(1)纵向杆的计算 1)荷载计算
钢管自重GK1=0.0333kN/m
脚手板自重GK2=0.30×0.27=0.08kN/m 施工活荷QK=3.00×0.27=0.80kN/m 作用于纵向水平杆线荷载标准值 q1=1.2×(0.0333+0.08)=0.14kN/m q2=1.4×0.80=1.12kN/m 2）纵向水平杆受力计算
每根钢管长约6.00m，按三跨连续梁计算 L=1.80m a. 抗弯强度验算
弯矩系数KM1=-0.100
M1=KM1q1L2=-0.100×0.14×1.802=-0.05kN.m 弯矩系数KM2=-0.117
M2=KM2q2L2=-0.117×1.12×1.802=-0.42kN.m Mmax=M1+M2=0.05+0.42=0.47kN.m
σ=Mmax/W =0.47×106/4490=104.68N/mm2
纵向杆的抗弯强度σ=104.68N/mm2＜f=205N/mm2,满足要求。 b. 挠度验算
挠度系数Kυ1=0.677
υ1=Kυ1q1L4/(100EI)=0.677×(0.14/1.2)×(1800)4/(100EI)=0.37mm 挠度系数Kυ2=0.990
υ2=Kυ2q2L4/(100EI)=0.990×(1.12/1.4)×(1800)4/(100EI)=3.74mm υ
max
=υ1+υ2=0.37+3.74=4.11mm
max
纵向杆的υ=4.11mm＜[υ]=L/150=12mm与10mm,满足要求。
c.最大支座反力
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Rq1=1.100×0.14×1.80=0.28kN Rq2=1.200×1.12×1.80=2.42kN Rmax=Rq1+Rq2=0.28+2.42=2.70kN (2)横向水平杆验算 1)荷载计算
钢管自重gk1=0.0333kN/m
中间纵向水平杆传递支座反力R中=Rmax=2.70kN 旁边纵向水平杆传递支座反力R边=Rmax/2=1.35kN 2)横向水平杆受力计算
按单跨简支梁计算，跨度为：L=0.80m a.抗弯强度验算 Mmax=q12/8＋R中L/3
=0.0333×0.80×0.80/8＋2.70×0.80/3=722664N.mm=0.72kN.m σ=Mmax/W=722664/4490=160.95N/mm2
横向水平杆的抗弯强度σ=160.95N/mm2＜f=205N/mm2,满足要求。 b.挠度验算
集中荷载产生的挠度为
υ1=Pa(3l2－4a2)/(24EI)=2700×267(3×8002－4×2672)/(24EI)=2.21mm 均布荷载产生的挠度为： υ2=5qL4/384EI
=5×0.0333×8004/(384EI)=0.01mm υ
max
=υ1＋υ2 =2.21+0.01=2.22mm
max
横向水平杆的υ=2.22mm＜[υ]=L/150=5mm与10mm,满足要求。
(3)横向水平杆与立杆的连接扣件抗滑移验算 R=R中＋R边＋Gk1×L/2
=2.70＋1.35＋0.0333×0.40=4.06kN
横向水平杆与立杆连接扣件R=Rmax=4.06kN＜Rc=8.0kN(Rc为扣件抗滑承载力设计值),满足要求。
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3.立杆计算
(1)立杆容许长细比验算 计算长度附加系数k=1.0
考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数μ=1.5
立杆步距h=1.80m，立杆计算长度o=kμh=1.0×1.5×1.80=2.70m=2700mm 长细比λ=o/i=2700/15.9=169.81 立杆长细比λ=169.81＜[210],满足要求。 (2)立杆稳定性验算 1)荷载计算
立杆所受荷载包括：脚手架结构自重、构配件自重及活荷。其中： a.脚手架结构自重包括：立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重 gk=0.10kN/m
脚手架结构自重：NGlk=gk×H=0.10×23.00=2.30kN
b.构配件自重包括：脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等到防护设施的自重 脚手板重量：2×1.80×0.40×0.30=0.43kN 栏杆、挡脚板重量：2×1.80×0.07=0.25kN 安全网重量：23.00×1.80×0.002=0.08kN 构配件自重NG2k=0.43+0.25+0.08 =0.76kN c.活荷包括：
①施工荷载按2层作业计算(其中一层为结构施工,一层装修施工)得
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NGk=1.80×0.40×(3.00+2.00)=3.60kN ②风荷载标准值计算 风荷载标准值ωk=0.24kN/m2 由风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW=0.85 × 1.4Mωk =0.85×1.4ωkLah2/10
=0.85×1.4×0.24×1.80×1.80×1.80/10=0.17kN.m=170000N.mm 2)轴心受压稳定性系数
Lo=kμh=1.155×1.80×1.80=3.74m=3742mm λ=Lo/i=3742/15.9=235 ?=0.132 3)立杆稳定性验算 a.不组合风荷载时 N=1.2(NGlk+ NG2k）＋1.4ΣNQk
=1.2×(2.30+0.76)+1.4×3.60=8.71kN
N/（?A）=8.71×1000/(0.132×424)=155.62 N/mm2 b.组合风荷载时
N=1.2（NGlk+ NG2k）＋0.85×1.4ΣNQk
=1.2×(2.30+0.76)+0.85×1.4×3.60=7.96kN
N/（?A）＋MW/W=7.96×1000/(0.132×424)＋170000/4490 =180.09N/mm2
立杆稳定性为180.09N/mm2＜f=205N/mm2,满足要求。 4.连墙件计算
连墙件采用Φ48×3.0钢管,截面积为424mm2；fy=210N/mm2 按每个结构层花排设置,纵向间距取跨, 脚手架最高23.00m 连墙件轴向力设计值N1= N1W＋N0,其中:
风压高度变化系数μz=0.62 (标高+23.00m),基本风压ωo=0.50kN/m2 挡风系数?=0.868
背靠建筑物按敞开、框架和开洞墙计算,则脚手架风荷载体型系数 μs=1.3?=1.1284
风荷载标准值ωk，=0.7×0.62×1.1284×0.50=0.24kN/m2 N1W=1.4ωkAω=1.4×0.24×3.60×3×1.80=6.53kN
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力,按双排脚手架,取No=5.00kN N1= NlW＋N0 =6.53+5.00=11.53kN(N1≥8kN采用双扣件，N1＜8kN采用单扣件，N1＞12kN不宜采用扣件连接)
σ=N1/A连墙件=11530/424=27.19N/mm2
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连墙件强度σ=27.19N/mm2＜f=210N/mm2,满足要求。
5. 支撑支承面验算
钢管立杆高配套底座100×100mm,支承面为混凝土板（按C20考虑）支承板厚=100mm
上部荷载为：F=8.71kN （1）支承面受冲切承载力验算
βs=2.00,ft=1.10N/mm2,h0=85mm,βh=1.00 η=0.4+1.2/βs=1.00,σ(0.7βhft+0.15σ=31.28kN
受冲切承载力31.28kN＞F=8.71kN,满足要求。 (2)支承面局部受压承载力验算
Ab=(0.10×3)×(0.10×3)=0.09m2, Al=0.10×0.10=0.01m2
βl=(Ab/Al)0.5=1，fcc=0.85×9600=8160kN/m2，ω=0.75 ωβlfccAl=0.75×1×8160×0.01=61.20kN
支承面局部受压承载力61.20kN＞F=8.71kN,满足要求。 6.计算结果
脚手架采用Φ48×3.0钢管，脚手架高度23.00m，内立杆离墙0.20m； 立杆步距h=1.80m,立杆纵距=1.80m,立杆横距=0.80m,冲压钢脚手板铺2层。
pc,m
pc,m
=1.0 N/mm2,um=400mm
)ηumh0
=[(0.7×1.0×1.10+0.15×1.00)×1.00×400×85]/1000
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