脚手架计算公式

1、脚手架计算公式高大脚手架计算书（已通过专家论证）脚手架计算书1、脚手架相关力学计算条件根据檐高和施工的需要，搭设脚手架的高度为H=74.20m（考虑到屋顶局部高处因此均按 80m 计算）、立杆横距 Lb=1.05m、立杆纵距 L=1.20m, 大横杆步距 h=1.2m，横向水平杆靠墙一侧外伸 长度=300mm 铺 5cm 厚木脚手板 4 层，同时施工 2 层，施工荷载按结构施工时取 Qk=4KN/M2 （装 修时荷载考虑两层同时作业，每两米按一人操作 计算，人边放一个 300mn 高直径 500mm 的灰斗， 架体脚手板上排放两箱外墙面砖） ， 连墙杆布置 为两步三跨 （2hX3L），钢管为

2、48X3.2，基 本风压 W= 0.35KN/m2,采用密目立网全封闭，计算脚手架的整体稳定。其它计算参数查建筑施工扣件式钢管脚手架安 全技术规范及建筑施工计算手册知：立杆 截面面积A=489mm（由于使用旧钢管，考虑到 磨损，钢管壁厚按 3.2mm 计算，则截面面积 A=458mm）,钢管回转半径 i=1.58cm,截面模量 W=5.08cm3 钢材抗压强度设计值 f = 205N/mm2 脚手架钢管重量为0.0384KN/m,扣件自重为0.014KN/个， 木脚手板的自重 0.35KN/m2,密目 网(密度为 2300 目/100cm2)的自重 0.005KN/m2, 挡脚板、栏杆的自重

3、0.14KN/m。2、纵向水平杆计算：脚手架属于双排扣件式钢管脚手架，施工荷载由 纵向水平杆传至立杆，只对纵向水平杆进行计算，按三跨连续梁计算，计算简图如下抗弯强度按下式计算(T = WfMk0.仃 5F?LF由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值，F=0.5qlb(1+ )2q作用于横向水平杆的线荷载设计值；q= (1.2Qp+1.4QK)?S1Qp脚手板自重=0.35 KN/m2 ;QK施工均布荷载标准值(装修施工时为2KN/M2 取 QK=3KN/M；f Q235 钢抗弯强度设计值，按规范表 5.1.6 采 用，f = 205N/mm2S1施工层横向水平杆间距，取 S 仁 1200mm

4、1.4 可变荷载的荷载分项系数；al横向水平杆外伸长度,取 a1 = 300mm柱距，取=1050mm排距，取=1200mmV截面模量，按规范附录 B 表 B 取值，W=5.08cm3（T =Vf=,满足要求 挠度验算=（与 10mm）式中-由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值，=4.16mmv=1200/150= 8mm, 满足要求。3、扣件的抗滑移承载力计算RWRc式中 R纵向、横向水平杆传给立杆的竖向作用 力设计值，Rc 扣件抗滑承载力设计值，按规范表5.1.7 取 Rc=8.0KN根据公式 R= 1.2NG2k +1.4NQk式中 NG2构配件自重标准值产生的轴向力，查建筑施工计算

5、手册表7-5 得 NG2k=1.372KNNQ施工荷载标准值产生的轴向力，内外立杆按一纵距（跨）内施工荷载的 1/2 取值查建筑施工计算手册表 7-6 得NQk=5.04KN/2=2.52KN贝 U R= 1.2NG2k +1.4NQk=1.2x1.372+1.4x2.52=5.174KNvRc=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： 48x3.2mm （取壁厚 3.2mm,截面面积A=458mm）,本地区的基本风压为 0.

6、35KN/m2组合风荷载时Hs=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 ,按规范附录 A 表A-1 采用，gK=0.1291 KN/m-轴心受压构件的稳定系数，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-钢材的抗压强度设计值，=205N/mm2NG2K构配件自重标准值产生的轴向力，-施工荷载标准值产生的轴向力总和；MW风荷载标准值产生的弯矩， 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=5.08cm34

7、.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的单杆计算长度系数，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贝 9= = : =210,满足要求4.2、确定轴心受压构件的稳定系数由( 1)知 入=176.58查规范表附录 C 表 C 知=0.234.3、求构配件自重标准值产生的轴向力 NG2k 及施工荷载标准值产生的轴向力刀 NQk 总和：查建筑施工计算手册表 7-5、表 7-6 得NG2k=2.713KN,ENQk=7.924.4、求由风荷载标准

8、值产生的弯矩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 中的规定，取=1.3 ，查规范附录 A 表 A-3,得=0.105,贝 U =1.3=1.3X0.105=0.137基本风压，查现行国家标准建筑结构荷载规范取=0.35KN/m24.4.2、=0.7X0.54X0.137X0.35=0.018KN/m2443、MWK=4.5、求脚手架的搭设高度 Hs根据公式Hs=代入数值：Hs=56.8m4.6、求单管脚手架的搭设高度限值：但根据规范 5.3.7 条规定脚手架搭设高度等于 或大于26

9、m 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 20X1.8=36m,下部 双管立杆的高度为 45m 折合步数n2=45- 1.8=25 步。实际高度 25X1.8=45m,架体 实际搭设高度（25 步+ 20 步）X1.8=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18X1.8=32.4m,下部双管立杆的高度为 45m，折合步数 n2=45- 1.8=25 步。实际高度25X1.8=45m,架体实际搭设高度（25 步+ 18

10、 步）X 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立杆段的轴向力设计值；轴心受压构件的稳定系数，根据长细比由规范附录 C 表 C 取值，=,计算长度，；截面回转半径，按规范附录 B 表 B 采用，取 =1.58cmA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钢材的抗压强度设计值，=205N/mm2M*立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；5.1、求立杆段的轴向力设计值：查规范附录 A 表 A-1 知每米立杆承受的结构自重标准值 gk=0.1291KN/m5.1.1、因底部立杆轴力最大，故先验算双管部分（已知脚

11、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和部分上部传下的荷载。5.1.1.2:根据试验结果表明：主立杆可承担上 部传下荷载的 65%副立杆分担 35%左右。则 N G1K=( NG1K+450.0384+24X0.014)X0.65=(80.4X0.1291X2+1.88+0.34)X0.65= 14.94KN5.1.1.3: NG2K=( Lb+a1) LaS

12、Qp1+La 刀 Qp2+LaH Qp3式中：NG2 匕构配件自重标准值产生的轴向力； 木质脚手板自重标准值(满铺四层):EQp1=4X 0.35KN/ m2=1.4 KN/ m2立网自重标准值:Qp3=0.005kN/ m2栏杆、挡脚板自重标准值：EQp2=0.14KN/rX2=0.28KN/mNG2K = ( 1.20+0.3 )X1.2X4X0.35+1.2X0.14X2+1.2X80.4X0.005=3.34KN5.1.1.4:刀 NQk=(Lb+a1) L a 刀 QK式中-施工荷载标准值产生的轴向力总和，内外立杆按一纵距(跨)内施工荷载总和取值 施工均布荷载标准值(按两层操作层):

13、EQK=2 2.0KN/ m2=4.0 KN/ m2代入数值：ENQK=(1.20+0.3) 1.2 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) +0.85X1.4=1.2X(14.94+3.34)+0.85 1.4 7.2=30.504KN5.2、 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考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，按规范表 5.3.3 取=1.55-立杆步距查规范表附录 C 表 C 知=0.235.3、 计算风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw根据规范 Mw=0.85 1.4Mwk=式中 Mw

14、r 风荷载标准值产生的弯矩；-风荷载标准值；立杆纵距；其值计算根据公式：=0.7 卩 zXysXWO式中yz 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yz=0.54ys 脚手架风荷载体型系数，根据规范表 424 的规定，取ys =，查规范附录 A 表 A-3,得=0.105,贝 U =1.3=1.3X0.105=0.137W基本风压，查建筑结构荷载规范附表D.4,取 WO =0.45KN/m2=0.7X0.54X0.137X0.35=0.01 8 KN/m2则Mw=0.85X 1.4X0.018X1.2X1.82/10=0.0083KN/m5.4、验算立杆稳定

15、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的稳定 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 宽的脚手板及其上 部活载。已知：密目式安全立网封闭双排(单立杆)脚手架挡风系数0在网目密度为 2300 目/100cm2 时， =0.8，此地区地面粗糙度为 C 类,风压高度变化系数卩 z=1.6,建筑物为带窗洞全砼结构，风荷载体型系数 卩 s=1.30=1.3X0.8=1.04a、单立杆段风荷载设计值产生的弯矩：Mw=0.85 1.4Mwk=0.85X1.4X0.7X1.6X

16、1.04X0.35X1.2X1.82/10=0.18KN?mb、构配件自重标准产生的轴向力：NG2K=(L b+a1) L aEQP1+QP2 L a+ La(HS-33)QP3=(1.20+0.3)X1.2X0.35X4+0.14X2X1.2+1 .2X(80.4 -45)X0.005=3.11KNC、脚手架结构自重标准值产生的轴向力:NG1K=(HS-45)gk=(80.4- 45)x0.129 仁 4.57KNd、-施工荷载标准值产生的轴向力总和，内外 立杆按一纵距(跨)内施工荷载总和的 1/2 取值刀 NQK= (1.20+0.3)x1.2x4=7.20KN组合风载时：e、立杆段轴向力

17、设计值：N=1.2(NG1K+NG2K)+0.8X1.4ENQK=1.2x(4.57+3.11)+0.85x1.4x7.20=仃.784KNf、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 48x3.2 钢管,用直角扣件分别与脚手架立杆和建筑物连接，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3K规范公式3K=0.7 卩 zx卩 sxWO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（1z=0.54

18、 ;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is ； 根据规范表 4.2.4 的规定（全封闭脚手架），取1s =，取贝U is = =1.3X0.105=0.137 贝 93K=0.7X0.54X0.137X0.35=0.018KN/m27.2、求连墙件轴向力设计值：式中-风荷载产生的连墙件轴向力设计值,按下式计算：-每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积。-连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，双排脚手架 NC 取 5KN=1.4+5=1.4X0.018X2X1.5X3X1.2+5=6.21KN7.3、扣件连接抗滑承载力验算查规范表 5.1

19、.7 知一个直角扣件抗滑承载力为RC=8KN则 Nt=6.21KNvRC=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的计算长度 LH 取 2 米根据公式：入=LH/i=200/1.58=127入=150查规范表附录 C 表 C 得$ =0.412根据公式 N/ $ AWfNt/$A=12.71X103/0.412 X4 58=67.35N/mm2f（205N/mm2）满足要求&脚手架立杆地基承载力计算已知条件：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

20、 4 层）刀 QP1=4 0.35KN/m2=1.44 KN/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=0.14 KN/m此架体在本地区的基本风压取 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 50mn 厚脚手板；地基：外围为全部为 2: 8 灰土回填夯实，顶部浇筑 200mn 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=200 KN/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+

21、 NG2K)+0.85X 1.4ENQK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的轴向力N, G1KN G1K=(NG1K+4 乐 0.0384+24X0.0 14) X0.65=(80.4X0.1291X2+1.88+0.34)X0.65= 14.937KN构配件自重标准值产生的轴向力 NG2KNG2K= Lb+a1 LaSQp1+ LaEQp2+ LaH Qp3式中：NG2 匕构配件自重标准值产生的轴向力；木质脚手板自重标准值(满铺四层):EQp1=4X 0.35KN/ m2=1.4 KN/ m2立网自重标准值:Qp3=0.005k

22、N/ m2栏杆、挡脚板自重标准值：EQp2=0.14KN/mX2=0.28KN/mNG2K = ( 1.20+0.3 )X1.2X4X0.35+1.2X0.14X2+1.2X80.4X0.005=3.34KN施工荷载标准值产生的轴向力总和刀 NQK:ENQK=(Lb+0.3)LaQK=0.5X(1.20+0.3)X1.2X4=7.2则 N 主= 1.2( N,G1K+ NG2K) +0.85X1.4= 1.2X(14.937+3.34)+0.85X1.4X7.2=26.845KN(因主立杆可承担上部传下荷载的 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

23、十 0.65X0.35=41.3 KN8.2、计算基础底面积 A取 50mnfl 脚手架垫板作用长度为1.2m,A=0.2X1.2=0.24 m28.3、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/m28.4、验算地基承载力：由规范 5.5.1 公式得：P 立杆基础底部的平均压力P =41.3KN/0.24mm2=172KN/m 左=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，地基承受立杆下传的轴 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

24、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 的承受荷载，降低脚手架基础的承受压力，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 ( 12.5 )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、Q2Q3 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012.5 钢丝绳的方法套住 架体的卸荷措施，暗柱及剪力墙两侧附加 200mm 长 50 x100mn 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

25、图，将架体的自重 及施工荷载传给已浇筑完毕的墙柱，以达到卸荷目的。根据试验表明，利用钢丝绳卸载时，每个区段有 50%勺荷载可以卸掉，50%勺荷载下传。荷载传递分配规则按下表考虑：步数卸荷点段钢丝绳（或基础）计算荷载传荷载止步活）第 33（活载+自重）（N1-活）x50%第22（活载+自重）（N2） +（N2-活）+ 活）x50%x50%第 211 步第 19（活载+自重）（N3） + 活）+ （ N1-活）x50% （ N3-活）+ （ N2-x50%x50%第 3345 步步（N1）第 3222 步x50%x50%活）（N1-（N1-（N2-+ （ N1-活）9.2、卸荷计算已知条件：每区段

26、脚手板自重标准值（按满铺 2 层）QP1=X0.35 KN/m2=0.7 KN/m2每区段栏杆及挡脚板自重标准值（均按一层作业）取 QP2=0.14 KN/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/m2q: 48 钢管每米重量 q=0.0384KN/m ;q 1:直角扣件每个重量 q 仁 13.2N/个；q 2:对接扣件每个重量 q 2=18.4N/个；q 3:旋转扣件每个重量 q 3=14.6N/个；gk2双管剪刀撑时每米增加自重=0.0184KN/mQ1 区段为 14 步 4 跨（3345 步，单立杆），Q2 区段为 1

27、2 步 4 跨（2232 步，2639 步为 单立杆，1925 步为双立杆），Q3 区段 19 步 2跨（119 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的竖向力 NG2KNQP1=0.7（1.2+0.3） X1.2X4-2=2.52KN;（脚手板）NQP2=0.2X1.2X4=1.34KN;（栏杆、挡脚板）NQP3=0.005 1.2X4X1.8X14=0.212KN（立网）NQP4=（1.8X14X4+1.2X4X14+1.8X14X4X2/2）X0.0384=10.32KN （钢管）NQP5=（ 4X14+4X14）X0.0132+4X0.0184=1

28、.552KN（扣件）NG2K= NQP1+ NQP2+NQP3+NQP4+NQP5=15.944KN施工荷载标准值产生的竖向力 NQKNQK=X1.2X（1.2+0.3）X4/2=7.2 KNN1 = 1.2 NG2K+1.4NQK=1.X15.94+1.4X7.2=29.208 KN9.2.2、求 Q2 区段内双立杆 N2 值NQP1=0.7X（1.2+0.3） X1.2X4-2=2.52KN;（脚手板）NQP2=0.2X1.2X4=1.34KN;（栏杆、挡脚板）NQP3=0.00X1.2X4X1.8X12=0.518KN（立网）NQP4=（1.8X12X4X2+1.2X12X4+1.8X4

29、X12X2/2）X0.0384+0.0184X1.8X12=12.562KN（钢管）NQP5=（4X12X2+4X12X2）X0.0132+4X0.0184X2=2.68KN（扣件）NG2K= NQP1+ NQP2+NQP3+NQP4+NQP5=19.62KN施工荷载标准值产生的竖向力 NQKNQK=X1.2X（1.2+0.3） X4/2=7.2 KNN2=1.2 NG2K+1.4NQK=1.X19.62+1.4X7.2=33.624 KN9.2.3、求 Q3 区段双立杆 N3 值（卸荷间距两跨一道）NQP1=0.7X（1.2+0.3）X1.2X2 十 2=1.26KN;（脚手板）NQP2=0

30、.2X1.2X2=0.67KN;（栏杆、挡脚板）NQP3=0.00X1.2X2X1.8X19=0.41KN（立网）NQP4=（1.8X19X2X2+1.2X2X4+1.8X19X2X2/2)X0.0384+0.0184X1.8X19=0.877KN(钢管)NQP5=(4X4X2+4X4X2)X0.0132+4X0.0184X2=0.92KN(扣件)NG2K= NQP1+ NQP2+NQP3+NQP4+NQP5=4.137KN施工荷载标准值产生的竖向力 NQKNQK=X1.2X(1.2+0.3) X4/2=7.2 KNN3=1.2 NG2K+1.4NQK=1.2X 4.137+1.4X7.2=15.04KN9.2.5、求各区段卸载后 Q 区段的 N 值根据公式N= : N3+(N2+ N1X0.5)X0.5 X0.5带入数值N= : 15.04+(33.624+ 29.208X0.5) X0.5X0.5=19.5