钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。
计算参数:
双排脚手架，搭设高度50.0米，30.0米以下采用杆，30.0米以上采用单管立杆。
立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.05米，内排架距离结构0.20米，立杆的步距1.50米。
钢管类型为48×3.2，连墙件采用3步3跨，竖向间距4.50米，水平间距4.50米。
施工活荷载为3.0kN/m2，同时考虑1层施工。
脚手板采用木板，荷载为0.35kN/m2，按照铺设11层计算。
栏杆采用竹笆片，荷载为0.15kN/m，安全网荷载取0.0050kN/m2。
脚手板下小横杆在大横杆上面，且小横杆全部在主结点。
基本风压0.50kN/m2，高度变化系数1.6700，体型系数0.8690。
地基承载力标准值170kN/m2，基础底面扩展面积0.250m2，地基承载力调整系数0.40。
一、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=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.500/1=0.525kN/m
活荷载标准值 Q=3.000×1.500/1=4.500kN/m
荷载的计算值 q=1.2×0.038+1.2×0.525+1.4×4.500=6.976kN/m
小横杆计算简图
2.抗弯强度计算
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:
M=6.976×1.0502/8=0.961kN.m
=0.961×106/4729.0=203.297N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/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
计算公式如下:
荷载标准值q=0.038+0.525+4.500=5.063kN/m
简支梁均布荷载作用下的最大挠度
V=5.0×5.063×1050.04/(384×2.06×105×113510.0)=3.427mm
小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求! 二、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，但没有小横杆直接作用在大横杆的上面，无需计算。
三、扣件抗滑力的计算:
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(规范5.2.5):
R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；
R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
1.荷载值计算
横杆的自重标准值 P1=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.050×1.500/2=0.276kN
活荷载标准值 Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN
荷载的计算值 R=1.2×0.058+1.2×0.276+1.4×2.362=3.707kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑
动,其抗滑承载力可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
四、脚手架荷载标准值:
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(kN/m)；本例为0.1275
NG1 = 0.128×50.000+30.000×0.038=7.525kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35
NG2 = 0.350×11×1.500×(1.050+0.200)/2=3.609kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15
NG3 = 0.150×1.500×11/2=1.238kN
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005
NG4 = 0.005×1.500×50.000=0.375kN
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 12.746kN。
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外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 = 3.000×1×1.500×1.050/2=2.362kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中 W0 —— 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用：W0 = 0.500
Uz —— 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用：Uz = 1.670
Us —— 风荷载体型系数：Us = 0.869
经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7×0.500×1.670×0.869 = 0.508kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×12.746+0.85×1.4×2.362=18.107kN
单双立杆交接位置的最大轴向压力N=1.2×7.771+0.85×1.4×2.362=12.136kN
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×12.746+1.4×2.362=18.603kN
单双立杆交接位置的最大轴向压力N=1.2×7.771+1.4×2.362=12.633kN
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式
MW = 0.85×1.4Wklah2/10
其中 Wk —— 风荷载标准值(kN/m2)；
la —— 立杆的纵距 (m)；
h —— 立杆的步距 (m)。
经过计算得到风荷载产生的弯矩 Mw=0.85×1.4×0.508×1.500×1.500×1.500/10=0.204kN.m
五、立杆的稳定性计算:
卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。
单双立杆交接位置和双立杆底部均需要立杆稳定性计算。
参照施工手册计算方法，双立杆底部的钢管截面面积和模量按照两倍的单钢管截面的0.7折减考虑。
1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，底部N=18.603kN，单双立杆交接位置N=12.633kN；
i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm；
k —— 计算长度附加系数，取1.155；
u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.700；
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.700×1.500=2.945m；
A —— 立杆净截面面积，A=6.301cm2；
W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=6.621cm3；
—— 由长细比，为2945/16=185；
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.209；
—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到
=18603/(0.21×630)=140.956N/mm2；
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
不考虑风荷载时，双立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!
经计算得到单双立杆交接位置=12633/(0.21×450)=134.003N/mm2；
不考虑风荷载时，单双立杆交接位置的立杆稳定性计算<[f],满足要求!
2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，底部N=18.107kN，单双立杆交接位置N=12.136kN；
i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm；
k —— 计算长度附加系数，取1.155；
u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.700；
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.700×1.500=2.945m；
A —— 立杆净截面面积，A=6.301cm2；
W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=6.621cm3；
—— 由长细比，为2945/16=185；
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.209；
MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.204kN.m；
—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到
=18107/(0.21×630)+204000/6621=168.009N/mm2；
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
考虑风荷载时，双立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!
经计算得到单双立杆交接位置=12136/(0.21×450)+204000/4729=171.878N/mm2；
考虑风荷载时，单双立杆交接位置的立杆稳定性计算 <[f],满足要求! 六、最大搭设高度的计算:
不考虑风荷载时,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：
其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 5.222kN；
NQ —— 活荷载标准值，NQ = 2.362kN；
gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.127kN/m；
经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 63.762米。
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：
经计算得到，不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。
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：
其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 5.222kN；
NQ —— 活荷载标准值，NQ = 2.362kN；
gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.127kN/m；
Mwk —— 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk = 0.171kN.m；
经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 40.416米。
七、连墙件的计算:
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：
Nl = Nlw + No
其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：
Nlw = 1.4 × wk × Aw
wk —— 风荷载标准值，wk = 0.508kN/m2；
Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 4.50×4.50 = 20.250m2；
No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 5.000
经计算得到 Nlw = 14.400kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 19.400kN
连墙件轴向力设计值 Nf = A[f]
其中 —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=20.00/1.59的结果查表得到=0.97；
A = 4.50cm2；[f] = 205.00N/mm2。
经过计算得到 Nf = .359kN
Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!
