工地的女人及工地用落地、悬挑、双管式脚手架讲座

图片：工工地上的女人，总是比同龄人显得风霜一些，因为常年工作在野外，她们把人生最美好、最珍贵的青春奉献给了公路建设事业，奉献给了深山野岭。

女人！这个本该充满柔情、艺术的称呼——在工地上，她们又是怎样的一群女人？她们没有天生的丽质，也没有都市女人的打扮和现代，但她们质朴、坚强、豪放、敢说敢做。艰苦的环境造就了她们的粗犷和率直，也造就了她们强大的生命力。常年与泥土、钢筋水泥打交道的她们少了一份柔媚，却多了几分自信；少了一份依赖，却多了几分自立。她们修建的道路在幽静的大山中延绵伸展，她们也渐渐学会开朗、乐观、豁达；她们的人生价值在钢筋混凝土里闪光，她们的人生坐标在积极进取的岗位上定格；她们憧憬美好未来，为公司的事业尽职尽责。

夏天，她们冒着酷暑，头上一顶宽大的草帽，一套超大号的工作服现身在工地上穿梭，汗水打湿她们的衣背，热辣的太阳炙烤她们的脸，然而古铜色的皮肤为工地增添了柔和的色彩。冬天，她们顶着凛冽的寒风站在空旷的荒山上测量、试验……她们从不因为自己是一个女人而拈轻怕重，耽误项目的工作进度，更不会为自己的工作说一声苦，道一声累。她们的技术敢与男人一比高低，作业中巾帼不让须眉，男人不敢去的陡坡，她们也能胆大心细地前往，使得男人都竖指称赞。

工地上的女人无悔自己当初的选择，尽管她们失去了很多。这里，有不少刚参加工作的年轻女孩。当同龄女孩穿着整洁的套装，踩着亮丽的高跟鞋，迈着轻盈的步伐穿行于城市的高楼大厦、繁华街道时，她们却在尘土飞扬、机声轰鸣的工地上，以高山为伴，与机械为伍。她们和平常人一样向往花前月下的浪漫，但这对她们来说是一种奢望。这里，也有不少已经成家的女人。想起亲人，她们有太多的内疚：孩子生下来才几个月，但为了工作她们必须狠下心肠，在婴儿嗷嗷待哺声中，把孩子托付给年迈的母亲，含着眼泪踏上崇山峻岭的征途；当短暂的假期悄然而至，她们为了山那边那条没有建好的路，又得收拾行囊在孩子“我要妈妈”的凄厉哭闹声中万分不舍地踏上归途。

野外艰苦的生活条件并没有让她们的感情变得粗粝。她们的心依然是那么的温柔，紧张忙碌的工作之余，她们会利用仅有的一点闲暇时间拨通那个在梦里背了无数遍的号码，给远方的家人送上平安的问候。有机会上街，她们也会首先想着为家人添置一些衣物，最后才想起自己。

爱美是女人的天性，工地上的女人也不例外。下雨不上班时她们会换上平时压在箱底的衣服、鞋袜，穿着简洁、清爽。在下班的路上，她们会采集一些不知名的野花插在男人扔掉的啤酒瓶中，让简陋的宿舍洋溢着花儿的芳香，还会在方便面碗中栽上从山上移植下来的野百合，摆放在门前屋后，点缀驻地的工棚。

有人说，“看一座城市的发展，只要看这座城市女人的打扮、谈吐就能看出这座城市的时代面貌”。我要说，看祖国公路建设事业的发展，只要看我们工地女人的风采就能看到祖国交通事业的未来。

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曾经莎士比亚说过：女人啊，你就是脆弱，

但我们现在看到的是如此坚强，勤劳的女人，

我代表全体世界男人和所有其它物体向在工地

上辛苦的女人致敬！！！脚手架设计讲座一、编制步骤脚手架工程施工的主要步骤如下：主要及相关人员商讨方案---确定方案---编制方案---报公司技术、安全部门审批方案---审批合格后由架子工长组织实施---各方验收合格---投入使用。脚手架工程在施工前，技术负责人应召集技术、安全、生产等相关人员对本工程的脚手架搭设情况进行研讨，确定脚手架应搭设的步距、纵距、横距、总高度、范围等各项参数内容，然后由技术负责人或技术员编制，编制完毕的方案经技术负责人审核后报公司技术安全部门会审，并由公司总工程师审批后执行。方案审批返回项目部，由项目部架子工长组织工人进行搭设，经公司技术、安全及项目部技术、安全部门负责人验收合格，方可使用。1―外立杆；2―内立杆；3―横向水平杆；4―纵向水平杆；5―栏杆；6―挡脚板；7―直角扣件；8―旋转扣件；9―连墙件；10―横向斜撑；11―主立杆；12―副立杆；13―抛撑；14―剪刀撑；15―垫板；16―纵向扫地杆；17―横向扫地杆二、工程概况项目内容功能住宅楼、商业用房2建筑规模地上15层，局部16层地下2层人防层3.2m3建筑高度42.30m0.75m55.8m41.3m46.8m4地质资料180N/MM2结构类型5工程所在地主体结构施工三、方案搭设参数的确定根据工程概况确定脚手架的类型：初步依据“主体结构施工”和“檐口高度”选择双排扣件式脚手架脚手架搭设的高度确定：1）“檐口标高”-“基底标高”+“安全高度”；2）“檐口标高”-“平整后场地标高”+“安全高度”；3）考虑加快施工速度脚手架下部做临时脚手架，方便回填土工序，地上一层以上采用悬挑脚手架，那么悬挑脚手架的搭设高度：“檐口标高”-“一层顶板标高”+“安全高度”。“安全高度”：当上部为女儿墙时，脚手架的搭设高度要超过女儿墙1米；为檐口时，要超过檐口高度1.5米。依据：《规范》6．3．6立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。本方案采取第二种搭设方式：46.8+（42.3-41.3）+1=48.8米，没有超过《规范》规定的落地式脚手架最大搭设高度50米，因此方案采用落地式双排脚手架，取整数49米。因此在确定脚手架的搭设高度时要注意上述问题。立杆纵距确定：脚手架用于结构施工阶段，施工的作业层施工荷载3kN/m2，依据：《规范》表6.1.1-1和《规范》7.3.12中第4条规定（4自顶层作业层的脚手板下计，宜每隔12m满铺一层脚手板。）的要求选取3+Int(49÷12+1)×0.35=3+5×0.35（kN/m2）荷载所对应的纵距1.2~1.5米，本例取1.2米；立杆横距确定：根据工程情况在满足施工的条件下不能超过《规范》表6.1.1-1规定；依照此表可以取1.05~1.55之间的数值，本例取1.05米靠墙一端外伸长度确定：依据：《规范》6．2．2条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的中心距不应大于150mm。在双排脚手架中，靠墙一端的外伸长度a（图5.2.4）不应大于0.4l，且不应大于500mm；由0.4×1.05=0.42确定本工程选用a=0.3米。步距的确定：一般在确定脚手架的步距时要考虑两个步骤，第一要满足层高与施工要求，层高是是步距的整数倍，本例的层高标准层是2.8米，因此第一步确定步距为1.4米，第二步要符合《规范》表6.1.1-1的要求，步距不能超出表6.1.1-1的范围，最后确定步距为1.4米；表6.1.1－1常用敞开式双排脚手架的设计尺寸（m）注：1．表中所示2+2+4×0.35（kN/m2），包括下列荷载：2+2（kN/m2）是二层装修作业层施工荷载；4×0.35（kN/m2）包括二层作业层脚手板，另两层脚手板是根据本规范第7.3.12条的规定确定；2．作业层横向水平杆间距，应按不大于la/2设置。四、脚手架荷载：荷载分类

1）作用于脚手架的荷载可分为永久荷载（恒荷载）与可变荷载（活荷载）。2）永久荷载（恒荷载）可分为：（1）脚手架结构自重，包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重；（2）构、配件自重，包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施的自重。3）可变荷载（活荷载）可分为：施工荷载，包括作业层上的人员、器具和材料的自重；风荷载。荷载效应组合：按《规范》表4.3.1如下表4.3.1荷载效应组合五、材料要求及说明：1、钢管宜采用力学性能适中的Q235A(3号)钢，其力学性能应符合国家现行标准《炭素结构钢》(GB700-89)中Q235A钢的规定。每批钢材进场时，应有材质检验合格证。3号钢的屈服强度240N/mm2为强度的标准值，引用现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》规定，乘以分项系数1/1.165，这样钢材的设计值f=240/1.165=205N/mm2，这也说明了规范采用的设计方法在实质上是属于半概率半经验进行的。钢管选用外径48mm，壁厚3.5mm的焊接钢管。立杆、大横杆和斜杆的最大长度为6m，，小横杆两端超出大横杆的长度必须大于等于100mm，1050+300+100=1450mm，取小横杆长度1.5m。根据《可铸铁分类及技术条件》(GB978-67)的规定，扣件采用机械性能不低于KTH330-08的可锻铸铁制造。铸件不得有裂纹、气孔，不宜有缩松、砂眼、浇冒口残余披缝，毛刺、氧化皮等清除干净。扣件与钢管的贴合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好，当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。扣件表面刷防锈漆进行防锈处理。脚手板应采用厚度不小于50mm，宽度大于等于200mm，长度为4--6m，其材质应符合国家现行标准《木结构设计规定》(GBJ5—88)中对II级木材的规定，不得有开裂、腐朽。脚手板的两端应采用直径为4mm的镀锌钢丝各设两道箍。钢管及扣件报废标准：钢管弯曲、压扁、有裂纹或严重锈蚀；扣件有脆裂、变形、滑扣应报废和禁止使用。外架钢管采用统一颜色，栏杆采用红白相间色。六、规范要求设计计算书应该包括的内容1、脚手架的承载能力应按概率极限状态设计法的要求，采用分项系数设计表达式进行设计。进行下列设计计算：纵向和横向水平杆(大小横杆)等受弯构件的强度计算；扣件的抗滑承载力计算；立杆的稳定性计算；连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算；立杆地基承载力计算。2、计算构件的强度、稳定性与连接强度时，应采用荷载效应基本组合的设计值。永久荷载分项系数应取1.2，可变荷载分项系数应取1.4。3、架中的受弯构件，尚应根据正常使用极限状态的要求验算变形。验算构件变形时，应采用荷载短期效应组合的设计值。七、落地式扣件钢管脚手架计算书钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。设计脚手架为双排脚的架，搭设高度为49米，立杆采用单立管。搭设尺寸为：立杆的纵距1.2米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.4米。主节点间搭设两个小横杆，地基承载力为：180N/MM2,基本风压值取北京地区的基本风压：0.45Kpa，主体结构为剪力墙结构设计时选取封闭墙所对应的1.0Φ挡风系数，施工所处地区为三环附近选择“有密集建筑群且房屋较高的城市市区”。脚手板采用木脚手板。采用的钢管类型为48×3.5，连墙件采用2步3跨，竖向间距2.8米，水平间距3.6米。施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工1层，脚手板共铺设5层。（一）、小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面计算简图如下所示：按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。均布荷载值计算小横杆的自重标准值P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.200/3=0.140kN/m表4.2.1－1脚手板自重标准值活荷载标准值Q=3.000×1.200/3=1.200kN/m表4.2.2施工均布活荷载标准值荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.140+1.4×1.200=1.894kN/m小横杆计算简图脚手架荷载为什么不计算悬臂端说明：从弯矩公式可以直接得出不带悬挑的情况弯矩大，采用这种模型脚手架偏于安全，挠度直接从公式看不出结论，但代入规范要求最大里排大横杆距墙的悬挑计算长度0.3米，及排距取1.55米时，挠度的计算结果还是第一个大，因此规范取了第一种情况进行计算安全。2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下:M=1.894×1.0502/8=0.261kN.m=0.261×106/5080.0=51.383N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:荷载标准值q=0.038+0.140+1.200=1.378kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.0×1.378×1050.04/(384×2.06×105×121900.0)=0.869mm小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!为什么不计算钢管的抗剪承载力说明：没有抗剪强度计算，是因为钢管抗剪强度不起控制作用。如φ48×3.5的Q235－A级钢管，其抗剪承载力为：上式中K1为截面形状系数。一般横向、纵向水平杆上的荷载由一只扣件传递，一只扣件的抗滑承载力设计值只有8.0kN，远小于[V]，故只要满足扣件的抗滑力计算条件，杆件抗剪力也肯定满足。

另外在设计时，要注意规范规定作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距1/2；（二）、大横杆的计算:大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。说明：按《规范》表6.1.1-1的要求，脚手架的纵距最大的值为2米，一根脚手管的长度为6米，和规范要求的一致宜按三跨连续梁进行计算。用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。1.荷载值计算小横杆的自重标准值P1=0.038×1.050=0.040kN脚手板的荷载标准值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荷载的计算值P=(1.2×0.040+1.2×0.147+1.4×1.260)/2=0.994kN大横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:集中荷载最大弯矩计算公式如下:M=0.08×(1.2×0.038)×1.2002+0.267×0.994×1.200=0.324kN.m=0.324×106/5080.0=63.762N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的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:大横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=0.677×0.038×1200.004/(100×2.060×105×121900.000)=0.02mm集中荷载标准值P=0.040+0.147+1.260=1.447kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V1=1.883×1447.320×1200.003/(100×2.060×105×121900.000)=1.88mm最大挠度和V=V1+V2=1.897mm大横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!表5.1.8受弯构件的挠度（三）、大横杆在上计算模型：1、首先计算大横杆根据结构静力学查表分别取最不利组合计算挠度和弯矩：大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)支座最大弯矩计算公式如下:2、再计算小横杆：小横杆计算简图均布荷载最大弯矩计算公式如下:集中荷载最大弯矩计算公式如下:说明：集中荷载P的个数根据实际情况进行计算最大弯矩值（四）、扣件抗滑力的计算:纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的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的竖向作用力设计值；1.荷载值计算横杆的自重标准值P1=0.038×1.200=0.046kN脚手板的荷载标准值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荷载的计算值R=1.2×0.046+1.2×0.220+1.4×1.890=2.966kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。（五）、脚手架荷载标准值:作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；本例为0.1291NG1=0.129×45.000=5.810kN脚手架每米重量说明：GS=[2(la+h)+2.2]q+2[2q1+(la+h)÷6.5×q2]÷lah[2(la+h)+2.2]:里外排架一个纵距la和一个步距h重加上小横杆的自重，小横杆按2.2米长计算；2[2q1+(la+h)÷6.5×q2]：里外两排脚手架的小横杆与立杆的连接和大横杆与立杆采用直角扣件连接+里外两排脚手架的在纵距方向和步距方向每6.5米增加一个对接扣件的重量。GS---脚手架立面单位面积上的框架的重量；la-----立杆纵距；h---步距；q---48×3.5钢管重量q=38.4N/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；2.2----每根横向水平杆的长度；6.5----每根6.5米长的钢管上计算一个对接扣件。Gj=[4(6.5q+q2)+2×13cosa÷la×q3]÷13cosa*13sina（红色方框内的面积）4(6.5q+q2)红色计算单元内共有4根6.5长的剪刀撑钢管和4个对接扣件；+2×13cosa÷la×q3：计算单元内两个剪刀撑与立杆交点处设置旋转扣件数量la-----立杆纵距；a---剪刀撑与斜杆与地面夹角；q3-----旋转扣件每个重量q3=14.6N/个。GS与Gj两者之和为脚手架每平米的自重，规范给出了常用尺寸每米立杆承受的结构自重标准值表如下：表A－1φ48×3.5钢管脚手架每米立杆承受的结构自重标准值gk（kN/m）(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35NG2=0.350×4×1.200×(1.050+0.300)/2=1.134kN表4.2.1－1脚手板自重标准值(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.14NG3=0.140×1.200×4/2=0.336kN表4.2.1－2栏杆、挡脚板自重标准值(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.200×45.000=0.270kN经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.549kN。活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值NQ=3.000×2×1.200×1.050/2=3.780kN风荷载标准值应按照以下公式计算风荷载值说明：荷载规范计算风荷载标准值公式为：ωk=βzμsμzω0，荷载规范规定的基本风压是根据重现期为50年确定的，而脚手架使用期较短一般在2~5年之间，遇到强劲风的概率相对要小得多，基本风压w0乘以0.7修正系数是参考英国脚手架标准计算确定的。由于脚手架是附着在主体结构上,风振系数βz=1,最后公式为：ωk=0.7μsμzw0风压高度变化系数μz:我们在设计脚手架时，要注意此值的取法，通过计算从脚手架顶取每5米一段与脚手架的静荷和活荷的组合验算立杆稳定性时，虽然风荷载在顶部的标准值大，但最终组合值在脚手架的最底端最不利。但计算连墙件时，要取高度为最大值。按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）规定按下表采用体型系数μs密目网的μs：首先《密目式安全网》（GB16909-1997）5.2.1规定：“网目密度不应低于800目/100cm2”,《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）3.0.7条规定：大于2000目/100cm2，安全立网挡风系数为：Φ1=1.2An1/Aw1=1.2(100-nAO)/100Φ1---密目式安全网挡风系数；An1---为密目网在100cm2内挡风面积；Aw1---为密目网在100cm2内迎风面积；n----为密目网在100cm2内的目数n大于2000；AO-----每目孔隙的面积。Φ2=1.2An2/lahΦ2---敞开式扣件钢管脚手架的挡风系数；An2---为一步一纵内钢管的总挡风面积。=Φ1+Φ2-Φ1Φ2/1.2：在一个纵距和步距范围内密目网的挡风面积；：在一个纵距和步距范围内，密目网与钢管的重合部分密目网的挡风面积；：在一个纵距和步距范围内钢管的挡风面积。Φ---密目式安全网全封闭脚手架挡风系数；An1---为密目网在100cm2内挡风面积；Aw1---为密目网在100cm2内迎风面积；n----为密目网在100cm2内的目数n大于2000；AO-----每目孔隙的面积。（AO向生产厂家咨询，无数据时3200目取0.7mm2,2300目取1.3mm2）。Φ值根据目数、步距和纵距计算出来以后大约在0.648~0.953之间。然后再根据背靠建筑物的状况按《规范》表4.2.4乘以1.0或1.3的系数见下表：表4.2.4脚手架的风荷载体型系数μs（b）敞开式脚手架的体型系数μs=μstw首先计算Φ值：Φ=1.2An/lah；再计算一榀脚手架μst：μst=Φμs再计算两榀脚手架μstw=μst(1-ηn)/(1-η)=Φμs(1-ηn)/(1-η)式中1.2—为考虑扣件所占面积，节点面积增大系数；分别计算确定Φ、μs、η三个值。An---为一步一纵内钢管的总挡风面积。An=（la+h+0.325lah）d0.325---脚手架立面每平米内剪刀撑的平均长度；(是根据450、500、550、600设置剪刀撑4个6.5米杆进行计算得出的4×6.5/80.075=0.325m/m2),其中80.075是以上角度面积和的平均值。d---钢管的外径m设计者可以按上式进行计算，《规范》给出了常用的计算值见下表。一榀架计算：μst=Φμsμs如果我们μz取地面粗糙度为B类，距地面高度80米，风荷载标准值为0.45Kpa时，计算得到μz=1.95×0.45×0.0482=0.00202，因此通常情况下根据μzw0d2计算值≤0.002，H/d≥25（步距1200/钢管直径48=25）,取值1.2的情况占绝大多数，其它特殊情况进行插值。双排脚手架:μs=μstw,μstw=μst(1-ηn)/(1-η)n---双排取2。η---根据下表和下图选取。上图中的b为脚手架的横向间距，h为步距，因此b/h一般在1~2之间,更多的是≤1。根据表A－3Φ取值在0.115到0.077之间,绝大多数Φ≤0.1，因此η取1.00值常见而且为最大值,此时上面公式要进行因式分解。μs=1.2Φ（1+η）=2.4Φ情况较多，计算出敞开式脚手架的μs在2.4×（0.115~0.077）=0.276~0.1848之间。其中W0——基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：W0=0.450Uz——风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：Uz=0.840Us——风荷载体型系数：Us=0.720经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.450×0.840×0.720=0.191kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+0.85×1.4NQ不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式MW=0.85×1.4Wklah2/10其中Wk——风荷载基本风压标准值(kN/m2)；la——立杆的纵距(m)；h——立杆的步距(m)。（六）、立杆的稳定性计算:1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中N——立杆的轴心压力设计值，N=14.35kN；——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.26；i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定，l0=2.60m；k——计算长度附加系数，取1.155；u——计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.50；计算长度系数μ值说明：计算长度系数μ值是反映脚手架各杆件对立杆的约束作用。本规范规定的μ值，采用了中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院1964年~1965年和1986年~1988年、哈尔滨工业大学土木工程学院于1988年~1989年分别进行原型脚手架整体稳定性试验所取得的科研成果，其μ值在1.5~2.0之间。它综合了影响脚手架整体失稳的各种因素，当然也包含了立杆偏心受荷（初偏心e=53mm，图3）的实际工况。这表明按轴心受压计算是可靠的、简便的。规范列出了下表以供设计者。表5.3.3脚手架立杆的计算长度系数μA——立杆净截面面积，A=4.89cm2；W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3；——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到=111.83[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算<[f],满足要求!2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中N——立杆的轴心压力设计值，N=13.56kN；——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ=l0/i的结果查表得到0.26；λ值根据规范表进行查表得出，如下图： i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定，l0=2.60m；k——计算长度附加系数，取1.155；u——计算长度系数，由脚手架的高度确定；u=1.50A——立杆净截面面积，A=4.89cm2；W——立杆净截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3；MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.061kN.m；——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到=117.69[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；考虑风荷载时，立杆的稳定性计算<[f],满足要求!影响脚手架稳定性的各种因素：（1）步距：其它条件不变，根据实验值和计算值，步距从1.2米增加到1.8米，临界荷载将下降26.1%。（2）连墙点间距：其它条件不变，当竖向间距由3.6米增加到7.2米，临界荷载将下降33.88%，但在经常使用的连墙点水平间距范围内（8米），调整水平间距时，影响不大。因此要注意步距的设置。（3）扣件紧固扭矩：扣件紧固扭矩为30N.m比扣件紧固扭矩50N.m的临界荷载低20%左右。紧固扭矩50N.m与扣件紧固扭矩50N.m相比影响不大。（4）横向支撑及纵向支撑：设置横向支撑临界荷载将提高15%以上，：设置纵向支撑临界荷载将提高12.49%。（5）立杆横距：当由1.2米增加到1.5米时，临界荷载将下降11.35%。（七）、最大搭设高度的计算:不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=1.740kN；（全高脚手板的自重+栏杆与挡脚手板自重+吊挂的安全设施荷载）NQ——活荷载标准值，NQ=3.780kN；gk——每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.129kN/m；经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=122.184米。脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：经计算得到，不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=1.740kN；NQ——活荷载标准值，NQ=3.780kN；gk——每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.129kN/m；Mwk——计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk=0.051kN.m；经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=117.326米。脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：经计算得到，考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。（八）、连墙件的计算:（连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：Nl=Nlw+No其中Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：Nlw=1.4×wk×Awwk——风荷载基本风压标准值，wk=0.191kN/m2；Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.00×3.60=10.800m2；No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No=5.000经计算得到Nlw=2.881kN，连墙件轴向力计算值Nl=7.881kN连墙件轴向力设计值Nf=A[f]其中——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30.00/1.58的结果查表得到=0.95；A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2。经过计算得到Nf=95.411kNNf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用扣件与墙体连接。经过计算得到Nl=7.881kN小于扣件的抗滑力8.0kN，满足要求!连墙件扣件连接示意图连墙件的计算说明：脚手架的连墙件的计算是必不可少的，我们经常采用的形式有：扣件式连接、焊接，螺栓连接等，但涉及到施工的方便及材料的普遍性，我们最常用的扣件式连接方式，这里我们要注意两个问题。在搭设的过程中连墙件与脚手架主节点的位置规范明确作了规定，其为连墙件偏离主节点的最大距离为300MM，只有在连墙件在主节点附近时，才能有效的阻止脚手架发生横向弯曲失稳或倾覆，若远离主节点设置连墙件，因为立杆的抗弯刚度较差，将会由于立杆产生局部弯曲，减弱甚至起不到时约束脚手架横向变形的作用，现实是怎样，许多连墙件竟然设置在立杆步距的一半附近，这对脚手架的稳定是极为不利的，要引起重视。问题的引申，我在主节点设置了连墙件后就要注意与主体结构连接的部位也要设置在受力点较好的部位。连墙件扣件式连接方式在计算扣件抗滑移时，经常大于8KG，而小于16KG，我们会不会看到上图后认为是双扣件而满足要求，实际上是错误的，上图只提供一个扣件的承载力。（九）、立杆的地基承载力计算:立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求p≤fg其中p——立杆基础底面的平均压力(kN/m2)，p=N/A；p=57.41N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN)；N=14.35A——基础底面面积(m2)；A=0.25fg——地基承载力设计值(kN/m2)；fg=90.00地基承载力设计值应按下式计算fg=kc×fgk其中kc——脚手架地基承载力调整系数；kc=0.50fgk——地基承载力标准值；fgk=180.00地基承载力的计算满足要求!基础底面面积A值说明：仅有立杆支座（支座直接放于地面上）时，A取支座板的底面积。在支座下设厚度为50~60mm的木垫板（或木脚手板），A=a×b（a和b为垫板的两个边长，且不小于200mm），当A的计算值大于0.25m2时，则取0.25m2计算。在支座下采用枕木作垫木时，A按枕木的底面积计算当一块垫板或垫木且支承2根以上立杆时，A=a×b/n(n为立杆数)，且用木垫板时应符合（2）的取值规定。当承压面积A不足而需要作适当基础以扩大其承压面积时，应按式下式的要求确定基础或垫层的宽度和厚度。b≤b0+2H0tgαb---------基础或垫层的宽度；b0--------立杆支座或垫板（木）的宽度；H0-------基础或垫层的厚（高）度；tgα-----基础台阶宽高比的允许值，按下表选用刚性基础台阶高宽比的允许值基础材料质量要求台阶宽高比的允许值p≤1000100<p≤200200<p≤300凝土基础C10混凝土1：1.001：1.101：1.25C7.5混凝土1：1.001：1.251：1.50毛石混凝土基础C7.5~C10混凝土1：1.001：1.251：1.50砖基础砖不低于U7.5M5砂浆1：1.501：1.501：1.50M2.5砂浆1：1.501：1.50毛石基础M2.5~M5砂浆1：1.251：1.50M10砂浆1：1.50灰土基础体积比为3：7或3：8的灰土，其最小干密度：粉土1.55t/m3；粉质粘土1.55t/m3；粘土1.55t/m3；1：1.251：1.50三合土基础体积比为1：2：4~1：3：6（石灰：砂：骨料），每层铺220mm，夯至150mm1：1.501：2.00注：1.p为基础底面的平均应力（KN/M2）2.阶梯形毛石基础的每阶伸出宽度，不宜大于200mm；3.当基础由不同材料叠合组成时，应对接触部分作抗压验算；地基承载力降低系数kc说明：地基承载力调整系数kc，对碎石土、砂土、回填土应取0.4；对粘土应取0.5；对岩石、混凝土应取1.0。由于土的弹性模量比起其它材料小很多，土的变形模量2~65Mpa之间，按最大值65Mpa与C20混凝土的弹性模量26×103Mpa进行比较，当应力与材料厚度相同时，土的压缩性比C20混凝土大400倍，由此可知土沉降量很大，因此规范采取了地基承载力调整系数kc，使得脚手架的竖向变形很小，因为脚手架是由连墙件固定在建筑物上的，沉降过大会很容易引起整体失稳。当作混凝土垫层时，地基承载力不降低也就是由于脚手架的产生的荷载不象结构荷载那么大，不会影响到多层土参数，因此不降低数地基承载力。八、超过50米，脚手架的各种处理方法：根据脚手架《规范》要求5．3．8高度超过50m的脚手架，可采用双管立杆、分段悬挑或分段卸荷等有效措施，必须另行专门设计。（一）、双管立杆方案：双立杆立面图如下：搭设高度的确定：根据《规范》及《建筑施工手册》规定，单立杆搭设高度为50米，当需要搭设50米以上的脚手架时，35米以下应采用双立杆，或自35米起采用分段卸载措施，且上部单立杆的高度应小于30米，即下部设双管上部设单管的脚手架总高度在35+30=65米以内。(这里的搭设高度的要求其实是考虑了经济适用性，高于65米的脚手架再用落地架不经济，与实际承载力无关，施工时可适当增加搭设高度)。双立杆的计算要求：（1）、上部单立杆的计算：根据《规范》第5．3．5条立杆稳定性计算部位的确定应符合下列规定：第（3）条双管立杆变截面处主立杆上部单根立杆的稳定性，应按本规范公式5.3.1－1或5.3.1－2进行计算。上部脚手架的计算N1值相当于一个单立杆的双排脚手架计算内容，组合脚的架的自重、施工荷载及风荷载进行计算。（2）、下部双立杆的计算：计算立杆稳定性时也应按本规范公式5.3.1－1或5.3.1－2进行计算。双立杆的净面积值A取两倍钢管面积的0.7倍，例如为Φ48钢管，A=4.89×2×0.7=6.85CM2,此值是通过实际实验进行确定的。下部脚手架的N值计算为N1+下部双立杆的脚手架自重产生的荷载N2，即N=N1+N2。（3）、使用双立杆时，必须都用扣件与同一根大横杆扣紧，不得只扣紧1根，以避免其计算长度成倍增加。（二）、采用分段卸载方案脚手架的卸载图形如下：分段卸载脚手架高度的确定：根据《建筑施工手册》规定，当需要搭设50米以上的脚手架时，脚手如果采用分段卸载方式，要求自30米起采用不明确分段卸载措施，一般每15~20米高卸荷一次，如果卸载N次，那么总高度为30+N倍卸载高度。不明确分段卸载的计算方法：不明确卸载装置按其承载能力的一半分配上部荷载且不超过卸荷层以上全部荷载的1/3。分段卸载的具体计算要求：不明确卸载，计算按下图进行内力分析，验算斜支杆A1D1、A2D2和水平杆A1A2的承压稳定，拉杆的抗拉（包括挂勾和索扣），节点连接扣件的抗滑、支挂节点构造和支承结构的承载能力。验算时，按单片平面结构进行验算。N1各N2荷载分别取各组卸载装置所承担的纵向架长范围内、各内立杆或外立杆在A1-A2截面外荷载总和的1/6，且按此荷载计算出任斜支杆A1D1和A2D2的轴力不得大于其自身稳定承载能力的1/2。验算斜以杆稳定承压时，则应取各段之中最长者。计算模型：（1）根据实际荷载，按水平梁式杆件相应的双跨梁确定支座反力RAV(水平梁式杆件里端支点的垂直反力)和水平梁式杆件上各拉支点Ci的垂直反力RCi。支座反力按每种荷载分别计算予以叠加，包括直接作用于支点集中力（脚手架荷载Nci-1和支拉杆件自重的垂直分力Nci-2）、由跨中集中荷载和水平梁的线分布荷载（其中水平梁式杆件的自重沿梁全长分布；由脚手架传来的分布荷载则可能为局部分布或全长分布）在支点处引起的支座反力，不要遗漏。，以上各RAV之和为A端点的垂直反力，各种荷载叠加∑RCi-1之和、各种荷载叠加∑RCi-2之和分别为支点A1和A2的垂直反力，计算出支座反力后,取支座力的1/3作为实际计算荷载力，按以下公式计算确定水平杆A1A2的轴力RAH和拉杆、支杆的轴力RAi、RAi+1：式中“i”取奇数1、3、5……n。为所有拉杆的拉力对水平杆产生的轴压力之和；所有支顶杆的顶力对水平杆产生的轴拉力之和。当RAH>0时，AC杆受压；当RAH<0时，AC杆受拉；当RAH=0时，AC杆无轴力作用。由i=1、3、5……n得出RAi和RAi+1后再将其扩大2倍进行验算上部拉杆和下部支杆的强度和稳定性，注意在计算下部支杆时，要根据实际情况取A2B2、B2C2、C2D2、A1B1、B1C1、C1D1中最长者作为l0的计算值。另外在计算钢管悬挑脚手架时，如果节点是通过扣件进行连接的要进行下部支杆RAi+1扣件抗滑移的验算。构造要求和注意事项：a.设拉支点的A1A2杆应处在楼板位置并与楼板顶紧；b.按卸载构造设置的高度要求（可设在架高30m的上下各1个楼层高度的范围内），自A1A2杆起向下均排步距；c.卸载构造应成对设置，即由间距为纵距la的两片支撑架以纵向拉结杆联成一个刚度较在的支撑架，以保证传载可靠；d.拉杆可使用两端带可靠弯钩的、装有花篮螺丝的圆钢拉杆，其抗拉能力应与支撑杆相适应，上端支挂点E按结构情况及其适合的承载方式和能力采用1根1点、2根1点或4根1点；e.当A1A2杆的计算轴力较大时，可采用双杆；f.结构支承点的设置应安全可靠。g.设置卸荷装置时，不宜超过连墙件的布置的水平距离。架高50米以上采用分段全部卸载措施，其实为下部为落地式脚手架，上部采用悬挑架的方案，见下面的内容。（三）、分段悬挑脚手架方案1、分段悬挑脚手架图如下：高度要求：当脚手架搭设高度超过50米时，采用明确卸载装置时，自距离地面50米处开始采取明确卸载装置，也就是悬挑形式，但要注意根据《建筑施工工程师手册》作者江正荣，用钢管作为悬挑梁的多层悬挑架的搭设高度不超过12米；另外在施工时整个脚手架全部采用型钢悬挑架的形式的脚手架全高的计算，根据《建筑施工工程师手册》作者江正荣，每段悬挑高度一般在20步，高度在20~30米之内。计算内容要求：（1）、联梁的计算：联梁按照集中荷载作用下的简支梁进行计算，集中荷载P传递力，P为立杆的轴心压力设计值N（kN）计算简图如下：支撑按照简支梁的计算公式其中n为两悬挑主梁之间脚手架纵距la的个数；根据上面弯矩公式计算联系梁的抗弯是否满足要求：(Mmax+1/8ql2)/γxWnx≤f,其中q为联系梁的自重。b.根据《钢结构规范》计算次梁的抗剪是否满足要求根据上面计算单元计算得到的支座反力RB为悬挑主梁所受的集中力，其中包括联系梁的自重。（2）、悬挑主梁的受力计算：两种荷载组合后叠加计算出悬挑主梁的最大弯矩M、剪力V、挠度w图，及支座反力∑Rci-1和、∑Rci-2和∑RAV分别之和作为上部拉绳\下部支杆的垂直分力及锚固点的反力。按以下公式计算确定悬挑主梁的轴力RAH和拉杆、支杆的轴力RAi、RAi+1：抗弯计算：梁采用工字钢或槽钢b梁的截面塑性发展系数取值不同，强度计算公式如下：f=M/γxWnx+RAH/A（N/mm2）公式说明：根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)拉弯构件和压弯构件的计算公式如下，y-y轴没有弯矩作用，公式简化为上面的公式。（3）、悬挑梁的整体稳定性计算：水平钢梁采用工字钢或槽钢b梁整体稳定系数取值不同,计算公式如下：公式说明：《钢结构设计规范》(GB50017-2003)规定整体稳定性计算公式如下，但由于没有y-y轴向弯矩，公式简化为上面的公式。其中b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到：当采用工字钢时，b首先要根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B.2得到见下表：当采用槽钢时，b按《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B.3进行计算如下：说明：其中自由长度l1确定要注意,没侧向支撑时取梁跨度,当有支撑时取支撑之间的间距,即取上部拉绳或下部支杆间的间距，当脚手架悬臂端没有上部拉绳和下部支杆时,支撑的间距要取悬挑长度的2倍。当查得的b大于0.6时，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B，其值用b'替换b计算公式如下：在计算工字钢或槽钢的强度和整体稳定性时，根据具体材料的厚度或直径按下表先取钢材的强度设计值见下表：（4）、拉杆的受力计算:水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RA1、RA2按照下面计算（5）、上部拉杆为钢丝绳时的强度计算：拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=30.366kN拉绳的强度计算：如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)；——钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8；K——钢丝绳使用安全系数，取8.0~10。其中[Fg]——钢丝绳的容许拉力(kN)；按下表取值，无表时可以近似按下式计算：（6）、钢丝拉绳的吊环强度计算公式为其中[f]为吊环抗拉强度，取[f]=50N/mm2，每个吊环按照两个截面计算如下：吊环设计说明：根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）规定如下，注意强度取值为50N/mm2,材料使用一级钢筋，一个吊环用两个截面计算，埋入混凝土的深度不应小于30d。（7）、锚固段与楼板连接的计算:1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为其中[f]为吊环抗拉强度，取[f]=50N/mm2，每个吊环按照两个截面计算如下：水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧36cm以上搭接长度。2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：锚固深度计算公式其中N——锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N值取支座反力RAV；d——楼板螺栓的直径；[fb]——楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/mm2；h——楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度。5、上部和下部均不设置拉支杆时的悬挑梁的计算：悬出端C受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。悬臂单跨梁计算简图支座反力计算公式支座弯矩计算公式C点最大挠度计算公式其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l。根据以上数据进行，梁的强度、整体稳定性、锚固端计算内容同上。八、悬挑梁的整体稳定性计算:水平钢梁采用[16b号槽钢U口水平,计算公式如下其中b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：经过计算得到b=570×10.0×65.0×235/(3100.0×160.0×235.0)=0.75由于b大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用b'查表得到其值为0.692经过计算得到强度=20.94×106/(0.692×116800.00)=258.83N/mm2；水平钢梁的稳定性计算>[f]=205,不满足要求!九、扣件式钢管脚手架构配件及构造要求（1）立杆立杆底部应设置底座和垫板脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm的立杆上。横向扫地杆则固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接，连墙件按上表规定设置。立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。对接、搭接时，立杆上的对接扣件必须交错布置；两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3；搭接长度不应小于1M，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。立杆顶端宜高出女儿墙上皮1M，高出檐口上皮1.5M。（2）水平杆、脚手板纵向水平杆宜采用对接扣件连接，亦可采用搭接，对接扣件应交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不宜设在同步或同跨内，且在水平