人，未经同意不得任意拆除脚手架部件。

9、严格控制施工荷载，脚手板不得集中堆料施荷，施工荷载不得大于3kN/m2，确保较大安全储备。

10、结构施工时不允许多层同时作业，装修施工时同时作业层数不超过两层，临时性用的悬挑架的同时作业层数不超过两层。

11、当作业层高出其下连墙件3.6m以上、且其上尚无连墙件时，应采取适当的临时撑拉措施。

12、各作业层之间设置可靠的防护栅栏，防止坠落物体伤人。

（二）卸料平台

1、搭设时用起重机械吊装到相应位置后，将平台与建筑物连接牢固不得滑动，将钢丝绳与平台连接平稳后方可撤出其中机械。

2、平台每天使用前必须对平台的钢丝绳，吊环辅设的脚手板等进行全面的检查，发现问题必须及时处理。

3、平台上装料不得超过荷载并限载（限载值见计算书），不得超长超过平台50cm，超高堆放材料不得超过防护栏杆。

4、平台上的防护栏杆不得任意拆除。

5、起吊时必须设专人指挥，扶平稳不能碰撞平台，其他人员不得在平台上逗留。 6、放物料时必须按规格品种堆放整齐，长短分开，不得混吊，并且不得在平台上组装和清理模板。

7、不得从上一层向下一层平台上乱抛物料。 8、夜间施工平台上必须保持足够的照明。

九、脚手架拆除安全技术措施

1、拆架前，全面检查拟拆脚手架，根据检查结果，拟订出作业计划，报请批准，进行技术交底后才准工作。作业计划一般包括：拆架的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。

2、拆架时应划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。

3、拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。

4、拆架程序应遵守“由上而下，先搭后拆”的原则，即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑，而后拆小横杆、大横杆、立杆等，并按“一步一清”原则依次进行。严禁上下同时进行拆架作业。

5、拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣，拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆除中间扣件，然后托住中间，再解端头扣。

6、连墙杆(拉结点)应随拆除进度逐层拆除，拆抛撑时，应用临时撑支住，然后才能拆

除。

7、拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。

8、拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线，以防触电事故。

9、在拆架时，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。 10、拆下的材料要徐徐下运，严禁抛掷。运至地面的材料应按指定地点随拆随运，分类堆放，“当天拆当天清”，拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。

11、高层建筑脚手架拆除，应配备良好的通讯装置。 12、输送至地面的杆件，应及时按类堆放，整理保养。

13、当天离岗时，应及时加固尚未拆除部分，防止存留隐患造成复岗后的人为事故。 14、如遇强风、大雨、雪等特殊气候，不应进行脚手架的拆除，严禁夜间拆除。 15、翻掀垫铺竹笆应注意站立位置，并应自外向里翻起竖立，防止外翻将竹笆内未清除的残留物从高处坠落伤人。

十、节点详图 十一、设计计算

型钢悬挑卸料平台 计算书

由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。

一、参数信息:

1.荷载参数

脚手板类别：木脚手板，脚手板自重(kN/m2)：0.35；

栏杆、挡板类别：木脚手板挡板，栏杆、挡板脚手板自重(kN/m)：0.14； 施工人员等活荷载(kN/m2):2.00，最大堆放材料荷载(kN):5.00。

2.悬挑参数

内侧钢绳与墙的距离(m)：1.00，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：0.80； 上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：3.00；

钢丝绳安全系数K：5.50，悬挑梁与墙的节点按 铰支 计算； 只对外侧钢绳进行计算；内侧钢绳只是起到保险作用，不进行计算。

3.水平支撑梁

主梁材料类型及型号：16a号槽钢槽口水平[ ； 次梁材料类型及型号：10号槽钢槽口水平[；

次梁水平间距ld(m)：0.50，建筑物与次梁的最大允许距离le(m)：1.20。

4.卸料平台参数

水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：3.50，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：1.50, 次梁悬臂Mc（m）：0.20；

平台计算宽度(m)：2.00。

二、次梁的验算:

次梁选择 10号槽钢槽口水平[ ，间距0.5m，其截面特性为： 面积 A=12.74cm2； 惯性距 Ix=198.3cm4； 转动惯量 Wx=39.7cm3； 回转半径 ix=3.95cm；

截面尺寸：b=48mm,h=100mm,t=8.5mm。

1.荷载计算

(1)、脚手板的自重标准值：本例采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2；

Q1=0.35× 0.50= 0.18kN/m；

(2)、型钢自重标准值：本例采用10号槽钢槽口水平[，标准值为0.10 kN/m Q2=0.10 kN/m (3)、活荷载计算

1)施工荷载标准值：取2.00 kN/m2 Q3=2.00 kN/m2

2)最大堆放材料荷载P：5.00kN 荷载组合

Q=1.2×(0.18+0.10)+1.4×2.00×0.50=1.73kN/m P=1.4×5.00=7.00kN

2.内力验算

内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，计算简图如下：

最大弯矩M的计算公式（规范JGJ80-91，P31）为： Mmax = ql2/8(1 - m2/l2)2 + pl/4

经计算得出: Mmax = (1.73×2.002/8)×(1-(0.202/2.002))2+7.00×2.00/4=4.35kN·m。

最大支座力计算公式: R = [P + q(l+2m)]/2

经计算得出: R = (7.00 + 1.73×(2.00 + 2×0.20))/2 = 5.57kN

3.抗弯强度验算

次梁应力：

σ = M/γxWx ≤ [f]

其中 γx -- 截面塑性发展系数，取1.05；

[f] -- 钢材的抗压强度设计值，[f] = 205.00 N/mm2；

次梁槽钢的最大应力计算值 σ =4.35×103/(1.05×39.70)=104.27 N/mm2； 次梁槽钢的最大应力计算值 σ =104.273 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!

4.整体稳定性验算

σ = M/φbWx ≤ [f]

其中，φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算： φb = (570tb/lh)×(235/fy) 经过计算得到

φb=570×8.50×48.00×235/(2000.00×100.00×235.0)=1.16；

由于 φb大于0.6，按照下面公式调整： φb' = 1.07 - 0.282/φb ≤1.0 得到 φb' = 0.827；

次梁槽钢的稳定性验算 σ =4.35×103/(0.827×39.700)=132.31 N/mm2； 次梁槽钢的稳定性验算 σ =132.313 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!

三、主梁的验算:

根据现场实际情况和一般做法，卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。

主梁选择 16a号槽钢槽口水平[ ，其截面特性为： 面积 A=21.95cm2； 惯性距 Ix=866.2cm4； 转动惯量 Wx=108.3cm3； 回转半径 ix=6.28cm；

截面尺寸，b=63mm,h=160mm,t=10mm；

1.荷载验算

(1)栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m；

Q1 = 0.14kN/m；

(2)槽钢自重荷载 Q2=0.17kN/m

静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.14+0.17) = 0.37kN/m； 次梁传递的集中荷载取次梁支座力 R；

2.内力验算

悬挑卸料平台示意图

悬挑卸料平台水平钢梁计算简图

悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)

悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN·m)

悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm) 从左至右各支座反力： R[1] = 19.983 kN； R[2] = -4.859 kN；

R[3] = 1.366 kN。 最大支座反力为 Rmax=4.859 kN； 最大弯矩 Mmax=7.874 kN·m； 最大挠度 ν=0.0 mm。

3.抗弯强度验算

σ = M/（γxWx） + N/A ≤ [f] 其中 γx -- 截面塑性发展系数，取1.05；

[f] -- 钢材抗压强度设计值，[f] = 205.00 N/mm2； 主梁槽钢的最大应力计算值 σ

=7.874×106/1.05/108300.0+2.92×103/2195.000=70.575 N/mm2；

主梁槽钢的最大应力计算值 70.575 N/mm2 小于 主梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205.00 N/mm2，满足要求!

4.整体稳定性验算

σ = M/（φbWx） ≤ [f]

其中 φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算： φb=（570tb/lh）×（235/fy）

φb=570×10.0×63.0×235/(3400.0×160.0×235.0)=0.660； 由于 φb大于0.6，应按照下面公式调整： φb'=1.07-0.282/φb ≤1.0 可得 φb'=0.3；

主梁槽钢的稳定性验算 σ = 7.874×106/(0.3×108300.00)=113.11 N/mm2； 主梁槽钢的稳定性验算 σ = 113.11 N/mm2 小于 [f]=205.00,满足要求!

四、钢丝拉绳的内力验算:

水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算， RCi = RUisinθi

其中 RCi -- 水平钢梁的垂直支坐反力(kN)； RUi -- 拉钢绳的轴力(kN)；

θi -- 拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角；

sinθi = Sin (ArcTan (3/(0.8+1)) = 0.857；

根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RUi = RCi / sinθi； RUi = 19.983 / 0.857 = 23.30 kN；

五、钢丝拉绳的强度验算:

选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，直径18.5mm。 [Fg] = aFg/K

其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN)；

Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)，查表得Fg＝199.5KN； α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8。α＝0.85；

K -- 钢丝绳使用安全系数。K＝5.5。 得到：[Fg]=30.832KN>Ru＝23.304KN。 经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。

六、钢丝拉绳拉环的强度验算:

取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为： N=RU=23303.505N。 拉环强度计算公式为： σ = N/A ≤ [f]

其中， [f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8所述在物件的自重标准值作用下，每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm2，故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm2；

所需要的拉环最小直径 D=[23303.5×4/(3.142×50.00×2)]1/2=17.2mm。 实际拉环选用直径D=18mm的HPB235的钢筋制作即可。

七、操作平台安全要求:

1.卸料平台的上部拉结点，必须设于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上；

2.卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，建筑物锐角口围系钢丝绳处应加补软垫物，平台外口应略高于内口；

3.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏；

4.卸料平台吊装，需要横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，经过检验后才能松卸起重吊钩；

5.卸料平台使用时，应有专人负责检查，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复；

6.操作平台上应显著标明容许荷载，人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载，配专人监督。

二、小横杆的计算:

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。 按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

小横杆的自重标准值: P1= 0.038 kN/m ；

脚手板的荷载标准值: P2= 0.35×1.2/3=0.14 kN/m ； 活荷载标准值: Q=3×1.2/3=1.2 kN/m；

荷载的计算值: q=1.2×0.038+1.2×0.14+1.4×1.2 = 1.4 kN/m；

小横杆计算简图

2.强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩， 计算公式如下: Mqmax = ql2/8

最大弯矩 Mqmax =1.4×1.22/8 = 0.341 kN·m； 最大应力计算值 σ = Mqmax/W =67.113 N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力 σ =67.113 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2，满足要求！

3.挠度计算:

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 荷载标准值q=0.038+0.14+1.2 = 1.378 kN/m ； νqmax = 5ql4/384EI

最大挠度 ν = 5.0×1.378×12004/(384×2.06×105×121900)=1.482 mm； 小横杆的最大挠度 1.482 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1200 / 150=8 与10 mm，满足要求！

三、大横杆的计算:

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值: P1= 0.038×1.2=0.046 kN； 脚手板的荷载标准值: P2= 0.35×1.2×1.2/3=0.168 kN； 活荷载标准值: Q= 3×1.2×1.2/3=1.44 kN；

荷载的设计值: P=(1.2×0.046+1.2×0.168+1.4×1.44)/2=1.136 kN；

大横杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。

Mmax = 0.08ql2

均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.038×1.2×1.2=0.004 kN·m； 集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax = 0.267Pl

集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×1.136×1.2= 0.3 kN·m； M = M1max + M2max = 0.004+0.3=0.369 kN·m 最大应力计算值 σ = 0.369×106/5080=72.548 N/mm2；

大横杆的最大应力计算值 σ = 72.548 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm；

均布荷载最大挠度计算公式如下: νmax = 0.677ql4/100EI

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：

νmax= 0.677×0.038×12004 /(100×2.06×105×121900) = 0.021 mm； 集中荷载最大挠度计算公式如下: νpmax = 1.883Pl3/100EI

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

小横杆传递荷载 P=（0.046+0.168+1.44）/2=0.827kN ν= 1.883×0.827×12003/ ( 100 ×2.06×105×121900) = 1.072 mm； 最大挠度和：ν= νmax + νpmax = 0.021+1.072=1.093 mm；

大横杆的最大挠度 1.093 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1200 / 150=8与10 mm，满足要求！

四、扣件抗滑力的计算:

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1.00，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):

R ≤ Rc

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取16.00 kN；

R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 小横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.2×2/2=0.046 kN； 大横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.2=0.046 kN； 脚手板的自重标准值: P3 = 0.35×1.2×1.2/2=0.252 kN； 活荷载标准值: Q = 3×1.2×1.2 /2 = 2.16 kN；

荷载的设计值: R=1.2×(0.046+0.046+0.252)+1.4×2.16=3.437 kN； R < 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载计算:

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：

(1)每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1291kN/m

NG1 = [0.1291+(1.20×2/2)×0.038/1.50]×50.00 = 7.991kN； (2)脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2 NG2= 0.35×2×1.2×(1.2+0.3)/2 = 0.63 kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m NG3 = 0.14×2×1.2/2 = 0.168 kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.005×1.2×50 = 0.3 kN； 经计算得到，静荷载标准值

NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 9.0 kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值

NQ = 3×1.2×1.2×2/2 = 4.32 kN； 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×9.0+ 0.85×1.4×4.32= 16.048 kN； 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×9.0+1.4×4.32=16.955kN；

六、立杆的稳定性计算:

风荷载标准值按照以下公式计算

Wk=0.7μz·μs·ω0

其中 ω0 -- 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：ω0 = 0.47 kN/m2；

μz -- 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：μz= 0.74；

μs -- 风荷载体型系数：取值为0.229； 经计算得到，风荷载标准值为:

Wk = 0.7 ×0.47×0.74×0.229 = 0.056 kN/m2； 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为:

Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 = 0.85 ×1.4×0.056×1.2×1.52/10 = 0.018 kN·m；

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 σ = N/(φA) + MW/W ≤ [f]

立杆的轴心压力设计值 ：N = 16.048 kN； 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 σ = N/(φA)≤ [f]

立杆的轴心压力设计值 ：N = N'= 16.955kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；

计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得 ： k = 1.155 ；

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得 ：μ = 1.53 ；

计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 2.651 m； 长细比: L0/i = 168 ；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：φ= 0.251 立杆净截面面积 ： A = 4. cm2； 立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2； 考虑风荷载时

σ = 16047.6/(0.251×4)+17913.227/5080 = 134.272 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 134.272 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

不考虑风荷载时

σ = 16954.8/(0.251×4)=138.137 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 138.137 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

七、最大搭设高度的计算:

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

Hs = [φAf - (1.2NG2k + 0.85×1.4(ΣNQk + MwkφA/W))]/1.2Gk 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为： NG2K = NG2+NG3+NG4 = 1.098 kN； 活荷载标准值 ：NQ = 4.32 kN；

每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.129 kN/m；

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩： Mwk=Mw / (1.4×0.85) = 0.018 /(1.4 × 0.85) = 0.015 kN·m；

Hs =( 0.251×4.×10-4×205×103-(1.2×1.098+0.85×1.4×(4.32+0.251×4.×100×0.015/5.08)))/(1.2×0.129)=117.934 m；

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H] = Hs /(1+0.001Hs)

[H] = 117.934 /(1+0.001×117.934)=105.493 m；

[H]= 105.493 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 [H] =50 m。

脚手架单立杆搭设高度为50m，等于[H]，满足要求！

八、连墙件的稳定性计算:

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

Nl = Nlw + N0

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.229，ω0＝0.47，

Wk = 0.7μz·μs·ω0=0.7 ×0.92×0.229×0.47 = 0.069 kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.8 m2； 按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算： Nlw = 1.4×Wk×Aw = 1.048 kN；

连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 6.048 kN； 连墙件承载力设计值按下式计算： Nf = φ·A·[f]

其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数；

由长细比 l/i = 300/15.8的结果查表得到 φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；

A = 4. cm2；[f]=205 N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949×4.×10-4×205×103 = 95.133 kN；

Nl = 6.048 < Nf = 95.133,连墙件的设计计算满足要求！ 连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到 Nl = 6.048小于双扣件的抗滑力 16 kN，满足要求！

连墙件扣件连接示意图

九、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 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 =80.238 kPa ；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 16.048 kN； 基础底面面积 ：A = 0.2 m2 。

p=80.238kPa ≤ fg=120 kPa 。地基承载力满足要求！

十、脚手架配件数量匡算:

扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的富余量，以适应构架时变化需要，

因此按匡算方式来计算；根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算： L = 1.1·H·(n·(1+Hs/H)+la/h·n-2·la/h)+ [(H/h)-1]取整·[c/la]

取整

·(m+2)·lb

N1 = 1.1·(H/2h + 1)·n + 1.1·((H/h)-1)·m

N2 = 2.2·(H/h + 1)·n·2·(1+Hs/H) + (c/la+1)·(m+2)·K·2.2 N3 = L/li N4 = 0.3·L/li S = 1.1·(n-2)·la·lb

L -- 长杆总长度(m)； N1 -- 小横杆数(根)；

N2 -- 直角扣件数(个)； N3 -- 对接扣件数(个)；

N4 -- 旋转扣件数(个)； S -- 脚手板面积(m2)；

n -- 立杆总数(根) n=368； H -- 搭设高度(m) H=50； h -- 步距(m) h=1.5； la -- 立杆纵距(m) la=1.2；

li -- 长杆平均长度； m -- 大/小横杆搭设根数；

K -- 脚手板铺设层数； c -- 脚手架搭设总长度；

lb -- 立杆横距(m) lb=1.2； Hs -- 双立杆计算高度； 长杆总长度(m) L =1.1 ×50.00 ×(368×(1+0.00/50.00) + 1.20 ×368/1.50 - 2 ×1.20/1.50)+(50.00/1.50-1) ×(220.00/ 1.20)×(2+2) ×1.20=452.80；

小横杆数(根) N1 =1.1 ×(50.00 /1.50 ×1/2 + 1) ×368 + 1.1×(50.00/1.50-1) ×2 = 7223；

直角扣件数(个) N2 =2.2 ×(50.00 / 1.50 + 1) ×368×2×(1+0.00/50.00) + (220.00/1.20+1) ×(2+2) ×2 ×2.2 = 58837；

对接扣件数(个) N3 =452.80 / 6.00 = 10743； 旋转扣件数(个) N4 =0.3 ×452.80 / 6.00 = 3223；

脚手板面积(m2) S = 1.1 × ( 368-2) × 1.20 × 1.20=579.74。 根据以上公式计算得长杆总长452.8m；小横杆7223根；直角扣件58837个；对接扣件10743个；旋转扣件3223个；脚手板579.744m2。

钢管落地脚手架 计算书

一、参数信息:

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为 50 m，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：横距Lb为 1.2m，纵距La为1.2m，大小横杆的步距为1.5 m； 内排架距离墙长度为0.30m；

小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根； 脚手架沿墙纵向长度为 220.00 m； 采用的钢管类型为 Φ48×3.5；

横杆与立杆连接方式为双扣件；取扣件抗滑承载力系数为 1.00； 连墙件采用两步三跨，竖向间距 3 m，水平间距3.6 m，采用扣件连接； 连墙件连接方式为双扣件；

2.活荷载参数

施工均布活荷载标准值:3.000 kN/m2；脚手架用途:结构脚手架； 同时施工层数:2 层；

3.风荷载参数

本工程地处内蒙古呼和浩特市，基本风压0.47 kN/m2；

风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs 为0.229；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1291；

脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140； 安全设施与安全网(kN/m2):0.005；

脚手板类别:木脚手板；栏杆挡板类别:木脚手板挡板； 每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038； 脚手板铺设总层数:2；

5.地基参数

地基土类型:素填土；地基承载力标准值(kPa):120.00； 立杆基础底面面积(m2):0.20；地基承载力调整系数:1.00。

二、小横杆的计算:

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。 按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

小横杆的自重标准值: P1= 0.038 kN/m ；

脚手板的荷载标准值: P2= 0.35×1.2/3=0.14 kN/m ； 活荷载标准值: Q=3×1.2/3=1.2 kN/m；

荷载的计算值: q=1.2×0.038+1.2×0.14+1.4×1.2 = 1.4 kN/m；

小横杆计算简图

2.强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩， 计算公式如下: Mqmax = ql2/8

最大弯矩 Mqmax =1.4×1.22/8 = 0.341 kN·m； 最大应力计算值 σ = Mqmax/W =67.113 N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力 σ =67.113 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2，满足要求！

3.挠度计算:

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 荷载标准值q=0.038+0.14+1.2 = 1.378 kN/m ； νqmax = 5ql4/384EI

最大挠度 ν = 5.0×1.378×12004/(384×2.06×105×121900)=1.482 mm； 小横杆的最大挠度 1.482 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1200 / 150=8 与10 mm，满足要求！

三、大横杆的计算:

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值: P1= 0.038×1.2=0.046 kN； 脚手板的荷载标准值: P2= 0.35×1.2×1.2/3=0.168 kN； 活荷载标准值: Q= 3×1.2×1.2/3=1.44 kN；

荷载的设计值: P=(1.2×0.046+1.2×0.168+1.4×1.44)/2=1.136 kN；

大横杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。

Mmax = 0.08ql2

均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.038×1.2×1.2=0.004 kN·m； 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 0.267Pl

集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×1.136×1.2= 0.3 kN·m； M = M1max + M2max = 0.004+0.3=0.369 kN·m 最大应力计算值 σ = 0.369×106/5080=72.548 N/mm2；

大横杆的最大应力计算值 σ = 72.548 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm；

均布荷载最大挠度计算公式如下: νmax = 0.677ql4/100EI

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：

νmax= 0.677×0.038×12004 /(100×2.06×105×121900) = 0.021 mm； 集中荷载最大挠度计算公式如下: νpmax = 1.883Pl3/100EI

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

小横杆传递荷载 P=（0.046+0.168+1.44）/2=0.827kN ν= 1.883×0.827×12003/ ( 100 ×2.06×105×121900) = 1.072 mm； 最大挠度和：ν= νmax + νpmax = 0.021+1.072=1.093 mm；

大横杆的最大挠度 1.093 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1200 / 150=8与10 mm，满足要求！

四、扣件抗滑力的计算:

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1.00，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):

R ≤ Rc

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取16.00 kN； R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 小横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.2×2/2=0.046 kN； 大横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.2=0.046 kN； 脚手板的自重标准值: P3 = 0.35×1.2×1.2/2=0.252 kN； 活荷载标准值: Q = 3×1.2×1.2 /2 = 2.16 kN；

荷载的设计值: R=1.2×(0.046+0.046+0.252)+1.4×2.16=3.437 kN； R < 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载计算:

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：

(1)每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1291kN/m

NG1 = [0.1291+(1.20×2/2)×0.038/1.50]×50.00 = 7.991kN； (2)脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2 NG2= 0.35×2×1.2×(1.2+0.3)/2 = 0.63 kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m NG3 = 0.14×2×1.2/2 = 0.168 kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.005×1.2×50 = 0.3 kN； 经计算得到，静荷载标准值

NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 9.0 kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值

NQ = 3×1.2×1.2×2/2 = 4.32 kN； 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×9.0+ 0.85×1.4×4.32= 16.048 kN； 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×9.0+1.4×4.32=16.955kN；

六、立杆的稳定性计算:

风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7μz·μs·ω0

其中 ω0 -- 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：ω0 = 0.47 kN/m2；

μz -- 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：μz= 0.74；

μs -- 风荷载体型系数：取值为0.229； 经计算得到，风荷载标准值为:

Wk = 0.7 ×0.47×0.74×0.229 = 0.056 kN/m2； 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为:

Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 = 0.85 ×1.4×0.056×1.2×1.52/10 = 0.018 kN·m；

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 σ = N/(φA) + MW/W ≤ [f]

立杆的轴心压力设计值 ：N = 16.048 kN； 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 σ = N/(φA)≤ [f]

立杆的轴心压力设计值 ：N = N'= 16.955kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；

计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得 ： k = 1.155 ；

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得 ：μ = 1.53 ；

计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 2.651 m； 长细比: L0/i = 168 ；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：φ= 0.251 立杆净截面面积 ： A = 4. cm2； 立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2； 考虑风荷载时

σ = 16047.6/(0.251×4)+17913.227/5080 = 134.272 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 134.272 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

不考虑风荷载时

σ = 16954.8/(0.251×4)=138.137 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 138.137 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

七、最大搭设高度的计算:

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

Hs = [φAf - (1.2NG2k + 0.85×1.4(ΣNQk + MwkφA/W))]/1.2Gk 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为： NG2K = NG2+NG3+NG4 = 1.098 kN； 活荷载标准值 ：NQ = 4.32 kN；

每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.129 kN/m；

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩： Mwk=Mw / (1.4×0.85) = 0.018 /(1.4 × 0.85) = 0.015 kN·m；

Hs =( 0.251×4.×10-4×205×103-(1.2×1.098+0.85×1.4×(4.32+0.251×4.×100×0.015/5.08)))/(1.2×0.129)=117.934 m；

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H] = Hs /(1+0.001Hs)

[H] = 117.934 /(1+0.001×117.934)=105.493 m；

[H]= 105.493 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 [H] =50 m。

脚手架单立杆搭设高度为50m，等于[H]，满足要求！

八、连墙件的稳定性计算:

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算： Nl = Nlw + N0

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.229，ω0＝0.47，

Wk = 0.7μz·μs·ω0=0.7 ×0.92×0.229×0.47 = 0.069 kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.8 m2； 按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算： Nlw = 1.4×Wk×Aw = 1.048 kN；

连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 6.048 kN； 连墙件承载力设计值按下式计算：

Nf = φ·A·[f]

其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数；

由长细比 l/i = 300/15.8的结果查表得到 φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；

A = 4. cm2；[f]=205 N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949×4.×10-4×205×103 = 95.133 kN；

Nl = 6.048 < Nf = 95.133,连墙件的设计计算满足要求！ 连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到 Nl = 6.048小于双扣件的抗滑力 16 kN，满足要求！

连墙件扣件连接示意图

九、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 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 =80.238 kPa ；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 16.048 kN； 基础底面面积 ：A = 0.2 m2 。

p=80.238kPa ≤ fg=120 kPa 。地基承载力满足要求！

十、脚手架配件数量匡算:

扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的富余量，以适应构架时变化需要，

因此按匡算方式来计算；根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算： L = 1.1·H·(n·(1+Hs/H)+la/h·n-2·la/h)+ [(H/h)-1]取整·[c/la]

取整

·(m+2)·lb

N1 = 1.1·(H/2h + 1)·n + 1.1·((H/h)-1)·m

N2 = 2.2·(H/h + 1)·n·2·(1+Hs/H) + (c/la+1)·(m+2)·K·2.2 N3 = L/li N4 = 0.3·L/li S = 1.1·(n-2)·la·lb

L -- 长杆总长度(m)； N1 -- 小横杆数(根)；

N2 -- 直角扣件数(个)； N3 -- 对接扣件数(个)；

N4 -- 旋转扣件数(个)； S -- 脚手板面积(m2)；

n -- 立杆总数(根) n=368； H -- 搭设高度(m) H=50； h -- 步距(m) h=1.5； la -- 立杆纵距(m) la=1.2；

li -- 长杆平均长度； m -- 大/小横杆搭设根数；

K -- 脚手板铺设层数； c -- 脚手架搭设总长度；

lb -- 立杆横距(m) lb=1.2； Hs -- 双立杆计算高度； 长杆总长度(m) L =1.1 ×50.00 ×(368×(1+0.00/50.00) + 1.20 ×368/1.50 - 2 ×1.20/1.50)+(50.00/1.50-1) ×(220.00/ 1.20)×(2+2) ×1.20=452.80；

小横杆数(根) N1 =1.1 ×(50.00 /1.50 ×1/2 + 1) ×368 + 1.1×(50.00/1.50-1) ×2 = 7223；

直角扣件数(个) N2 =2.2 ×(50.00 / 1.50 + 1) ×368×2×(1+0.00/50.00) + (220.00/1.20+1) ×(2+2) ×2 ×2.2 = 58837；

对接扣件数(个) N3 =452.80 / 6.00 = 10743； 旋转扣件数(个) N4 =0.3 ×452.80 / 6.00 = 3223；

脚手板面积(m2) S = 1.1 × ( 368-2) × 1.20 × 1.20=579.74。 根据以上公式计算得长杆总长452.8m；小横杆7223根；直角扣件58837个；对接扣件10743个；旋转扣件3223个；脚手板579.744m2。

型钢悬挑卸料平台 计算书

由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。

一、参数信息:

1.荷载参数

脚手板类别：木脚手板，脚手板自重(kN/m2)：0.35；

栏杆、挡板类别：木脚手板挡板，栏杆、挡板脚手板自重(kN/m)：0.14； 施工人员等活荷载(kN/m2):2.00，最大堆放材料荷载(kN):5.00。

2.悬挑参数

内侧钢绳与墙的距离(m)：1.00，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：0.80； 上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：3.00；

钢丝绳安全系数K：5.50，悬挑梁与墙的节点按 铰支 计算； 只对外侧钢绳进行计算；内侧钢绳只是起到保险作用，不进行计算。

3.水平支撑梁

主梁材料类型及型号：16a号槽钢槽口水平[ ； 次梁材料类型及型号：10号槽钢槽口水平[；

次梁水平间距ld(m)：0.50，建筑物与次梁的最大允许距离le(m)：1.20。

4.卸料平台参数

水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：3.50，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：1.50, 次梁悬臂Mc（m）：0.20；

平台计算宽度(m)：2.00。

二、次梁的验算:

次梁选择 10号槽钢槽口水平[ ，间距0.5m，其截面特性为： 面积 A=12.74cm2； 惯性距 Ix=198.3cm4； 转动惯量 Wx=39.7cm3； 回转半径 ix=3.95cm；

截面尺寸：b=48mm,h=100mm,t=8.5mm。

1.荷载计算

(1)、脚手板的自重标准值：本例采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2； Q1=0.35× 0.50= 0.18kN/m；

(2)、型钢自重标准值：本例采用10号槽钢槽口水平[，标准值为0.10 kN/m Q2=0.10 kN/m (3)、活荷载计算

1)施工荷载标准值：取2.00 kN/m2

Q3=2.00 kN/m2

2)最大堆放材料荷载P：5.00kN 荷载组合

Q=1.2×(0.18+0.10)+1.4×2.00×0.50=1.73kN/m P=1.4×5.00=7.00kN

2.内力验算

内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，计算简图如下：

最大弯矩M的计算公式（规范JGJ80-91，P31）为： Mmax = ql2/8(1 - m2/l2)2 + pl/4

经计算得出: Mmax = (1.73×2.002/8)×(1-(0.202/2.002))2+7.00×2.00/4=4.35kN·m。

最大支座力计算公式: R = [P + q(l+2m)]/2

经计算得出: R = (7.00 + 1.73×(2.00 + 2×0.20))/2 = 5.57kN

3.抗弯强度验算

次梁应力：

σ = M/γxWx ≤ [f]

其中 γx -- 截面塑性发展系数，取1.05；

[f] -- 钢材的抗压强度设计值，[f] = 205.00 N/mm2；

次梁槽钢的最大应力计算值 σ =4.35×103/(1.05×39.70)=104.27 N/mm2； 次梁槽钢的最大应力计算值 σ =104.273 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!

4.整体稳定性验算

σ = M/φbWx ≤ [f]

其中，φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算： φb = (570tb/lh)×(235/fy) 经过计算得到

φb=570×8.50×48.00×235/(2000.00×100.00×235.0)=1.16；

由于 φb大于0.6，按照下面公式调整： φb' = 1.07 - 0.282/φb ≤1.0 得到 φb' = 0.827；

次梁槽钢的稳定性验算 σ =4.35×103/(0.827×39.700)=132.31 N/mm2； 次梁槽钢的稳定性验算 σ =132.313 N/mm2 小于 次梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!

三、主梁的验算:

根据现场实际情况和一般做法，卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。

主梁选择 16a号槽钢槽口水平[ ，其截面特性为： 面积 A=21.95cm2； 惯性距 Ix=866.2cm4； 转动惯量 Wx=108.3cm3； 回转半径 ix=6.28cm；

截面尺寸，b=63mm,h=160mm,t=10mm；

1.荷载验算

(1)栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m；

Q1 = 0.14kN/m；

(2)槽钢自重荷载 Q2=0.17kN/m

静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.14+0.17) = 0.37kN/m； 次梁传递的集中荷载取次梁支座力 R；

2.内力验算

悬挑卸料平台示意图

悬挑卸料平台水平钢梁计算简图

悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)

悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN·m)

悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm) 从左至右各支座反力： R[1] = 19.983 kN； R[2] = -4.859 kN； R[3] = 1.366 kN。

最大支座反力为 Rmax=4.859 kN； 最大弯矩 Mmax=7.874 kN·m； 最大挠度 ν=0.0 mm。

3.抗弯强度验算

σ = M/（γxWx） + N/A ≤ [f] 其中 γx -- 截面塑性发展系数，取1.05；

[f] -- 钢材抗压强度设计值，[f] = 205.00 N/mm2； 主梁槽钢的最大应力计算值 σ

=7.874×106/1.05/108300.0+2.92×103/2195.000=70.575 N/mm2；

主梁槽钢的最大应力计算值 70.575 N/mm2 小于 主梁槽钢的抗压强度设计值 [f]=205.00 N/mm2，满足要求!

4.整体稳定性验算

σ = M/（φbWx） ≤ [f]

其中 φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算： φb=（570tb/lh）×（235/fy）

φb=570×10.0×63.0×235/(3400.0×160.0×235.0)=0.660； 由于 φb大于0.6，应按照下面公式调整： φb'=1.07-0.282/φb ≤1.0 可得 φb'=0.3；

主梁槽钢的稳定性验算 σ = 7.874×106/(0.3×108300.00)=113.11 N/mm2； 主梁槽钢的稳定性验算 σ = 113.11 N/mm2 小于 [f]=205.00,满足要求!

四、钢丝拉绳的内力验算:

水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算， RCi = RUisinθi

其中 RCi -- 水平钢梁的垂直支坐反力(kN)； RUi -- 拉钢绳的轴力(kN)；

θi -- 拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角； sinθi = Sin (ArcTan (3/(0.8+1)) = 0.857；

根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RUi = RCi / sinθi； RUi = 19.983 / 0.857 = 23.30 kN；

五、钢丝拉绳的强度验算:

选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，直径18.5mm。 [Fg] = aFg/K

其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN)；

Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)，查表得Fg＝199.5KN； α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8。α＝0.85；

K -- 钢丝绳使用安全系数。K＝5.5。 得到：[Fg]=30.832KN>Ru＝23.304KN。 经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。

六、钢丝拉绳拉环的强度验算:

取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为： N=RU=23303.505N。 拉环强度计算公式为： σ = N/A ≤ [f]

其中， [f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8所述在物件的自重标准值作用下，每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm2，故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm2；

所需要的拉环最小直径 D=[23303.5×4/(3.142×50.00×2)]1/2=17.2mm。 实际拉环选用直径D=18mm的HPB235的钢筋制作即可。

七、操作平台安全要求:

1.卸料平台的上部拉结点，必须设于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上；

2.卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，建筑物锐角口围系钢丝绳处应加补软垫物，平台外口应略高于内口；

3.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏；

4.卸料平台吊装，需要横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，经过检验后才能松卸起重吊钩；

5.卸料平台使用时，应有专人负责检查，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复；

6.操作平台上应显著标明容许荷载，人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载，配专人监督。

二、小横杆的计算:

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。 按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

小横杆的自重标准值: P1= 0.038 kN/m ；

脚手板的荷载标准值: P2= 0.35×1.2/3=0.14 kN/m ； 活荷载标准值: Q=3×1.2/3=1.2 kN/m；

荷载的计算值: q=1.2×0.038+1.2×0.14+1.4×1.2 = 1.4 kN/m；

小横杆计算简图

2.强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩， 计算公式如下: Mqmax = ql2/8

最大弯矩 Mqmax =1.4×1.22/8 = 0.341 kN·m； 最大应力计算值 σ = Mqmax/W =67.113 N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力 σ =67.113 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2，满足要求！

3.挠度计算:

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 荷载标准值q=0.038+0.14+1.2 = 1.378 kN/m ； νqmax = 5ql4/384EI

最大挠度 ν = 5.0×1.378×12004/(384×2.06×105×121900)=1.482 mm； 小横杆的最大挠度 1.482 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1200 / 150=8 与10 mm，满足要求！

三、大横杆的计算:

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值: P1= 0.038×1.2=0.046 kN； 脚手板的荷载标准值: P2= 0.35×1.2×1.2/3=0.168 kN； 活荷载标准值: Q= 3×1.2×1.2/3=1.44 kN；

荷载的设计值: P=(1.2×0.046+1.2×0.168+1.4×1.44)/2=1.136 kN；

大横杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。

Mmax = 0.08ql2

均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.038×1.2×1.2=0.004 kN·m； 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 0.267Pl

集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×1.136×1.2= 0.3 kN·m； M = M1max + M2max = 0.004+0.3=0.369 kN·m 最大应力计算值 σ = 0.369×106/5080=72.548 N/mm2；

大横杆的最大应力计算值 σ = 72.548 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm；

均布荷载最大挠度计算公式如下: νmax = 0.677ql4/100EI

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：

νmax= 0.677×0.038×12004 /(100×2.06×105×121900) = 0.021 mm； 集中荷载最大挠度计算公式如下: νpmax = 1.883Pl3/100EI

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

小横杆传递荷载 P=（0.046+0.168+1.44）/2=0.827kN ν= 1.883×0.827×12003/ ( 100 ×2.06×105×121900) = 1.072 mm； 最大挠度和：ν= νmax + νpmax = 0.021+1.072=1.093 mm；

大横杆的最大挠度 1.093 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1200 / 150=8与10 mm，满足要求！

四、扣件抗滑力的计算:

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1.00，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):

R ≤ Rc

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取16.00 kN； R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

小横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.2×2/2=0.046 kN； 大横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.2=0.046 kN； 脚手板的自重标准值: P3 = 0.35×1.2×1.2/2=0.252 kN； 活荷载标准值: Q = 3×1.2×1.2 /2 = 2.16 kN；

荷载的设计值: R=1.2×(0.046+0.046+0.252)+1.4×2.16=3.437 kN； R < 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载计算:

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：

(1)每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1291kN/m

NG1 = [0.1291+(1.20×2/2)×0.038/1.50]×50.00 = 7.991kN； (2)脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2 NG2= 0.35×2×1.2×(1.2+0.3)/2 = 0.63 kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m NG3 = 0.14×2×1.2/2 = 0.168 kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.005×1.2×50 = 0.3 kN； 经计算得到，静荷载标准值

NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 9.0 kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值

NQ = 3×1.2×1.2×2/2 = 4.32 kN； 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×9.0+ 0.85×1.4×4.32= 16.048 kN； 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×9.0+1.4×4.32=16.955kN；

六、立杆的稳定性计算:

风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7μz·μs·ω0

其中 ω0 -- 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：ω0 = 0.47 kN/m2；

μz -- 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：μz= 0.74；

μs -- 风荷载体型系数：取值为0.229； 经计算得到，风荷载标准值为:

Wk = 0.7 ×0.47×0.74×0.229 = 0.056 kN/m2； 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为:

Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 = 0.85 ×1.4×0.056×1.2×1.52/10 = 0.018 kN·m；

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 σ = N/(φA) + MW/W ≤ [f]

立杆的轴心压力设计值 ：N = 16.048 kN； 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 σ = N/(φA)≤ [f]

立杆的轴心压力设计值 ：N = N'= 16.955kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；

计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得 ： k = 1.155 ；

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得 ：μ = 1.53 ；

计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 2.651 m； 长细比: L0/i = 168 ；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：φ= 0.251 立杆净截面面积 ： A = 4. cm2； 立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2； 考虑风荷载时

σ = 16047.6/(0.251×4)+17913.227/5080 = 134.272 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 134.272 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

不考虑风荷载时

σ = 16954.8/(0.251×4)=138.137 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 138.137 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

七、最大搭设高度的计算:

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

Hs = [φAf - (1.2NG2k + 0.85×1.4(ΣNQk + MwkφA/W))]/1.2Gk 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为： NG2K = NG2+NG3+NG4 = 1.098 kN； 活荷载标准值 ：NQ = 4.32 kN；

每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.129 kN/m；

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩： Mwk=Mw / (1.4×0.85) = 0.018 /(1.4 × 0.85) = 0.015 kN·m；

Hs =( 0.251×4.×10-4×205×103-(1.2×1.098+0.85×1.4×(4.32+0.251×4.×100×0.015/5.08)))/(1.2×0.129)=117.934 m；

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H] = Hs /(1+0.001Hs)

[H] = 117.934 /(1+0.001×117.934)=105.493 m；

[H]= 105.493 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 [H] =50 m。

脚手架单立杆搭设高度为50m，等于[H]，满足要求！

八、连墙件的稳定性计算:

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算： Nl = Nlw + N0

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.229，ω0＝0.47，

Wk = 0.7μz·μs·ω0=0.7 ×0.92×0.229×0.47 = 0.069 kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.8 m2； 按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算： Nlw = 1.4×Wk×Aw = 1.048 kN；

连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 6.048 kN； 连墙件承载力设计值按下式计算： Nf = φ·A·[f]

其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数；

由长细比 l/i = 300/15.8的结果查表得到 φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；

A = 4. cm2；[f]=205 N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949×4.×10-4×205×103 = 95.133 kN；

Nl = 6.048 < Nf = 95.133,连墙件的设计计算满足要求！ 连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到 Nl = 6.048小于双扣件的抗滑力 16 kN，满足要求！

连墙件扣件连接示意图

九、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 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 =80.238 kPa ；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 16.048 kN； 基础底面面积 ：A = 0.2 m2 。

p=80.238kPa ≤ fg=120 kPa 。地基承载力满足要求！

十、脚手架配件数量匡算:

扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的富余量，以适应构架时变化需要，

因此按匡算方式来计算；根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算： L = 1.1·H·(n·(1+Hs/H)+la/h·n-2·la/h)+ [(H/h)-1]取整·[c/la]

取整

·(m+2)·lb

N1 = 1.1·(H/2h + 1)·n + 1.1·((H/h)-1)·m

N2 = 2.2·(H/h + 1)·n·2·(1+Hs/H) + (c/la+1)·(m+2)·K·2.2 N3 = L/li N4 = 0.3·L/li S = 1.1·(n-2)·la·lb

L -- 长杆总长度(m)； N1 -- 小横杆数(根)；

N2 -- 直角扣件数(个)； N3 -- 对接扣件数(个)；

N4 -- 旋转扣件数(个)； S -- 脚手板面积(m2)；

n -- 立杆总数(根) n=368； H -- 搭设高度(m) H=50； h -- 步距(m) h=1.5； la -- 立杆纵距(m) la=1.2；

li -- 长杆平均长度； m -- 大/小横杆搭设根数；

K -- 脚手板铺设层数； c -- 脚手架搭设总长度；

lb -- 立杆横距(m) lb=1.2； Hs -- 双立杆计算高度； 长杆总长度(m) L =1.1 ×50.00 ×(368×(1+0.00/50.00) + 1.20 ×368/1.50 - 2 ×1.20/1.50)+(50.00/1.50-1) ×(220.00/ 1.20)×(2+2) ×1.20=452.80；

小横杆数(根) N1 =1.1 ×(50.00 /1.50 ×1/2 + 1) ×368 + 1.1×(50.00/1.50-1) ×2 = 7223；

直角扣件数(个) N2 =2.2 ×(50.00 / 1.50 + 1) ×368×2×(1+0.00/50.00) + (220.00/1.20+1) ×(2+2) ×2 ×2.2 = 58837；

对接扣件数(个) N3 =452.80 / 6.00 = 10743； 旋转扣件数(个) N4 =0.3 ×452.80 / 6.00 = 3223；

脚手板面积(m2) S = 1.1 × ( 368-2) × 1.20 × 1.20=579.74。 根据以上公式计算得长杆总长452.8m；小横杆7223根；直角扣件58837个；对接扣件10743个；旋转扣件3223个；脚手板579.744m2。