福建省桃城建设工程有限公司 外脚手架施工方案
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下: νqmax = 5ql4/384EI
νqmax=5×0.038×9004/(384×2.06×105×121900) = 0.013 mm ；
大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.06+0.158+1.35 = 1.568 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 = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EI
νpmax = 1568×900×(3×9002-4×9002/9 ) /(72×2.06×105×121900) = 1.63 mm； 最大挠度和 ν = νqmax + νpmax = 0.013+1.63 = 1.643 mm；
小横杆的最大挠度为 1.643 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 900/150=6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，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(《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 = 0.039731.532/2=0.06 kN； 小横杆的自重标准值: P2 = 0.039730.9/2=0.017 kN； 脚手板的自重标准值: P3 = 0.3530.931.5/2=0.236 kN； 活荷载标准值: Q = 330.931.5 /2 = 2.025 kN；
荷载的设计值: R=1.23(0.06+0.017+0.236)+1.432.025=3.212 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+(1.5032/2)30.0397/1.80]318.00 = 2.822kN；
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(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= 0.353331.53(0.9+0.3)/2 = 0.945 kN；
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.16kN/m
NG3 = 0.163331.5/2 = 0.36 kN；
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.01 kN/m2 NG4 = 0.0131.5318 = 0.27 kN； 经计算得到，静荷载标准值
NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.397 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 = 330.931.532/2 = 4.05 kN； 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N = 1.2 NG+0.8531.4NQ = 1.234.397+ 0.8531.434.05= 10.161 kN； 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N'=1.2NG+1.4NQ=1.234.105+1.434.05=10.596kN；
六、立杆的稳定性计算
风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=μz·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 = 0.7 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= 1.13；
μs -- 风荷载体型系数：取值为1.04； 经计算得到，风荷载标准值为:
Wk = 0.731.1331.04 = 0.823 kN/m2； 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为:
Mw = 0.85 31.4WkLah2/10 = 0.85 31.430.82331.531.82/10 = 0.476 kN2m；
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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 = 9.745 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'= 10.596kN； 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》(JGJ130-2012)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》(JGJ130-2012)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； 考虑风荷载时
σ = 9745.38/(0.186×489)+387017.031/5080 = 183.331 N/mm2；
立杆稳定性计算 σ = 183.331 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 = 10595.88/(0.186×489)=116.497 N/mm2；
立杆稳定性计算 σ = 116.497 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！
七、连墙件采用Φ48.3×3.6钢管刚性连接，能满足要求，不作计算。
八、悬挑梁的受力计算
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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900mm，内排脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体为 1400mm，
水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130 cm4，截面抵抗矩W = 141 cm3，截面积A = 26.1 cm2。
受脚手架集中荷载 N=1.234.105 +1.434.05 = 10.596 kN； 水平钢梁自重荷载 q=1.2326.130.0001378.5 = 0.246 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
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悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)
悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN2m)
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] = 10.605 kN；
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