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= 1.2×7.91+ 1.4×3.6= 14.512kN； 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 = 1.2×7.91+ 0.85×1.4×3.6= 13.776 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 ×1.4×0.203×1.5× 1.82/10 = 0.118 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 = 14.512 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；
2
钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm； σ = 14512/(0.186×489)=184.01 N/mm2；
立杆稳定性计算 σ = 184.01 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 = 13.776 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 = 13776/(0.186×489)+117504.23/5080 = 191.26 N/mm2；
立杆稳定性计算 σ = 191.26N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！
- 15 -
七）、最大搭设高度的计算:
按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：
构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为： NG2K = NG2+NG3+NG4 =2.003 kN； 活荷载标准值 ：NQ = 3.6 kN；
每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.125 kN/m；
Hs =[0.186×4.89×10-4×205×103-(1.2×2.003+1.4×3.6)]/(1.2×.125) =58.15 m； 按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：
[H] = 58.15 /(1+0.001×58.15)=55.9 m；
[H]= 55.9和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 [H] =50m。 脚手架单立杆搭设高度为42m，小于[H]，满足要求！
按《规范》5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：
构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为： NG2K = NG2+NG3+NG4 = 2.003 kN； 活荷载标准值 ：NQ = 3.6 kN；
每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.125 kN/m； 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩： Mwk=Mw / (1.4×0.85) = 0.118 /(1.4 × 0.85) = 0.099 kN.m；
Hs =( 0.186×4.89×10-4×205×103-(1.2×2.003+0.85×1.4×(3.6+0.186×4.89×100×0.099/5.08)))/(1.2×0.125)=49.4 m； 按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：
[H] = 49.4 /(1+0.001×49.4)=47.07m；
[H]= 47.07 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 [H] =47 m。 脚手架单立杆搭设高度为42m，小于[H]，满足要求！
八）、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
- 16 -
风荷载标准值 Wk = 0.203 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《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 = 4.608 kN；
连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 9.608 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 l0/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 = 9.608 < 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 = 9.608小于双扣件的抗滑力 14 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 = fgk×kc = 350 kpa；
其中，地基承载力标准值：fgk= 350 kpa ； 脚手架地基承载力调整系数：kc = 1 ；
立杆基础底面的平均压力：p = N/A =55.104 kpa ；
其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 13.776 kN； 基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。
p=55.104≤ fg=350 kpa 。地基承载力满足要求！
B、悬挑脚手架计算书
型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
- 17 -
(JGJ130-2001)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为 21 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0.25 m；
大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 1 根； 采用的钢管类型为 Φ48×3.0；
横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数 0.88；
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):3.000；脚手架用途:结构脚手架； 同时施工层数:2 层；
3.风荷载参数
本工程地处湖南长沙市，查荷载规范基本风压为0.450kN/m2，风荷载高度变化系数μ为1.540，风荷载体型系数μs为0.856； 计算中考虑风荷载作用；
z
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:5 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16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.1m，建筑物内锚固段长度 2 m。
与楼板连接的螺栓直径(mm):16.00； 楼板混凝土标号:C30；
6.拉绳与支杆参数
- 18 -
钢丝绳安全系数为:6.000； 钢丝绳与梁夹角为(度):70；
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 1.05 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。
- 19 -