项目4脚手架工程

项目4：脚手架工程1/177脚手架是为砌筑工程、装饰工程等施工而搭设堆放材料和工人施工作业用临时构造架，它直接影响工程质量、施工安全和砌筑劳动生产率。脚手架概述2/177外脚手架3/177▲脚手架基本要求●有合适宽度（或面积）、步架高度、离墙距离，能满足工人操作、材料堆放和运输需要；●有足够强度、刚度和稳定性，确保施工期间在多种荷载作用下，脚手架不变形、不倾斜不摇晃；●搭拆和搬运方便，能数次使用；●因地制宜，就地取材，尽可能节省用料。4/1774.1单、双排扣件式钢管外脚手架设计与验算4.1.1单、双排钢管外脚手架基本构造及要求1.组成

▲扣件式钢管脚手架组成：●钢管●扣件●底座5/177●钢管应优先采取外径48mm、壁厚3.5mm焊接钢管。用于立杆、纵向水平杆和剪刀撑斜杆钢管长度宜为4.0～6.5m，用于横向水平杆钢管长度宜为2.1~2.2m●扣件为钢管之间扣接连接件，其基本形式有三种：直角扣件，用于连接扣紧两根互相垂直交叉钢管；回转扣件，用于连接扣紧两根平行或呈任意角度相交钢管；对接扣件，用于钢管对接接长。●底座是设于立杆底部垫座，见下列图。回转扣件直角扣件对接扣件6/177直角扣件对接扣件回转扣件7/177对接扣件8/177直角扣件9/177

底座一般采取厚8mm、边长150～200mm钢板作底板，上焊150mm高钢管。底座有内插式和外套式。10/177扣件式钢管脚手架分类：

单排式和双排式

单排式脚手架仅在脚手架外侧设一排立杆，仅适用于荷载较小、高度较低、墙体有一寂静强度多层房屋。

双排式脚手架沿墙外侧设两排立杆，多、高层房屋均可采取。脚手板可采取木、竹和钢等材料。

双排式脚手架支撑体系由剪刀撑和横向斜撑组成。单排式脚手架支撑体系由剪刀撑组成。11/177图4-2

多立杆式脚手架

a)立面；b)侧面（双排）；c)侧面（单排）

1—立杆；2—大横杆；3—小横杆；4—脚手板；5—栏杆；

6—抛撑；7—斜撑（剪刀撑）；8—墙体12/177多立杆式外脚手架13/177大横杆立杆小横杆竹篱板安全网多立杆式外脚手架14/177大横杆立杆小横杆脚手板15/177剪刀撑16/177立杆立杆立杆间距1.4～2m,≯2m大横杆大横杆大横杆间距1.2～1.8m,≯1.8m小横杆小横杆伸出立杆0.1m剪刀撑剪刀撑与地面夹角450剪刀撑每隔12～15m设置一道操作层操作层栏杆栏杆栏杆高度1.2m踢脚板附墙拉结扫地杆离地面0.1～0.3m架宽0.9～1.2m内立杆离墙≯0.35m1扣件式钢管脚手架17/1772.构造及施工流程多立杆式外脚手架一般构造要求见表4.1。（1）单双排式脚手架搭设流程

在牢靠地基弹线、立杆定位摆放扫地杆竖立杆并与扫地杆扣紧装扫地小横杆并与立杆和扫地杆扣紧

装第一步大横杆并与各立杆扣紧安第一步小横杆安第二步小横杆加临时斜撑杆，上端与第二步大横杆扣紧（安装连接件后拆除）

装第三、四步大横杆和小横杆安装二层与柱拉杆接立杆加设剪刀撑铺设脚手板，绑扎防护及挡脚板、立挂安全网18/177（2）单双排式脚手架拆除流程

由上而下、后搭者先拆、先搭者后拆

同一部位拆除次序是：栏杆脚手板剪刀撑大横杆小横杆立杆。19/177扣件式钢管脚手架（落地式）搭设施工1.2安全要求20/177扣件式钢管脚手架搭设施工高层建筑搭设双立柱扣件式钢管脚手架挑平网卸料平台立柱及剪刀撑均采取双杆1.2安全要求21/1774.1.2单、双排扣件式钢管外脚手架设计步骤

开始脚手架基本参数选择荷载参数计算或选用纵、横向杆计算扣件抗滑移计算立杆荷载计算立杆稳定性验算连墙件计算立杆地基承载力计算脚手架设计图

22/1774.2满堂扣件式钢管脚手架和支撑架设计与验算

概念:满堂扣件式钢管脚手架简称满堂脚手架,在纵、横方向，有不少于三排立杆并与水平杆、水平剪刀撑、竖向剪刀撑、扣件等组成脚手架。该架体顶部作业层施工荷载通过水平杆传递给立杆，顶部立杆呈偏心受压状态。满堂扣件式钢管支撑架简称满堂支撑架,在纵、横方向，有不少于三排立杆并与水平杆、水平剪刀撑、竖向剪刀撑、扣件等组成承力构造。该架体顶部作钢构造安装等施工荷载通过可调托架传递给立杆，顶部立杆呈轴心受压状态。

适用范围:满堂脚手架主要用于单层厂房、展览大厅、体育馆等层高和开间较大建筑顶部施工。23/177里脚手架——满堂脚手架24/1774.2.1满堂脚手架构造要求

(1)满堂脚手架搭设高度不宜超出36m；(2)施工层不得超出1层；(3)满堂脚手架应在架体外侧四周及内部纵横向每6~8m由底到顶设置连续竖向剪刀撑;剪刀撑宽度应为6~8m;(4)满堂脚手架高宽比不宜大于3;当高宽比大于2时，应在架体四周和内部水平间隔6m～9m，竖向间隔4m～6m设置连墙件与建筑构造拉结，当无法设置连墙件时，应采取设置钢丝绳张拉固定等措施。25/1774.2.2满堂支撑架构造要求

(1)满堂支撑架搭设高度不宜超出30m；(2)满堂支撑架应根据架体类型设置剪刀撑。

分类：

一般型：当架体沿外侧周围及内部纵、横向每隔5m～8m，设置由底至顶连续竖向剪刀撑，在竖向剪刀撑顶部交点平面设置连续水平剪刀撑且水平剪刀撑距架体底平面或相邻水平剪刀撑间距不超出8m时，定义为一般型满堂支撑架；加强型：当连续竖向剪刀撑间距不大于5m，连续水平剪刀撑距架体底平面或相邻水平剪刀撑间距不大于6m时，定义为加强型满堂支撑架。

26/1771.一般型

(1)架体外侧四周及内部纵横向每5~8m由底到顶设置连续剪刀撑,剪刀撑宽度应为5~8m;(2)当支撑高度超出8m,或施工总荷载大于15kN/m2,或集中荷载大于20kN/m2支撑架,扫地杆设置层应设置水平剪刀撑。2.加强型

(1)当立杆纵横间距为0.9×0.9m~1.2×1.2m,在架体外侧四周及内部纵横向每4跨(且不大于5m),应由底到顶设置连续剪刀撑,剪刀撑宽度应为4跨;(2)当立杆纵横间距为0.6×0.6m~0.9×0.9m(含0.6×0.6m,0.9×0.9m)在架体外侧四周及内部纵横向每5跨(且不大于3m),应由底到顶设置连续剪刀撑,剪刀撑宽度应为5跨;(3)当立杆纵横间距为0.4×0.4m~0.6×0.6m(含0.4×0.4m),在架体外侧四周及内部纵横向每3~3.2m,应由底到顶设置连续剪刀撑,剪刀撑宽度应为3~3.2m。

27/1774.3悬挑式脚手架设计与验算概念:悬挑式脚手架简称挑架，是将外脚手架搭设在建筑物外边缘向外伸出悬挑结构上。悬挑式脚手架可分为脚手架部分和悬挑结构两部分。脚手架部分一般采取扣件式钢管脚手架，悬挑部分一般采取附着钢三角式或悬臂钢梁式。4.3.1悬挑式脚手架构造要求（1）一次悬挑式脚手架高度不宜超过20m；（2）悬挑承力钢梁宜采取双轴对称截面型钢，其截面高度不应小于160mm。（3）固定悬挑钢梁锚环钢筋直径与U形螺栓直径应按设计确定，U形锚环钢筋或锚固螺栓直径应大于16mm。（4）悬挑钢梁固定段长度不小悬臂长度1.25倍。28/177★悬挑脚手架29/177专用悬挑钢梁水平布置悬挑钢梁楼面锚固型钢悬挑脚手架搭设1.4其他脚手架构造共47页

第21页30/177采取悬挑三角桁架挑脚手架采取杆件支挑构造挑脚手架1.4其他脚手架构造共47页

第22页31/177悬挑脚手架搭设过程——1、安装预埋件32/177悬挑脚手架搭设过程——2、安装悬挑槽钢33/177悬挑脚手架搭设过程——3、搭设置杆、横杆、挂安全网、设斜撑34/177从内部看悬挑脚手架从外面看悬挑脚手架35/1774.4其他脚手架

脚手架分类

1、按其所用材料分为木脚手架、竹脚手架、钢管脚手架和金属脚手架；2、按用途分为构造脚手架、装修脚手架、承重和支撑脚手架和防护用脚手架；

3、按搭设位置分为外脚手架和里脚手架；4、按支固方式划分为落地式脚手架、悬挑脚手架、附墙悬挂脚手架、吊脚手架、附着升降脚手架、水平移动脚手架等；

5、按设置形式分为单排脚手架、双排脚手架、满堂脚手架等；

36/1774.4.1常见里脚手架构造及适用范围里脚手架是搭设在建筑物内部地面或楼面上脚手架，可用于构造层内砌墙、内装饰等。由于要随施工进度频繁装拆、转移，因此里脚手架应轻便灵活、装拆方便。常用里脚手架构造形式有折叠式、支柱式和门架式等。37/1771、折叠式里脚手架

根据材料不一样,折叠式里脚手架分为角钢、钢管和钢筋折叠式里脚手架，适用于民用建筑内墙砌筑和内粉刷。其搭设间距：砌墙宜为1.0~2.0m,粉刷时宜为2.0~2.5m，可搭设两步，第一步高约为1m，第二步高约1.6m。38/17739/1772、支柱式里脚手架支柱式里脚手架由支柱和横杆组成，上铺脚手板,适用于砌墙和内粉刷。搭设间距：砌墙时不超出2.0m，粉刷时不超出2.5m。支柱式里脚手架支柱有套管式和承插式两种形式。40/177图3-13

套管式支柱

1—支脚；2—立管；3—插管；4—销孔41/1773、门架脚手架门架式里脚手架由两片A形支架与门架组成；适用于砌墙和粉刷；支架间距：砌墙时不超出2.2m，粉刷时不超出2.5m，其架设高度为1.5～2.4m。

42/177图4-19

门架式里脚手架

a)A形支架与门架；b)安装示意

1—立管；2—支脚；3—门架；4—垫板；5—销孔43/1774.4.2吊挂式脚手架吊挂式脚手架也称为吊篮，主要用于建筑外墙施工和装修。它是将架子（吊篮）悬挂点固定在建筑物顶部悬挑出来构造上，通过设在每个架子上简易提升机械和钢丝绳，使架子升降，以满足施工要求。适用于高层框架和剪力墙构造外墙装饰施工。44/177吊篮一般分手动与电动两种，目前我国采取手动吊篮较多，并且都是在施工现场根据工程特点自行设计，并用扣件钢管组装而成，比电动吊篮经济实用。但用于高层建筑外墙面维修、清扫时，采取电动吊篮（或擦窗机）则具有灵活、轻便、速度快长处。45/177★电动吊篮电动吊篮主要由工作吊篮、提升机构、绳轮系统、屋面支承系统及安全锁组成。46/177电动吊篮47/177组装式脚手架48/1774.4.3竹木脚手架在我国南方地域和广大乡镇地域仍时常使用传统竹、木脚手架。木脚手架一般使用剥皮杉杆，竹脚手架应用生长3年以上毛竹。竹木脚手架一般构造要求见书表4.5.49/1774.4.4升降式脚手架

升降式脚手架是沿构造外表面满搭脚手架，在构造和装修工程施工中应用较为方便，但费料耗工，一次性投资大，工期亦长。因此，近年来在高层建筑及筒仓、竖井、桥墩等施工中发展了多种形式外挂脚手架，其中应用较为广泛是升降式脚手架，包括自升降式、互升降式、整体升降式三种类型。类型:1.自升降式脚手架

2.互升降式脚手架

3.整体升降式脚手架50/177升降式脚手架主要特点是：①脚手架不需满搭，只搭设满足施工操作及安全各项要求高度；②地面不需做支承脚手架坚实地基，也不占施工场地；③脚手架及其上承当荷载传给与之相连构造，对这部分构造强度有一定要求；④随施工进程，脚手架可随之沿外墙升降，构造施工时由下往上逐层提升，装修施工时由上往下逐层下降。51/177图4.20

自升降式脚手架爬升过程

a)爬升前位置；b)活动架爬升(半个层高)；c)固定架爬升(半个层高)

1--活动架；2—固定架；3—附墙螺栓；4—倒链52/177图4.21互升降式脚手架爬升过程a)第n层作业；b)提升甲单元；c)提升乙单元；d)第n+1层作业53/177图4.22

整体升降式脚手架

a)立面图；b)侧面图

1—上弦杆；2—下弦杆；3—承力桁架；4—承力架；5—斜撑；6—电动倒链；

7—挑梁；8—倒链；9—花篮螺栓；10—拉杆；11—螺栓54/177整体电动式爬架4升降式脚手架共47页

第36页55/177爬架在主体施工阶段上爬

在装修阶段下降爬架分片下降

操作中4升降式脚手架共47页

第37页56/1774.4.5门式脚手架门式脚手架又称框组式脚手架、多功能门型脚手架，是目前国际上应用较为普遍脚手架之一。它有很多用途，除用于搭设外脚手架，还能够用于搭设内脚手架、工作台和模板支架等。门式脚手架由门式框架（门架）、交叉支撑（剪刀撑）和水平梁架或脚手板构成基本单元。基本单元通过连接棒、锁臂连接并增加底座、垫板组成整片脚手架。57/177图4.23

门式钢管脚手架

a)基本单元；b)门式外脚手架

1—门式框架；2—剪刀撑；3—水平梁架；4—螺旋基脚；

5—连接器；6—梯子；7—栏杆；8—脚手板58/177长处：搭设高度可达60m（一般限制在45m），可满足多层同步作业（45m下列可二层同步作业，38m下列可三层同步作业，17m下列可四层同步作业），门式脚手架搭设方便简单（只要按照产品目录所列使用荷载和搭设要求进行施工）。

缺陷：标准门架架宽1.2m、架高1.7m作为砌筑架略显不适。施工中要求严格控制各类施工荷载。门式钢管脚手架应用3门式钢管脚手架59/177门式脚手架搭设与拆除门型脚手架一般按下列程序搭设：

铺放垫木(板)→拉线、放底座→自一端起立门架并随后装剪刀撑→装水平梁架(或脚手板)→装梯子→需要时，装设一般纵向水平杆→装设连墙杆→照上述步骤，逐层向上安装→装加强整体刚度长剪刀撑→装设顶部栏杆。60/177组装式脚手架61/177组装式脚手架62/177组装式脚手架63/1774.4.6碗扣式脚手架碗扣式钢管脚手架是我国参照国外经验自行研制一种多功能脚手架，其杆件节点处采取碗扣连接，由于碗扣是固定在钢管上，构件所有轴向连接，力学性能好，其连接可靠，组成脚手架整体性好，不存在扣件丢失问题。

碗扣式钢管脚手架由钢管立杆、横杆、碗扣接头等组成。其基本构造和搭设要求与扣件式钢管脚手架类似，不一样之处主要在于碗扣接头。64/177

碗扣式钢管脚手架是一种多功能工具式脚手架。由主部件、辅助构件、专用构件三大类组成，全系列分为23类、53种规格，除能作为一般单双排脚手架、支撑架外，还可用作支撑柱、物料提升架、悬挑脚手架、爬升脚手架等。碗扣接头节点大样碗扣式钢管脚手架组装65/177

碗扣接头是该脚手架系统关键部件，它由上碗扣、下碗扣、横杆接头和上碗扣限位销等组成。（图3-5）

上碗扣、上碗扣和限位销按60cm间距设置在钢管立杆之上，其中下碗扣和限位销则直接焊在立杆上。组装时，将上碗扣缺口对准限位销后，把横杆接头插入下碗扣内，压紧和旋转上碗扣，利用限位销固定上碗扣。碗扣接头可同步连接4根横杆，能够互相垂直或偏转一定角度。

66/177碗扣式钢管脚手架搭设中整洁划一碗扣式钢管脚手架碗扣式接头大样2碗扣式钢管脚手架共47页

第26页67/177碗扣式脚手架作桥梁支模架一幅建筑艺术画碗扣式脚手架杆件2碗扣式钢管脚手架共47页

第27页68/17769/17770/177碗扣式脚手架搭设要求

碗扣式钢管脚手架立柱横距为1.2m，纵距根据脚手架荷载可为1.2m，1.5m，1.8m，2.4m，步距为1.8m，2.4m。搭设时立杆接长缝应错开，第一层立杆应用长1.8m和3.0m立杆错开布置，往上均用3.0m长杆，至顶层再用1.8m和3.0m两种长度找平。高30m下列脚手架垂直度应在1/200以内，高30m以上脚手架垂直度应控制在1/400～1/600，总高垂直度偏差应不大于100mm.

71/177碗扣式钢管脚手架72/17773/177碗扣式钢管脚手架——主构件74/177碗扣式钢管脚手架75/1774.5质量标准与安全技术4.5.1质量标准1、设计计算并编制施工方案；2、

扣件；3、脚手板；4、脚手架及脚手架塔；5、作业层脚手板；6、连墙件；7、高度76/1774.5.2安全技术(1)架子工应持证上岗；(2)架子工作业时，必须戴安全帽、系安全带、穿软底鞋;(3)钢管上严禁打孔;(4)作业层上施工荷载应符合设计要求,不得超载;(5)具有足够强度、刚度和稳定性，确保施工期间在要求荷载作用下不发生破坏。

77/1774.5.3检测办法(1)观测法;(2)手板检查;(3)尺量检查;(4)角尺检查;(5)经纬仪检查;(6)水平仪检查;

(7)扭拒测力扳手检查;(8)力学试验。78/177扣件式钢管脚手架设计计算79/17780/17781/177一、脚手架设计内容

1.设置方案选择：脚手架类型、构架形式、尺寸、对应设置措施。2.承载力可靠性验算：构架构造、地基基础、其他支撑构造。3.安全使用措施：作业面防护、整架和作业区域防护、安全搭设、移动拆除措施、安全使用措施。82/177二、脚手架构造设计项目

1.构架整体稳定性验算，可转化为立杆稳定性计算。2.单肢立杆稳定性计算。3.平杆抗弯和挠度计算。4.连墙杆强度、稳定性计算。5.抗倾覆验算。6.悬挂件、挑支撑、拉件计算。

83/177三、构造设计采取办法

脚手架承载力应按概率极限状态设计法要求，采取分项系数设计体现式进行设计，对于计算构件强度、稳定性与连接强度时，采取荷载效应基本组合设计值，永久荷载分项系数应取1.2，可变荷载分项系数应取1.4；按正常使用极限状态要求验算变形，采取荷载短期效应组合设计值。

84/177荷载效应组合

计算项目

荷载效应组合

纵向、横向水平杆强度与变形

永久荷载+施工均布活荷载

脚手架立杆稳定

①永久荷载+施工均布活荷载

②永久荷载+0.85（施工均布活荷载+风荷载）

连墙件承载力计算

单排架，风荷载+3kN

双排架，风荷载+5kN

85/177四、脚手架荷载计算

1.恒载标准值：脚手架构造自重标准值gk和构配件自重标准值Qp；

2.施工荷载标准值Qk：作业层荷载乘以作业层数；86/177表4.2.1－1脚手板自重标准值表4.2.1－2栏杆、挡脚板自重标准值87/177表4.2.2施工均布活荷载标准值88/17789/17790/1773.风荷载标准值:wk=0.7μsμzw0

μs——风载体形系数；见下表。μz——风压高度系数；按现行国标《建筑构造荷载规范》（GB50009-2023要求采取）

w0——基本风压；按现行国标《建筑构造荷载规范》（GB50009-2023要求采取）；在基本风压等于或不大于0.35KN/m2地域，对于仅有栏杆和挡脚板敞开式脚手架，当每个连墙点覆盖面积不大于30m2，构造符合规范要求时，验算脚手架立杆稳定性，可不考虑风荷载作用。

91/177离地面或海平面高度（m）地面粗糙度类别ABCD5101520304050601．171．381．521．631．801．922．032．121．001．001．141．251．421．561．611．770．740．740．740．841．001．131．251．350．620．620．620．620．620．730．840．93《建筑构造荷载规范》表7．2．1风压高度变化系数

地面粗糙度可分为A、B、C、D四类：—A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地域；—B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏乡镇和都市郊区；—C类指有密集建筑群都市市区；—D类指有密集建筑群且房屋较高都市市区。92/177敞开式单、双排扣件钢管（φ48*3.5）脚手架挡风系数ψ

步距

(m)

纵距(m)

1.2

1.5

1.8

2.0

1.2

0.115

0.105

0.099

0.097

1.35

0.110

0.100

0.093

0.091

1.5

0.105

0.095

0.089

0.087

1.8

0.099

0.089

0.083

0.080

2.0

0.096

0.086

0.080

0.077

注：当采取51*3钢管时，表中系数乘以1.06。

93/177脚手架风载体型系数μs表背靠建筑物情况全封闭敞开、框架和开洞墙脚手架情况全封闭、半封闭1.0φ

1.3φ

敞开μstw

注：1、μstw值可将脚手架视为桁架，按现行国标《建筑构造荷载规范》（GB50009-2023要求采取）表7.3.1第32项和第36项要求计算；

2、ψ为挡风系数，ψ=1.2An/Aw，其中An为挡风面积；Aw为迎风面积。敞开式单、双排架ψ值宜按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2023附录A表A-3采取。94/177密目式安全立网全封闭脚手架挡风系数计算：

1）密目式安全立网挡风系数

《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）条文说明3.0.7条有关内容，“立网应当使用密目式安全网，其标准：每10cm*10cm=100cm2面积上，有2023个以上网目。”

根据以上要求，若每目孔隙面积为A0cm，则密目式安全立网挡风系数为：95/177其中，An1为密目式安全立网在100cm2内挡风面积；（每目孔隙面积为1.3mm2）

Aw1为密目式安全立网在100cm2内迎风面积；

96/1772）敞开式扣件钢管脚手架挡风系数为：

An2为一步一纵距（跨）内钢管总挡风面积。3）密目式安全立网全封闭双排脚手架挡风系数：97/177五、纵向水平杆、横向水平杆计算

纵向水平杆、横向水平杆抗弯强度

σ=M/W≤f

M——弯矩设计值；M=1.2MGk+1.4ΣMQk

W——截面模量；

f——钢材抗弯设计值；

MGk——脚手架自重标准值产生弯矩；

MQk——施工荷载标准值产生弯矩；

98/177表5.1.6钢材强度设计值与弹性模量（N/mm2）表5.1.7扣件、底座承载力设计值（kN）99/177挠度计算：v≤[v]

纵向水平杆按三跨连续梁计算，横向水平杆按简支梁计算，双排架横杆构造外伸长度a=500时，其计算长度a1可取300。（a）双排脚手架；（b）单排脚手架

1―横向水平杆；2―纵向水平杆；3―立杆

图5.2.4横向水平杆计算跨度100/177纵向或横向杆与立杆连接时，其扣件抗滑承载力：R≤Rc

Rc——扣件抗滑承载力设计值（直角扣、旋转扣为8kN、对接扣为3.2kN）；R——纵向、横向杆传给立杆竖向作用力设计值；

101/177表5.1.8受弯构件挠度注：l为受弯构件跨度。102/177六、立杆计算

立杆稳定性按下式计算不组合风载时N/（ψA）≤f

组合风载时N/（ψA）+Mw/W≤f

N——计算立杆段轴向力设计值；

ψ——轴向受压构件稳定系数，由长细比λ定，当λ＞250时，ψ=7320/λ2,λ=l0/i

i

——回转半径，按附录B表B取l0——计算长度，l0=kμh

k——计算长度附加系数，1.155

μ——考虑脚手架整体稳定原因单杆计算长度系数，按下表取；

h——立杆步距。

103/177表B钢管截面特性

104/177脚手架立杆计算长度系数μ表

类别

立杆横距（m）

连墙件布置

二步三跨

三步三跨

双排架

1.05

1.05

1.70

1.30

1.55

1.75

1.55

1.60

1.80

单排架

≤1.50

≤1.80

≤2.00

105/177由风荷载设计值产生立杆段弯矩Mw

Mw=0.85*1.4Mwk=0.85*1.4wklah2/10Mwk——风荷载标准值产生弯矩，wk——风荷载标准值，la——立杆纵距,h——立杆步距。106/177计算立杆段轴向力设计值N：

不组合风载时

N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4ΣNQk

组合风载时

N=1.2(NG1k+NG2k)+0.85*1.4ΣNQk

NG1k——脚手架构造自重标准值产生轴力；NG2k——构配件自重标准值产生轴力；ΣNQk——施工荷载标准值产生轴力和。107/177当立杆采取单管时，敞开式、全封闭、半封闭脚手架可搭设高度HS，应按下式计算并取小值。不组合风载时:HS=[ψAf-（1.2NG2k+1.4ΣNQk）]/(1.2gk)

组合风载时:HS={ψAf-[1.2NG2k+0.85*1.4(ΣNQk+ψAMwk/W)]}/(1.2gk)式中：HS——按稳定计算搭设高度；gk——每米立杆承受构造自重标准值（kN/m）。108/177当按上述计算HS等于或大于26m时，可按下式调整且不宜超出50m：[H]=HS/（1+0.001HS）[H]——脚手架搭设高度限值（m）。109/177七、连墙杆计算

连墙杆轴力设计值：Nl=Nlw+N0

Nlw——风载产生连墙件轴向力设计值

N0——连墙件约束脚手架平面外变形所产生轴力（kN），单排取3，双排取5。

由风载产生轴向力设计值

Nlw=1.4wkAw

Aw——每个连墙件覆盖面积内脚手架外侧面迎风面积。

110/177八、立杆地基承载力计算

p≤fg

p——立杆基础底面平均压力，p=N/A；

N——上部构造传至基础面轴力设计值；

A——基础底面积；

fg——地基承载力设计值，fg=kcfgk

kc——脚手架地基承载力调整系数；碎石土、砂土、回填土为0.4；粘土为0.5;岩石、砼为1.0；

fgk——地基承载力标准值。

111/177九、落地架计算实例

1.纵杆抗弯强度及变形计算

例：设置杆纵距La=1.5m，横距Lb=1.05m，纵杆等间距设置，间距S=Lb/3=1.05/3=0.35m，施工均布荷载标准值Qk=3kN/m2，竹笆脚手架自重为Qp=0.3kN/m2。

1）抗弯强度验算：

作用在纵向水平杆永久线荷载标准值

qk1=0.3×0.35=0.105kN/m

作用在纵向水平杆可变线荷载标准值

qk2=3×0.35=1.05kN/m

112/177作用在纵向水平杆永久线荷载设计值

q1=1.2qk1=1.2×0.105=0.126kN/m作用在纵向水平杆可变线荷载设计值

q2=1.4qk2=1.4×1.05=1.47kN/m最大弯矩Mmax=0.1q1La2+0.117q2La2

=0.1*0.126*1.52+0.117*1.47*1.52=0.42kN.m抗弯强度N/mm2＜f113/1772)挠度计算

===2.2mm<La/150=10mm

114/177

2.横杆及扣件抗滑计算

例：设置杆横距为Lb，纵距为La，计算外伸长度为a1，纵杆间距为S，施工均布荷载标准值为Qk，竹笆脚手板均布标准值为Qp。115/177解：作用在纵杆上永久线荷载标准值qk1=QpS作用在纵向水平杆可变线荷载标准值qk2=QkS作用在纵向水平杆永久线荷载设计值

q1=1.2qk1=1.2QpS

作用在纵向水平杆可变线荷载设计值

q2=1.4qk2=1.4QkS116/177由纵杆传给横杆集中力标准值：

Fk=1.1qk1La+1.2qk2La=1.1QpSLa+1.2QkSLa=SLa(1.1Qp+1.2Qk)

由纵杆传给横杆集中力设计值：

F=1.1q1La+1.2q2La=1.1*1.2QpSLa+1.2*1.4QkSLa=SLa(1.1*1.2Qp+1.2*1.4Qk)117/1771)抗弯强度

当纵杆两根时:S=Lb/3

最大弯矩M=FLb/3,σ=M/W=FLb/3W当纵杆三根时:S=Lb/4

最大弯矩M=FLb/2,σ=M/W

=FLb/2W118/1772)挠度计算当纵杆两根时:S=Lb/3当纵杆三根时:S=Lb/4119/1773)扣件抗滑计算横向杆外伸端处纵向杆传给横向杆集中力设计值:F=1.1q1La+1.2q2La=1.1*1.2QpLaa1/2+1.2*1.4QkLaa1/2=0.5a1La(1.1*1.2Qp+1.2*1.4Qk)

当纵杆两根时:S=Lb/3R=2F+F/(1+a1/Lb)当纵杆三根时:S=Lb/4R=2.5F+F/(1+a1/Lb)120/1773.密目式安全立网全封闭双排脚手架整体稳定验算

例：已知立杆纵距La=1.2m，横距Lb=1.05m，步距h=1.5m，计算外伸长度a1=0.3m，钢管为Φ48*3.5mm，2步3跨连墙布置，施工地域在基本风压为0.45kN/m2大都市郊区（地面粗糙度为B类）,施工均布荷载标准值(一层操作层)Qk=3kN/m2，脚手板自重标准值0.3kN/m2，铺设四层，∑Qp1=4*0.3kN/m2，栏杆、挡脚板自重标准值Qp2=0.11kN/m，建筑构造为框架构造，用密目网全封闭脚手架，其挡风系数=0.872，密目网自重Qp3=0.005kN/m2，脚手架高度：HS=50m，[H]=48m。121/1771）分析立杆稳定计算部位组合风荷载N/（ψA）+Mw/W≤f把Mw=0.85*1.4Mwk=0.85*1.4wklah2/10wk=0.7μsμzw0

N=1.2(NG1k+NG2k)+0.85*1.4ΣNQk代入简化为：1.2HSgk/(φA)+0.85*1.4*0.7μsμzw0lah2/(10W)+1.2NG2k/(φA)+0.85*1.4ΣNQk/(φA)≤f122/177令脚手架自重产生轴压力σg=1.2HSgk/(φA)风荷载产生弯曲应力:σw=0.85*1.4*0.7μsμzw0lah2/(10W)用μs=1.3φ=1.3*0.872=1.1336代入上式σw=0.85*1.4*0.7μz*1.1336*0.45*1.2*1.52*106/(10*5.08*103)=22.6μz

根据分析计算立杆稳定验算最不利部位为脚手架底部。123/1772）验算长细比λ=kμh/i=1.155*1.5*150/1.58=164<210满足要求。124/1773)计算立杆段轴压力设计值N:脚手架构造自重产生轴力NG1k=HSgk=50*0.1291=6.455kN构配件自重标准值得产生轴向力NG2k=0.5(Lb+a1)La∑Qp1+Qp2La+La[H]Qp3

=0.5(1.05+0.3)*1.2*4*0.3+0.11*1.2+1.2*48*0.005=1.392kN施工荷载标准值产生轴向力总和ΣNQk=0.5(Lb+a1)LaQk=0.5(1.05+0.3)*1.2*3=2.43kN风荷载产生弯曲应力σw=0.85*1.4*0.7μz*1.1336*0.45*1.2*1.52*106/(10*5.08*103)=22.6μz

125/1774）立杆稳定验算组合风荷载时N=1.2(NG1k+NG2k)+0.85*1.4ΣNQk=1.2(6.455+1.392)+0.85*1.4*2.43=12.31kNN/（ψA）+Mw/W=12.31*103/(0.262*489)+22.6=96.08+22.6=118.68N/mm2

<f=205N/mm2126/177不组合风载时N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4ΣNQk=1.2(6.455+1.392)+1.4*2.43=12.82kNN/（ψA）=12.82*103/(0.262*489)=100.06N/mm2

<f=205N/mm2127/1774.密目网全封闭双排脚手架连墙件计算

例：已知密目网全封闭双排脚手架,其挡风系数=0.871，脚手架高50m，立杆纵距La=1.2m，步距h=1.8m，连墙件按2步3跨布置，建筑构造形式为框架构造，基本风压0.45kN/m2，地面粗糙类别为B类，连墙件采取Φ48╳3.5mm。用扣件连接。

128/177解：脚手架上水平风载标准值wk=0.7μsμzw0

计算部位取50m处，地面粗糙度为B类，风压高度变化系数μz=1.67

脚手架体形系数μs=1.3φ=1.3*0.871=1.1323

wk=0.7μsμzw0=0.7*1.67*1.1323*0.45=0.60kN/m2

连墙件轴力Nl=Nlw+N0=1.4wkAw+5=1.4*0.6*2*1.8*3*1.2+5=15.89kN

RC=8kN,Nl=15.89Kn＞RC

单扣不满足要求,应采取双扣件。

129/177连墙件稳定验算：λ=lH/i=50/1.58=32<[λ]=150，φ=0.912，Nl/（φA）=15.89*103/(0.912*489)=35.63N/mm2<f=205N/mm2，满足要求。130/177十、构造要求

1、纵向水平杆构造纵向水平杆宜设置在立杆内侧，长度不宜不大于3跨；纵向水平杆接长宜采取对接扣件连接，也可采取搭接。采取对接扣件应交错布置，两根相邻纵向水平杆接头不宜设置在同步或同跨内，不一样步或不一样跨两个相邻接头在水平方向错开距离不应不大于500mm，各接头中心至近来主节点距离不宜大于纵距1/3；131/177搭接长度不应不大于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端距离不应不大于100mm，纵向水平杆设置在横向杆上时，应等间距布置，且间距不应大于400mm。132/1772、横向水平杆构造主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件中心距不应大于150mm。在双排脚手架中，靠墙一端外伸长度a不应大于0.4l，且不应大于500mm；133/1773、脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采取直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处立杆上。横向扫地杆亦应采取直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方立杆上。当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。靠边坡上方立杆轴线到边坡距离不应不大于500mm。134/1774、立杆接长除顶层顶步外，其他各层各步接头必须采取对接扣件连接。立杆上对接扣件应交错布置：两根相邻立杆接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆两个相隔接头在高度方向错开距离不宜不大于500mm；各接头中心至主节点距离不宜大于步距1/3；搭接长度不应不大于1m，应采取不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端距离不应不大于100mm。立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。135/1775、连墙件布置应符合下列要求：宜接近主节点设置，偏离主节点距离不应大于300mm，一字型、开口型脚手架两端必须设置连墙件，连墙件垂直间距不应大于建筑物层高，并不大于4m（2步。）136/1776、对高度在24m下列单、双排脚手架，宜采取刚性连墙件与建筑物可靠连接，亦可采取拉筋和顶撑配合使用附墙连接方式。严禁使用仅有拉筋柔性连墙件。7、对高度在24m以上双排脚手架，必须采取刚性连墙件与建筑物可靠连接。连墙件构造必须采取可承受拉力和压力构造。

137/1778、高度在24m下列单、双排脚手架，均必须在外侧立面两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置；中间各道剪刀撑之间净距不应大于15m；高度在24m以上双排脚手架应在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。138/1779、一字型、开口型双排脚手架两端均必须设置横向斜撑，中间宜每隔6跨设置一道。高度在24m下列封闭型双排脚手架可不设置横向斜撑，高度在24m以上封闭型脚手架，除拐角应设置横向斜撑外，中间应每隔6跨设置一道。

10、当脚手架基础下有设备基础、管沟时，在脚手架使用过程中不应开挖，不然必须采取加固措施。

139/17711、脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超出相邻连墙件以上二步。

12、立杆搭设应符合要求：严禁将外径48mm与51mm钢管混合使用。13、连墙件、剪刀撑、横向斜撑搭设应符合要求：剪刀撑、横向斜撑应随立杆、纵向杆和横向杆等同步搭设。140/17714、拆除脚手架时，应符合下列要求：1）拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同步作业；2）连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙件加固。

141/17715、卸料时，各配件严禁抛掷至地面。16、旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形严禁使用，出现滑丝螺栓必须更换。17、脚手架搭设人员必须是通过按现行国标《特种作业人员安全技术考评管理规则》（GB5036）考评合格专业架子工。上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗。142/17718、作业层上施工荷载应符合设计要求，不得超载。不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆输送管等固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备。19、在脚手架有效期间，严禁拆除下列杆件：1）主节点处纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆；2）连墙件。20、脚手架接地、避雷措施应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46）要求执行。143/177某落地式扣件钢管脚手架双排脚手架，搭设高度为23.0米，立杆采取单立管。搭设尺寸为：立杆纵距1.20米，立杆横距1.05米，立杆步距1.50米。采取钢管类型为φ48×3.5，连墙件采取2步3跨，竖向间距3.00米，水平间距3.60米。施工均布荷载为3.0kN/m2，同步施工2层，脚手板共铺设4层。试进行验算。十一、例题144/177一、大横杆计算:大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆上面。按照大横杆上面脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆最大弯矩和变形。

145/1771.均布荷载值计算大横杆自重标准值P1=0.038kN/m

脚手板荷载标准值P2=0.350×1.050/3=0.122kN/m

活荷载标准值Q=3.000×1.050/3=1.050kN/m

静荷载计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.122=0.193kN/m

活荷载计算值q2=1.4×1.050=1.470kN/m146/177

大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)147/1772.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下弯矩跨中最大弯矩计算公式如下:

跨中最大弯矩为

M1=(0.08×0.193+0.10×1.470)×1.2023=0.234kN.m

148/177支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为

M2=-(0.10×0.193+0.117×1.470)×1.2023=-0.275kN.m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩最大值进行强度验算：

σ=0.275×106/5080.0=54.226N/mm2

大横杆计算强度不大于205.0N/mm2,满足要求!

149/1773.挠度计算

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下挠度,计算公式如下:

静荷载标准值q1=0.038+0.122=0.161kN/m

活荷载标准值q2=1.050kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下最大挠度

V=(0.677×0.161+0.990×1.050)×1200.04/(100×2.06×105×121900.0)=0.948mm

大横杆最大挠度不大于1200.0/150与10mm,满足要求!

150/177二、小横杆计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆上面。用大横杆支座最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆最大弯矩和变形。151/1771.荷载值计算大横杆自重标准值

P1=0.038×1.200=0.046kN

脚手板荷载标准值P2=0.350×1.050×1.200/3=0.147kN

活荷载标准值

Q=3.000×1.050×1.200/3=1.260kN

荷载设计值

P=1.2×0.046+1.2×0.147+1.4×1.260=1.996kN

小横杆计算简图152/1772.抗弯强度计算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载计算值最不利分派弯矩和均布荷载最大弯矩.

集中荷载最大弯矩计算公式如下:M=(1.2×0.038)×1.0502/8+1.996×1.050/3=0.705kN.mσ=0.705×106/5080.0=138.749N/mm2

小横杆计算强度不大于205.0N/mm2,满足要求!153/1773.挠度计算

最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载计算值最不利分派挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下:

集中荷载最大挠度计算公式如下:154/177小横杆自重均布荷载引发最大挠度

V1=5.0×0.038×1050.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.02mm

集中荷载标准值P=0.046+0.147+1.260=1.453kN

集中荷载标准值最不利分派引发最大挠度

V2=1453.080×1050.0×(3×1050.02-4×1050.02/9)/(72×2.06×105×121900.0)=2.378mm

最大挠度之和为：

V=V1+V2=2.402mm

小横杆最大挠度不大于1050.0/150与10mm,满足要求!

155/177三、扣件抗滑力计算:

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；

R——纵向或横向水平杆传给立杆竖向作用力设计值；156/1771.荷载值计算横杆自重标准值P1=0.038×1.050=0.040kN

脚手板荷载标准值

P2=0.350×1.050×1.200/2=0.220kN

活荷载标准值：

Q=3.000×1.050×1.200/2=1.890kN

荷载计算值R=1.2×0.040+1.2×0.220+1.4×1.890=2.959kN

单扣件抗滑承载力设计计算满足要求!157/177当直角扣件拧紧力矩达40--65N.m时,试验表白:单扣件在12kN荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；双扣件在20kN荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。158/177四、脚手架荷载标准值:

作用于脚手架荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括下列内容：

(1)每米立杆承受构造自重标准值(kN/m)；本例为0.1291NG1=0.129×23.000=2.969kN(2)脚手板自重标准值(kN/m2)；本例采取竹串片脚手板，标准值为0.35NG2=0.350×4×1.200×(1.050+0.300)/2=1.134kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采取栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11NG3=0.110×1.200×4/2=0.264kN159/177(4)吊挂安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.200×23.000=0.138kN经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.505kN。活荷载为施工荷载标准值产生轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和1/2取值.经计算得到，活荷载标准值

NQ=3.000×2×1.200×1.050/2=3.780kN160/177风荷载标准值应按照下列公式计算其中

W0——基本风压(kN/m2)，按照《建筑构造荷载规范》(GB50009-2023)要求采取：W0=0.600μz——风荷载高度变化系数，按照《建筑构造荷载规范》(GB50009-2023)要求采取：μz=1.420

μs——风荷载体型系数：μs=1.200

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.600×1.420×1.200=0.716kN/m2。

考虑风荷载时,立杆轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+0.85×1.4NQ161/177不考虑风荷载时,立杆轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ风荷载设计值产生立杆段弯矩MW计算公式

MW=0.85×1.4Wklah2/10其中Wk——风荷载基本风压值(kN/m2)；

la——立杆纵距(m)；

h——立杆步距(m)。162/177五、立杆稳定性计算:1.不考虑风荷载时,立杆稳定性计算其中N——立杆轴心压力设计值，N=10.70kN；

φ——轴心受压立杆稳定系数,由长细比l0/i成果查表得到，φ=0.26；

i——计算立杆截面回转半径，i=1.58cm；

l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定，

l0=2.60m；163/177l0=kuh=1.155*1.5*1.5=2.60m；k——计算长度附加系数，取1.155；u——计算长度系数，由脚手架高度确定，u=1.50；A——立杆净截面面积，A=4.89cm2；W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3；164/177

σ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到：σ=83.36N/mm2[f]——钢管立杆抗压强度设计值，

[f]=205.00N/mm