脚手架计算

1.1 设计依据以及设计条件

1. 设计依据

(1) 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001） (2) 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001） (3) 工程图纸

(4) 施工手册脚手架部分或脚手架设计计算手册 (5) 其它相关规范 2. 设计条件

(1) 选用落地式双排扣件式钢管脚手架，满外吊挂密目安全网，密目安全网的自重参考值：2 N/m2 。

(2) 工程位于青岛地区，有密集建筑群的城市市区，地面粗糙度为C类。 (3) 脚手架搭设在回填土上，地基承载力标准值为120KPa。 (4) 其他基础数据参见规范及手册。

1.2 脚手架设计参数

双排落地脚手架搭设高度H=20.10m，立杆纵距la=1.50m，立杆横距lb=1.30m，步距为1.40m,立杆采用单立管,内排架距离墙长度为0.5m，横杆与立杆连接方式为单扣件，连墙件为三步三跨设置，竖向间距4.2m，水平间距4.50m，采用扣件连接，小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根；脚手板采用木脚手板，同时作业层数n=2。

脚手架材质选用Φ48×3.5钢管，截面面积A=4.89cm2，截面惯性矩I=12.19cm4，截面模量W=5.08cm3，回转半径i=1.58cm，弹性模量E=2.06×105N/mm2，抗压、抗弯强度设计值f=205N/mm2，基本风压w0=0.57 KN/m2,计算时忽略雪荷载等。

设计脚手板长度1.80m，宽度b=0.40m，脚手板截面高度h=0.05m。选用TC15A型木材，木材的抗弯强度设计值f=15N/mm2，E=10000N/mm2，截面惯性矩I=(bh3)/12=0.40×0.053/12=4.167×10-6m4，截面模量W=(bh2)/6=0.4×0.052/6=1.667×10-4m3错误！未找到引用源。，EI=41.267KN﹒m2，EA=10000×0.4×0.05=2×105KN错误！未找到引用源。。按设计规范一块脚手板跨四个小横杆，脚手板采用的搭接连接，搭接长度为300mm。

脚手架的立面和侧面简图见图1.1。 外脚手架安装图详见附图1.

图1.1 脚手架的立面和侧面简图

1.3 荷载标准值

木脚手板自重标准值：gk=0.35KN/m2 栏杆、木脚手板挡板自重标准值：0.14KN/m 密目安全网自重标准值：2.0KN/m2 施工均布活荷载：qk=3KN/m 钢管自重标准值：0.0384KN/m 直角扣件：0.0132KN/个 旋转扣件：0.0146KN/个 对接扣件：0.0184KN/个

风荷载标准值：wk=0.7μz×μs×w0

式中μz——风压高度变化系数，查《建筑结构荷载规范》用插入法算得20.1m处为0.842。

μs——脚手架风荷载体型系数，由脚手架规范查挡风系数φ=0.462

μs =1.3×φ=0.601

w0——基本风压值，为0.57KN/m2

则wk=0.7×0.842×0.601×0.57=0.202kN/m2。

2

1.4 构造措施

1. 纵向水平杆的构造应符合下列规定：

(1)纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨；

(2)纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接也可采用搭接对接搭接应符合下列规定:

1) 纵向水平杆的对接扣件应交错布置:两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3（图1.2）。

2) 搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm；

3) 当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时，纵向水平杆应作为横向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上；当使用竹笆脚手板时，纵向水平杆应采用直角扣件固定在横向水平杆上，并应等间距设置，间距不应大于400mm。

（a）接头不在同步内（立面）；（b）接头不在同跨内（平面）

1―立杆；2―纵向水平杆；3―横向水平杆

图1.2 纵向水平杆对接接头布置

2. 横向水平杆的构造应符合下列规定：

(1) 主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2。

(2) 当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时，双排脚手架的横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上；单排脚手架的横向水平杆的一端，应用直角扣件固定在纵向水平杆上另一端应插入墙内插入长度不应小于180mm。 (3) 使用竹笆脚手板时，双排脚手架的横向水平杆两端，应用直角扣件固定在立杆上；单排脚手架的横向水平杆的一端，应用直角扣件固定在立杆上，另一端应插入墙内，插入长度亦不应小于180mm。 3. 脚手板的设置应符合下列规定：

(1) 作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120～150mm；

(2) 冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板等，应设置在三根横向水平杆上。当脚手板长度小于2m时，可采用两根横向水平杆支承，但应将脚手板两端与其可靠固定，严防倾翻。此三种脚手板的铺设可采用对接平铺，亦可采用搭接铺设。脚手板对接

平铺时，接头处必须设两根横向水平杆，脚手板外伸长应取130～150mm，两块脚手板外伸长度的和不应大300mm； 脚手板搭接铺设时接头必须支在横向水平杆上，搭接长度应大于200mm， 其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm(图1.3)。

(3) 作业层端部脚手板探头长度应取150mm，其板长两端均应与支承杆可靠地固定。

（a）脚手板对接；（b）脚手板搭接 图1.3 脚手板对接、搭接构造

4. 立杆的布置应符合下列规定 (1)每根立杆底部应设置底座或垫板。

(2)脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm（图1.4）。

1—横向扫地杆；2—纵向扫地杆

图1.4 纵横扫地杆构造

(3)脚手架底层步距不应大于2m。

(4)立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接，连墙件布置间距宜按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）,见表1.1。

立杆接长除顶层顶步可采用搭接处，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。 (5)立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。

(6)双管立杆中副立杆的高度不应低于3步，钢管长度不应小于6m。

表1.1 连墙件布置要求

脚手架高度 ≤50m 双排 ＞50m 单排 ≤24m 2h 3h 竖向距离(h) 3h 水平距离（la） 每根连墙件覆盖面（㎡） 3la 3la 3la ≤40 ≤27 ≤40 5. 连墙件的布置应符合下列规定

(1) 宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm；

(2) 应从底层第一步纵向水平杆处开始设置，当该处设置有困难时，应采用其它可靠措施固定；

(3) 宜优先采用菱形布置，也可采用方形、矩形布置；

(4) 一字型、开口型脚手架的两端必须设置连墙件，连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高，并不应大于4m(2步)。

(5) 对高度在24m以下的单、双排脚手架，宜采用刚性连墙件与建筑物可靠连接，亦可采用拉筋和顶撑配合使用的附墙连接方式。严禁使用仅有拉筋的柔性连墙件。 (6) 对高度24m以上的双排脚手架，必须采用刚性连墙件与建筑物可靠连接。 (7) 连墙件的构造应符合下列规定:

1) 连墙件中的连墙杆或拉筋宜呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端应下斜连接，不应采用上斜连接；

2) 连墙件必须采用可承受拉力和压力的构造。采用拉筋必须配用顶撑，顶撑应可靠地顶在混凝土圈梁、柱等结构部位。拉筋应采用两根以上直径4mm的钢丝拧成一股，使用时不应少于2股；亦可采用直径不小于6mm的钢筋。

(8) 当脚手架下部暂不能设连墙件时可搭设抛撑。抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在45°～60°之间；连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。抛撑应在连墙件搭设后方可拆除。 6. 剪刀撑与横向支撑

(1) 双排脚手架应设剪刀撑与横向斜撑，单排脚手架应设剪刀撑。 (2) 剪刀撑的设置应符合下列规定：

1) 每道剪刀撑跨越立杆的根数宜按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术 规范》（JGJ130-2001）中的规定确定，见表1.2。每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45°～60°之间；

表1.2 剪刀撑设置规定

剪刀撑斜杆与地面的倾角α 剪刀撑跨越立杆的最多根数n 45° 7 50° 6 60° 5

2) 高度在24m以下的单、双排脚手架，均必须在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不应大于15m（图1.5；

图1.5 剪刀撑布置

3) 高度在24m以上的双排脚手架应在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑； 4) 剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）第6.3.5条的规定；

5) 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，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。 (3)横向斜撑的设置应符合下列规定：

1) 横向斜撑应在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布置，斜撑的固定应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）第6.5.2条第2款的规定； 2) 一字型、开口型双排脚手架的两端均必须设置横向斜撑，中间宜每隔6跨设置一道；

3) 高度在24m以下的封闭型双排脚手架可不设横向斜撑，高度在24m以上的封闭型脚手 架，除拐角应设置横向斜撑外，中间应每隔6跨设置一道。

第2章 脚手架计算

2.1 脚手板设计

2.1.1. 截面设计

设计脚手板长度1.80m，宽度b=0.40m，脚手板截面高度h=0.05m。选用TC15A型木材，木材的抗弯强度设计值f=15N/mm2， E=10000N/mm2，截面惯性矩I=(bh3)/12=4.167×10-6m4，截面模量W=(bh2)/6=1.667×10-4m3错误！未找到引用源。，EI=41.267KN﹒m2，EA=2×105KN 错误！未找到引用源。。按设计规范一块脚手板跨三个小横杆，脚手板采用的搭接连接，搭接长度为300mm

2.1.2.脚手板强度验算

脚手板的抗弯强度按下式计算：

σ=M/W≤ƒ

式中的M——弯矩设计值，按M=1.2MGK+1.4∑MQK计算。

W——载面模量，W=(bh2)/6=(0.4×0.052)/6=1.667×10-4m3。 ƒ——木材的抗弯强度设计值，ƒ=15N/mm2。 (1) 确定荷载：

脚手板自重及活荷载标准值的荷载设计值： q=1.2×0.35×0.4+1.4×3×0.4=1.848KN/m

(2) 计算简图：一个纵距内横向水平杆数量是4，所以脚手板的计算简图按三跨连续梁，la=1.5m。

图2.1 脚手板计算简图

(3) 用力学求解器求解得下面弯矩、支座反力图：

图2.2 支座反力、弯矩图

由弯矩图知Mmax=0.05KN·m，则

σ=Mmax/W=0.05/1.667×10-4=300KN/m2≤ƒ=1.5×104KN/m2 所以脚手板的抗弯符合要求。

2.1.3. 脚手板挠度设计

在短期荷载效应组合下进行变形验算。 q=1.0×0.35×0.4+1.0×3×0.4=1.34KN/m 用力学求解器求得脚手板的挠度如图2.3，单位mm。

0.0137

图2.3 脚手板挠度图

0.0137

图 2.4 力学求解器计算过程

由力学求解器计算（图2.4）数据知 最大处挠度为：

ν

max

=0.0137mm≤[ν]=min[l/150,10]=min[1800/150,10]=10 mm

所以，脚手板的挠度符合要求。

2.2 纵、横向水平杆计算

1.

横向水平杆的计算

横向水平杆的抗弯强度按下式计算：

σ=M/W≤ƒ 式中的M——弯矩设计值，按M=1.2MGK+1.4∑MQK计算。

W——载面模量，W=5.08cm3=5.08×10-3m3。 ƒ——脚手架的抗弯强度设计值，ƒ=205N/mm2。

计算横向水平杆的内力按简支梁计算，计算跨度取立杆横距lb=1.3m。 脚手架截面特性EI=25.11KN·m2，EA=100734KN。 (1) 确定荷载：

脚手板自重及活荷载标准值的荷载设计值：1.2×0.35+1.4×3=4.62KN/m2。

脚手板传至横向水平杆的荷载设计值：4.62×1.5/3=2.31KN/m错误！未找到引用源。。

横向水平杆自重标准值为0.0384KN/m。

则荷载设计值为q=0.0384×1.2+2.31=2.356KN/m。 脚手板自重荷载设计值：1.2×0.35=0.42

脚手板传至横向水平杆的荷载设计值：0.42×1.5/3=0.21KN/m错误！未找到引用源。。

横向水平杆自重标准值为0.0384KN/m。

则荷载设计值为q1=0.0384×1.2+0.21=0.2561KN/m。 传至纵向水平杆的制作反力为0.2561×1.3/2=0.1664KN (2) 确定计算简图：

图2.5 简支梁以及弯矩 图2.6 悬挑梁以及弯

比较两种计算简图可知，使用简支梁计算结果较安全。 (3) 由弯矩图得Mmax=0.50 KN·m,则

σmax=Mmax/W=0.50×106/(5.08×10-3)= =98.43N/mm2脚手板传至横向水平杆的荷载设计值3.35×1.5/3=1.675KN/m错误！未找到引用源。。

横向水平杆自重标准值为0.0384KN/m。

则荷载设计值为q′=0.0384×1.0+1.675=1.7134KN/m。

2.5376

图 2.7横向水平杆的位移曲线

用力学求解器计算纵向水平杆挠度值过程见图2.8： 根据公式ν≤[ν]

[ν]—容许挠度，按要求为min[lb/150,10]=[1000/150,10]=8.667mm错误！未找到引用源。

横向水平杆的挠度为：ν=2.5376mm<[ν]=8.667mm 所以，横向水平杆的挠度满足要求。

图2.8 横向水平杆位移计算过程

2.2.2 纵向水平杆的计算

纵向水平杆的抗弯强度按下式计算：

σ=M/W≤ƒ 式中的M——弯矩设计值，按M=1.2MGK+1.4∑MQK计算。

W——载面模量，W=5.08cm3=5.08×10-3m3。 ƒ——脚手架的抗弯强度设计值，ƒ=205N/mm2。

双排脚手架纵向水平杆按三跨连续梁计算，每跨中部均有集中活荷载分布。计算跨度取立杆纵距la=1.5m。脚手架截面特性EI=25.11KN·m2，EA=100734KN。 (1) 确定荷载：

横向水平杆传至纵向水平杆的荷载设计值（横向水平杆支座反力）：1.53KN 横向水平杆恒荷载传至纵向水平杆的反力为0.2561×1.3/2=0.1664KN 直角扣件自重标准值：0.0132KN 对接扣件自重标准值：0.0184KN

集中荷载设计值：P=1.53+（0.0132+0.0184）×1.2=1.568KN 集中恒荷载设计值：P1=0.1664+（0.0132+0.0184）×1.2=0.205KN 纵向水平杆自重标准值：0.0383KN/m 栏杆、木脚手板挡板自重标准值：0.14KN/m

密目安全网自重标准值：2.0N/m，gk=0.002×h=0.002×1.4=0.0028KN/m 均布荷载设计值：q=(0.0383+0.14+0.0028)×1.2=0.217 （2）情况一，当没有施工活荷载时： 1）计算简图如图2.9所示

2

图2.9 纵向水平杆计算简图

2）用力学求解器计算得弯矩图：

由弯矩图得Mmax=0.11 KN·m,则

σmax=Mmax/W=0.11×106/(5.08×10-3)= 21.65N/mm2图2.10 纵向水平杆弯矩及支座反力图

3）在短期荷载效应组合下进行变形验算：

横向水平杆传至纵向水平杆的荷载设计值（横向水平杆支座反力）：1.53KN 直角扣件自重标准值：0.0132KN 对接扣件自重标准值：0.0184KN

集中荷载值：P=1.53+（0.0132+0.0184）×1.0=1.5616KN 集中恒荷载值：P1′=0.1664+（0.0132+0.0184）×1.0=0.198 KN 纵向水平杆自重标准值：0.0383KN/m 栏杆、木脚手板挡板自重标准值：0.14KN/m

密目安全网自重标准值：2.0N/m2，g=0.002×h=0.002×1.0 =0.002KN/m 均布荷载值：q′=(0.0383+0.14+0.002)×1.0=0.1803KN/m 计算简图如图2.11所示。

图2.11 纵向水平杆变形验算计算简图

又力学求解器求的位移曲线如图2.12所示，计算过程如图2.13所示。

0.7574

图 2.12 横向水平杆的位移曲线

0.7574

根据公式ν≤[ν]

[ν]—容许挠度，按要求为min[la/150,10]=[1500/150,10]=10mm错误！未找到引用源。 纵向水平杆的挠度为：ν=0.7574mm<[ν]=10mm 所以，纵向水平杆的挠度满足要求

图2.13 纵向水平杆位移计算过程

（3）情况二，当第一跨布置施工活荷载时： 1）荷载值同情况一。计算简图如2.14所示。

图2.14 纵向水平杆计算简图

2）用力学求解器计算得弯矩图2.15所示

由弯矩图得Mmax=0.67 KN·m,则

σmax=Mmax/W=0.67×106/(5.08×10-3)=131.89N/mm2图2.15 纵向水平杆弯矩及支座反力图

3）在短期荷载效应组合下进行变形验算，

计算简图如图2.16所示。

图2.16 纵向水平杆变形验算计算简图

由力学求解器求的位移曲线如图2.16所示，计算过程如图2.17所示。

5.2157

根据公式ν≤[ν]

图 2.17 横向水平杆的位移曲线

[ν]—容许挠度，按要求为min[la/150,10]=[1500/150,10]=10mm错误！未找到引用源。 纵向水平杆的挠度为：ν=5.2157mm<[ν]=10mm 所以，纵向水平杆的挠度满足要求

图2.18 纵向水平杆位移计算过程

（4）情况三，当第二跨布置施工活荷载时：

1）荷载确定过程同情况一。计算简图如2.19。

图2.19 纵向水平杆计算简图

2）用力学求解器计算得弯矩图：

由弯矩图得Mmax=0.44 KN·m,则

σmax=Mmax/W=0.44×106/(5.08×10-3)=86.61N/mm2∴纵向水平杆抗弯满足要求。

图2.20 纵向水平杆弯矩及支座反力图

3）在短期荷载效应组合下进行变形验算，计算简图如图2.21所示。

图2.21 纵向水平杆变形验算计算简图

由力学求解器求的位移曲线如图2.22所示，计算过程如图2.23所示。

3.5201

图 2.22 横向水平杆的位移曲线

图2.23 纵向水平杆位移求解过程

根据公式ν≤[ν]

[ν]—容许挠度，按要求为min[la/150,10]=[1500/150,10]=10mm错误！未找到引用源。 纵向水平杆的挠度为：ν=3.5201mm<[ν]=10mm 所以，纵向水平杆的挠度满足要求

（5）情况四，当一、二两跨布置施工活荷载时： 1）荷载确定过程同情况一。计算简图如2.24所示。

图2.24 纵向水平杆计算简图

2）用力学求解器计算得弯矩图容易2.25所示。

由弯矩图得Mmax=0.77 KN·m,则

σmax=Mmax/W=0.77×106/(5.08×10-3)=151.57N/mm2图2.25 纵向水平杆弯矩及支座反力图

3）在短期荷载效应组合下进行变形验算，计算简图如图2.26所示。

图2.26 纵向水平杆变形验算计算简图

由力学求解器求的位移曲线如图2.27所示，计算过程如图2.28所示。

3.692

图 2.27 横向水平杆的位移曲线

4.4012

图2.28 纵向水平杆位移求解过程

根据公式ν≤[ν]

[ν]—容许挠度，按要求为min[la/150,10]=[1500/150,10]=10mm错误！未找到引用源。 纵向水平杆的挠度为：ν=3.692mm<[ν]=10mm 所以，纵向水平杆的挠度满足要求 （6）情况五，当一、三跨布置施工荷载时：

1）荷载确定过程同情况一。计算简图如2.29所示。

图2.29 纵向水平杆计算简图

2）用力学求解器计算得弯矩图：

由弯矩图得Mmax=0.70 KN·m,则

σ

max

=Mmax/W=0.70×106/(5.08×10-3)= 137.80N/mm2∴纵向水平杆抗弯满足要求。

图2.30 纵向水平杆弯矩及支座反力图

3）在短期荷载效应组合下进行变形验算，计算简图如图2.31所示。

图 2.31 纵向水平杆变形验算计算简图

由力学求解器求的位移曲线如图2.32所示，计算过程如图2.33所示。

5.7237

图 2.32 纵向水平杆的位移曲线

5.7237

图2.33 纵向水平杆位移求解过程

根据公式ν≤[ν]

[ν]—容许挠度，按要求为min[la/150,10]=[1500/150,10]=10mm错误！未找到引用源。

纵向水平杆的挠度为：ν=5.7237mm<[ν]=10mm 所以，纵向水平杆的挠度满足要求 （7）情况六，当施工荷载满布得时候。

1）荷载确定过程同情况一。计算简图如2.34所示。

图2.34 纵向水平杆计算简图

2）用力学求解器计算得弯矩、支座反力如图：

图2.35 纵向水平杆弯矩及反力图

由弯矩图得Mmax=0.68 KN·m,则

σ

max

=Mmax/W=0.68×106/(5.08×10-3)=2=133.86N/mm2∴纵向水平杆抗弯满足要求。

3）在短期荷载效应组合下验算变形。 荷载确定过程同情况一。计算简图如2.36所示

图2.36 纵向水平杆变形验算计算简图

由力学求解器求的位移曲线如图2.37所示，计算过程如图2.38所示。

4.726

图2.37 纵向水平杆挠度图

4.726

图2.38 纵向水平杆位移求解过程

根据公式ν≤[ν]

[ν]—容许挠度，按要求为min[la/150,10]=[1500/150,10]=10mm错误！未找到引用源。 纵向水平杆的挠度为： ν=4.726mm<[ν]=10mm

所以，纵向水平杆的挠度满足要求。

2.2.3.连接扣件的抗滑计算

纵、横向水平杆与立杆连接的扣件抗滑承载力验算 抗滑承载力应符合下列规定： R≤RC

R——纵、横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值

RC——扣件抗滑承载力设计值，按规范（表2.1）可知 RC=8KN

根据前面所述可知R为纵向水平杆的支座反力为R=2.85KN。错误！未找到引用源。 所以，R＜RC 错误！未找到引用源。抗滑承载力满足要求。

表2.1 扣件、底座的承载力设计值 项目 对接扣件（抗滑） 直角扣件、旋转扣件（抗滑） 底座（抗压） 承载力设计值 3.20 8.00 40.00 注：扣件螺栓拧紧扭力矩值不应小于40N·m，且不应大于65 N·m

2.3 立杆计算

2.3.1 立杆的整体稳定性计算 立杆稳定性应按下列公式计算：

不组合风荷载时：N/(φA) ≤ƒ N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4∑NQk错误！未找

到引用源。

组合风荷载时：N/(φA)+Mw/W≤ƒ N=1.2(NG1k+NG2k)+0.85×1.4∑NQk 错误！

未找到引用源。

式中N——计算立杆段的轴向力设计值,按JGJ130-2001规范公式计算；

NG1k——脚手架结构自重标准值产生的轴向力； NG2k——构配件自重标准值产生的轴向力；

NQk——施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆可按一纵距（跨）内

施工荷载总和的1/2取值。

φ——轴向受压构件的稳定系数，根据立杆长细比λ查JGJ130-2001规范附录C

表C错误！未找到引用源。取值，当λ＞250时，φ=7320/λ2；

λ——长细比，λ=l0/i;

l0——计算长度，l0=kμh。k为计算长度附加系数，取k=1.115。μ为考虑脚手架

整体稳定因素的单杆计算长度系数，查JGJ130-2001中表5.3.3（图2.11）。h为立杆步距。l0=1.115×1.75×1.4=2.83m。

表2.2 脚手架立杆的计算长度系数μ

类别 立杆横距（m） 1.05 双排架 1.30 1.55 单排架 ≤1.50 连墙件布置 二步三跨 1.50 1.55 1.60 1.80 三步三跨 1.70 1.75 1.80 2.00 i——截面回转半径i=15.8mm；A——立杆截面面积A=489mm2；ƒ——钢材的抗压

8强度设计值ƒ=205N/mm2;

Mw——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，可按下式计算： Mw=0.85×1.4Mwk=0.85×1.4×ωklah2/10

Mwk——风荷载标准值产生的弯矩；

ωk——风荷载标准值应按本规范(4.2.3)式计算；

la——立杆纵距。

2.3.2 荷载的确定

结构自重标准值查JGJ130-2001附录A由内插法可得：la=1.5m，h=1.40m 时，

gk=0.1459KN/m

脚手架结构自重标准值产生的轴向力：NG1k=gk1·Hs=0.1459×（20.10-1.5）=2.714KN（栏杆的高度为1.5m）。

构配件自重标准值产生的轴向力：NG2k=NG2k-1+NG2k-2+NG2k-3

式中，NG2k-1=n/2×la×lb×脚手板自重标准值=2/2×1.5×1.3×0.35=0.683KN NG2k-2= la×栏杆、挡脚板自重标准值×n=1.5×0.14×2=0.42KN NG2k-3=la×H×安全维护设施自重标准值=1.5×20.10×0.002=0.0603KN 所以，NG2k=0.683+0.42+0.0603=1.163KN 施工荷载标准值产生的轴向力：

NQk=n/2×la×lb×施工均布活荷载标准值=2/2×1.5×1.3×3=5.85KN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩：

Mw=0.85×1.4Mwk=0.85×1.4×ωklah2/10=0.85×1.4×0.202×1.5×1.42/10=0.071KN·m 轴向受压构件的稳定系数:由已知得λ=l0/i=2830/15.8=179,查表由内插法得φ=0.223 (1) 不组合风荷载时：

N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4∑NQk=1.2×（2.714+1.163）+1.4×5.85=12.842KN

N/(φA) =12.842×103/(0.223×489)=117.77N/mm2＜ƒ =205N/mm2 ∴满足要求错误！未找到引用源。 (2) 组合风荷载时：

N=1.2(NG1k+NG2k)+0.85×1.4∑NQk=1.2×（2.714+1.163）+0.85×1.4×5.85=11.613KN N/(φA)+Mw/W=11.613×103/(0.223×489)+0.071×106/(5.08×103)=120.47 N/mm2＜ƒ =205N/mm2 ∴满足要求

综上可知，立杆稳定性满足要求。

2.4 全封闭单管立杆脚手架的可搭设高度计算

(1) 不组合风荷载时，全封闭单管立杆脚手架的可搭设高度为： Hs=[φAƒ-（1.2NG2k+1.4∑NQk）]/(1.2gk)

=[0.223×4.89×10-4×2.05×105-1.2×1.163-1.4×5.8 5]/(1.2×0.1459)=72.93m (2) 组合风荷载时，全封闭单管立杆脚手架的可搭设高度为：

Hs={φAƒ-[1.2NG2k+0.85×1.4(∑NQk+MwkφA/W)]}/(1.2gk)={0.223×4.89×10-4×2.05×105-[1.2×1.163+0.85×1.4×(5.85+0.0594×0.223×4.89×10-4/(5.08×10-6))]}/( 1.2×0.1459)=71.28m

取较小值Hs=71.28m＞50m，根据JGJ130-2001规范要求，脚手架搭设高度Hs等于或大于26m时，可按下式调整且不宜超过50m：

[H]=Hs/(1+0.001Hs)=71.28/(1+0.001×71.28)=66.54m＞50m 式中[H]——脚手架搭设高度限制（m）

所以脚手架的最大搭设高度为50m，此脚手架高度满足要求。

2.5 连墙件的计算

根据JGJ130-2001规定，连墙件的轴向力设计值按下时计算： Nl=Nlw+N0

式中，Nl——连墙件轴向力设计值（KN）

Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值，根据公式Nlw=1.4·ωk·Aw：

Aw为每个连墙件的覆盖面积内脚手架内外侧的迎风面积，Aw=Lw·hw，Lw为连墙件的水平间距Lw=3la=4.5m，hw为连墙件的竖向间距hw=3h=4.2m,则Aw=18.9m2，Nlw=1.4×0.202×18.9=5.345KN。

N0——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN），单排架取3KN，

双排架取5KN。

Nl=5.345+5=10.345KN

扣件的抗滑承载力验算，应满足： Nl≤Nh·n

式中，Nh—单个扣件抗滑承载力设计值，对于直角扣件和旋转扣件取值8KN；

n—连墙件中扣件的有效数量。取n=2。

则有，10.345 ≤16，满足要求。

2.6 立杆地基承载力计算

2.6.1 地基承载力设计值应按下式计算 fg=kc·fgk

式中,fg——地基承载力设计值

kc——脚手架地基承载力调整系数，对碎石土砂土回填土应取0.4，对粘土

应取0.5，对岩石混凝土应取1.0；本工程取kc=0.4。

fgk——地基承载力标准值，取fgk=120Kpa 所以，fg=0.4×120=48Kpa

2.6.2 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求: P≤ fg

式中，P——立杆基础底面的平均压力，P=N/A;N为立杆传至基础顶面的轴向力设计值，N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4∑NQk=1.2×（2.714+1.163）+1.4×5.85=12.842KN；A为垫板底面积，A=0.6×0.6=0.36m2。 所以，P=12.842/0.36=35.67Kpa＜48Kpa

即立杆的地基承载力满足要求