建筑工程脚手架和模板施工计算实例

扣件脚手手架和模模板支架架安全规规范提纲落地脚手手架计算算悬挑脚手手架计算算其他模版支撑撑计算一、脚手架发发生事故故的原因因及分析析1.技术原因因（施工工前的主主要原因因）脚手架倒倒塌的主主要原因因是支撑失稳稳，连接强强度不够够，施工工企业在在脚手架架、模板板工程施施工前，，没有进进行脚手手架、模模板设计计和刚度度验算，，只靠经验来进行支支撑系统统布置，，使支撑撑系统的的刚度和和稳定性性考虑不不足。甚甚至有些些单位没没有编制制施工安安全技术术措施和和专项方方案。因此技术术人员、、监理应应当按照照规范要要求审查查施工单单位方案的编编制是否否符合工工程建设设强制性性标准和和有关规规范的要要求。对于搭搭设方案案要绘制制架体和和建筑物物拉结点点做法详详图，并并说明脚脚手架基基础的做做法以及及详细的的计算书书。同时时也要对对施工现现场的不不利因素素进行考考虑，严严格的作作好监控控。一、脚手架发发生事故故的原因因及分析析2.材料原因因◆钢管（（如壁厚厚）不符符合规范范和国家家有关规规定的要要求；◆扣件不不符合规规范和国国家有关关规定的的要求；；◆脚手板板质量不不符合要要求；3.管理原因因（过程程控制中中的主要要原因））◆建立健健全安全全保证体体系、落落实安全全生产责责任制；；◆安全培培训制度度；◆安全施施工技术术交底；；◆安全防防护以及及施工机机具管理理；◆施工现现场危险险部位安安全警示示标志的的设置；；◆现场检查查是否按按照方案案和交底底内容执执行；按照《建筑施工工安全检检查标准准》（JGJ59-2011）实施指指南的要要求对施施工现场场进行检检查。一、脚手架发发生事故故的原因因及分析析一、脚手架发发生事故故的原因因及分析析一、脚手架发发生事故故的原因因及分析析2014年12月29日，北京市海海淀区清清华附中中体育馆馆及宿舍舍楼工程程，作业业人员在在基坑内内绑扎基基础底板板钢筋时时，底板板钢筋体体系失稳稳后发生生整体坍坍塌，事故造成10人死亡。2022/10/26一、脚手架发发生事故故的原因因及分析析施工单位位违反方案案要求，减少马马凳钢筋筋直径、、增大马马凳布置间距距、未在在马凳之之间设置置有效支支撑，降降低了马马凳总体体承载力力，同时时，违规规在底板钢筋上集集中堆放物料料，致使底底板钢筋筋体系无无法承受受堆料荷荷载而整整体坍塌塌。一是施工工单位经经营及安全管理理混乱。项目组组织机构不健健全，备案项项目经理理长期未未到岗履履职，专专职安全全员数量量配备不不足。二二是施工工项目部部安全管管理缺失失。未进行技技术交底底，安全培培训教育育不到位位，钢筋筋作业人人员未经经培训上上岗；对对劳务分分包单位位管理不不到位。。三是未未及时督督促施工工单位项项目经理理到岗，，未督促促监理单单位落实实监理责责任，压压缩工期期，对施施工工期期安排造造成影响响。四是是监理单位位未起到到安全监监督作用用，对钢筋作作业现场场监理不不到位。。2022/10/26一、脚手架发发生事故故的原因因及分析析国家标准准38mm行业标准准36mm事故现场场实测28.38mm一、脚手架事事故的共共性原因因及分析析——（一）主主要材料料不合格格一、脚手架事事故的共共性原因因及分析析——（一）主主要材料料不合格格国家标准准：13.2N事故现场场实测：：8.7N一、脚手架事事故的共共性原因因及分析析——（一）主主要材料料不合格格一、脚手架事事故的共共性原因因及分析析——（一）主主要材料料不合格格杆件间距距设计为为1.2米事故现场场实测为为1.8米一、脚手架事事故的共共性原因因及分析析——（二）搭设随意意性大事故现场场残留架架体未见见到规范范以及方方案要求求设置的的扫地杆杆及剪刀刀撑。一、脚手架事事故的共共性原因因及分析析——（二）搭设随意意性大事故现场场残留架架体未见见到规范范以及方方案要求求设置的的剪刀撑撑。一、脚手架事事故的共共性原因因及分析析——（二）搭设随意意性大事故现场场残留架架体显示示自由端端未按规规范和方方案要求求的不得得大于0.5米的要求求，甚至至达到1.7米。一、脚手架事事故的共共性原因因及分析析——（二）搭设随意意性大事故现场场残留架架体未见见到规范范以及方方案要求求的横杆杆及连墙墙措施。。一、脚手架事事故的共共性原因因及分析析——（二）搭设随意意性大事故现场场残留架架体未见见到规范范以及方方案要求求的横杆杆及连墙墙措施。。一、脚手架事事故的共共性原因因及分析析——（二）搭设随意意性大梁、板、、柱同时时浇筑一、脚手架事事故的共共性原因因及分析析——（三）浇筑顺序序错误事故现场场残留架架体显示示违反规规范、导导则和方方案要求求的竖向向和梁板板不得同同时浇筑筑的要求求。一、脚手架事事故的共共性原因因及分析析——（三）浇筑顺序序错误梁、板、、柱同时时浇筑一、脚手架事事故的共共性原因因及分析析——（三）浇筑顺序序错误2、连墙措措施不可可靠，连连墙件随随意提前前拆除，，11层脚手架架瞬间坍坍塌一、脚手架事事故的共共性原因因及分析析——（四）构造缺失失（连墙措施施不可靠靠，连墙墙件随意意提前拆拆除）《规范》（JGJ130-2011）规定的的设计方方法与荷荷载分项项系数等等，均与与现行国国家标准准《冷弯薄壁壁型钢结结构技术术规范》、《钢结构设设计规范范》一致。脚脚手架与与一般结结构相比比，其工工作条件件具有以以下特点点：（（1）所受受荷载变变异性较较大；（（2）扣件件连接节节点属于于半刚性性，且节节点刚性性大小与与扣件质质量、安安装质量量有关，，节点性性能存在在较大变变异；（（3）脚手手架结构构、构件件存在初初始缺陷陷，如杆杆件的初初弯曲、、锈蚀，，搭设尺尺寸误差差、受荷荷偏心等等均较大大；（（4）与墙墙的连接接点，对对脚手架架的约束束性变异异较大。。二、脚手架规规范的设设计的基基本规定定（一）、、脚手架设设计需要要计算的的内容及要求求1.脚手架的的承载能能力应按按概率极极限状态态设计法法的要求求，采用用分项系系数设计计表达式式进行设设计。（1）纵向、、横向水水平杆等等受弯构构件的强强度计算算；（2）连接扣扣件抗滑滑承载力力计算；；（3）立杆的的稳定性性计算；；（4）连墙件件的强度度、稳定定性和连连接强度度的计算算；（5）立杆地地基承载载力计算算。2.计算构件件的强度度、稳定定性与连连接强度度时，应应采用荷荷载效应应基本组组合的设设计值。。永久荷荷载分项项系数应应取1.2，可变荷荷载分项项系数应应取1.4。3.脚手架中中的受弯弯构件，，应根据据正常使使用极限限状态的的要求验验算强度度和刚度度。验算算构件强强度时，，荷载要要取设计计值；验验算构件件变形时时，荷载载取标准准值。4.按照扣件件式脚手手架钢管管规范进进行对脚脚手架进进行设计计计算时时，必须须满足规规范的构构造要求求。二、脚手架规规范的设设计的基基本规定定（二）脚脚手架荷载载的确定---(荷载与荷荷载组合合)1.荷载：包包括恒荷载和活荷载（1）恒荷载载：a.脚手架结结构自重重，包括括立杆、、纵向水水平杆、、横向水水平杆、、剪刀撑撑、横向向斜撑和和扣件等等的自重重；b.构、配件件自重，，包括脚脚手板、、栏杆、、挡脚板板、安全全网等防防护设施施的自重重。（2）活荷载载：a.施工荷载载，包括括作业层层上的人人员、器器具和材材料的自自重；b.风荷载（（临沂地地区基本本风荷载载0.3KN/m2，重现期期n=10）。2.荷载的效效应组合合计算纵向向、横向向水平杆杆强度与与变形时时，采用用永久荷荷载+施工均布布活荷载载；脚手架立立杆稳定定验算时时，采用用①永久荷荷载+施工均布布活荷载载②永久荷荷载+0.85（施工均均布活荷荷载+风荷载））连墙件承承载力时时：①①单排架架，风荷荷载+3.0kn②双排架，，风荷载载+5.0kn（二）脚脚手架荷载载的确定定（三）详详细计算算举例落地式脚脚手架计计算3.小横杆的的计算小横杆按按照简支支梁进行行强度和和挠度计计算，小小横杆在在大横杆杆上面，，计算简简图如下下所示（（立杆纵纵距1.5m，立杆横横距为0.9m，立杆步步距1.8m）按照小小横杆上上面的脚脚手板和和活荷载载作为均均布荷载载计算小小横杆的的最大弯弯矩和变变形。落地式脚脚手架计计算①荷载的计计算均布恒荷荷载值计计算小横杆的的自重标标准值P1=0.04kN/m脚手板的的荷载标标准值(木)P2=0.350×1.500/2活荷载标标准值Q=3.000×1.500/2荷载的计计算值q=1.2×（P1+P2）+1.4×Q=3.513KN/m表4.2.1－1脚手板自自重标准准值表4.2.2施工均布布活荷载载标准值值小横杆计计算简图图（2）小横杆杆的抗弯强度度计算要满足（式5.2.1）其中：M为弯矩设设计值，，包括脚脚手板自自重荷载载产生的的弯矩和和施工活活荷载的的弯矩；；W为钢管的的截面模模量；(查附录表表B.0.1)[f]取Q235钢管抗弯弯强度设设计值，，取205N/mm2。计算的M=3.513×0.92/8=0.356KNmσ=0.356××106/5260=67.615N/mm2<205N/mm2,满足要求求。（3）小横杆杆的挠度v计算要满足（（图乘法法计算推推导来的的，其他他同理））（实际受受力弯矩矩图）（单位力力弯矩图图，两个个图乘））[v]按照规范范要求为为取l/150与10mm的小值（（表5.1.8）。落地式脚脚手架计计算最大挠度度考虑为为简支梁梁在均布布荷载作作用下的的挠度。。均布荷载载q’=P1+P2+Q=0.04+2.62+2.25=2.552kN/m(荷载采用用标准值值--规范5.1.3条)。E为钢管弹弹性模量量（查表表5.1.6），I为钢管惯惯性矩。。V=5*2.552*9004/(384*2.06*105*127100)=0.833mm,小于900/150和10mm，满足要求求。落地式脚脚手架计计算4.脚手架荷荷载为什什么不计计算悬臂臂端说明明（5.2.1-5.2.4说明）从弯矩公式式看不带悬悬挑的情况况弯矩大偏偏于安全，，挠度直接接从公式看看不出结论论，但代入入规范最大大悬挑计算算长度0.3米，及排距距取1.5米时，计算算结果还是是第一个大大，因此规规范取了第第一种情况况进行计算算安全。落地式脚手手架计算5.为什么不计计算钢管的的抗剪承载载力说明：：没有抗剪强强度计算，，是因为钢钢管抗剪强强度不起控控制作用。。如φ48×3.6的Q235－A级钢管，其其抗剪承载载力为：上式中K1为截面形状状系数。一一般横向、、纵向水平平杆上的荷荷载由一只只扣件传递递，一只扣扣件的抗滑承载力力设计值只有8.0kN，远小于[V]，故只要满满足扣件的的抗滑力计计算条件，，杆件抗剪剪力也肯定定满足。另外在设计计时，要注注意规范规规定作业层层上非主节节点处的横横向水平杆杆，宜根据支承承脚手板的的需要等间间距设置，，最大间距距不应大于于纵距1/2，也就是说说主节点之之间至少有有1根横向水平平杆。落地式脚手手架计算6.大横杆的计计算大横杆按照照三跨连续续梁进行强强度和挠度度计算，小横杆在大大横杆的上上面。用小横杆支支座的最大大反力计算算值，在最最不利荷载载布置下计计算大横杆杆的最大弯弯矩和变形形。说明：脚手手架底层步步距不应大大于2米（规范6.3.4），也就是是说，一根根脚手管的的最大长度度为6米，和规范范要求的一一致，宜按按三跨连续续梁进行计计算（规范范5.2.4）。落地式脚手手架计算大横杆的计计算简图：：其中：P为上面的荷荷载值（小小横杆和脚脚手板），，q为钢管的自自重（均布布荷载）受弯构件的的允许挠度度值（表5.1.8）落地式脚手手架计算落地式脚手手架计算①荷载值计算算小横杆的自自重标准值值：（集中力力）P1=0.04×900=0.036kN脚手板的荷荷载标准值值(木脚手板)P2=0.350×0.9×1.500/2=0.236kN活荷载标准准值Q=3.000×0.9×1.500/2=2.025kN荷载的计算算值P:P=[1.2×（P1+P2）+1.4××Q]/2==1.58kN最大弯矩为为大横杆自自重均布荷荷载与荷载载的计算值值最不利分分配的弯矩矩和均布荷荷载最大弯弯矩计算公式如如下：集中荷载最最大弯矩计计算公式如如下：M=0.08×(1.2×0.04)×1.52+0.175×1.581××1.5=0.424KN∙m抗弯强度：：σ=0.424×106/5260=80.514N/mm2<205N/mm2,满足要求。。大横杆的挠度v计算要满足：最最大挠度考考虑为大横横杆自重均均布荷载与与荷载的计计算值最不不利分配的的挠度和均均布荷载最最大挠度计计算公式如如下：大横杆自重重均布荷载载引起的最最大挠度如如下：落地式脚手手架计算落地式脚手手架计算V1=0.677××0.04×1.54/（100×2.06××105×127100）=0.052mm；集中荷载标标准值P=（0.036+0.236+2.025）/2=1.148kN；集中荷载标标准值最不不利分配引引起的最大大挠度V2=1.146××1148×15003/(100×2.06×105×127100)=1.697mm;最大挠度为为V=v1+v2=1.749mm；远小于1500/150和10mm，满足要求求。7.扣件抗滑移移纵向或横向向水平杆与与立杆连接接时，扣件件的抗滑承承载力按照照下式计算算(规范5.2.5):R≤Rc其中Rc—扣件抗滑承承载力设计值,取8.0kN(表5.1.7)；R—纵向或横向向水平杆传传给立杆的的竖向作用用力设计值值；当直角扣件件的拧紧力力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会会滑动,其抗滑承载载力可取8.0kN；双扣件在20kN的荷载下会会滑动,其抗滑承载载力可取12.0kN。落地式脚手手架计算扣件抗滑移移计算：大、小横杆杆的自重标标准值P1=0.04×1.5+0.04×0.9=0.096kN；脚手板的荷荷载标准值值P2=0.35×0.9××1.5/2=0.236kN；活荷载标准准值Q=3.0×0.9×1.5/2=2.025kN;传给立杆的的竖向作用用力R=1.2×（P1+P2）+1.4Q=3.23kNR=3.23≤Rc(8.0kN)，满足要求。落地式脚手手架计算8.立杆稳定性性计算（5.2.6条）（1）不考虑风风荷载时,立杆的稳定定性计算（2）考虑风荷荷载时,立杆的稳定定性计算其中，N—立杆的轴心心压力设计计值；φ—轴心受压立立杆的稳定定系数,由长细比λ=l0/i的结果按照照规范附录录A.0.6表查表取值值，当λ＞250时，=7320/λ2；λ—长细比，λ=l0/ii—计算立杆的的截面回转转半径，i=（d2+d12）0.5/4（附录B.0.1）；A—立杆的截面面面积；MW—计算立杆段段由风荷载载设计值产产生的弯矩矩；f—钢材的抗压压强度设计计值（2.05×106）；l0—计算长度,由公式l0=kµh确定；k—计算长度附附加系数取取1.155（说明详规规范97页），验算算立杆的的允许长细细比时k取1；h—立杆步距；；µ—考虑脚手架架整体稳定性性因素的单杆杆计算长度度系数（5.2.8）落地式脚手手架计算（3）注意：对于立杆稳稳定性，我我们只验算立杆底底部的稳定定性。这是由于于通过计算算从脚手架架顶取每5米一段与脚脚手架的静静荷和活荷荷的组合验验算立杆稳稳定性时，，虽然风荷荷载在顶部部的标准值值大，但最最终组合值值在脚手架架的最底端端最不利。。对于脚手架架整体稳定定性的计算算是比较复复杂的，表表达形式上上是对单根根立杆的稳稳定计算，，实质是对对脚手架结结构的整体体稳定计算算，因为式式中的µ值是根据脚脚手架的整整体稳定实实验结果确确定的。规范为了简简化计算，，通过大量量的试验分分析和理论论研究，将将脚手架的的整体稳定定计算简化化为立杆单单杆稳定计计算；依据据立杆横距距以及连墙墙件的布置置方式，引引入了单立立杆稳定的的计算长度度系数。依依据有关试试验，结合合立杆横距距和连墙件件的布置方方式，规范范给出了单单杆稳性计计算长度系系数。所以以规范的立立杆计算实实际上就是是对脚手架架整体稳定定的计算，，只不过在在形式上以以立杆单杆杆稳定计算算表达。计计算长度系系数μ值是反映脚脚手架各杆杆件对立杆杆的约束作作用，其值值与受压构构件两端约约束情况有有关。落地式脚手手架计算（4）规范5.2.6条不组合风风荷载的情情况及分析析：在基本风压压小于0.35kN/m2的地区，对对于敞开式式脚手架，，当搭设高高度小于50米，连墙件件设置均匀匀且每点覆覆盖面积不不大于30平方米，构构造符合规规范规定时时，在验算脚脚手架的稳稳定性时，，可以不考考虑风荷载载的作用。。在其他情情况下，设设计中均应应考虑风荷荷载。在立杆稳定定性计算中中，底层立立杆的轴向向力最大起起控制作用用，当基本本风压小于于0.35kN/m2时，风荷产产生的附加加应力小于于设计强度度的5%，故忽略风风荷载。如：敞开式式双排脚手手架，立杆杆步距2m,立杆纵距2m，地面粗糙糙度A类，风压高高度变化系系数1.17，挡风系数数0.077，风荷载体体型系数1.2Φ（1+η）=1.2××0.077（1+1）=0.1848作用于脚手手架上的水水平风荷载载标准值ωk=0.053KN/m2有风荷设计计值产生的的立杆段弯弯矩Mw=0.85×1.4Mwk=0.85×1.4ωk×la××h2/10=0.0505KN.M风荷载产生生的附加应应力σ=Mw/w=9.94N/mm2可以看到：：σ/f=9.94/205=4.8%＜5%落地式脚手手架计算落地式脚手手架计算落地式脚手手架计算（5）规范5.2.7条——计算立杆段段的轴向力力设计值N：不组合风荷荷载时：组合风荷载载时：NG1k—脚手架结构构自重标准准值产生的的轴向力；；NG2k—构配件自重重标准值产产生的轴向向力；ΣNQk—施工荷载标标准值产生生的轴向力力总和，内内、外立杆杆可按一纵纵距内离离工荷载总总和的1/2取值。落地式脚手手架计算（5）规范5.2.7条——计算立杆段段的轴向力力设计值N：不组合风荷荷载时：组合风荷载载时：NG1k—脚手架结构构自重标准准值产生的的轴向力；；NG2k—构配件自重重标准值产产生的轴向向力；ΣNQk—施工荷载标标准值产生生的轴向力力总和，内内、外立杆杆可按一纵纵距内离离工荷载总总和的1/2取值。实例计算：：（上述立立杆纵距1.5m，立杆横距距为0.9m，立杆步距距1.8m）。自重产生的的荷载：立立杆、脚手手板、栏杆杆、挡脚板板、悬挂安安全网等自自重。①每米立杆杆自重标准准值,kN/m,(立杆自重为为0.1295，查附录表表A.0.1(纵距1.5，步距1.8)，取为0.13).立杆高度25m。NG1=0.13×25=3.238kN1.落地地式式脚脚手手架架计计算算②脚手手板板的的自自重重标标准准值值（（木木板板铺铺满满，，按按4块计计算算））NG2=4×0.35×1.5××（0.9+0.3）/2=1.26kN③栏栏杆杆与与挡挡脚脚板板自自重重标标准准值值(栏杆杆与与木木挡挡板板标标准准值值取取0.17，详见见表表4.2.1-2)NG3=0.17×1.5××4=1.02kN④吊吊挂挂的的安安全全设设施施自自重重标标准准值值（（如如安安全全网网）），，取取0.01kN/m2NG4=0.01×1.5××25=0.375kN综上上，，则则恒恒荷荷载载标标准准值值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.892kN;活荷荷载载取取值值，，ΣNQk为施施工工活活荷荷载载标标准准值值产产生生的的轴轴向向力力总总和和，，内内、、外外立立杆杆可可按按一一纵纵距距内内离离工工荷荷载载总总和和的的1/2取值值。。即NQ=3.0×2××1.5××0.9/2=4.05kN;不组组合合风风荷荷载载时时,竖向向力力按按即底底部部立立杆杆的的轴轴向向力力设设计计值值N=1.2×5.892+1.4××4.05=12.741kN;不考考虑虑风风荷荷载载时时,立杆杆的的稳稳定定性性按按计计算算：：轴向向力力N计算算出出来来了了，，钢钢管管截截面面面面积积A=5.06cm2，下下面面求求立杆杆的的稳稳定定系系数数φ。1.落地地式式脚脚手手架架计计算算φ—轴心心受受压压立立杆杆的的稳稳定定系系数数,由长长细细比比λ=l0/i的结结果果按按照照规规范范附附录录A.0.6表查查表表取取值值；；立杆杆的的截截面面回回转转半半径径i，i=1.59cm（附附录录B.0.1）；；立杆杆计计算算长长度度l0,由l0=kµµh确定定；；k取1.155；—立杆杆步步距距h=1.8；µ=1.5（表表5.2.8，两两部部三三跨跨）），，则则l0=1.155×1.5××1.8=3.118m；则立立杆杆长长细细比比λ=l0/i=3118/16=196；查表表A.0.6得φ=0.188；则，，σ=12741/(0.188×506)=133.94N/mm2;立杆杆的的稳稳定定性性计计算算σ<[f]满足足要要求求!长细细比比验验算算：：k取1.0，λ0=l0/i=2700/16=170<210(容许许长长细细比比表表5.1.9)，满足足要要求求。考虑虑风风荷荷载载时时,竖向向力力按按式式计计算算；；底部部立立杆杆的的最最大大轴轴向向力力N=1.2×5.892+0.9××1.4××4.05=12.17kN；考虑虑风风荷荷载载时时,立杆杆的的稳稳定定性性按按计计算算；；N/φA，W前面面已已经经计计算算，，下下面面求求风荷荷载载产产生生的的立立杆杆段段弯弯矩矩设设计计值值Mw；1.落地式脚手架架计算风荷载产生的的立杆段弯矩矩设计值Mw按规范5.2.9计算；Mwk-风荷载产生的的弯矩标准值值；ωk-风荷载标准值值；la-立杆纵距；其中，，(规范4.2.5)依据规范，风风压高度系数数µz=1.390（据荷载规范范8.2.1，地面粗糙度度B，取离地高度度30m），（地面粗粗糙度A、B、C、D类，风依次减减小，临沭小小城市选择B，城市郊区））；基本风压压ω0=0.3(取n=10年且不得小于于0.3)。风荷载体型系系数取µs=0.87（计算比较复复杂），按规规范4.2.6和4.2.7考虑（挡风系系数φ=1.2AN/Aw，µs=1.3φ,AN为挡风面，Aw为迎风面）。。计算得：ωk=1.39××0.87××0.3=0.363kN/m2。Mw=0.9×1.4×0.363××1.5×1.8×1.8/10=0.223N.m;综上，组合风风荷载时立杆杆的稳定性计计算如下：σ=12170/(0.188×506)+223000/5260=170.33N/mm2<[f]满足要求。考虑风荷载组组合和不考虑虑风荷载组合合时，立杆的稳定性性均满足要求求。9.最大搭设高度度的说明：（1）依据国内几几十年的实践践经验及国内内脚手架的调调查，立杆采采用单管的落落地式脚手架架一般在50m以下。当需要要的搭设高度度大于50m时，一般都比比较慎重的采采用了加强措措施，如采用用双管立杆、、分段卸荷、、分段搭设等等方法；（2）从经济方面面考虑。搭设设高度超过50m时，钢管、扣扣件的周转使使用率降低，，脚手架的地地基基础处理理费用也会增增加；（3）参考国外的的经验。美国国、日本、德德国等也限制制落地脚手架架的搭设高度度：如美国为为50m，德国为60m，日本为45m等；因此考虑在脚脚手架是施工工现场搭设的的临时结构，，其结构的安安全度受人为为因素影响很很大，高度越越高不安全的的隐患越大。。为确保高层层脚手架的安安全，依据国国内几十年的的实践经验，，并参考国外外同类标准而而作此规定。。1.落地式脚手架架计算10.连墙件的计算算：按照规范要求求：连墙件计计算包括两部部分，连墙件件的强度、稳稳定性和连接接强度的计算算。（1）连墙件强度度和稳定性的的计算应满足足：Nv>Nl，其中：Nv为连墙件与脚脚手架、连墙墙件与建筑结结构连接的受受拉（压）承承载力设计值值；Nl为连墙件的轴轴向力设计值值；连墙件的轴向向力设计值应应按照下式计计算：Nl=Nlw+No其中Nlw——风荷载产生的的连墙件轴向向力设计值(kN)，应按照下式式计算：Nlw=1.4×ωk×Awwk——风荷载标准值值；ωk=0.363kN/m2Aw——每个连墙件的的覆盖面积内内脚手架外侧侧的迎风面积积；连墙件采采用两步两跨跨，竖向间距距取层高2.9m，水平间距3m，则Aw=2.9×3=8.7m21.落地式脚手架架计算计算得到Nlw=4.42kN;No--为连墙件约束束脚手架平面面外变形所产产生的轴向力力，No=3kN（双排架，单单排架取2kN）（规范5.2.12）连墙件的轴向向力设计值：：Nl=4.42+3=7.42kN，（该值小于于单扣件抗滑滑承载力8，满足抗滑要求求）根据规范5.2.12连墙件是强度度公式：根据规范5.2.12连墙件是稳定定公式：由此上述两个个公式得到：：（其中连墙墙件净截面面面积Ac=5.06cm2，连墙件毛截截面面积A=18.32cm2，轴心受压立立杆稳定系数数ɸ，由长细比比λ=l/i=30÷1.59=18.87,查表得到ɸ=0.95）强度σ=7.42××1000÷÷506=14.66/mm2<0.85××205=174.25,稳定性7.42×1000÷（0.95×506）=15.44<0.85×205。综上计算得到到连墙件杆件件的强度和稳稳定性、抗滑滑均满足要求求。1.落地式脚手架架计算连墙件连接构构造：一般连连墙件与建筑筑物之间连接接有四种连接接方式。最常常用的就是扣扣件连接。1.落地式脚手架架计算连墙件连接构构造：一般连连墙件与建筑筑物之间连接接有四种连接接方式。最常常用的就是扣扣件连接。1.落地式脚手架架计算连墙件位置、、布置间距、、数量要求相相见规范6.4节（规范32页）。连墙件的计算算这里我们要要注意两个问问题：1、在搭设的过过程中连墙件件与脚手架主主节点的位置置规范明确作作了规定，其其为连墙件偏偏离主节点的的最大距离为为300MM，只有在连墙墙在在主节点点附近时，才才能有效的阻阻止脚手架发发生横向弯曲曲失稳或倾覆覆，若远离主主节点设置连连墙件，因为为立杆的抗弯弯刚度较差，，将会由于立立杆产生局部部弯曲，减弱弱甚至起不到到时约束脚手手架横向变形形的作用，现现实是许多连连墙件竟然设设置在立杆步步距的一半附附近，这对脚脚手架的稳定定是极为不利利的，要引起起重视。同样在主节点点设置了连墙墙件后，就要要注意连墙件件与主体结构构连接的部位位也要设置在在受力点较好好的部位。2、连墙件扣件件式连接方式式在计算扣件件抗滑移时，，经常大于8KG，而小于16KG，我们会不会会看到示意图图后认为是是是双扣件满足足要求，实际际上是错误的的，示意图只只提供一个扣扣件的承载力力。1.落地式脚手架架计算11.脚手架地基承载力的的计算（规范范5.5）（1）按照规范要要求，对于立立杆地基承载载力要按照实实际荷载进行行设计计算。。由于土的特特性，会可能能产生较大的的压缩变形，，而地基不均均匀沉降将危危及脚手架的的安全，因此此要做好地基基承载力的均均匀性，保证证脚手架立杆杆承载力满足足要求。规范范也明确提出出对此一定要要进行验算。。立杆基础底面面的平均压力力应满足下式式的要求：Pk=Nk/A≤fg式中Pk——立杆基础底面面的平均压力力；Nk——上部结构传至至基础顶面的的轴向力标准值（临时时结构，不必必进行地基变变形验算，但但应经常检查查，检查详8.2.3）；A——基础底面积；；fg——地基承载力设设计值，应按按本规范公式式fg=kc·fgkkc——脚手架地基承承载力调整系系数，对碎石石土、砂土、、回填土应取取0.4；对粘土应取取0.5；对岩石、混混凝土应取1.0；fgk——地基承载力标标准值，应按按现行国家标标准《建筑地基础设设计规范》（GBJ7）附录五的规规定采用。1.落地式脚手架架计算（2）地基承载力力降低系数kc说明：由于立杆基础础（底座、垫垫板）通常置置于地表面，，地基承载力力设计值容易易受外界因素素的影响而下下降，规范采采用调整系数数对地基承载载力设计值予予以折减，以以保证脚手架架安全。地基基承载力调整整系数kc，对碎石土、、砂土、回填填土应取0.4；对粘土应取取0.5；对岩石、混混凝土应取1.0。由于土的弹性性模量比起其其它材料小很很多，因此在在受荷载时，，变形很大，，沉降量很大大，因此规范范采取了地基基承载力调整整系数kc，使得脚手架架的变形很小小，因为脚手手架是由连墙墙件固定在建建筑物上的，，沉降过大会会很容易引起起整体失稳。。当作混凝土土垫层时，地地基承载力不不降低也就是是由于脚手架架的产生的荷荷载不象结构构荷载那么大大，不会影响响到多层土参参数，因此不不降低数地基基承载力。1.落地式脚手架架计算（3）基础底面面面积A值说明：A.仅有立杆支座座（支座直接接放于地面上上）时，A取支座板的底底面积。B.在支座下设厚厚度为50～60mm的木垫板（或或木脚手板）），A=a×b（a和b为垫板的两个个边长，且不不小于200mm），当A的计算值大于于0.25m2时，则取0.25m2计算，当不大大于0.25m2时按照实际进进行考虑。C.当一块垫板或或垫木且支承承2根以上上立杆杆时，，A=a×b/n(n为立杆杆数)，且用用木垫垫板时时应符符合（（2）的取取值规规定。。D.在支座座下采采用枕枕木作作垫木木时，，A按枕木木的底底面积积计算算；E.当承压压面积积A不足而而需要要作适适当基基础以以扩大大其承承压面面积时时，应应按式式下式式的要要求确确定基基础或或垫层层的宽宽度和和厚度度。b≤b0+2H0tgααb----基础或或垫层层的宽宽度；；b0---立杆支支座或或垫板板（木木）的的宽度度；H0----基础或或垫层层的厚厚（高高）度度；tgαα--基础台台阶宽宽高比比的允允许值值，按按照《地基与与基础础设计计规范范》进行选选择1.落地式式脚手手架计计算（4）地基基承载载力标标准值值的确确定按照现现行国国家标标准《建筑地地基础础设计计规范范》（GBJ7）附录录五的的规定定采用用。就就是““地基基承载载力特特征值值可由由载荷荷试验验或者者原位位测试试、公公式计计算、、并结结合工工程实实践经经验等等方法法确定定”。。在施施工现现场一一般有有两种种方法法：一：试试验法法；二、直直接查查看资资料——勘查报报告、、设计计图纸纸或者者有关关规范范，它它的取取值是是很关关键的的。1.落地式式脚手手架计计算（5）脚手手架地地基承承载力力计算算实例例：上部结结构传传至基基础顶顶面的的轴向向力标准值值:恒荷载载+活荷载载)，即即Nk=NG+NQ=5.892+4.05=9.942kN；基础采采用混混凝土土垫层层，基基础底底面积积A=0.25m2；地基基承承载载力力设设计计值值fg=kc··fgk，，混混凝凝土土基基础础取取kc=1，fgk查查地质质勘勘查查报报告告，，取取120，，即即fg=1××120=120kPa；；故Pk=Nk/A=9.942÷÷0.25=39.77≤≤fg=120(地地基基承承载载力力计计算算满满足足要要求求)。。1.落地地式式脚脚手手架架计计算算二.双立杆杆的的计计算算1.根据据脚脚手手架架《规范范》要求求5.3.8高度度超超过过50m的脚脚手手架架，，可可采采用用双双管管立立杆杆、、分分段段悬悬挑挑或或分分段段卸卸荷荷等等有有效效措措施施，，必必须须另另行行专专门门设设计计。。2.搭设设高高度度的的确确定定：：按照照规规范范(6.3.7)要求求:双管管立立杆杆中中副副立立杆杆的的高高度度不不应应低低于于3步，，钢钢管管长长度度不不应应小小于于6m。根根据据《建筑筑施施工工手手册册》规定定，，单单立立杆杆搭搭设设最最大大高高度度为为50米，，当当需需要要搭搭设设50米以以上上的的脚脚手手架架时时，，35米以以下下应应采采用用双双立立杆杆，，或或自自30米起起采采用用分分段段卸卸载载措措施施，，且且上上部部单单立立杆杆的的高高度度应应小小于于30米，，即即总总高高度度在在35+30=65米。。二.双立杆杆的的计计算算3.双立立杆杆的的计计算算要要求求:(实际际上上就就是是立立杆杆稳稳定定性性的的计计算算)（1）上上部部单单立立杆杆的的计计算算：：根根据据《规范范》第5.3.5条,立杆杆稳稳定定性性计计算算部部位位第第（（3）条条的的规规定定：：双双管管立立杆杆变变截截面面处处主主立立杆杆上上部部单单根根立立杆杆的的稳稳定定性性，，应应按按本本规规范范公公式式5.3.1－1或5.3.1－2进行行计计算算。。上部部脚脚手手架架的的计计算算N1值相相当当于于一一个个单单立立杆杆的的双双排排脚脚手手架架计计算算内内容容，，组组合合脚脚的的架架的的自自重重、、施施工工荷荷载载及及风风荷荷载载进进行行计计算算。。二.双立杆杆的的计计算算（2）下下部部双双立立杆杆的的计计算算：：计计算算立立杆杆稳稳定定性性时时也也应应按按本本规规范范公公式式5.3.1－1或5.3.1－2进行行计计算算。。双立立杆杆的的净净面面积积值值A取两两倍倍钢钢管管面面积积的的0.7倍，，例例如如为为Φ48钢管管，，A=4.89××2××0.7=6.85cm2,此值值是是通通过过实实际际实实验验进进行行确确定定的的。。下下部部脚脚手手架架的的N值计计算算为为N1+下部部双双立立杆杆的的脚脚手手架架自自重重产产生生的的荷荷载载N2，即即N=N1+N2。（3）使使用用双双立立杆杆时时，，必必须须都都用用扣扣件件与与同同一一根根大大横横杆杆扣扣紧紧，，不不得得只只扣扣紧紧1根，，以以避避免免其其计计算算长长度度成成倍倍增增加加。。二.双立杆杆的的计计算算1.分段段卸卸载载脚脚手手架架高高度度的的确确定定：：根据据《建筑筑施施工工手手册册》规定定，，当当需需要要搭搭设设50米以以上上的的脚脚手手架架时时，，脚脚手手如如果果采采用用分分段段卸卸载载方方式式，，要要求求自自30米起起采采用用不不明明确确分分段段卸卸载载措措施施，，一一般般每每30米高卸荷荷一次，，如果卸卸载N次，那么么总高度度为30+N倍卸载高高度。2.卸荷方式式脚手架的的卸荷按按照卸荷荷方式又又分为两两种，就就是不明明确卸荷荷和明确确卸荷。。前者的的脚手架架立杆在在卸荷装装置处不不断开，，一直搭搭上去，，卸荷装装置一般般采用撑撑拉杆件件体系，，可分担担一部分分上部荷荷载，但但分配数数量不明明确；后后者的脚脚手架立立杆在卸卸荷装置置处断开开，向上上另行搭搭设，卸卸荷装置置承受上上部架段段的全部部荷载，，受力明明确。二.双立杆的计计算3.脚手架的的卸载图图形如下下二.双立杆的计计算4.不明确分分段卸载载的计算算方法：：不明确确卸载装装置按其其承载能能力的一一半分配配上部荷荷载且不不超过卸卸荷层以以上全部部荷载的的1/3。上面的的图实际际上为局局部卸荷荷方式，，通过装装置将其其上的部部分荷载载传给工工程结构构，以确确保脚手手架使用用的安全全。二.双立杆的计计算四.悬挑脚手手架计算算1.高度要求求：当脚脚手架搭搭设高度度超过50米时，采采用明确确卸载装装置时，，自距离离地面一一定高度度处开始始采取明明确卸载载装置，，也就是是悬挑形形式。悬悬挑高度度一般不不宜超过过40米。2.悬挑脚手手架上面面结构同同落地式式脚手架架，在施施工现场场还是要要对连墙墙件的设设置引起起高度的的重视。。另外控控制的重重点就是是悬挑主梁梁的强度、稳稳定性的验算以以及钢拉拉绳、锚锚固板的的验算。。3.对于大、、小横杆杆的强度度和变形形的计算算、扣件件抗滑移移的计算算、连墙墙件的计计算以及及立杆稳稳定性的的计算仍仍然同落落地式脚脚手架计计算方法法一样进进行计算算。4.悬挑形式式四.悬挑脚手手架计算算5.联梁计算算:按照集中中荷载作作用下的的简支梁梁计算,集中荷载载P传递力，，计算简简图如下下,计算联梁梁的支座座力、强强度，强强度应满满足规范范的要求求。四.悬挑脚手手架计算算6.支撑按照照简支梁梁计算公公式按照钢结结构的计计算公式式验算型型钢的抗抗弯强度度是否满满足要求求。四.悬挑脚手手架计算算7.主梁的计计算：(1)悬挑脚手手架的水水平钢梁梁按照带带悬臂的的连续梁梁计算。。悬臂部分分脚手架架荷载N的作用，，里端B为与楼板板的锚固固点，A为墙支点点。悬挑脚手手架计算算简图计算主梁梁的弯矩矩，支座座力，验验算悬挑挑梁的整整体稳定定性四.悬挑脚手手架计算算（2）抗弯计计算强度度f=M/1.05W+N/A公式说明明，根据据《钢结构设设计规范范》(GB50017-2003)拉弯构件件和压弯弯构件的的计算公公式如下下，y-y轴没有弯弯矩作用用，公式式简化为为上面的的公式。。四.悬挑脚手手架计算算四.悬挑脚手手架计算算（3）悬挑梁梁的整体体稳定性性计算：：公式由来来：《钢结构设设计规范范》(GB50017-2003)规定整体体稳定性性计算公公式如下下，但由由于没有有y-y轴向弯矩矩，公式式简化为为上面的的式子。。其中φb——均匀弯曲曲的受弯弯构件整整体稳定定系数，，查表《钢结构设设计规范范》(GB50017-2003)附录B得到：四.悬挑脚手手架计算算φb说明:依据《钢结构设设计规范范》附录B得自由长长度l1长度确定定：1、没侧向向支撑时时取梁跨跨度；2、当有支支撑时取取支撑之之间的间间距；3、当为脚脚手架悬悬臂端没没有上部部拉绳和和下部支支杆时,支撑的间间距要取取悬挑长长度的2倍。φb大于0.6，按照《规范》附录B，其值用用φb'替换φb四.悬挑脚手手架计算算8.拉杆（钢钢丝绳等等）、支支杆（型型钢等））的受力力计算、、强度验验算。(1)钢丝绳说说明：钢钢丝绳的的型号有有6×19、6×37、6×61钢丝绳，，每个型型号都有有1400MPa，1550MPa，1700MPa，1850MPa，2000Mpa强度等级级，设计计者要注注意一下下。(2)吊环设计计说明：：根据《混凝土结结构设计计规范》GB50010-2010）规定，，注意强强度取值值为50N/mm2,材料使用用HPB335钢筋，一一个吊环环用两个个截面计计算，埋埋入混凝凝土的深深度不应应小于30d。四.悬挑脚手手架计算算9.悬挑梁与与建筑物物之间的的连接计计算(1)水平钢梁梁与楼板板压点的的拉环强强度计算算；(2)水平钢梁与楼楼板压点如果果采用螺栓，，螺栓粘结力力锚固强度计计算；(3)水平钢梁与楼楼板压点如果果采用螺栓，，混凝土局部部承压计算。。按照《扣件式式》规范5.6.6拉环或螺栓的的强度计算：：σ为U形钢筋拉环或或螺栓应力值值；Nm为型钢悬挑梁梁锚固段压点点U形钢筋拉环或或螺栓拉力设设计值；Al为U形钢筋拉环净净截面积，一一个钢筋拉环环或一对螺栓栓按两个截面面计算；四.悬挑脚手架计计算fl—U形钢筋拉环抗抗拉强度设计计值，按50N/mm2。算例：水平钢钢梁与楼板压压点如果采用用压环，拉环环强度计算如如下：水平钢钢梁与楼板压压点的拉环受受力R=0.024kN（见下下图支座处的的反力）；压压环钢筋采用用直径D=20mm（规规范规定直径径不得小于16mm）；A=πD2/4=3.142×202/4=314.159mm2；σ=Nm/2A=24/314.159×2=0.038N/mm2；四.悬挑脚手架计计算《扣件》规范范5.6.8规定型钢挑梁梁锚固在楼板板处时，楼板板上层应设受受力钢筋，或或者把拉环压压在楼板下层层钢筋下面，，并要保证两两侧30cm以上搭接长长度。悬挑脚手架示示意图四.悬挑脚手架计计算五.构造要求常用密目式安安全网全封闭闭单双排脚手手架结构的设设计尺寸可参参照《扣件》》规范6.1；脚手架纵向水水平杆、横向向水平杆、脚脚手板的构造造要求详见《扣件》规范范6.2.1、6.2.2、6.2.3、6.2.4的内容及规范范条文说明；；脚手架立杆的的构造要求详详见6.3.1——6.3.7条的内容及规规范条文说明明；脚手架连墙件件的构造要求求详见《扣件》规范6.4.1——6.4.8的内容及规范范条文说明；；门洞要求详见见《扣件》规范范6.5.1——6.5.5的内容及规范范条文说明；；剪刀撑与横向向支撑的构造造要求详见《《扣件》规范范6.6.1——6.6.5的内容及规范范条文说明。。五.构造要求1.扫地杆脚手架必须设设置纵、横向向扫地杆。纵纵向扫地杆采采用直角扣件件固定在距底底座上皮不大大于200mm的立杆上。横横向扫地杆采采用直角扣件件固定在紧靠靠纵向扫地杆杆下方的立杆杆上。当产杆杆基础不在同同一高度上时时，必须将高高处的纵向扫扫地杆向低处处延长两跨与与立杆固定，，高低差不应应大于1m。靠边坡上方方的立杆轴线线到边坡的距距离不应小于于500mm（如下图）。。2.连墙件（1）连墙件的设设置数量、覆覆盖面积一定定满足规范要要求；（2）连墙件设置置应符合以下下规定：①宜靠近主主节点设置，，其偏离主节节点的距离不不应大于300mm；②应从低层层第一步纵向向水平杆处开开始设置，当当有困难时，，应采用其他他可靠措施固固定；③优先采用用菱形布置，，亦可采用矩矩形布置；④脚手架两两端必须设置置连墙件，连连墙件的垂直直间距不应大大于建筑物的的层高，并不不大于4m（即2步）；⑤连墙件要与与建筑物进行行可靠的连接接。24m以下单双排脚脚手架可采用用拉筋和顶撑撑配合使用的的方式。24m以上的双排脚脚手架一定要要采用刚性连连接。严禁使使用仅有拉筋筋的柔性连墙墙件。（3）连墙件严禁禁私自拆除。。拆除脚手架架时，连墙件件必须随脚手手架逐层拆除除，严禁先将将连墙件整层层或数层拆除除后再拆脚手手架；分段拆拆除高度不应应大于2步，如高差大大于2步，应增加连连墙件进行加加固。五.构造要求3.剪刀撑剪刀撑的设置置应：①每道剪刀刀撑的宽度不不应小于4跨，且不应小小于6m，斜杆与地面面的倾角在45-60度之间；②高度在24m以下的单、双双排脚手架，，均必须在外外侧立面的两两端各设置一一道剪刀撑，，并应由底至至顶连续设置置；中间各道道剪刀撑之间间的净距不应应大于15m（图6.6.2）；③高度在24m以上的双排脚脚手架应在外外侧立面整个个长度和高度度上连续设置置剪刀撑；④剪刀撑斜杆杆宜采用搭接接；⑤剪刀撑斜杆杆应用旋转扣扣件固定在与与之相交的横横向水平杆的的伸出端或立立杆上，旋转转扣件中心线线至主节点的的距离不宜大大于150mm。⑥剪刀撑搭设设应随着立杆杆、纵向和横横向水平杆等等同步搭设，，各底层斜杆杆下端均必须须支承在垫块块或者垫板上上。五.构造要求4.地基与基础(1)脚手架地基与与基础的施工工，必须根据据脚手架搭设设高度、搭设设场地土质情情况与现行国国家标准《地基与基础工工程施工及验验收规范》（GBJ202）的有关规定定进行。(2)脚手架底座底底面标高宜于于自然地坪50mm。(3)脚手架基础经经验收合格后后，应按搭设设的要求放线线定位。(4)当脚手架基础础下有设备基基础、管沟时时，在脚手架架使用过程中中不应开挖，，否则必须采采取加固措施施。五.构造要求一、模板支撑撑架事故的原原因分析模板支撑撑架近年来发发生的事故的的主要原因就就是：1、监管不够；；2、模板和脚手手架没有经过过设计、计算算，支撑系统统强度不足，，稳定性差；；梁、板支撑撑体系立杆变变形过大，顶顶托强度不够够，扣件抗滑滑移不满足要要求（材料强强度不够）；；3、在施工过程程中没有按照照规范及方案案要求进行搭搭设；4、使用的材料料不合格以及及施工中随意意拆卸杆架等等原因造成的的。南京电视台演演播中心大演演播厅模板支支架整体倒塌塌技术原因分分析事故发生后，，查看残存钢钢管支架的立立杆连续4根钢管接头在在同一高度架子底部与周周边支架的水水平连系杆很很少，立杆的的横向约束很很弱对接扣件在同同一位置未设扫地杆、、顶托设置不不符留置长度过短短端部扣件盖板板的边缘至杆杆端距离太小小无纵横向扫地地杆件，大部部分U型支托反向使使用上段钢管立杆杆与下端水平平杆件连接，，未由下至上上通长设置，导导致上部施工工荷载作用于于水平杆件上上现浇板面地面支架立杆纵横扫地杆立杆底座立杆通过扣件件传递上部施施工荷载常见见形式（1）立杆通过扣件件传递上部施施工荷载常见见形式（2）支模板面面结构梁纵横扫地杆立杆中部拉结杆地面面立杆违规采用用搭接且在同同步内二、模板具体设计计计算有关说明：1.《建筑施工模版版安全技术规范》JGJ162-2008并没有提出对对墙模、柱模模、梁侧模详详细的计算要要求，但是在在施工过程中中我们经常遇遇到墙、柱构构件出现涨模模、跑模或者者变形过大影影响使用的事事故发生，因因此我们很有有必要对厚、、大墙、柱及及梁侧模板的的强度、变形形进行计算。。2.《规范》规定了对模板板支架立杆稳