脚手架计算公式Word下载.docx
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NQk—施工荷载标准值产生得轴向力,内外立杆按一纵距（跨）内施工荷载得1/2取值查《建筑施工计算手册》表7－6得NQk=5、04KN/2=2、52KN
则R=1、2NG2k+1、4NQk
=1、2×
1、372+1、4×
2、52
=5、174KN＜Rc=8KN,满足要求。
4、脚手架搭设高度计算
已知:
立杆纵距La=1、20米,立杆横距Lb=1、05米,纵向水平杆步距h=1、8米,连墙杆按两步三跨布置,计算外伸长度a1=0、3米,钢管外径与壁厚:
φ48×
3、2mm（取壁厚3、2mm,截面面积A=458mm2）,本地区得基本风压为0、35KN/㎡
组合风荷载时
Hs=
式中HS－按稳定计算得搭设高度;
gK－每米立杆承受得结构自重标准值（KN/m）,按规范附录A表
A-1采用,gK=0、1291KN/m
－轴心受压构件得稳定系数,应根据长细比由规范附录C表C取值,=,
－立杆计算长度,;
A－立杆截面面积,按规范附录B表B采用（壁厚按3、2mm计算）,取A=4、58cm2
－钢材得抗压强度设计值,=205N/mm2
NG2K－构配件自重标准值产生得轴向力,
-施工荷载标准值产生得轴向力总与;
MWK－风荷载标准值产生得弯矩,MWK=
其中-风荷载标准值,
-立杆纵距
W－截面模量,按规范附录B表B取W=5、08cm3
4、1、验算长细比
长度附加系数取1、00
－考虑脚手架整体稳定因素得单杆计算长度系数,按规范表5、3、3取=1、55
-立杆步距,取=1800mm
－截面回转半径,按规范附录B表B采用,取
=1、58cm
［］-容许长细比,查规范表5、1、9得［］=210
则
==＜［］=210,满足要求
4、2、确定轴心受压构件得稳定系数
由
（1）知λ=176、58
查规范表附录C表C知=0、23
4、3、求构配件自重标准值产生得轴向力NG2k及施工荷载标准值产生得轴向力∑NQk总与:
查《建筑施工计算手册》表7-5、表7-6得NG2k=2、713KN,∑NQk=7、92
4、4、求由风荷载标准值产生得弯矩
MWK=
4、4、1、先求风荷载标准值wk
式中:
风压高度变化系数,查现行国家标准《建筑结构荷载规范》取=0、54
脚手架风荷载体形系数,查规范表4、2、4中得规定,取=1、3φ,查规范附录A表A-3,得φ=0、105,则=1、3φ=1、3×
0、105=0、137
基本风压,查现行国家标准《建筑结构荷载规范》取=0、35KN/m2
4、4、2、
=0、7×
0、54×
0、137×
0、35=0、018KN/m2
4、4、3、MWK==
4、5、求脚手架得搭设高度Hs
根据公式
代入数值:
=56、8m
4、6、求单管脚手架得搭设高度限值:
但根据规范5、3、7条规定脚手架搭设高度等于或大于26m时,可按上式调整且不得超过50m,因此须采取措施:
32#楼脚手架上部36m采用单管立杆,折合步数n1=36÷
1、8=20步,实际高度20×
1、8=36m,下部双管立杆得高度为45m,折合步数n2=45÷
1、8=25步。
实际高度25×
1、8=45m,架体实际搭设高度（25步＋20步）×
1、8=81m;
34#楼脚手架上部32、4m采用单管立杆,折合步数n1=32、4÷
1、8=18步,实际高度18×
1、8=32、4m,下部双管立杆得高度为45m,折合步数n2=45÷
1、8=45m,架体实际搭设高度（25步＋18步）×
1、8=77、4m。
5、脚手架稳定性验算:
立杆稳定性公式（组合风荷载时）
式中N－立杆段得轴向力设计值;
－轴心受压构件得稳定系数,根据长细比由规范附录C表C取值,=,
－计算长度,;
A－立杆截面面积,按规范附录B表B采用（壁厚按3、2mm计算）,
取A=4、58cm2
Mw－立杆段由风荷载设计值产生得弯矩;
5、1、求立杆段得轴向力设计值:
查规范附录A表A-1知每米立杆承受得结构自重标准值gk=0、1291KN/m
5、1、1、因底部立杆轴力最大,故先验算双管部分（已知脚手架高度80、4m,45m以下为双立杆,共25步,脚手架钢管重量为0、0384KN/m,扣件自重为0、014KN/个,）。
确定主、副立杆荷载分配
5、1、1、1:
副立杆每步与纵向水平杆扣接,扣接节点靠近主节点,与脚手架形成整体框架,副立杆应承担部分脚手架结构自重与部分上部传下得荷载。
5、1、1、2:
根据试验结果表明:
主立杆可承担上部传下荷载得65%,副立杆分担35%左右。
则N,G1K=（NG1K+45×
0、0384+24×
0、014）×
0、65
=（80、4×
0、1291×
2+1、88+0、34）×
=14、94KN
5、1、1、3:
NG2K=（Lb+a1）LaΣQp1+La∑Qp2+La[H]Qp3
NG2K－构配件自重标准值产生得轴向力;
木质脚手板自重标准值（满铺四层）:
∑Qp1=4×
0、35KN/㎡=1、4KN/㎡
立网自重标准值:
Qp3=0、005kN/㎡
栏杆、挡脚板自重标准值:
∑Qp2=0、14KN/m×
2=0、28KN/m
NG2K=（1、20+0、3）×
1、2×
4×
0、35+1、2×
0、14×
2+1、2×
80、4×
0、005
=3、34KN
5、1、1、4:
∑NQk=（Lb+a1）La∑QK
式中-施工荷载标准值产生得轴向力总与,内外立杆按一纵距（跨）内施工荷载总与取值
施工均布荷载标准值（按两层操作层）:
∑QK=2×
2、0KN/㎡=4、0KN/㎡
∑NQK=（1、20+0、3）×
4=7、2KN
则主立杆轴向力设计值为:
（组合风荷载时）
N=1、2（N,G1K+NG2K）+0、85×
1、4
=1、2×
（14、94+3、34）+0、85×
1、4×
7、2
=30、504KN
5、2、计算值:
根据长细比由规范附录C表C取值,
==,
式中长度附加系数取1、00
-立杆步距
5、3、计算风荷载设计值产生得立杆段弯矩Mw
根据规范Mw=0、85×
1、4Mwk=
式中Mw—风荷载标准值产生得弯矩;
－风荷载标准值;
—立杆纵距;
其值计算根据公式:
=0、7μz×
μs×
WO
式中μz－风压高变化系数,地面粗糙为C类,查《建筑结构荷载规范》表7、2、1,取μz=0、54
μs－脚手架风荷载体型系数,根据规范表4、2、4得规定,取μs=,查规范附录A表A-3,得φ=0、105,则=1、3φ=1、3×
WO－基本风压,查《建筑结构荷载规范》附表D、4,取WO=0、45KN/m2
则Mw=0、85×
0、018×
1、82/10=0、0083KN/ｍ
5、4、验算立杆稳定性
代入公式:
证明主立杆不稳定,需要进行卸荷处理。
6、45米以上脚手架立杆（单立杆）稳定性验算:
双管立杆变截面处主立杆上部单根立杆得稳定性,最不利荷载在45m处,最不利为内立杆,要多负担小横杆向里挑出0、3m宽得脚手板及其上部活载。
密目式安全立网封闭双排（单立杆）脚手架挡风系数φ在网目密度为2300目/100cm2时,φ=0、8,此地区地面粗糙度为C类,风压高度变化系数μz=1、6,建筑物为带窗洞全砼结构,风荷载体型系数μs=1、3φ=1、3×
0、8=1、04
a、
单立杆段风荷载设计值产生得弯矩:
Mw=0、85×
=
=0、85×
0、7×
1、6×
1、04×
0、35×
1、82/10
=0、18KN•ｍ
b、构配件自重标准产生得轴向力:
NG2K=（Lb+a1）La∑QP1+QP2La+La（HS-33）QP3
=（1、20+0、3）×
4+0、14×
2×
1、2+1、2×
（80、4-45）×
=3、11KN
C、脚手架结构自重标准值产生得轴向力:
NG1K=（HS-45）gk=（80、4-45）×
0、1291=4、57KN
d、-施工荷载标准值产生得轴向力总与,内外立杆按一纵距（跨）内施工荷载总与得1/2取值
∑NQK=（1、20+0、3）×
4=7、20KN
组合风载时:
e、立杆段轴向力设计值:
N=1、2（NG1K+NG2K）+0、85×
1、4∑NQK
（4、57+3、11）+0、85×
7、20
=17、784KN
f、立杆稳定性验算
根据公式:
立杆稳定,满足要求、
7、连墙件验算
已知条件:
脚手架高度80、4m,建筑物结构形式为全现浇剪力墙结构,地面粗糙类别属C类,连墙件采用φ48×
3、2钢管,用直角扣件分别与脚手架立杆与建筑物连接,脚手架高度按最高处80、4米、
7、1、先求脚手架上水平风荷载标准值ωK
规范公式ωK=0、7μz×
根据《建筑结构荷载规范》表7、2、1计算高度取80、4米处,地面粗糙类别为C类,得风压高度变化系数μz=0、54;
根据《建筑结构荷载规范》附表D、4,取WO=0、35KN/m2,脚手架风荷载体型系数μs;
根据规范表4、2、4得规定（全封闭脚手架）,取μs＝,取则μs==1、3×
则ωK=0、7×
0、35=0、018KN/m2
7、2、
求连墙件轴向力设计值:
-风荷载产生得连墙件轴向力设计值,按下式计算:
-每个连墙件得覆盖面积内脚手架外侧得迎风面积。
-连墙件约束脚手架平面外变形所产生得轴向力,双排脚手架NO取5KN
=1、4+5=1、4×
1、5×
3×
1、2+5=6、21KN
7、3、扣件连接抗滑承载力验算
查规范表5、1、7知一个直角扣件抗滑承载力为RC=8KN
则Nt=6、21KN＜RC=8KN,证明满足要求、
连墙钢管与洞口夹持短管连接时,用双直角扣件,完全满足要求。
7、4、连墙杆稳定验算
连墙杆得计算长度LH取2米
λ=LH/i=200/1、58=127<
[λ]=150
查规范表附录C表C得φ=0、412
根据公式N/φA≤f
Nt/φA=12、71×
103/0、412×
458=67、35N/mm2<
f（205N/mm2）
满足要求
8、脚手架立杆地基承载力计算
立杆横距:
1、05m,立杆纵距la=1、2m,步距h=1、8m,连墙杆为两步三跨设置;
脚手板自重标准值（按满铺4层）∑QP1=4×
0、35KN/m2=1、44KN/m2;
施工均布活荷载标准值（两层作业、一人间距2m、每人一斗灰、两箱砖合计荷载）QK=4KN/m2;
栏杆及挡脚板自重标准值取QP2=0、14KN/m;
此架体在本地区得基本风压取0、35KN/m2;
脚手架搭设高度为80、4m;
脚手架立杆底部垫通长4m长50mm厚脚手板;
地基:
外围为全部为2:
8灰土回填夯实,顶部浇筑200mm厚C20砼垫层;
查《建筑地基基础设计规范》附录五,C20砼垫层承载标准值取=200kpa=200KN/m2
计算
8、1、立杆段轴力设计值N,按组合风荷载计算:
N主=1、2（NG1K+NG2K）+0、85×
由已知条件La=1、2m,h=1、8,查规范gk=0、1291KN/m
脚手架结构自重标准值产生得轴向力N,G1K
N,G1K=（NG1K+45×
=（80、4×
=14、937KN
构配件自重标准值产生得轴向力NG2K
NG2K=Lb+a1）LaΣQp1+La∑Qp2+La[H]Qp3
施工荷载标准值产生得轴向力总与∑NQK:
∑NQK=（Lb+0、3）LaQK=0、5×
（1、20+0、3）×
4=7、2
则N主=1、2（N,G1K+NG2K）+0、85×
（14、937+3、34）+0、85×
=26、845KN
（因主立杆可承担上部传下荷载得65%,副立杆分担35%左右）则主附立杆轴力设计值为
N=26、845+26、845÷
0、65×
0、35=41、3KN
8、2、计算基础底面积A
取50mm脚手架垫板作用长度为1、2m,A=0、2×
1、2=0、24m2
8、3、确定地基承载力设计值fg:
根据规范公式
－地基承载力调整系数,对混凝土取1、155
带入数值
==231KN/m2
8、4、验算地基承载力:
由规范5、5、1公式得:
P≤
立杆基础底部得平均压力
P=
=41、3KN/0、24mm2=172KN/m2＜
=231KN/m2
证明此地基满足要求。
9、脚手架卸荷计算及分析
9、1、荷载分析与设计:
9、1、1、通过以上计算,地基承受立杆下传得轴向力且45米以下主立杆稳定性也不满足要求,为提高整个脚手架安全施工要求,满足主立杆稳定性要求,增加安全系数,减轻脚手架底部架体得承受荷载,降低脚手架基础得承受压力,必须采取分段卸荷措施。
9、1、2、分别在第33、22、19步设置卸荷钢丝绳,第19步卸荷间距为两跨并设置桁架;
钢丝绳（φ12、5）作为保险绳,在水平方向每隔4跨（≤4、8米）设置一个卸荷点,沿竖向共分成Q1、Q2、Q3共3个区段,钢丝绳应用紧绳器拉紧,使其处于绷紧状态。
卸荷点设置在暗柱及剪力墙穿墙螺栓孔上。
悬挂φ12、5钢丝绳得方法套住架体得卸荷措施,暗柱及剪力墙两侧附加200mm长50×
100mm方木,避免钢丝绳被墙柱棱角损坏,具体卸荷点见脚手架平面图,将架体得自重及施工荷载传给已浇筑完毕得墙柱,以达到卸荷目得。
根据试验表明,利用钢丝绳卸载时,每个区段有50%得荷载可以卸掉,50%得荷载下传。
荷载传递分配规则按下表考虑:
步数
卸荷点
本段钢丝绳（或基础）计算荷载
下传荷载
第33～45步
第33步
（活载＋自重）（N1）
（N1-活）×
50％
第32～22步
第22步
（活载＋自重）（N2）＋（N1-活）×
50％
［（N2-活）＋（N1-活）×
50％］×
第21～1步
第19步
（活载＋自重）（N3）＋［（N2-活）＋（N1-活）×
｛（N3-活）＋［（N2-活）＋（N1-活）］×
50％｝×
9、2、卸荷计算
每区段脚手板自重标准值（按满铺2层）QP1=2×
0、35KN/m2=0、7KN/m2
每区段栏杆及挡脚板自重标准值（均按一层作业）取QP2=0、14KN/m
每区段立网自重标准值QP3为0、005KN/m2
每区段施工均布活荷载标准值（均按一层作业）QK=2KN/m2
q:
φ48钢管每米重量q=0、0384KN/m;
q1:
直角扣件每个重量q1=13、2N/个;
q2:
对接扣件每个重量q2=18、4N/个;
q3:
旋转扣件每个重量q3=14、6N/个;
gk2—双管剪刀撑时每米增加自重=0、0184KN/m;
Q1区段为14步4跨（33～45步,单立杆）,
Q2区段为12步4跨（22～32步,26～39步为单立杆,19～25步为双立杆）,Q3区段19步2跨（1～19步,双立杆）
9、2、1、求Q1区段内单立杆N1值
构配件自重标准值产生得竖向力NG2K
NQP1=0、7×
（1、2+0、3）×
4÷
2=2、52KN;
（脚手板）
NQP2=0、28×
4=1、34KN;
（栏杆、挡脚板）
NQP3=0、005×
1、8×
14=0、212KN
（立网）
NQP4=（1、8×
14×
4+1、2×
14+1、8×
2/2）×
0、0384=10、32KN（钢管）
NQP5=（4×
14+4×
14）×
0、0132+4×
0、0184=1、552KN
（扣件）
NG2K=NQP1+NQP2+NQP3+NQP4+NQP5=15、944KN
施工荷载标准值产生得竖向力NQK
NQK=2×
4/2=7、2KN
N1=1、2NG2K+1、4NQK=1、2×
15、94+1、4×
7、2=29、208KN
9、2、2、求Q2区段内双立杆N2值
12=0、518KN
12×
4+1、8×
0、0384
+0、0184×
12=12、562KN
（钢管）
2+4×
2）×
0、0184×
2=2、68KN
（扣件）
NG2K=NQP1+NQP2+NQP3+NQP4+NQP5=19、62KN
N2=1、2NG2K+1、4NQK=1、2×
19、62+1、4×
7、2=33、624KN
9、2、3、求Q3区段双立杆N3值（卸荷间距两跨一道）
2÷
2=1、26KN;
2=0、67KN;
19=0、41KN
19×
19=0、877KN
2=0、92KN
NG2K=NQP1+NQP2+NQP3+NQP4+NQP5=4、137KN
N3=1、2NG2K+1、4NQK=1、2×
4、137+1、4×
7、2=15、04KN
9、2、5、求各区段卸载后Q区段得N值
N=［N3+（N2+N1×
0、5）×
0、5］×
0、5
带入数值
N=［15、04+（33、624+29、208×
0、5=19、577KN
9、3、验算架体卸荷后地基稳定性:
P≤fg
P=N/A=19、577/0、24=81、57KN/m
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