阳光假日脚手架专项施工方案

脚手架专项施工方案

第一节 编制依据

《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； 《建筑结构荷载规范》GB50009-2006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； 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2005 中国建筑工业出版社； 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010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； 另外参照本工程施工图纸及施工组织设计编制本施工方案。

第二节 工程概况

阳光假日城8#楼为框架剪力墙结构，该住宅楼有两个单元组成。长48.6米，宽16.9米，一层层高为3.6m，机房顶层层高4.5m，其余层层高为3.0m，共二十八层，总高度为91.6米，基础为桩基础。建筑物立面从下至上基本无变化。

第三节 脚手架方案选择

由于本工程属于高层建筑，高度较高、施工工期较长，自下至上平面基本无变化，从保证质量、安全和降低成本的角度出发，经过多方案比较、论证，施工外脚手架拟采用我公司比较成熟的分段搭设悬挑式脚手架方案：具体分段搭设方式是：自二层起，每段搭设五个楼层（即每段搭设高度为15m）。即二至七层为一段、八至十三层为一段、十四至十九层为一段、二十层至二十五层为一段、二十六层至屋面为一段；外装饰作业施工时再按照该分段从上向下依次翻搭。

2.1 架体构造：悬挑架的底部支托采用16a#型槽钢，尾部用 φ20 圆钢锚固在相应楼层的现浇有梁板上，外架立杆底部插入焊在槽钢挑梁的短管上，沿外架纵向每根立杆下设一根挑梁，架子宽度1.2米，一般正常情况下从外墙皮向外悬挑长度为1.3米（在

有飘窗板和空调搁板位置悬挑长度为1.7米，阳台位置悬挑长度为3.1米。立杆间距1.5米，架子步距1.8米，作业层满铺竹笆，其外侧设18厘米高挡脚板.每一段悬挑架子的底部须满铺架板作硬防护。其他层架板的铺设根据施工作业需要设置，作业层的外架外侧每步在其中部加绑一根护身拦杆，沿架体通高用密目网全封闭。详细构造见附图。

2.2 在有外挑阳台的部位和外墙阳角的转角处，型钢挑梁的实际悬挑长度超过1.3米的，则采取在型钢悬挑梁外端用钢丝绳将其吊拉在上一层结构相应部位的做法，以满足其受力性能和保证安全。

2.3 在建筑物楼层平面的采光井凹口处，因其宽度较小，可采取用长度合适的型钢两端支承在凹口两侧混凝土墙（梁）上作为架体支托。

2.4 综上所述：本方案应根据受荷情况分别对进行其强度和刚度验算。计算分为空调板处悬挑脚手架计算，普通型钢悬挑脚手架计算，阳台处悬挑脚手架计算。

架子搭设构造尺寸一览表

项次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 项目名称 双排架内立杆距墙面距离 小横杆里端距墙皮距离 小横杆外端伸出大横杆外的长度 外立杆和内立杆的距离 立杆纵距 大横杆间距（每步架高） 小横杆间距 铺板层数及架板类型 与结构拉结（联墙杆） 不铺板时，小横杆的拆除 0.2 构造尺寸（m） 0.05 ≤0.15 0.80 1.50 1.80 立杆与大横杆交接处必设，铺架板层，间距＜1.20 竹串片板：两层作业满铺 每层均设，水平距离≯4.5。内外立杆均联接墙体 每步必设，相隔保留，水平间距≯3.0 11 12 13 14 吊拉斜杆 架底水平横梁 Φ18.5、6×19钢丝绳，每端3个绳卡 16#槽钢，尾部与结构楼板用Φ20圆钢锚固 外围防护：作业层设护身栏杆，高度0.9米，密目网沿架全高设置 Φ48钢管 剪刀撑：转角处起，斜杆与地面夹角45°，沿架子全高设置，凡与立杆相交处每隔一根必须用转扣扎牢

第四节 脚手架材料选择

l、普通型钢悬挑脚手架，选用架设钢管外径48mm，壁厚3.5mm，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，以及由六安市建筑安全监督管理部门发放的准用证。

6、连墙件采用钢管，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。

7、型钢水平悬挑杆采用16a号槽钢，斜杆采用支杆采用48×4mm钢管。 8、预埋螺栓的直径为20mm。

第五节 脚手架搭设流程及要求

悬挑脚手架搭设的工艺流程为：水平悬挑→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。 1、立杆间距

(1)脚手架立杆纵距1.5m，横距0.8m，步距1.8m；连墙杆间距竖直3.6m，水平3m(即两步两跨)：里立杆距建筑物0.8m。

(2)脚手架的底部立杆采用不同长度的钢管参差布置，使钢管立杆的对接接头交错布置，高度方向相互错开500mm以上，且要求相邻接头不应在同步同跨内，以保证脚手架的整体性。

(3)立杆应设置垫木，并设置纵横方向扫地杆，连接于立脚点杆上，离底座20cm左右。

(4)立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1／400。 2、大横杆、小横杆设置

(1)大横杆在脚手架高度方向的间距1.8m，以便立网挂设，大横杆置于立杆里面，每侧外伸长度为150mm。

(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。

(3)大小横杆连接构造要求

3、剪刀撑

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。 6、连墙件

(1)脚手架与建筑物按按计算书中连墙件设计要求设置拉结点。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。

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，如因结构设计的限制大于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。

支承结构型钢的纵向间距与上部脚手架立杆的纵向间距相同，立杆直接支承在悬挑的支承结构上。上部脚手架立杆与支承结构应有可靠的定位连接措施，以确保上部架体的稳定。通常采用在挑梁或纵向钢粱上焊接150-200mm、外径φ40mm的钢管，立杆套座其外，并同时在立杆下部设置扫地杆。

第六节 脚手架的劳动力安排

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人员需要15～20人，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。

第七节 脚手架的检查与验收

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)脚手架构配件的出厂合格证或质量分类合格标志； (2)脚手架工程的施工记录及质量检查记录； (3)脚手架搭设过程中出现的重要问题及处理记录， (4)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，并记入施工验收报告。

(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。

第八节 脚手架搭设安全技术措施

1、技术保障措施

(1)架子搭设完毕，用合格密目安全网铺围护于架子的外围及底部。

(2)钢管与扣件进场前应经过检查挑选(选择标准应符合规范JGJ 130-200 第3条)，所用扣件在使用前应清理加油一次，扣件一定要上紧，不得松动。每个螺栓的预紧力在40N·m～65 N·m之间。^

(3)架子搭设到10m高度时由架子搭设人员进行自检；架子搭设完毕后由搭设会同施工单位、监理单位和质检单位对整个脚手架进行验收检查，验收合格后方可投入使用。 (4)该脚手架作为建筑物装饰作业时，安全防护屏障及装修时作业平台，严禁将模

板支架、揽风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管道等固定在脚手架上；脚手架严禁悬挂起重设备。

(5)脚手架的安全性是由架子的整体性和架子结构完整性来保证的，未经允许严禁他人破坏架子结构或在架子上擅自拆除与搭设脚手架各构件。其中在脚手架使用期间，下列杆件严禁拆除：主节点处横、纵向水平杆，连墙件。 2、质量保障措施

(1)操作人员作业前必须进行岗位技术培训与安全教育。

(2)技术人员在脚手架搭设、拆除前必须给作业人员下达安全技术交底，并传达至所有操作人员。

(3)脚手架必须严格依据本《施工方案》进行搭设；搭设时，技术人员必须在现场监督搭设情况，保证搭设质量达到设计要求。

(4)脚手架搭设完备，依据施工组织设计与单项作业验收表对脚手架进行验收，发现不符合要求处，必须限时或立即整改。 3、安全保障措施

(1)操作人员必须持有登高作业操作证，方可上岗。

(2)架子在搭设(拆卸)过程要做到文明作业，不得从架子上掉落工具、物品；同时必须保证自身安全，高空作业需穿防滑鞋，佩戴安全帽、安全带，未佩戴安全防护用品不得上架子。

(3)在架子上施工的各工种作业人员,应注意自身安全(尤其是在卸料平台上的工作人员)；不得随意向下、向外抛、掉物品，不得随意拆除安全防护装置。 (4)雨、雪、雾及六级以上大风等天气，严禁进行脚手架搭设、拆除工作。 (5)应设安全员负责对脚手架进行经常检查和保修。 A 在下列情况下，必须对脚手架进行检查| a 在六级以上大风和大雨后 b 停用超过二个月，复工前。 B 检查保修项目

a 各主节点处各杆件的安装、连墙件等构造是否符合《施工方案》的要求； b 扣件螺丝是否松动；

c 安全防护措施是否符合要求。

(6)在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看护,安全员巡视检查。 (7)脚手架临街面必须有防止坠物伤人的防护措施。

(8)搭拆脚手架期间，地面应设置围栏和警戒标志，严禁非操作人员入内。 普通型钢悬挑脚手架

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。

第九节 脚手架拆除安全技术措施

普通型钢悬挑脚手架

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。

第十节 脚手架计算书

空调板处悬挑脚手架

一、参数信息:

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为 15 m，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.5m，立杆的横距为0.8m，立杆的步距为1.8 m； 内排架距离墙长度为0.80 m；

大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根； 采用的钢管类型为 Φ48×3.5；

横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数 1.00；

连墙件布置取两步两跨，竖向间距 3.6 m，水平间距3 m，采用扣件连接； 连墙件连接方式为双扣件；

2.活荷载参数

施工均布荷载(kN/m2):2.000；脚手架用途:装修脚手架； 同时施工层数:2 层；

3.风荷载参数

本工程地处安徽六安市，查荷载规范基本风压为0.350kN/m2，风荷载高度变化系数μz为1.000，风荷载体型系数μs为1.128；

计算中考虑风荷载作用；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248；

脚手板自重标准值(kN/m2):0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150； 安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:8 层； 脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板；

5.水平悬挑支撑梁

悬挑水平钢梁采用16a号槽钢，其中建筑物外悬挑段长度1.9m，建筑物内锚固段长度 2.3 m。

与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00； 楼板混凝土标号:C25；

6.拉绳与支杆参数

钢丝绳安全系数为:6.000； 钢丝绳与墙距离为(m):3.000；

悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物 1.6 m。

二、大横杆的计算:

按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，大横杆

按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ；

脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.8/(2+1)=0.08 kN/m ； 活荷载标准值: Q=2×0.8/(2+1)=0.533 kN/m；

静荷载的设计值: q1=1.2×0.038+1.2×0.08=0.142 kN/m； 活荷载的设计值: q2=1.4×0.533=0.747 kN/m；

图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)

2.强度验算

跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。 跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.142×1.52+0.10×0.747×1.52 =0.194 kN.m； 支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.142×1.52-0.117×0.747×1.52 =-0.229 kN.m； 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： σ=Max(0.194×106,0.229×106)/5080=45.079 N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为 σ= 45.079 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:

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。 计算公式如下：

其中：静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.08=0.118 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.533 kN/m； 最大挠度计算值为： ν=

0.677×0.118×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.533×15004/(100×2.06×105×121900) = 1.226 mm；

大横杆的最大挠度 1.226 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要求！

三、小横杆的计算:

根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.荷载值计算

大横杆的自重标准值：p1= 0.038×1.5 = 0.058 kN； 脚手板的自重标准值：P2=0.3×0.8×1.5/(2+1)=0.120 kN； 活荷载标准值：Q=2×0.8×1.5/(2+1) =0.800 kN；

集中荷载的设计值: P=1.2×(0.058+0.12)+1.4 ×0.8 = 1.333 kN；

小横杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；

均布荷载最大弯矩计算公式如下:

Mqmax = 1.2×0.038×0.82/8 = 0.004 kN.m； 集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax = 1.333×0.8/3 = 0.355 kN.m ； 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.359 kN.m；

最大应力计算值 σ = M / W = 0.359×106/5080=70.706 N/mm2 ；

小横杆的最大弯曲应力 σ =70.706 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

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

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

νqmax=5×0.038×8004/(384×2.06×105×121900) = 0.008 mm ；

大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.12+0.8 = 0.978 kN； 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:

νpmax = 977.6×800×(3×8002-4×8002/9 ) /(72×2.06×105×121900) = 0.707 mm； 最大挠度和 ν = νqmax + νpmax = 0.008+0.707 = 0.716 mm；

小横杆的最大挠度为 0.716 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 800/150=5.333与10 mm,满足要求！

四、扣件抗滑力的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。

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(规范5.2.5): R ≤ Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 kN； R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 大横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.5×2/2=0.058 kN； 小横杆的自重标准值: P2 = 0.038×0.8/2=0.015 kN； 脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×0.8×1.5/2=0.18 kN； 活荷载标准值: Q = 2×0.8×1.5 /2 = 1.2 kN；

荷载的设计值: R=1.2×(0.058+0.015+0.18)+1.4×1.2=1.984 kN； R < 8.00 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载的计算:

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0.1248kN/m

NG1 = [0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×15.00 = 2.352kN； (2)脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2 NG2= 0.3×8×1.5×(0.8+0.8)/2 = 2.88 kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m NG3 = 0.15×8×1.5/2 = 0.9 kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网；0.005 kN/m2 NG4 = 0.005×1.5×15 = 0.112 kN； 经计算得到，静荷载标准值

NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.244 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= 2×0.8×1.5×2/2 = 2.4 kN； 风荷载标准值按照以下公式计算

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

Wo = 0.35 kN/m2；

Uz -- 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：

Uz= 1 ；

Us -- 风荷载体型系数：取值为1.128； 经计算得到，风荷载标准值

Wk = 0.7 ×0.35×1×1.128 = 0.276 kN/m2； 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= 1.2×6.244+ 1.4×2.4= 10.853 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 = 1.2×6.244+ 0.85×1.4×2.4= 10.349 kN； 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为

Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.276×1.5× 1.82/10 = 0.16 kN.m；

六、立杆的稳定性计算:

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值 ：N = 10.853 kN； 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《扣件式规范》表5.3.3得 ：k = 1.155 ；当验算杆件长细比时，取块1.0；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：μ = 1.5 ； 计算长度 ,由公式 lo = k×μ×h 确定 ：l0 = 3.118 m； 长细比 Lo/i = 197 ；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 ：φ= 0.186 ； 立杆净截面面积 ： A = 4.89 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； σ = 10853/(0.186×489)=119.328 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 119.328 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值 ：N = 10.349 kN； 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《扣件式规范》表5.3.3得 ： k = 1.155 ； 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：μ = 1.5 ； 计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.118 m； 长细比: L0/i = 197 ；

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= 0.186 立杆净截面面积 ： A = 4.89 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；

σ = 10349.4/(0.186×489)+159830.042/5080 = 145.25 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 145.25 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

七、连墙件的计算:

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算： Nl = Nlw + N0

风荷载标准值 Wk = 0.276 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《规范》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 = 4.179 kN；

连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 9.179 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 = 800/15.8的结果查表得到 φ=0.849，l为内排架距离墙的长度；

又： A = 4.89 cm2；[f]=205 N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.849×4.89×10-4×205×103 = 85.108 kN； Nl = 9.179 < Nf = 85.108,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 = 9.179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

八、悬挑梁的受力计算:

悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。

悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。 本方案中，脚手架排距为800mm，内排脚手架距离墙体800mm，支拉斜杆的支点距离墙体为 1600mm，

水平支撑梁的截面惯性矩I = 866.2 cm4，截面抵抗矩W = 108.3 cm3，截面积A = 21.95 cm2。

受脚手架集中荷载 N=1.2×6.244 +1.4×2.4 = 10.853 kN； 水平钢梁自重荷载 q=1.2×21.95×0.0001×78.5 = 0.207 kN/m；

悬挑脚手架示意图

悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)

悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为： R[1] = 15.612 kN； R[2] = 7.352 kN； R[3] = -0.389 kN。 最大弯矩 Mmax= 3.682 kN.m；

最大应力 σ =M/1.05W+N/A= 3.682×106 /( 1.05 ×108300 )+ 10.853×103 / 2195 = 37.323 N/mm2；

水平支撑梁的最大应力计算值 37.323 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求！

九、悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用16a号槽钢,计算公式如下

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 = 570 ×10×63× 235 /( 1600×160×235) = 1.4

由于φb大于0.6，查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B，得到 φb值为0.869。 经过计算得到最大应力 σ = 3.682×106 /( 0.869×108300 )= 39.124 N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 σ = 39.124 小于 [f] = 215 N/mm2 ,满足要求!

十、拉绳的受力计算:

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

其中RUicosθi为钢绳的 拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisinθi

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为： RU1=17.693 kN；

十一、拉绳的强度计算:

钢丝拉绳(支杆)的内力计算：

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算，为 RU=17.693 kN

选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径18.5mm。

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＝219KN；

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＝6。 得到：[Fg]=31.025KN>Ru＝17.693KN。

经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。 钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为 N=RU=17.693kN

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为

其中 [f] 为拉环受力的单肢抗剪强度，取[f] = 50N/mm2；

所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(17693×4/3.142×50) 1/2 =22mm；

十二、锚固段与楼板连接的计算:

1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：

水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=0.389 kN； 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:

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条[f] = 50N/mm2；

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[388.804×4/(3.142×50×2)]1/2 =2.225 mm；

水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上锚固长度。

2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：

锚固深度计算公式:

其中 N -- 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 0.389kN； d -- 楼板螺栓的直径，d = 20mm；

[fb] -- 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.27N/mm2；

[f]-- 钢材强度设计值,取215N/mm2；

h -- 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到 h 要大于 388.804/(3.142×20×1.27)=4.872mm。 螺栓所能承受的最大拉力 F=1/4×3.14×202×215×10-3=67.51kN

螺栓的轴向拉力N=0.389kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F=67.51kN，满足要求！

3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：

混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:

其中 N -- 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向压力，N = 7.352kN； d -- 楼板螺栓的直径，d = 20mm；

b -- 楼板内的螺栓锚板边长，b=5×d=100mm；

fcc -- 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=11.9N/mm2； 经过计算得到公式右边等于115.26 kN，大于锚固力 N=7.35 kN ，楼板混凝土局部承压计算满足要求!

普通型钢悬挑脚手架

一、参数信息:

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为 15 m，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.5m，立杆的横距为0.8m，立杆的步距为1.8 m； 内排架距离墙长度为0.20 m；

大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根； 采用的钢管类型为 Φ48×3.5；

横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数 1.00；

连墙件布置取两步两跨，竖向间距 3.6 m，水平间距3 m，采用扣件连接； 连墙件连接方式为双扣件；

2.活荷载参数

施工均布荷载(kN/m2):2.000；脚手架用途:装修脚手架； 同时施工层数:2 层；

3.风荷载参数

本工程地处安徽六安市，查荷载规范基本风压为0.350kN/m2，风荷载高度变化系数μz为1.000，风荷载体型系数μs为1.128；

计算中考虑风荷载作用；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248；

脚手板自重标准值(kN/m2):0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150； 安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:8 层； 脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板；

5.水平悬挑支撑梁

悬挑水平钢梁采用16a号槽钢，其中建筑物外悬挑段长度1.3m，建筑物内锚固段长度 2.3 m。

与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00； 楼板混凝土标号:C25；

6.拉绳与支杆参数

钢丝绳安全系数为:6.000； 钢丝绳与墙距离为(m):3.000；

悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物 1 m。

二、大横杆的计算:

按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，大横杆

按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ；

脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.8/(2+1)=0.08 kN/m ； 活荷载标准值: Q=2×0.8/(2+1)=0.533 kN/m；

静荷载的设计值: q1=1.2×0.038+1.2×0.08=0.142 kN/m； 活荷载的设计值: q2=1.4×0.533=0.747 kN/m；

图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)

2.强度验算

跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。 跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.142×1.52+0.10×0.747×1.52 =0.194 kN.m； 支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.142×1.52-0.117×0.747×1.52 =-0.229 kN.m； 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： σ=Max(0.194×106,0.229×106)/5080=45.079 N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为 σ= 45.079 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:

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。 计算公式如下：

其中：静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.08=0.118 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.533 kN/m； 最大挠度计算值为： ν=

0.677×0.118×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.533×15004/(100×2.06×105×121900) = 1.226 mm；

大横杆的最大挠度 1.226 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要求！

三、小横杆的计算:

根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.荷载值计算

大横杆的自重标准值：p1= 0.038×1.5 = 0.058 kN； 脚手板的自重标准值：P2=0.3×0.8×1.5/(2+1)=0.120 kN； 活荷载标准值：Q=2×0.8×1.5/(2+1) =0.800 kN；

集中荷载的设计值: P=1.2×(0.058+0.12)+1.4 ×0.8 = 1.333 kN；

小横杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；

均布荷载最大弯矩计算公式如下:

Mqmax = 1.2×0.038×0.82/8 = 0.004 kN.m； 集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax = 1.333×0.8/3 = 0.355 kN.m ； 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.359 kN.m；

最大应力计算值 σ = M / W = 0.359×106/5080=70.706 N/mm2 ；

小横杆的最大弯曲应力 σ =70.706 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

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

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

νqmax=5×0.038×8004/(384×2.06×105×121900) = 0.008 mm ；

大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.12+0.8 = 0.978 kN； 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:

νpmax = 977.6×800×(3×8002-4×8002/9 ) /(72×2.06×105×121900) = 0.707 mm； 最大挠度和 ν = νqmax + νpmax = 0.008+0.707 = 0.716 mm；

小横杆的最大挠度为 0.716 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 800/150=5.333与10 mm,满足要求！

四、扣件抗滑力的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。

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(规范5.2.5): R ≤ Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 kN； R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 大横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.5×2/2=0.058 kN； 小横杆的自重标准值: P2 = 0.038×0.8/2=0.015 kN； 脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×0.8×1.5/2=0.18 kN； 活荷载标准值: Q = 2×0.8×1.5 /2 = 1.2 kN；

荷载的设计值: R=1.2×(0.058+0.015+0.18)+1.4×1.2=1.984 kN； R < 8.00 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载的计算:

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0.1248kN/m

NG1 = [0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×15.00 = 2.352kN； (2)脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2 NG2= 0.3×8×1.5×(0.8+0.2)/2 = 1.8 kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m NG3 = 0.15×8×1.5/2 = 0.9 kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网；0.005 kN/m2 NG4 = 0.005×1.5×15 = 0.112 kN； 经计算得到，静荷载标准值

NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.164 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= 2×0.8×1.5×2/2 = 2.4 kN； 风荷载标准值按照以下公式计算

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

Wo = 0.35 kN/m2；

Uz -- 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：

Uz= 1 ；

Us -- 风荷载体型系数：取值为1.128； 经计算得到，风荷载标准值

Wk = 0.7 ×0.35×1×1.128 = 0.276 kN/m2； 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= 1.2×5.164+ 1.4×2.4= 9.557 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 = 1.2×5.164+ 0.85×1.4×2.4= 9.053 kN； 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为

Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.276×1.5× 1.82/10 = 0.16 kN.m；

六、立杆的稳定性计算:

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值 ：N = 9.557 kN； 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《扣件式规范》表5.3.3得 ：k = 1.155 ；当验算杆件长细比时，取块1.0；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：μ = 1.5 ； 计算长度 ,由公式 lo = k×μ×h 确定 ：l0 = 3.118 m； 长细比 Lo/i = 197 ；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 ：φ= 0.186 ； 立杆净截面面积 ： A = 4.89 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； σ = 9557/(0.186×489)=105.079 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 105.079 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值 ：N = 9.053 kN； 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《扣件式规范》表5.3.3得 ： k = 1.155 ； 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：μ = 1.5 ； 计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.118 m； 长细比: L0/i = 197 ；

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= 0.186 立杆净截面面积 ： A = 4.89 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；

σ = 9053.4/(0.186×489)+159830.042/5080 = 131.001 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 131.001 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

七、连墙件的计算:

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算： Nl = Nlw + N0

风荷载标准值 Wk = 0.276 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《规范》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 = 4.179 kN；

连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 9.179 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 = 200/15.8的结果查表得到 φ=0.966，l为内排架距离墙的长度；

又： A = 4.89 cm2；[f]=205 N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.966×4.89×10-4×205×103 = 96.837 kN； Nl = 9.179 < Nf = 96.837,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 = 9.179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

八、悬挑梁的受力计算:

悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。

悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。 本方案中，脚手架排距为800mm，内排脚手架距离墙体200mm，支拉斜杆的支点距离墙体为 1000mm，

水平支撑梁的截面惯性矩I = 866.2 cm4，截面抵抗矩W = 108.3 cm3，截面积A = 21.95 cm2。

受脚手架集中荷载 N=1.2×5.164 +1.4×2.4 = 9.557 kN； 水平钢梁自重荷载 q=1.2×21.95×0.0001×78.5 = 0.207 kN/m；

悬挑脚手架示意图

悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)

悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为： R[1] = 11.124 kN； R[2] = 8.722 kN； R[3] = 0.012 kN。

最大弯矩 Mmax= 1.129 kN.m；

最大应力 σ =M/1.05W+N/A= 1.129×106 /( 1.05 ×108300 )+ 9.557×103 / 2195 = 14.28 N/mm2；

水平支撑梁的最大应力计算值 14.28 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求！

九、悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用16a号槽钢,计算公式如下

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 = 570 ×10×63× 235 /( 1000×160×235) = 2.24

由于φb大于0.6，查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B，得到 φb值为0.944。 经过计算得到最大应力 σ = 1.129×106 /( 0.944×108300 )= 11.036 N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 σ = 11.036 小于 [f] = 215 N/mm2 ,满足要求!

十、拉绳的受力计算:

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

其中RUicosθi为钢绳的 拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisinθi

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为： RU1=11.726 kN；

十一、拉绳的强度计算:

钢丝拉绳(支杆)的内力计算：

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算，为 RU=11.726 kN

选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径18.5mm。

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＝219KN；

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＝6。 得到：[Fg]=31.025KN>Ru＝11.726KN。

经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。 钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为 N=RU=11.726kN

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为

其中 [f] 为拉环受力的单肢抗剪强度，取[f] = 50N/mm2；

所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(11726×4/3.142×50) 1/2 =18mm；

十二、锚固段与楼板连接的计算:

1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：

水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=0.012 kN； 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:

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条[f] = 50N/mm2；

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[12.451×4/(3.142×50×2)]1/2 =0.398 mm；

水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上锚固长度。

2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：

锚固深度计算公式:

其中 N -- 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 0.012kN； d -- 楼板螺栓的直径，d = 20mm；

[fb] -- 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.27N/mm2；

[f]-- 钢材强度设计值,取215N/mm2；

h -- 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到 h 要大于 12.451/(3.142×20×1.27)=0.156mm。 螺栓所能承受的最大拉力 F=1/4×3.14×202×215×10-3=67.51kN

螺栓的轴向拉力N=0.012kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F=67.51kN，满足要求！

3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：

混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:

其中 N -- 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向压力，N = 8.722kN； d -- 楼板螺栓的直径，d = 20mm；

b -- 楼板内的螺栓锚板边长，b=5×d=100mm；

fcc -- 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=11.9N/mm2； 经过计算得到公式右边等于115.26 kN，大于锚固力 N=8.72 kN ，楼板混凝土局部承压计算满足要求!

阳台处悬挑脚手架

一、参数信息:

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为 15 m，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.5m，立杆的横距为0.8m，立杆的步距为1.8 m； 内排架距离墙长度为2.00 m；

大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根； 采用的钢管类型为 Φ48×3.5；

横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数 1.00；

连墙件布置取两步两跨，竖向间距 3.6 m，水平间距3 m，采用扣件连接； 连墙件连接方式为双扣件；

2.活荷载参数

施工均布荷载(kN/m2):2.000；脚手架用途:装修脚手架； 同时施工层数:2 层；

3.风荷载参数

本工程地处安徽六安市，查荷载规范基本风压为0.350kN/m2，风荷载高度变化系数μz为1.000，风荷载体型系数μs为1.128；

计算中考虑风荷载作用；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248；

脚手板自重标准值(kN/m2):0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150； 安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:8 层； 脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板；

5.水平悬挑支撑梁

悬挑水平钢梁采用16a号槽钢，其中建筑物外悬挑段长度3.1m，建筑物内锚固段长度 2.3 m。

与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00； 楼板混凝土标号:C25；

6.拉绳与支杆参数

钢丝绳安全系数为:6.000； 钢丝绳与墙距离为(m):3.000；

悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物 2.8 m。

二、大横杆的计算:

按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，大横杆

按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ；

脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.8/(2+1)=0.08 kN/m ； 活荷载标准值: Q=2×0.8/(2+1)=0.533 kN/m；

静荷载的设计值: q1=1.2×0.038+1.2×0.08=0.142 kN/m； 活荷载的设计值: q2=1.4×0.533=0.747 kN/m；

图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)

2.强度验算

跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。 跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.142×1.52+0.10×0.747×1.52 =0.194 kN.m； 支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.142×1.52-0.117×0.747×1.52 =-0.229 kN.m； 选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： σ=Max(0.194×106,0.229×106)/5080=45.079 N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为 σ= 45.079 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:

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。 计算公式如下：

其中：静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.08=0.118 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.533 kN/m； 最大挠度计算值为： ν=

0.677×0.118×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.533×15004/(100×2.06×105×121900) = 1.226 mm；

大横杆的最大挠度 1.226 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要求！

三、小横杆的计算:

根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.荷载值计算

大横杆的自重标准值：p1= 0.038×1.5 = 0.058 kN； 脚手板的自重标准值：P2=0.3×0.8×1.5/(2+1)=0.120 kN； 活荷载标准值：Q=2×0.8×1.5/(2+1) =0.800 kN；

集中荷载的设计值: P=1.2×(0.058+0.12)+1.4 ×0.8 = 1.333 kN；

小横杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；

均布荷载最大弯矩计算公式如下:

Mqmax = 1.2×0.038×0.82/8 = 0.004 kN.m； 集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax = 1.333×0.8/3 = 0.355 kN.m ； 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.359 kN.m；

最大应力计算值 σ = M / W = 0.359×106/5080=70.706 N/mm2 ；

小横杆的最大弯曲应力 σ =70.706 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

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

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

νqmax=5×0.038×8004/(384×2.06×105×121900) = 0.008 mm ；

大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.12+0.8 = 0.978 kN； 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:

νpmax = 977.6×800×(3×8002-4×8002/9 ) /(72×2.06×105×121900) = 0.707 mm； 最大挠度和 ν = νqmax + νpmax = 0.008+0.707 = 0.716 mm；

小横杆的最大挠度为 0.716 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 800/150=5.333与10 mm,满足要求！

四、扣件抗滑力的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。

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(规范5.2.5): R ≤ Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 kN； R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 大横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.5×2/2=0.058 kN； 小横杆的自重标准值: P2 = 0.038×0.8/2=0.015 kN； 脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×0.8×1.5/2=0.18 kN； 活荷载标准值: Q = 2×0.8×1.5 /2 = 1.2 kN；

荷载的设计值: R=1.2×(0.058+0.015+0.18)+1.4×1.2=1.984 kN； R < 8.00 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载的计算:

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0.1248kN/m

NG1 = [0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×15.00 = 2.352kN； (2)脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2 NG2= 0.3×8×1.5×(0.8+2)/2 = 5.04 kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m NG3 = 0.15×8×1.5/2 = 0.9 kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网；0.005 kN/m2 NG4 = 0.005×1.5×15 = 0.112 kN； 经计算得到，静荷载标准值

NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.404 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= 2×0.8×1.5×2/2 = 2.4 kN； 风荷载标准值按照以下公式计算

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

Wo = 0.35 kN/m2；

Uz -- 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：

Uz= 1 ；

Us -- 风荷载体型系数：取值为1.128； 经计算得到，风荷载标准值

Wk = 0.7 ×0.35×1×1.128 = 0.276 kN/m2； 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= 1.2×8.404+ 1.4×2.4= 13.445 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 = 1.2×8.404+ 0.85×1.4×2.4= 12.941 kN； 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为

Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.276×1.5× 1.82/10 = 0.16 kN.m；

六、立杆的稳定性计算:

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

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