中国建筑第八工程局有限公司 石家庄万达广场小学悬挑式外脚手架工程施工方案
(2)脚手板自重标准值产生的轴向力
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 = 0.350×4×1.500×(0.900+0.200)/2=1.155kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值产生的轴向力
栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m):本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.14
NG3 = 0.140×1.500×4/2=0.420kN
(4)吊挂的安全设施及安全网、挡风板自重标准值产生的轴向力 吊挂的安全设施荷载，包括安全网和挡风板自重标准值(kN/m2):0.010 NG4 = 0.010×1.500×23.200=0.348kN 经计算得到，静荷载标准值
构配件自重：NG2K=NG2+NG3+NG4 = 1.923kN。
钢管结构自重与构配件自重：NG = NG1+ NG2k = 4.597kN。 (5)施工荷载标准值产生的轴向力 施工均布荷载标准值(kN/m2):
NQ = (3.000+3.000×(2- 1))×1.500×(0.900+0.200)/2=4.95kN (6)风荷载标准值产生的轴向力 风荷载标准值:
其中 W0 —— 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》的规定采用：W0 = 0.350
<1>可按《建筑结构荷载规范》(GBJ9)取重现期为30年确定，0.7是参考英国脚手架标准(BS 5973-1981)计算确定；
<2>可按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附表D.4取重现期10年确定，取消基本风压W0值乘以0.7修正系数。
<3>脚手架使用期较短，一般为2~5年，遇到强劲风的概率相对要小得多； 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：
脚手架底部 Uz = 1.000, Us —— 风荷载体型系数：Us = 0.8680
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经计算得到，脚手架底部风荷载标准值 Wk = 0.7×1.000×0.8680×0.350 = 0.213kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值
N = 1.2×NG + 0.85×1.4NQ = 11.407kN 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值
N = 1.2NG + 1.4NQ = 12.446kN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW
MW = 0.85×1.4Wklah2/10 其中 Wk —— 风荷载基本风压标准值(kN/m2)； la —— 立杆的纵距 (m)； h —— 立杆的步距 (m)。
经计算得, 底部立杆段弯矩
Mw=0.85×1.4×0.213×1.50×1.802/10 = 0.123kN.m 六、立杆的稳定性计算: 0.卸荷计算
阳角部位，因悬挑工字钢长度超过3米，在脚手架全高范围内增加1吊点；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以吊点分段计算。卸荷吊点按照完全卸荷计算方法。计算中脚手架的竖向荷载按照吊点数平均分配。
经过计算得到
α1=arctg[2.75/(0.90+1.80)]=0.795 α2=arctg[2.75/1.80]=0.991
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最下面的立杆轴向力在考虑风荷载时为6.176kN。 最下面的立杆轴向力在不考虑风荷载时为6.695kN。 考虑荷载组合，各吊点位置处内力计算为(kN) T1=9.383 T2=8.002 N1=6.574 N2=4.382 其中T钢丝绳拉力，N钢丝绳水平分力。 所有卸荷钢丝绳的最大拉力为9.383kN。
选择卸荷钢丝绳的破断拉力要大于8.000×9.383/0.850=88.311kN。 钢丝绳直径最少为13.29mm。选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径15.0mm。满足要求!
吊环强度计算公式为 α = N / A < [f]
其中[f] —— 吊环钢筋抗拉强度，《混凝土结构设计规范》规定[f] = 50N/mm2；
A ——吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算。
经过计算得到，选择吊环的直径要至少(9383.041×4/3.1416/50/2)1/2=11mm。
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，N=12.446kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；
μ—— 计算长度系数，由脚手架的基本参数确定，μ=1.50； h —— 立杆步距，h=1.80；
λ —— 计算长细比, 由k=1时, λ=kμh/i=169； λ<= [λ]= 210, 满足要求!
k —— 计算长度附加系数，取1.155；
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kμh确定，l0=3.12m；
Φ —— 轴心受压立杆的稳定系数, 由k=1.155时, λ=kμh/i=195的结果查表得到0.190；
A —— 立杆净截面面积，A=4.24cm2；
W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.49cm3；
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[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2； σ —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；
经计算得到 σ= 12446.000/(0.190×424.000)=154.49N/mm2 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ < [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，N=11.407kN； i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；
μ—— 计算长度系数，由脚手架的基本参数确定，μ=1.50； h —— 立杆步距，h=1.80；
λ —— 计算长细比, 由k=1时, λ=kμh/i=169； λ<= [λ]= 210, 满足要求!
k —— 计算长度附加系数，取1.155；
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kμh确定，l0=3.12m；
Φ —— 轴心受压立杆的稳定系数, 由k=1.155时, λ=kμh/i=195的结果查表得到0.190；
A —— 立杆净截面面积，A=4.24cm2；
W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.49cm3；
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；
MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.123kN.m； σ —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)； 经计算得到 σ= 11407.000/(0.190×424.000)+(123000.000/4490.000)=168.99N/mm2
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 σ < [f],满足要求! 七、连墙件的计算:
(1)连墙件的轴向力设计值计算： 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
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脚手架顶部Uz = 1.000
连墙件均匀布置, 受风荷载作用最大的连墙件应在脚手架的最高部位 脚手架顶部风荷载标准值Wk=0.7Uz×Us×Wo=0.7×1.000×0.8680×0.350 = 0.213kN/m2。
Wk —— 风荷载基本风压标准值，Wk = 0.213kN/m2；
Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 2.00×1.80×3.00×1.50 = 16.200m2；
No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 5.000kN
经计算得到 Nlw = 4.831kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 9.83kN (2)连墙件的稳定承载力计算：
连墙件的计算长度lo取脚手架到墙的距离 长细比λ=lo/i=200.00/1.60=125
长细比λ=125 < [λ]=150(查《冷弯薄壁型钢结构技术规范》), 满足要求! Φ —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ查表得到Φ=0.424； Nl/ΦA=9.83×103/(0.424×424)=54.73N/mm2
连墙件稳定承载力<=[f]=205，连墙件稳定承载力计算满足要求! (3)连墙件抗滑移计算：
连墙件采用双扣件与墙体连接。
经过计算得到 Nl = 9.831kN小于扣件的抗滑力16.00kN，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。
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