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1、附录A（参考性附录）脚手架的设计计算A.1脚手架设计计算的项目a)对脚手板、小横杆、大横杆等受弯杆件的强度计算，并验算受弯杆件的变形，（L/150及10mm）和扣件的抗滑承载力的计算；b)对立杆的稳定性计算；c)计算连墙杆的强度、稳定和连接强度；d)计算立杆地基的承载力。A.2例题条件：双排脚手架采用密目网全封闭，搭设高度H=40m，立杆横距b（架宽）=1.3m，立杆纵距l=1.5m，大横杆步距h=1.5m，铺木脚手板4层，同时施工二层，施工载荷Qk=2KN/m2（装修架），连墙杆布置为两步三跨（2h3L）计算脚手架整体稳定。一、不考虑风载荷时式中：N计算立杆段的轴向力设计值；轴心受压杆的稳定
2、系数；A立杆的截面面积；f钢材抗压强度设计值（f=205N/mm2）一） 求N值1、NG1K（一步一纵距自重全高）（所有材料重力查表A.1）。立杆。立杆长度为脚手架的步距h，因脚手架为双排，所以还要乘以2，再乘以每米长钢管重量，就等于一步一纵距立杆的自重。2h自重=21.50.0384=0.1152KN大横杆。大横杆长度为脚手立杆纵距L，因脚手架里、外排各有一根大横杆，所以乘以2，再乘以每米长的钢管重量。2L自重=21.50.0384=0.1152KN小横杆。脚手架每纵距一步内只有一根小横杆，在立杆与大横杆的交点处，小横杆伸出外排10cm，伸出内排35cm，双排脚手架宽度b，里排立杆距墙50c
3、m。0.1+b+0.35=1(0.1+1.3+0.35)0.0384=0.0672KN扣件。扣件个数为：一根小横杆上2个，立杆与大横杆交点处1个乘以2（双排架），加上接长用扣件（立杆及大横杆按每6m用一个对接扣件）（h/62+L/62）2+2+（h/62+L/62）0.015=(2+2+1)0.015=0.075KN合计每步架NG1K=0.1152+0.1152+0.0672+0.075=0.373KN脚手架全高40m，折合步所以NG1K=270.373=10.07KN/2=5.035KN以上计算的自重10.07KN，因为双排，自重10.07KN除以2，得到一根立杆承重的NG1k。NG1K的计
4、算也可采用查表A.3。2、NG2K（构配件全高纵距自重） / 脚手板。脚手板按平方米计算，其长度即为立杆纵距l，其宽度是沿脚手架宽度b满铺，另外还要加上一小横杆向里伸出的35cm，也应铺板，本例要求铺4层。4（b+0.35）L0.35=4(1.3+0.35)1.50.35=3.465KN小横杆及扣件，由于铺脚手板，所以还要在原有两根小横杆中间再加一根，同时还要增加两个扣件。（4层小横杆长钢管自重）+（4层2个扣件扣件自重）=（41.750.0384）+(420.015)=0.269+0.12(KN)护栏与扣件，按照规定，作业层外排架临边防护为两道防护栏杆，原有一道大横杆，尚需再增加一根大横杆及
5、一个扣件：（2个作业层l自重）+（2层1个扣件自重）=(21.50.0384)+(210.015)=0.115+0.03(KN)挡脚板。2层作业层还应设置挡脚板，计算时用2层立杆纵距L挡脚板每米重。21.50.08KN/m=0.24KN剪刀撑。剪刀撑按水平6跨，垂直6步一组设置，交叉与地面45,若立杆为1，斜杆即为，现步距及纵距都是1.5m，斜杆长为m，因为是交叉两根杆，还要乘以2。又因脚手架6步设一组，共27步，27/6，才是脚手架在一纵距全高的剪刀撑所用钢管长度，再乘以每米钢管重量，最后再加所有扣件。2根=20.015=0.73+0.15(KN)密目网、密目网按1.8m6m网每片重3kg计
6、。1.86=10.8m2合0.003KN/m2401.50.003=0.18KNNG2K=3.465+0.269+0.12+0.115+0.03+0.24+0.73+0.15+0.18=5.3KN一根立杆配件自重NG2K=5.3/2=2.65KN3、NQK（施工荷载）NQK=2KN/m22层=4KN/m2NQK=1.5(1.3+0.35)4=9.9KN一根立杆的施工荷载NQK=9.9/2=4.95KN4、各值代入公式求N。N=1.2(NG1K+ NG2K)+1.4NQK=1.2(5.035+2.65)+1.44.95=16.16KN二）求A。A=单根立杆截面=4.89cm2三）求1、先计算 =
7、式中：K计算长度附加系数（取K=1.155）计算长度系数（查表A.5） =1.55h立杆步距i=立杆截面回转半径（查表A.4） i=1.58cm2、查表A.6，当=170时，=0.245四）（安全）二、验收搭设高度规范规定：脚手架搭设高度不超过50m；当搭设高度25m时，应按下列公式进行高度调整：式中：H脚手架允许搭设高度（m） Hs理论计算的搭设高度。当不考虑风载时式中gk每米立杆可承受的结构自重标准值（KN/m） 可查表A.3。H=（满足要求）三、考虑风载时1、计算N值组合风载荷时，N值的计算公式为：N=1.2(NG1K+ NG2K)+0.851.4NQK=1.2(5.305+2.65)+
8、0.851.44.95=15.11KN2、计算风载产生的应力wk风荷标准值wk=0.7szw0s(体系系数)，本例题按框架s=1.3（挡风系数），本例题密目网封闭=0.4则s=1.3=1.30.4=0.52z(风压高度变化系数)，按郊区（B类），5m高取值（因为前面例题计算最底部立杆段）查表A.2，得z=0.80。w0（基本风压），本例题按天津地区查规范取0.40KN/m2将以上值代入公式：wk=0.70.520.800.40=0.117KN/m2L（脚手架立杆纵距）=1.5mh（步距）=1.5m所以=0.047KNm=47000Nmm（W=5.08cm3）3、立杆轴力与风荷载叠加（安全）4、
9、验算搭设高度 H=（满足要求）5、验算连墙杆风荷载作用于每个连墙杆的轴向力：NL=1.44wKAW+N0wk=0.7szw0式中：Aw每个连墙杆负责面积； N0连墙杆约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（KN），双排架取5（计算连墙杆按最不利情况计算，脚手架越高，z值越大，本脚手架为40m高，此时z应取40m高处，z=1.56）wK=0.70.521.560.40=0.227KN/m2AW=2h3L=34.5=13.5m23、N0双排架取5KN所以NL=1.40.22713.5+5=9.29KN28KN(2个扣件抗滑移值)6、小结通过对例题的计算可以看出，采用扣件式钢管脚手架，搭设一个高度40m
10、的双排装修架，用单管做立杆，架宽1.3m，立杆纵距1.5m，大横杆步距1.5m，连墙杆按两步三跨布置，同时施工两层的情况，当搭设符合构造和质量要求时（因为脚手架的整体稳定是靠计算结果和构造质量两个方面来保障的），一般可以满足安全和使用要求。在基本风压0.4KN/m2地区使用，经验算，风荷载对其影响不大，只要按照规定设置连墙杆，脚手架整体稳定可得到保障。四、地基与基础的计算1、地基容许承载力确定地基容许承载力可以根据地基土的种类及其物理状态指标（如密实度、含水量、孔隙比等）确定。地基承载力设计值按下式计算：f=Kfk式中：f地基承载能力设计值（KN/m2）；fk地基承载能力标准值（按建筑地基基础
11、设计规范（GBJ7）采用；K调整系数（碎石、砂土、回填土取0.4，粘土取0.5，岩口、混凝土取1.0）2、基础底面的平均压力根据基础上作用的荷载和地基容许承载力，进行基础底面尺寸的计算。一般可按照现场条件初步选择基础底面尺寸，然后计算地基承载能力，再根据地基承载力校核基础底面尺寸。立杆基础底面的平均压力应满足下式要求：式中：N脚手架立杆传至基础顶面的轴向力设计值；A基础底面面积；P立杆基础底面的平均压力设计值；f地基承载力设计值五、双立管脚手架计算当脚手架搭设高度接近或超过50m时，可采用双立杆进行加强，以增加脚手架的整体稳定性。下面计算双立杆脚手架例题：条件：搭设高度H=50m； 立杆纵距L
12、=1.5m； 大横杆步距h=1.8m； 立杆横距（架宽）b=1.3m； 连墙杆设置按2步3跨； 密目网全封闭； 铺木脚手板4层，同时施工2层； 施工荷载Qk=2KN/m2(装修架)计算。一）选择双立杆高度1、可以先按前题计算出单立杆允许搭设的高度（不应大于30m），然后再用50m全高减去单立杆允许高度，剩下高度按双立杆搭设；2、也可以采用先假设一个双立杆的高度（一般按单立杆不大于24m为宜，最大不超过30m），上部为单立杆下部为双立杆，进行验算是否满足稳定要求，当不能满足时重新改变条件验算，直到满足要求。3、本例题采用第二种方法。为加强脚手架，下部20m采用双立杆。脚手架全高50m，步距1.8
13、m，双杆：11步1.8m=19.8m，单杆：17步1.8m=30.6m。二）验算脚手架整体稳定1、求N值（验算最底部压杆轴力）NG1K一步一纵距单立杆又立杆立杆21.80.0384大横杆21.50.0384小横杆(1.3+0.1+0.35)0.0384扣件 50.015=0.138=0.115=0.067=0.0752=0.276=0.115=0.0677.50.015=0.113小 计合计NG1K=17步0.3950.395=6.7150.57111步0.571=6.281单杆+双杆=6.715+6.281=13KN（里排+外排）NG1k（单排）=NG2k脚手板：4层（1.3+0.35）1.
14、50.35=3.465KN小横杆+扣件：4层（1.750.0384+20.015）=0.389KN护栏+扣件：2层（1.50.0384+0.015）=0.145KN挡脚板：2层1.50.080=0.24KN剪刀撑+扣件：密目网：50m1.50.003=0.225KN合计NG2k=3.465+0.389+0.145+0.24+1.24+0.225=5.70KN（里排、外排）NG2k（单排）=NQkQk=2KN/m22层=4KN/m2NQk=41.5(1.3+0.35)=9.9KN（里排+外排）NQk（单排）=代入公式计算N值2、求AA=最底部里排（或外排）立杆截面，为双管=2489=978mm23、求L0=kh=1.1551.55180=322cm=查表A.6=204 =0.1744、验算
