如何计算悬挑式钢管脚手架

1、1 如何计算高层悬挑式钢管脚手架高层悬挑式钢管脚手架的计算主要分为三部分；一、荷载计算；二、脚手架验算；三、脚手架承重结构验算一、荷载计算 ；一、主要材料的力学参数：（一） 、 钢管：根据工程的实际情况， 钢管选用材料选用： 直径48mm 、 壁厚3.5mm的普通脚手钢管，每米重3.84kg(37.67n/m) ；截面积（ a）4.8910mm2；截面惯性矩（ i ）12.19104mm4；截面抵抗矩（ w ）5.08103mm3；回转半(i)15.8mm ；弹性模量（ e）为2.06102kn/mm2；抗拉、抗弯和抗压的强度设计值（f ）为0.205kn/mm2；抗剪设计强度 (fv) 为0

2、.120kn/mm2。（二）挑梁采用 20槽钢；容重24.13kg/m，截面抵抗矩 wx=191.4cm3, 截面面积： sx=114.7.5cm3, 抗弯容许应力 m=215 n/mm2, 抗剪容许应力 v=125n/mm2。（三） 、扣件：扣件为杆件的连接件，一般工程选用可锻铸铁铸造扣件；分为三种，2 1、直角扣件（十字扣） ：容重 1.32kg/ 个容许承载力设计值（抗滑）：8kn 2、悬转扣件（回转扣） ：容重 1.32kg/ 个容许承载力设计值（抗滑）：8kn 3、对接扣件（筒扣、一字扣） ：容重 1.84kg/ 个容许承载力设计值（抗滑）：3.2kn （四）脚手板：一般程采用木脚手

3、板或竹串脚手板；木脚手板采用红松。板厚 50 。容重0.35kn/m2，抗弯设计强度： fm=13n/mm2, 顺纹抗剪设计强度： fv=1.4n/mm2。顺纹抗压设计强度： fc=10n/mm2 顺纹抗拉设计强度： fl=8.0n/mm2 弹性模量（ e）为9.0103n/mm2；二、荷载的取值：为了简化计算，并同时满足计（验）算脚手架立杆稳定性和构架总重的需要， 建筑施工手册已按立杆的类别编制立杆单项荷载计算的基数表。然后根据计算需要，查取相应的表格，分别按各自的需要进行荷载计算。根据本工程实际情况，立杆可按其约束情况分为二种边立杆纵向两侧和横向一侧有连接平杆，即个有“三边约束”的立杆；3

4、 角立杆位于构架平面角部的立杆，即具有“两边约束”的立杆。（一） 恒荷载标准值 gk的计算：恒荷载标准值gk由构架基本结构杆部件的自重gk1、作业层面材料的自重gk2和外立面整体结杆件和防护材料的自重gk3组成，即：gk=gk1+gk2+gk3且：gk=h1gk1+n1lagk2+h1gk3 则：gk=h1(gk1+gk3)+n1lagk2 式中：h1 为立杆立杆计算截面以上的架高（m ） 。gk1以每米架高计的构架基本结构杆部件的自重计算基数（kn/m ）. gk2以每米立杆纵距（ la）计的作业层面材料的自重计算基数（kn/m ）. gk3以每米架高计的外立面整体拉结杆件和防护材料的自重计

5、算基数（kn/m ）. n1同时存在的作业层设臵数。当按立杆纵距为1.5m；立杆横距为 0.9m；步距为 1.5m 时，分别查附表 1、2、3 求取：gk1 边=0.1187kn/m（边杆）gk1 角=0.1037kn/m（角杆）gk2=0.3459kn/m gk3=0.0768kn/m (二)、 脚手架施工荷载标准值qk的计算：介于本工程脚手架的使用功能定为：主体施工阶段为安全围护，装修阶段仅最上层为装修脚手架。并且装修材料和砂4 浆均由塔吊先吊入室内，然后再由人工分散从窗口送至架上，随送随用。按一层作业计。为安全起见，仍按实用施工荷载标准值2kn/m计取，查附表取每米立杆纵距 la 计的作

6、业层施工荷载标准值的计算基数qk=0.9kn/m。所以脚手架施工荷载标准值：当按立杆纵距为 1.5m；立杆横距为 0.9m；步距为 1.5m时，qk=n1laqk=11.50.9=1.35kn/m （三） 、脚手架风荷载标准值wk的计算；1、计算该脚手架的挡风系数：为简化计算并考虑偏安全起见，取一步架h 和一纵宽 la 为一计算单元，在这单元中，因该工程为背靠开洞建筑物采用密目安全立网该脚手架的挡风系数取=0.8（含钢管架本身的挡风系数）2、计算该脚手架的风荷载体型系数s：由公式s=1.3 求得：s=1.30.8=1.04 3、计算垂直于脚手架外表面的风压标准值k：查建筑结构荷载规范 （gbj

7、9-87）得1） 、重庆地区基本风压0=0.3kn/m2 2） 、风压高度变化系数z：根据本工程地处丘陵以及房屋比较稀疏的中等城市，故取地面粗糙度为b类，同时又根据本工程建筑物的最高高度为96.6m，并分为六段搭设，因此按距地5.1m、20.1m、35.1m、50.1m、65.1m、80.1m、96.1m分别查建筑结构荷载规范 （gbj9-87）表 6.2.1 得：距地 5.1m为s5.1=0.8； 距地 20.1m为s20.1=1.25； 距地 35.1m为s35.1=1.32；5 距地 50.1m为s50.1=1.67； 距地 65.1m为s65.1=1.82； 距地 80.1m为s80.

8、1=1.95；距地 96.6m为s96.6=2.06；由公式k=0.7sz0求得垂直于脚手架外表面的风压标准值：5.1=0.7sz0=0.71.040.8 0.3=0.175kn/m220.1=0.7sz0=0.71.041.250.3=0.273kn/m235.1=0.7sz0=0.71.041.320.3=0.288kn/m250.1=0.7sz0=0.71.041.670.3=0.365kn/m265.1=0.7sz0=0.71.041.820.3=0.397kn/m280.1=0.7sz0=0.71.041.950.3=0.426kn/m296.6=0.7sz0=0.71.042.06

9、0.3=0.450kn/m24、计算该脚手架风荷载标准值：计算时，取风荷载wk为沿立杆线分布的水平力，则：当按立杆纵距为1.5m；立杆横距为 0.9m；步距为 1.5m 时的风荷载 wk。取该脚手架的挡风系数=0.8（包括自身的挡风系数和挂网的挡风系数）w5.1=lak=1.50.80.175=0.21kn/m w20.1=lak=1.50.80.273=0.328kn/m w35.1=lak=1.50.80.288=0.346kn/m w50.1=lak=1.50.80.365=0.438kn/m w65.1=lak=1.50.80.397=0.476kn/m w80.1=lak=1.50.

10、80.426=0.511kn/m w96.6=lak=1.50.80.450=0.540kn/m （四） 、荷载分项系数的选择：6 1、永久荷载的分项系数，采用1.20 2、可变荷载的分项系数，采用1.40 二部分、脚手架验算扣件式钢管脚手架是钢管和扣件搭设的空间结构, 根据试验表明 , 扣件的连接不是刚性节点 , 在荷载作用下 , 会有一定的角位移和滑动, 因此, 对扣件式钢管脚手架的验算主要是验算其稳定性, 脚手架的失稳有整体失稳和局部失稳两种. 整体失稳是把整个脚手架看成是一块薄板, 在无横向连接区域内, 沿着弯曲刚度小的方向失稳 ,. 局部失稳是指脚手架中某一立杆的失稳扣件式钢管脚手架

11、力的传递和计算简图扣件式钢管脚手架的传力路线是：脚手板横杆立柱基础。扣件是脚手架的连接件和传力件。扣件式钢管脚手架在纵向设有足够的剪刀撑，因而脚手架的纵向抗弯刚度比横向抗弯刚度大得多， 故可将扣件式钢管脚手架的验算简化为横向两立柱与小横杆组成的一榀脚手架为计算单元， 也可以将脚手架的验算简化为相邻两榀脚手架由大横杆连接组成的空间桁架，前者计算简单，偏于安全。脚手架的稳定性在很大程度上取决于脚手架与建筑结构连接的数量、间距和连接质量，即连接能否起到拉撑作用、可靠程度和均匀性，因此脚手架的计算简图可简化为杆件受力形式。根据这一计算简图，扣件式钢管脚手架可视为缀板格构式受压柱，假定两端铰接，计算长度

12、（ l）取两相邻脚手架与建筑物结构连接之间的距离，小横杆视为缀板。由于扣件式钢管脚手架的杆件和配件规格都是定型的，其搭设构造都有规定，7 所以一般只需要进行验算用调整立柱间距和限制搭设高度的方法来满足脚手架的力学要求， 也可以因采取其他安全措施或因使用要求不同而增添其他附件而另行验算。一、脚手架的整体稳定性验算：前面已经讲过， 扣件式钢管脚手架的传力路线是：脚手板横杆立柱基础。故可以把脚手架视为一片薄板侧靠于建筑物上，整体的失稳将发生在抗弯刚度较小的横向。当脚手架失稳时，大横杆产生横向弯曲，因此脚手架与建筑结构的连接在水平方向能限制大横杆的变形，有利于脚手架的整体稳定。在格构式受压构件中，因肢

13、杆（脚手架的立杆）由缀板（脚手架的小横杆）连成整体，剪力对其轴心受压临界力的影响不可忽视。由于用扣件连接的钢管脚手架是一种特殊的多层刚架体系，扣件结点是介于刚结与铰结之间，与铰结点比它具有一定的抗弯能力，与刚结比会产生一定的扭转角。根据东南大学所进行的实验实测资料，测得当立柱杆端主动转动一个单位角时，结点处同一立柱主动转动 0.5 个单位角，相应的小横杆转动0.15 个单位角。若相邻立柱亦产生挠曲，叠加后立柱主动转动一个单位角时，小横杆只转动0.2 个单位角。故在一般扣件式钢管脚手架（连接点的间距：竖向两步，水平方向三个间距）中根据实测其剪切角为：lceil4.096（1）式中： c脚手架立柱

14、的横向距离（mm ） ；l脚手架的步高（ mm ） ；ei作为缀板的单根钢管的抗弯刚度。 e为钢管的弹性模量（n/mm2） ，i 为单根钢管的惯性矩（ mm4）8 考虑切角影响的格构式轴心受压临界力（n0）为：lceilleilein4 .0961122220（2）在一般脚手架中（连接点的间距：竖向两步，水平方向三个间距）。22221leilei（3）故（2）式可简化为：llcein4.0960式中：e钢管的弹性模量（ n/mm2） ，i单根钢管的惯性矩（mm4）c 脚手架立柱的横向距离（mm ） ，即缀板的计算长度（ mm ） ；l脚手架的步距（ mm ） ；脚手架的整体稳定性主要是通过与建

15、筑物结构合适的连接来保证，这种分析是基于脚手架立柱的垂直偏差很小。在确定了脚手架的搭设高度后，求出单元内总轴向力 n，n应满足下述条件时脚手架的整体稳定才能保证。031nn式中：n 作用在单元脚手架内的轴向力（n） ；n0单元脚手架的临界轴向力（n0） ；一般工程采用的立柱的横向间距为lb=900mm ，纵向间距la=1500mm ，步高h=1500mm 。 连接点的间距为竖向两步， 水平方向三个间距。 操作层荷载取 2700n/m2；9 脚手架自重取 400n/m2，并考虑两步同时作业，则单元脚手架的轴向力（no）为：no=knllcei826.8801500)15009004. 0(101

16、9.12101.296)4.0(9645取与建筑物相连的两接点间为计算单元则，搭设高度按21米考虑则：作用在单元脚手架的总轴向力（n）为：n=400 214.5+27004.50.9 2=59.67kn 1/3n0=293.61kn 故满足要求 . 二、脚手架局部稳定性验算验算扣件式钢管脚手架的局部稳定性，即验算缀板节点间单肢的稳定性。为保证安全，单肢稳定性应不低于构件的整体稳定性。通常单肢的长细比应满足下式：1n式中：1单肢的长细比。1=ili（li单肢计算长度（ mm ） ；i 单肢的回转半径（）。n格构压杆的换算长细比。在扣件式钢管脚手架中1常大于n。因此验算扣件式钢管脚手架的局部稳定性

17、更加重要。即扣件式钢管脚手架的稳定性验算主要应是局部稳定性。局部稳定性的验算方法很多，比较实用且偏于安全，国内目前多采用的方法是把单肢两端简化为铰接，这样立柱的失稳模式就是典型的欧拉柱失稳。验算公式为：fan式中：10 轴心受压构件稳定系数，由gbj17-88附录三得；a单根脚手架钢管的截面积，a=489mm2 n折算到立柱顶端的轴向力（脚手架的恒载与施工荷载）；f 钢材的抗压设计强度（n/mm2）但是把一榀立柱看成是支承在连接点上的桁架是与实际工作情况有距离的。事实上是薄弱的单元是受有偏心荷载（产生偏心荷载的原因是有施工荷载的操作层位于计算处立柱的上面）的某一根立柱的局部失稳。由于存在着偏心

18、荷载，按压弯构件计算：fnnwmanexxxxmx8.011式中：f 钢材的抗压设计强度（n/mm2）n所计算构件段范围内的轴心压力（n） ；x在弯矩作用平面内的轴心受压杆件稳定系数；mx所计算构件段范围内的最大弯矩（nmm ） ；nex欧拉临界力（ n） ；nex=-2ea/2x（x=l0/i 式中l0=l，查建筑结构计算手册中的柱的计算长度系数）；i 钢管回转半径（ ）；l0脚手架构件计算段高度（） ；w1x弯矩作用平面内较大受压纤维的毛截面抵抗矩（mm3） ；mx等效弯矩系数，应按下列规定采用：（一） 、弯矩作用平面内有侧移的框架柱以及悬臂构件mx=1.0 11 （二） 、无侧移的框架柱

19、和两端支承的构件：无横向荷载作用时：mx=0.65+0.3512mm，但不得小于 0.4 ，m1和m2为端弯矩，使构件产生同向曲率（无反弯点）时取同号；使构件产生反向曲率（有反弯点）时取异号；21mm。1、有端弯矩和横向荷载同时作用时：使构件产生同向曲率时：mx=1.0；使构件产生反向弯曲率时，mx=0.85；2、无端弯矩但有横向荷载作用时，当跨度中点有一个横向集中荷载时：mx=1-0.2n/nex；其他荷载情况时，mx=1.0；a构件计算截面面积（ mm2）；x截面塑性发展系数，见gbj17-88 表5.2.1 。现就根据一般工程的实际情况，对组成该脚手架的各部杆件分别进行验算：（一） 、脚

20、手板承载力的验算 : 因本工程采用的是34 米长的木脚手板 , 故按两跨连续梁计算 , 见右计算简图，又因本工程脚手架的横距lb=0.9 米, 按三块计算 , 则每块宽取 300, 板厚取 0.05米, 则: 1、木脚手板自重标准值: ggk=0.350.3=0.105kn/m 2、木脚手板上的施工荷载标准值: ggk=2.00.3=0.60kn/m 3、计算由木脚手板自重标准值产生的弯矩，跨度取脚手架纵距la=1.5 米，由计算简图，查简明建筑结构设计手册得：mqk中=0.070.1051.52=0.0165kn m 12 mqk端=0.1250.105 1.52=0.0295knm 4、计

21、算由木脚手板上施工荷载标准值产生的弯矩，跨度取脚手架纵距la=1.5米，由计算简图，查简明建筑结构设计手册得：mqk中=0.0960.6 1.52=0.13knm mqk端=0.1250.6 1.52=0.169knm 5、计算由木脚手板荷载作用下产生的最大剪力，跨度取脚手架纵距la=1.5米，由计算简图，查简明建筑结构设计手册得：v中支座=0.625(1.2 0.105+1.4 0.6) 1.5 =0.604kn v边支座=0.375(1.2 0.105+1.4 0.6) 1.5=0.362kn 6、计算木脚手板的截面抵抗矩：w=610.30.052=0.000125m37、木脚手板的抗弯强

22、度验算：根据建筑施工手册5-1-3-5条公式 5-57 w1.1（mqk 中1.15 mqk 中）mf式中：w 平杆或脚手板的毛截面抵抗矩；mgk由木脚手板自重标准值产生的弯矩；mqk由木脚手板上施工荷载标准值产生的弯矩；f 杆件材料的抗弯强度设计值; 查木结构设计规范取 fw=n/mm2m材料强度附加分项系数，按建筑施工手册表5-5取1.1705；1） 、跨中：w1.1（mqk中1.15 mqk中）=000125.01.1(0.0165+1.15 0.13) =1460.8kn/m2=1.46n/mm2mf=1705.113=11.11n/mm2 (安全)13 2） 、支座处：w1.1（1.

23、2mqk端 +1.15 mqk端）=000125.01.1(0.0295+1.15 0.169) =1969.9kn/m2=2.0n/mm2mf=1705.113=11.11n/mm2 ( 安全) 8、木脚手板的抗剪强度验算：木脚手板荷载作用下产生的最大剪应力: 为安全起见 , 取最大的剪力处计算 : 50300210604.03233bhv=0.06n/mm21.4n/mm2 (安全)（九） 、木脚手板的挠度验算：查等截面连续梁计算内力及挠度系数表得: qk=0.521eiql1004查木结构设计规范得木脚手板的弹性模量e=1.0104n/mm2木脚手板的截面惯性矩i=12503001233

24、bh=3.125106mm4, 则: qk=0.521eiql1004=64410125.3100.110015006 .0521.0=0.51mmmml101501500150(满足要求 )（二） 、水平横杆承载力的验算 : 因一般工程横向水平杆在立杆以外无铺板，故按简支梁计算：1、木脚手板自重标准值传来的支反力和钢管的自重标准值: ggk=0.351.5+0.038=0.563kn/m 2、木脚手板上的施工荷载标准值传来的支反力: ggk=2.01.5=3.0kn/m 3、 计算由木脚手板自重标准值传来的支反力和钢管自重产生的弯矩，跨度取脚手架纵距lb=0.914 米，由计算简图，查简明建

25、筑结构设计手册得：mqk=810.5630.92=0.057knm 4、计算由木脚手板上施工荷载标准值传来的支反力产生的弯矩，跨度取脚手架纵距 la=1.5 米，由计算简图，查简明建筑结构设计手册得：mqk=813.00.92=0.304knm 5、计算由木脚手板荷载传来的支反力作用下产生的最大剪力，跨度取脚手架纵距 lb=0.95 米，由计算简图，查简明建筑结构设计手册得：v =0.5 (1.2 0.563+1.4 3.0) 0.9 =2.194kn 6、水平横杆的抗弯强度验算：根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001第 5.2.1 ；5.2.2 条规定=w1（1.2m

26、qk+1.4 mqk）f查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001附录 b表 b得水平横杆的截面抵抗矩w=5.08 103mm3w1（1.2mqk+1.15 mqk）=31008.51(1.2 0.057+1.4 0.304)=97.24n/mm2 f=205n/mm2(安全) 7、水平横杆的抗剪强度验算：水平横杆在荷载作用下产生的最大剪应力: 22322414814.34110194.22412ddv=8.97n/mm2fv=120n/mm2 (安全)8、水平横杆的挠度验算：查等截面简支梁计算内力及挠度系数表得: qk=eiql3845415 查建筑施工扣件式钢管脚手架安全

27、技术规范jgj130-2001 得水平横杆弹性模量 e=2.06105n/mm2水平横杆的截面惯性矩i=1.219 105mm4, 则: qk=eiql38454=55410219.11006.238490034 .15=1.43mmmml6150900150( 满足要求) 9、水平横杆与立杆连接时的扣件抗滑移承载力验算：根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001第5.2.3 条规定 : rrc 式中: r纵向、横向水平杆件传给立杆的竖向作用力设计值；rc扣件抗滑移承载力设计值；应按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 jgj130-2001表2.1.7 采用。根据上面计算

28、所得的水平横杆传给立杆的竖向作用力标准值，求出水平横杆传给立杆的竖向作用力设计值：r=（1.20.563+1.4 3）0.9 2=2.194knrc=8kn （安全）（三） 、水平纵杆承载力的验算 : 因一般工程水平纵杆只承受挂网传来的风荷载，而风荷载又随建筑物的高度而变化，为安全起见，现分别按六段进行计算；而每段在计算取荷载时，均取最大高度的风荷载进行计算。根据前面由公式k=0.7sz0求得垂直于脚手架外表面的风压标准值：5.1=0.7sz0=0.71.040.8 0.3=0.175kn/m220.1=0.7sz0=0.71.041.250.3=0.273kn/m235.1=0.7sz0=0

29、.71.041.320.3=0.288kn/m216 50.1=0.7sz0=0.71.041.670.3=0.365kn/m265.1=0.7sz0=0.71.041.820.3=0.397kn/m280.1=0.7sz0=0.71.041.950.3=0.426kn/m296.6=0.7sz0=0.71.042.060.3=0.450kn/m21、求各段水平纵杆承受的线荷载标准值：gwk20.1=20.11.5=0.273 1.5=0.356 kn/m gwk35.1=35.11.5=0.288 1.5=0.432 kn/m gwk50.1=50.11.5=0.365 1.5=0.548

30、kn/m gwk65.1=65.11.5=0.397 1.5=0.596 kn/m gwk80.1=80.11.5=0.426 1.5=0.639 kn/m gwk96.6=96.61.5=0.450 1.5=0.675kn/m 2、求各段水平纵杆在风荷载标准值作用下产生的弯矩（按三跨连续梁计算, 见右计算简图） , 查等截面连续梁计算内力及挠度系数表得: 1）、跨中 1、3 mwk20.1-1、3=0.080.356 1.52=0.0641kn m mwk35.1-1、3=0.080.432 1.52=0.0778kn m mwk20.1-1、3=0.080.548 1.52=0.0986k

31、n m mwk20.1-1、3=0.080.596 1.52=0.1073kn m mwk20.1-1、3=0.080.639 1.52=0.115knm mwk20.1-1、3=0.080.675 1.52=0.1215kn m 17 2）、跨中 2 mwk20.1-2=0.0250.356 1.52=0.02knm mwk35.1-2=0.0250.432 1.52=0.0243knm mwk20.1-2=0.0250.548 1.52=0.0308knm mwk20.1-2=0.0250.596 1.52=0.0335knm mwk20.1-2=0.0250.639 1.52=0.035

32、9knm mwk20.1-2=0.0250.675 1.52=0.038knm 3）、支座 b、c mwk20.1-b、c=0.10.3561.52=0.08knm mwk35.1-b、c=0.10.4321.52=0.0972knm mwk20.1-b、c=0.10.5481.52=0.1233knm mwk20.1-b、c=0.10.5961.52=0.1341knm mwk20.1-b、c=0.10.6391.52=0.1438knm mwk20.1-b、c=0.10.6751.52=0.1519knm 3、求各段水平纵杆在风荷载标准值作用下产生的剪力（按三跨连续梁计算,见右计算简图）查

33、等截面连续梁计算内力及挠度系数表得: 1）、支座 a、d vwk20.1-a、d=0.40.3561.5=0.214kn vwk35.1-a、d=0.40.4321.5=0.259kn vwk20.1-a、d=0.40.5481.5=0.329kn vwk20.1-a、d=0.40.5961.5=0.358kn 18 vwk20.1-a、d=0.40.6391.5=0.383kn vwk20.1-a、d=0.40.6751.5=0.405kn 2）、支座 b左、c右vwk20.1-b左、 c 右=0.60.3561.5=0.320kn vwk35.1- b 左、 c 右=0.60.432 1.

34、5=0.389kn vwk20.1- b 左、 c 右=0.60.548 1.5=0.493kn vwk20.1- b 左、 c 右=0.60.596 1.5=0.536kn vwk20.1- b 左、 c 右=0.60.639 1.5=0.575kn vwk20.1- b左、 c 右=0.6 0.6751.5=0.608kn 3）、支座 b右、c左vwk20.1-b右、 c 左=0.50.3561.5=0.267kn vwk35.1- b 右、 c 左=0.50.432 1.5=0.324kn vwk20.1- b 右、 c 左=0.50.548 1.5=0.411kn vwk20.1- b

35、 右、 c 左=0.50.596 1.5=0.447kn vwk20.1- b 右、 c 左=0.50.639 1.5=0.479kn vwk20.1- b 右、 c 左=0.50.675 1.5=0.506kn 4、水平纵杆的抗弯强度验算：为了简化计算同时也要确保安全，故选择最大弯矩截面进行验算，并根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001第 5.2.1 ；5.2.2 条规定=w1（1.2mqk+1.4 mqk）f查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001附录 b表 b得水平横杆的截面抵抗矩w=5.08 103mm319 w1（1.2mqk+1.15 m

36、qk）=31008.51(1.4 0.1519)=41.86n/mm2 f=205n/mm2(安全) 5、水平纵杆的抗剪强度验算：为了简化计算同时也要确保安全，故选择最大剪力截面进行验算，水平纵杆在荷载作用下产生的最大剪应力: 22322414814.34110608.02412ddv=2.49n/mm2fv=120n/mm2 (安全)6、水平纵杆的挠度验算：查建筑施工手册表17-88 连续梁计算内力及挠度系数表得 : =0.677eiql1004查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001得水平纵杆弹性模量 e=2.06105n/mm2水平纵杆的截面惯性矩i=1.219 10

37、5mm4, 则水平纵杆的最大挠度 : =0.677eiql1004=0.677 55410219.11006.21001500637.04 .1=1.8mmmml101501500150( 满足要求 ) 7、水平纵杆与立杆连接时的扣件抗滑移承载力验算：本工程水平纵杆除钢管自重外，没有传给立杆竖向荷载，而钢管自重又很小，所以可以不进行扣件抗滑移承载力验算。（四） 、立杆承载能力验算：立杆设计由稳定计算控制，计算立杆的局部稳定时，其强度设计值应乘以相应的调整系数 kh、ka，其中 kh为与脚手架的高度有关的调整系数。20 当架高为 15 米时取：kh=87.0100151110011h当架高为 2

38、1 米时取：kh=83.0100211110011hka为与立杆截面有关的调整系数， 当脚手架内、外排立杆均采用单根钢管时，取 ka=0.85。仍分别按六段进行计算。1、取 4.819.8 段立杆在挑梁顶面处截面为验算截面：1） 、求该处的轴心力设计值：根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001第 5.3.2-1条，不组合风荷载时：n=1.2（ng1k+ng2k）+1.4nkqn1式中：n 脚手架轴心力设计值；ngik脚手架结构自重标准值产生的轴向力；ng2k构配件自重标准值产生的轴向力；nkqn1n 个可变荷载标准值在产生的轴向力总和，内、 外立杆可按一纵距（跨）内施工荷

39、载总和的1/2 取值，一般情况下，仅计算施工荷载一项；边杆：21 n边=1.215 （0.1187+0.0768 ）+0.34591.5+1.4 0.91.5 =6.03162kn 角杆：n角=1.215 （0.1037+0.0768 ）+0.34591.5+1.4 0.91.5 =5.76162kn 组合风荷载时：n，=1.2（ng1k+ng2k）+0.851.4nkqn1式中：n，脚手架轴心力设计值；ngik脚手架结构自重标准值产生的轴向力；ng2k构配件自重标准值产生的轴向力；nkqn1n个可变荷载标准值在产生的轴向力总和，内、 外立杆可按一纵距（跨）内施工荷载总和的1/2 取值，一般情

40、况下，仅计算施工荷载一项；边杆：n，边=1.2 15 （ 0.1187+0.0768 ） +0.3459 1.5+0.85 1.4 0.91.5=5.74812kn 角杆：n，角=1.2 15 （ 0.1037+0.0768 ） +0.3459 1.5+0.85 1.4 0.91.5=5.01912kn 2） 、计算该段在风荷载作用下产生的最大弯矩：从前面的计算得知，三跨连续梁的最大弯矩发生在支座处，现取跨度为h(步距, )22 的支座弯矩，根据右面的计算简图，为安全起见，取该段最大风荷载进行计算，由公式mw=0.10.851.4wkh2得：m4.8=0.10.851.4 0.3561.52=

41、0.095319kn.m=95319n.mm 3） 、立杆的计算长度: 根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001第 5.3.3 条规定，立杆的计算长度应按下式计算：lo=kh 式中：k计算长度附加系数，其值取1.155 考虑脚手架整体稳定因数的单杆计算长度系数；应按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001表 5.3.3 采用。h立杆步距；本工程取h=1.5m 根据本工程立杆横距为0.9 m;连墙件布臵为二步三跨 , 查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001表 5.3.3 ，取单杆计算长度系数 =1.50，从而计算出计算长度lo=kh=

42、1.1551.5 1.5=2.6m。4） 、求出长细比=l0/=2.6/0.0158=164.56 （为钢管的回转半径，取=15.8 ） ；5） 、计算轴心受压时的稳定性系数: 由上面计算出的长细比, 查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001附表 c求得轴心受压杆件的稳定系数：=0.26 6） 、立杆的稳定性验算：23 根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001第 5.3.1 条规定不组合风荷载时：fan边杆：441.4748926.062.60312050.870.85=151.60 n/mm2 （安全）角杆：317.4748926.062.57610

43、.87 0.85=151.60 n/mm2 （安全）组合风荷载时：fwmanw边杆：2/60.15185.087.0205057.6450809531948926.012.5748mmn（安全）角杆：2/60.15185.087.0205322.5850809531948926.012.5019mmn（安全）7）搭设高度验算 : 按稳定性计算的搭设高度： 根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001第 5.3.6 条规定，应按公式5.3.6-1和公式 5.3.6-2计算，并取其最小者，现分别计算。不组合风荷载时：1394.02.1)25. 18.14.114227.022.

44、1(205.085.087.048926.02.1)4 . 12 .1(2kqkkgsgnnafh24 =63.96m 组合风荷载时：mgawmnnafhkwkqkkgs771.601394.02.1)48926.01008.510056.025.18.1(4.185.014227.022.1205.085.087.048926.02 .1)(4. 185.02.1332可取 60m ，但又根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 jgj130-2001第 5.3.7 条规定，经调整后的h 为h=mhhss6 .5660001. 0160001. 01， 并且不大于 50m ，式中：hs按稳定

45、计算的搭设高度；gk每米立杆承受的结构自重标准值（kn/m ）按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 jgj130-2001附录 a表 a-1 采用。一般工程该段的设计搭设高度为15 米，故能满足要求2、取 19.834.8 段立杆在挑梁顶面处截面为验算截面：该段除风荷载发生变化外, 其他均未发生变化 , 故只作组合风荷载时的稳定性验算. 1)、计算该段在风荷载作用下产生的最大弯矩：从前面的计算得知，三跨连续梁的最大弯矩发生在支座处， 现取跨度为 h(步距,) 的三跨梁的最大支座弯矩，根据右面的计算简图，为安全起见，取该段最大风荷载进行计算，由公式mw=0.10.851.4wkh2得：25 m

46、4.8=0.10.851.4 0.4321.52=0.115668kn.m=115668n.m 2） 、立杆组合风荷载时的整体稳定性验算：fwmanw边杆：2/60.15185.087.020598.67508011566848926.012.5748mmn（安全）角杆：（安全）3、取 34.849.8 段立杆在挑梁顶面处截面为验算截面：该段除风荷载发生变化外, 其他均未发生变化 , 故只作组合风荷载时的稳定性验算. 1)、计算该段在风荷载作用下产生的最大弯矩：从前面的计算得知，三跨连续梁的最大弯矩发生在支座处， 现取跨度为 h(步距,) 的三跨梁的最大支座弯矩，根据右面的计算简图，为安全起见

47、，取该段最大风荷载进行计算，由公式mw=0.10.851.4wkh2得：m4.8=0.10.851.4 0.5481.52=0.146727kn.m=146727n.m 2） 、立杆组合风荷载时的整体稳定性验算：fwmanw边杆：2/60.15185.087.020525.62508011566848926.012.5019mmn26 2/60.15185.087.0205094.74508014672748926.012.5748mmn（安全）角杆：2/60.15185.087.020536.68508014672748926.012.5019mmn（安全）4、取 49.864.8 段立杆在

48、挑梁顶面处截面为验算截面：该段除风荷载发生变化外, 其他均未发生变化, 故只作组合风荷载时的稳定性验算. 1)、计算该段在风荷载作用下产生的最大弯矩：从前面的计算得知，三跨连续梁的最大弯矩发生在支座处，现取跨度为h(步距, )的三跨梁的最大支座弯矩，根据右面的计算简图，为安全起见，取该段最大风荷载进行计算，由公式mw=0.10.851.4wkh2得：m4.8=0.10.851.4 0.5961.52=0.159579kn.m=159579n.m 2） 、立杆组合风荷载时的整体稳定性验算：fwmanw边杆：2/60.15185.087.0205624.76508015957948926.012.

49、5748mmn（安全）角杆：2/60.15185.087.020589.70508015957948926.012.5019mmn（安全）5、 取 64.879.8 段立杆在挑梁顶面处截面为验算截面：27 该段除风荷载发生变化外, 其他均未发生变化 , 故只作组合风荷载时的稳定性验算. 1)、计算该段在风荷载作用下产生的最大弯矩：从前面的计算得知，三跨连续梁的最大弯矩发生在支座处， 现取跨度为 h(步距,) 的三跨梁的最大支座弯矩，根据右面的计算简图，为安全起见，取该段最大风荷载进行计算，由公式mw=0.10.851.4wkh2得：m4.8=0.10.851.4 0.6391.52=0.171

50、092kn.m=171092n.m 2） 、立杆组合风荷载时的整体稳定性验算：fwmanw边杆：2/60.15185.087.020589.78508017109248926.012.5748mmn（安全）角杆：2/60.15185.087.020589.70508015957948926.012.5019mmn（安全）6、取 79.896.8 段立杆在挑梁顶面处截面为验算截面：该段除风荷载发生变化外, 总高也发生了变化 , 故轴力也发生了变化，因此必须对因轴力的变化而引起的其他对稳定性不利的因素进行验算。在这段的验算中，为今后在施工过程中，搭设高度有可能发生变化，故将搭设高度定为21 米。1

51、） 、求该处的轴心力设计值：根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001第 5.3.2-1条，不组合风荷载时：n=1.2（ng1k+ng2k）+1.4nkqn128 式中：n 脚手架轴心力设计值；ngik脚手架结构自重标准值产生的轴向力；ng2k构配件自重标准值产生的轴向力；nkqn1n 个可变荷载标准值在产生的轴向力总和，内、 外立杆可按一纵距（跨）内施工荷载总和的1/2 取值，一般情况下，仅计算施工荷载一项；边杆：n边=1.221 （0.1187+0.0768 ）+0.34591.5+1.4 0.91.5 =7.439kn 角杆：n角=1.221 （0.1037+0.07

52、68 ）+0.34591.5+1.4 0.91.5 =7.0612kn 组合风荷载时：n，=1.2（ng1k+ng2k）+0.851.4nkqn1式中：n 脚手架轴心力设计值；ngik脚手架结构自重标准值产生的轴向力；ng2k构配件自重标准值产生的轴向力；nkqn1n个可变荷载标准值在产生的轴向力总和，内、 外立杆可按一纵距（跨）内施工荷载总和的1/2 取值，一般情况下，仅计算施工荷载一项；边杆：29 n，边=1.2 21 （ 0.1187+0.0768 ） +0.3459 1.5+0.85 1.4 0.9 1.5=7.156kn 角杆：n，角=1.2 21 （ 0.1037+0.0768 ）

53、 +0.3459 1.5+0.85 1.4 0.9 1.5=6.778kn 2)、计算该段在风荷载作用下产生的最大弯矩：从前面的计算得知，三跨连续梁的最大弯矩发生在支座处，现取跨度为 h( 步距, ) 的三跨梁的最大支座弯矩，根据右面的计算简图，为安全起见，取该段最大风荷载进行计算，由公式mw=0.10.851.4wkh2得：m4.8=0.10.851.4 0.6751.52=0.180731kn.m=180731n.m 3） 、立杆的计算长度: 根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001第 5.3.3 条规定，立杆的计算长度应按下式计算：lo=kh 式中：k计算长度附加系

54、数，其值取1.155 考虑脚手架整体稳定因数的单杆计算长度系数；应按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001表 5.3.3 采用。h立杆步距；本工程取h=1.5m 根据本工程立杆横距为0.9 m;连墙件布臵为二步三跨 , 查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001表 5.3.3 ，取单杆计算长度系数 =1.50，从而计算出计算长度30 lo=kh=1.1551.5 1.5=2.6m。4） 、求出长细比=l0/=2.6/0.0158=164.56 （为钢管的回转半径，取=15.8 ） ；5） 、计算轴心受压时的稳定性系数: 由上面计算出的长细比, 查建筑施工扣

55、件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001附表 c求得轴心受压杆件的稳定系数：=0.26 6） 、立杆的整体稳定性验算：根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001第 5.3.1 条规定不组合风荷载时：fan边杆：51.5848926.074392050.830.85=144.628n/mm2 （安全）角杆：539.5548926.02.70612050.830.85=144.628n/mm2 （安全）组合风荷载时：fwmanw边杆：2/628.14485.083.0205861.91508018073148926.07156mmn（安全）角杆：31 2/628.144

56、85.083.0205888.88508018073148926.06778mmn（安全）7）搭设高度验算 : 按稳定性计算的搭设高度： 根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001第 5.3.6 条规定，应按公式5.3.6-1和公式 5.3.6-2计算，并取其最小者，现分别计算。不组合风荷载时：1394.02 . 1)25.18 .14. 114227.022 .1(205. 085.083. 048926. 02 .1)4.12. 1(2kqkkgsgnnafh=58.68m 组合风荷载时：mgawmnnafhkwkqkkgs474.551394.02 .1)48926.

57、01008.510056.025 .18.1 (4.185.014227.022 .1205.085.083.048926.02.1)(4.185.02.1 332可取 55m ， 但又根据 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范jgj130-2001第 5.3.7 条规定，经调整后的 h 为h=mhhss13.5255001. 0155001. 01，并且不大于 50m ，式中：hs按稳定计算的搭设高度；gk每米立杆承受的结构自重标准值（kn/m ）按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 jgj130-2001附录 a表 a-1 采用。32 本工程该段的设计搭设高度为21 米，故能满足要求8）

58、 、立杆在挑梁上面与水平纵杆交接处扣件抗滑移验算：从上面立杆的轴心力设计值的计算得，立杆的最大轴心力为边杆，其值为7.439kn扣件抗滑移承载力设计值rc=8kn （安全）从前面根据我国的一般计算方法进行验算来看，该脚手架的立杆不管从稳定性或搭设高度来看，均能满足要求，为安全起见，现再引用其他的方法再次进行验算。查高层建筑施工手册介绍，英国将立柱简化为具有初始弯曲的簿壁压弯的两端铰支构件，计算简图如图24所示。eyomeyomeywauwauan22121式中：wmanymax（n/mm2）；22ee（n/mm2）；uom跨中最大初始弯曲桡度（）；a构件计算截面面积（ mm2）；w 构件截面抵

59、抗矩（ mm3） ；英国在 1982年形成实施规范， 对扣件式钢管脚手架中的立柱的允许应力计算修正为：yyynzfffank2212133 式中：n立柱的设计荷载（ n）；kz考虑钢管的平直度、锈蚀程度等影响因素的附加因素，通常kz=2；an单根钢管的截面面积（ mm2）取an=4.89102mm ；fy立柱的设计强度（ n/mm2）；=0.3（il1000）2，l为脚手架步高（ ）；i 为单根钢管的回转半径（）；l/i 为单根钢管的长细比； l0为立柱的计算长度；则 l0=l，是长度系数，考虑直角扣件具有一定的抗扭能力，把立柱看作是弹性抗扭的压杆更切合实际，考虑多支座对杆端的附加影响，故将计

60、算长度用长度系数修正，若将立柱端支座考虑为铰支，则 =1.0，若将立柱端支座考虑为弹性支座，则=0.51，本工程取 =1.0;i 为钢管的回转半径取 i=15.8mm 欧拉临界应力，22e，e为钢管的弹性模量（ n/mm2） ，为单根钢管的长细比， =l0/i 。考虑脚手架局部稳定时的设计荷载计算如下: l0=l=1.01500=1500mm 94.948.1515000l225222/56.20394.991006.21416.3mmne27.08.1510015003 .01003. 0220l取 fy=170n/mm2 则: 扣件式钢管脚手架中的立柱的允许设计荷载为: 34 n=yyyz