中国化学工程第十六建设有限公司 河北长润环保科技有限公司
a1=arctg[2.000/(1.050+0.250)]=56.976度 a2=arctg[2.000/0.250]=82.875度 第1次卸荷处立杆轴向力为：
P1 = P2 = 1.5315.43634/18 =5.145 kN； kx为不均匀系数，取1.5 各吊点位置处内力计算为(kN)：
T1 = P1/sina1 = 5.145/0.838 = 6.137 kN T2 = P2/sina2 = 5.145/0.992 = 5.185 kN G1 = P1/tana1 = 5.145/1.538 = 3.344 kN G2 = P2/tana2 = 5.145/8.000 = 0.643 kN 其中T钢丝绳轴向拉力，G钢丝绳水平分力。 卸荷钢丝绳的最大轴向拉力为[Fg]= T1 =6.137 kN。 钢丝绳的容许拉力按照下式计算： [Fg] = aFg/K
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)，
计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)； α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，取0.82； K -- 钢丝绳使用安全系数。
计算中[Fg]取 6.137kN，α=0.82，K=10，得到：
选择卸荷钢丝绳的最小直径为：d =(236.137310.000/0.820)0.5 = 12.2 mm。
吊环强度计算公式为：σ = N / A ≤ [f] 其中
[f] 为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》10.9.8 每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；
N -- 吊环上承受的荷载等于[Fg]；
A -- 吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算,A=0.5πd2； 选择吊环的最小直径要为：d =（23[Fg]/[f]/π）1/2 =（236.1373
- 26 -
中国化学工程第十六建设有限公司 河北长润环保科技有限公司
103/50/3.142）1/2 = 8.8 mm。
第1次卸荷钢丝绳最小直径为 12.2 mm，必须拉紧至 6.137 kN，吊环直径为 10.0 mm。
根据各次卸荷高度得：
第2次卸荷钢丝绳最小直径为 13.7 mm，必须拉紧至 7.671 kN，吊环直径为 10.0 mm。
第3次卸荷钢丝绳最小直径为 10.6 mm，必须拉紧至 4.602 kN，吊环直径为 8.0 mm。
七、立杆的稳定性计算
风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7μz·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 = 0.37 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= 0.74；
μs -- 风荷载体型系数：取值为0.693； 经计算得到，风荷载标准值为:
Wk = 0.7 30.3730.7430.693 = 0.133 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 31.430.13331.531.82/10 = 0.077 kN2m；
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 = 15.43636/18 =5.145 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 = 16.42836/18 =5.476kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.59 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》
- 27 -
中国化学工程第十六建设有限公司 河北长润环保科技有限公司
(JGJ130-2001)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》(JGJ130-2001)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 = 196 ；
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= 0.188 立杆净截面面积 ： A = 4.5 cm2；
立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 4.73 cm3； 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2； 考虑风荷载时
σ = 5145.21/(0.188×450)+76815.339/4730 = 77.058 N/mm2；
立杆稳定性计算 σ = 77.058 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 = 5475.96/(0.188×450)=64.728 N/mm2；
立杆稳定性计算 σ = 64.728 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！
八、连墙件的稳定性计算
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算： Nl = Nlw + N0
连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.693，ω0＝0.37，
Wk = 0.7μz·μs·ω0=0.7 ×0.92×0.693×0.37 = 0.165 kN/m2；
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 m2； 按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)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 = 1.43Wk3Aw = 3.745 kN；
连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 8.745 kN；
- 28 -
中国化学工程第十六建设有限公司 河北长润环保科技有限公司
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 = 250/15.9的结果查表得到 φ=0.958，l为内排架距离墙的长度；
A = 4.5 cm2；[f]=205 N/mm2；
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.95834.5310-432053103 = 88.376 kN；
Nl = 8.745 < Nf = 88.376,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 = 8.745小于双扣件的抗滑力 12 kN，满足要求！
连墙件扣件连接示意图
九、立杆的地基承载力计算
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p ≤ fg
地基承载力设计值: fg = fgk3kc = 120 kPa；
其中，地基承载力标准值：fgk= 120 kPa ； 脚手架地基承载力调整系数：kc = 1 ；
- 29 -
中国化学工程第十六建设有限公司 河北长润环保科技有限公司
立杆基础底面的平均压力：p = N/A =25.726 kPa ；
其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 15.43636/18 =5.145 kN；
基础底面面积 ：A = 0.2 m2 。
p=25.726kPa ≤ fg=120 kPa 。地基承载力满足要求！
- 30 -