101钢管脚手架施工方案

A2+598--CC+89段施工方案，施工组织设计，施工工艺A2+598--CC+89段施工方案，施工组织设计，施工工艺第PAGE第PAGE1A2+598--CC+89段施工方案，施工组织设计，施工工艺第PAGE目录TOC\o"1-3"\h\z一、 编制依据 1二、 工程概况 1三、 搭设方案 11、方案概况 12、材料要求 13、脚手架构造 34、悬挑脚手架搭拆程序 4四、 脚手架计算 4（一）编号为悬挑钢梁位置的计算 41、参数信息 42、大横杆的计算 73、小横杆的计算 84、扣件抗滑力的计算 105、脚手架立杆荷载的计算 116、钢丝绳卸荷计算 127、立杆的稳定性计算 148、连墙件的计算 159、悬挑梁的受力计算 1610、悬挑梁的整体稳定性计算 1911、拉绳的受力计算 1912、拉绳的强度计算 2013、计算结果 21（二）编号为悬挑钢位置计算 211、参数信息 212、大横杆的计算 243、小横杆的计算 254、扣件抗滑力的计算 275、脚手架立杆荷载的计算 286、钢丝绳卸荷计算 297、立杆的稳定性计算 318、连墙件的计算 329、悬挑梁的受力计算 3310、悬挑梁的整体稳定性计算 3611、拉绳的受力计算 3612、拉绳的强度计算 3713、计算结果 38（三）编号为③悬挑钢梁位置的计算 381、参数信息 382、大横杆的计算 403、小横杆的计算 414、扣件抗滑力的计算 435、脚手架立杆荷载的计算 436、钢丝绳卸荷计算 447、立杆的稳定性计算 458、连墙件的计算 469、悬挑梁的受力计算 4810、悬挑梁的整体稳定性计算 5011、拉绳的受力计算 5012、拉绳的强度计算 5013、计算结果 51五、 搭设要求 51六、 脚手架斜道 55七、 脚手架防电避雷措施 56八、 脚手架的验收和使用管理 56九、 脚手架的拆除 60十、 脚手架搭设与拆除安全技术措施 61十一、 脚手架应急预案 62十二、 附图 77编制依据1、（一期）一号楼建筑施工图2、（一期）一号楼结构施工图3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》[JGJ130—2001（2002版）]4、《建筑施工高处作业安全技术规范》[JGJ80—91]5、《施工现场临时用电安全技术规范》[JGJ46—2005]6、《建筑结构荷载规范》[GB50009-2001(2006年版)]7、《建筑施工安全检查评分标准》[JGJ59-99]8、《钢结构设计技术规范》[GB50009-2001]9、《一般途钢丝绳》[GBT20118-2006]10、《混凝土设计规范》[GB50010-2002]10、设计修改通知11、国家以及地方的有关法律、法规以及相关文件。工程概况本脚手架方案为整个工程的结构施工以及装修施工整个施工过程的施工方案，本工程层高3m，楼层层数为11层，建筑总高为33.3m。搭设方案1、方案概况本工程的外脚手架是结构施工和装饰施工的最重要的工具，本工程脚手架采用悬挑形式，在四层（9.3米标高处，楼面设悬挑型钢，脚手架在悬挑型钢上具体位置见附图1）搭设到25.2标高共13步，脚手架高度=13×1.8+1.5m+0.3m＝25.2m。悬挑脚手架在4层悬挑在9层卸荷一次（及第8步）。2、材料要求（1）钢管钢管采用48钢管，壁厚为3.5mm，钢管采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）中规定的3号普通钢管，其质量符合《碳素结构钢》GB/T700中Q235-A的现行规定。钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层和硬弯，两端面切斜的偏差＜17mm；壁厚允许偏差0.035m，外径允许偏差＜－0.5mm，每根钢管质量不大于25kg，弯曲变形、锈蚀严重钢管或打过孔眼的钢管严禁使用。（2）扣件扣件为杆件的连接件，用可锻铸铁铸造，扣件不得有裂纹，并将影响其外观质量的粘砂、毛刺、氧化皮等清除干净：应保证与钢管扣件接触良好；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lmm；当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm；新进的扣件必须有产品质量合格证，生产许可证和专业检测单位测试报告。脚手架扣件材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831-2006）的规定，脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65N.m时，不得发生破坏。扣件、底座承载力设计值（KN）项目承载力设计值（KN）对接扣件（抗滑）3.20直角构件、旋转扣件（抗滑）8.00底座（抗滑）40.00（3）钢丝绳悬挑钢位置选用钢丝绳，（钢丝6×19，绳芯1，钢丝强度极限1700N/mm2），卸荷位置选用钢丝绳，（钢丝6×19，绳芯1，钢丝强度极限1700N/mm2），断股、锈蚀严重的钢丝绳应按规定折减强度后使用，旧钢丝绳应经荷载试验，经技术部门确认后方可投入使用。（4）型钢工字钢材质应符合《碳素结构钢》GB/T700中Q235-A级钢的规定，旧型钢如表面有缺陷，应采取加固措施。工字钢型号根据计算确定。（5）吊环、型钢固定件吊环、型钢固定件分别为HPB235钢筋，材质应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013-91）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499-1998）的要求。（6）连墙件采用刚性连接排架与建筑物体连接。（7）脚手板脚手板采用公司自制成品钢网脚手板。（8）安全网安全网：本工程采用密目式安全网，其构造要求、贯穿性试验、冲击试验必须符合安全规范要求，同时必须执行安检部门的准用证和出厂检验合格证。（9）护栏本工程护栏采用钢管护栏3、脚手架构造（1）悬挑脚手架布置本工程为双排脚手架，脚手架的步距为h=1.8m，立杆横距为b=0.80m；纵距为=1.5m，内立杆离外墙皮a=0.30m；横向水平杆挑出内立杆长0.15m~0.2m，横向水平杆间距C=0.75m；连墙点按两步两跨设置。（2）型钢挑架采用单拉挑梁式，脚手架的步距为h=1.8m，立杆横距为b=0.80m，；纵距为=1.5m，内立杆离外墙皮a=0.30m；横向水平杆挑出内立杆长0.15m~0.2m，横向水平杆间距C=0.75m，悬挑梁采用普通热轧16工字钢。悬挑梁沿建筑外墙边均匀分布，间距1500mm。工字钢在楼内长度为1800mm，挑出结构边长度为1250~2100mm、每条工字钢用一根6×19绳芯1A12.5钢丝绳斜拉（钢丝绳强度极限值为97.3N/mm），梁中预埋A14钢筋吊环，用钢丝绳将挑梁与主体结构紧固；悬挑梁构造的排列间距同立杆间距。上部钢管卸荷时，卸荷位置选用钢丝绳，（钢丝6×19，绳芯1，钢丝强度极限1700N/mm2），梁中预埋A14钢筋吊环，相应楼层的每条立管均应采用钢丝绳斜拉。（3）剪刀撑连接采用搭接，在脚手架外侧立面的转角处开始设置，剪刀撑竖向应联系4根水平杆，横向应联系4根立杆，剪刀撑应沿架体高度连续设置。（4）连墙点：连墙点原则为二步二跨布置，横向间距3m即两根立杆内边加斜撑，竖向间距3.6m。在剪力墙上（有的部位在结构边梁上）预埋φ48短钢管与外排架刚性连接。4、悬挑脚手架搭拆程序（1）预埋悬挑锚固钢筋（2）焊接悬挑型钢以及钢管固定钢筋（3）连接型钢（4）搭设脚手架脚手架计算双排脚手架搭设高度为25.2m，立杆采用单立杆；为安全期间，计算时选取计算高度取28.5m，其中悬挑高度为15m，卸荷高度为13.5m。下列计算为品茗2010版电算过程。（一）编号为eq\o\ac(○,1)悬挑钢梁位置的计算1、参数信息（1）.脚手架参数双排脚手架搭设高度为28.5m，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：立杆的纵距为1.5m，立杆的横距为0.8m，立杆的步距为1.8m；内排架距离墙长度为0.30m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为1根；脚手架沿墙纵向长度为33.10m；采用的钢管类型为Φ48×3.5；横杆与立杆连接方式为单扣件；连墙件布置取两步两跨，竖向间距3.6m，水平间距3m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；（2）.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):3.000；脚手架用途:结构脚手架和装修脚手架；同时施工层数:2层；（3）.风荷载参数本工程地处广东肇庆，基本风压0.5kN/m2；风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取1.466，计算立杆稳定性时取1，风荷载体型系数μs为1.128；（4）.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248；脚手板自重标准值(kN/m2):0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.110；安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:15层；脚手板类别:冲压钢脚手板；栏杆挡板类别:冲压钢脚手板挡板；(5）.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.25m，建筑物内锚固段长度1.5m。锚固压点压环钢筋直径(mm):16.00；楼板混凝土标号:C25；(6).拉绳与支杆参数钢丝绳安全系数为:6.000；钢丝绳与墙距离为(m):3.000；悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物0.3m。2、大横杆的计算按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。(1).均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.038kN/m；脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.8/(1+1)=0.12kN/m；活荷载标准值:Q=3×0.8/(1+1)=1.2kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.038+1.2×0.12=0.19kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×1.2=1.68kN/m；图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)(2).强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下:M1max=0.08q1l2+0.10q2l2跨中最大弯距为M1max=0.08×0.19×1.52+0.10×1.68×1.52=0.412kN·m；支座最大弯距计算公式如下:M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2支座最大弯距为M2max=-0.10×0.19×1.52-0.117×1.68×1.52=-0.485kN·m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.412×106,0.485×106)/5080=95.472N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=95.472N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！(3).挠度验算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：νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI其中：静荷载标准值:q1=P1+P2=0.038+0.12=0.158kN/m；活荷载标准值:q2=Q=1.2kN/m；最大挠度计算值为：ν=0.677×0.158×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×1.2×15004/(100×2.06×105×121900)=2.611mm；大横杆的最大挠度2.611mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，满足要求！3、小横杆的计算根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。(1).荷载值计算大横杆的自重标准值：p1=0.038×1.5=0.058kN；脚手板的自重标准值：P2=0.3×0.8×1.5/(1+1)=0.180kN；活荷载标准值：Q=3×0.8×1.5/(1+1)=1.800kN；集中荷载的设计值:P=1.2×(0.058+0.18)+1.4×1.8=2.805kN；小横杆计算简图(2).强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax=ql2/8Mqmax=1.2×0.038×0.82/8=0.004kN·m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=Pl/4Mpmax=2.805×0.8/4=0.561kN·m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.565kN·m；最大应力计算值σ=M/W=0.565×106/5080=111.163N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=111.163N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值205N/mm2，满足要求！(3).挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:νqmax=5ql4/384EIνqmax=5×0.038×8004/(384×2.06×105×121900)=0.008mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.18+1.8=2.038kN；集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:νpmax=Pl3/48EIνpmax=2037.6×8003/(48×2.06×105×121900)=0.866mm；最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.008+0.866=0.874mm；小横杆的最大挠度为0.874mm小于小横杆的最大容许挠度800/150=5.333与10mm,满足要求！4、扣件抗滑力的计算按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；大横杆的自重标准值:P1=0.038×1.5×1/2=0.029kN；小横杆的自重标准值:P2=0.038×0.8/2=0.015kN；脚手板的自重标准值:P3=0.3×0.8×1.5/2=0.18kN；活荷载标准值:Q=3×0.8×1.5/2=1.8kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.029+0.015+0.18)+1.4×1.8=2.789kN；R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！5、脚手架立杆荷载的计算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，为0.1248kN/mNG1=[0.1248+(1.50×1/2)×0.038/1.80]×28.50=4.013kN；(2)脚手板的自重标准值；采用冲压钢脚手板，标准值为0.3kN/m2NG2=0.3×15×1.5×(0.8+0.3)/2=3.713kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11kN/mNG3=0.11×15×1.5/2=1.237kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2NG4=0.005×1.5×28.5=0.214kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=9.177kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=3×0.8×1.5×2/2=3.6kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×9.177+0.85×1.4×3.6=15.296kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×9.177+1.4×3.6=16.052kN；6、钢丝绳卸荷计算钢丝绳卸荷按照完全卸荷计算方法。在脚手架全高范围内卸荷1次；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以卸荷吊点分段计算。卸荷净高度为13.5m;经过计算得到a1=arctg[3.000/(0.800+0.300)]=69.864度a2=arctg[3.000/0.300]=84.289度卸荷处立杆轴向力为：P1=P2=1.5×15.296×13.5/28.5=10.868kN；kx为不均匀系数，取1.5各吊点位置处内力计算为(kN)：T1=P1/sina1=10.868/0.939=11.576kNT2=P2/sina2=10.868/0.995=10.922kNG1=P1/tana1=10.868/2.727=3.985kNG2=P2/tana2=10.868/10.000=1.087kN其中T钢丝绳轴向拉力，G钢丝绳水平分力。卸荷钢丝绳的最大轴向拉力为[Fg]=T1=11.576kN。钢丝绳的容许拉力按照下式计算：[Fg]=aFg/K其中[Fg]--钢丝绳的容许拉力(kN)；Fg--钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)，α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数，取0.82；K--钢丝绳使用安全系数。计算中[Fg]取11.576kN，α=0.85，K=6，得到：选择卸荷钢丝绳的最小拉力为：Fg=[Fg]×K/α=81.71KN。查表可知，钢丝6×19，绳1A14，钢丝强度极限1700N/mm的钢丝破断拉力为123KN满足要求，因此，选用钢丝6×19，绳1A14，钢丝强度极限1700N/mm的钢丝绳吊环强度计算公式为：σ=N/A≤[f]其中[f]--吊环钢筋抗拉强度，《混凝土结构设计规范》规定[f]=50N/mm2；N--吊环上承受的荷载等于[Fg]；A--吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算,A=0.5πd2；选择吊环的最小直径要为：d=(2×[Fg]/[f]/π)0.5=(2×11.576×103/50/3.142)0.5=12.1。钢丝绳选用6×19，绳1A12.5强度极限为1850N/mm，必须拉紧至11.576kN，吊环直径选14.0mm。7、立杆的稳定性计算风荷载标准值按照以下公式计算Wk=0.7μz·μs·ω0其中ω0--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：ω0=0.5kN/m2；μz--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：μz=1；μs--风荷载体型系数：取值为1.128；经计算得到，风荷载标准值为:Wk=0.7×0.5×1×1.128=0.395kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.395×1.5×1.82/10=0.228kN·m；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=15.296×15/28.5=8.050kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=16.052×15/28.5=8.448kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得：k=1.155；计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得：μ=1.5；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=3.118m；长细比:L0/i=197；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.186立杆净截面面积：A=4.89cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；考虑风荷载时σ=8050.453/(0.186×489)+228328.632/5080=133.458N/mm2；立杆稳定性计算σ=133.458N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时σ=8448.347/(0.186×489)=92.886N/mm2；立杆稳定性计算σ=92.886N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！8、连墙件的计算连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：Nl=Nlw+N0连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝1.466，μs＝1.128，ω0＝0.5，Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×1.466×1.128×0.5=0.579kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.8m2；按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw=1.4×Wk×Aw=8.751kN；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=13.751kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf=φ·A·[f]其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；由长细比l/i=300/15.8的结果查表得到φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.89×10-4×205×103=95.133kN；Nl=13.751<Nf=95.133,连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到Nl=13.751小于双扣件的抗滑力16kN，满足要求！连墙件扣件连接示意图9、悬挑梁的受力计算悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。本方案中，脚手架排距为800mm，内排脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体为300mm，水平支撑梁的截面惯性矩I=1130cm4，截面抵抗矩W=141cm3，截面积A=26.1cm2。受脚手架集中荷载P=(1.2×9.177+1.4×3.6)×15/28.5=8.448kN；水平钢梁自重荷载q=1.2×26.1×0.0001×78.5=0.246kN/m；悬挑脚手架示意图悬挑脚手架计算简图经过连续梁的计算得到悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN·m)悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为：R2=8.579kN；R3=8.416kN；R4=0.431kN；R5=0.146kN。最大弯矩Mmax=0.058kN·m；最大应力σ=M/1.05W+N/A=0.058×106/(1.05×141000)+7.745×103/2610=3.356N/mm2；水平支撑梁的最大应力计算值3.356N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！10、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下σ=M/φbWx≤[f]其中φb--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)得，φb=2由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B，得到φb值为0.93。经过计算得到最大应力σ=0.058×106/(0.93×141000)=0.44N/mm2；水平钢梁的稳定性计算σ=0.44小于[f]=215N/mm2,满足要求！11、拉绳的受力计算水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算RAH=ΣRUicosθi其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力RCi=RUisinθi按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：RU1=8.614kN；RU2=8.872kN；12、拉绳的强度计算钢丝拉绳(支杆)的内力计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算，为RU=8.872kN选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径12.5mm。[Fg]=aFg/K其中[Fg]--钢丝绳的容许拉力(kN)；Fg--钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)，查表得Fg＝97.3kN；α--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。α＝0.85；K--钢丝绳使用安全系数。K＝6。得到：[Fg]=13.784kN>Ru＝8.872kN。经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为N=RU=8.872kN钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为σ=N/A≤[f]其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》10.9.8每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(8872×4/(3.142×50×2))1/2=10.6mm；实际拉环选用直径D=14mm的HPB235的钢筋制作即可。13、计算结果脚手架采用Φ48×3.5钢管,内立杆离墙0.3m,立杆底高度+9.30m,立杆步距1.80m,立杆纵距1.50m,立杆横距0.80m,连墙件按2步2跨布置,钢筛脚板铺13层。悬挑型钢采用16号工字钢@1.50m，锚固段1.50m，挑出结构边长度为1250~2100mm、每条工字钢用一根6×19绳芯1A12.5钢丝绳斜拉（钢丝绳强度极限值为97.3N/mm），梁中预埋A14钢筋吊环，用钢丝绳将挑梁与主体结构紧固；上部卸荷时，卸荷位置选用钢丝绳，（钢丝6×19，绳芯1，钢丝强度极限1700N/mm2），梁中预埋A14钢筋吊环，相应楼层的每条立管均应采用钢丝绳斜拉。（二）编号为eq\o\ac(○,2)悬挑钢位置计算1、参数信息（1）.脚手架参数双排脚手架搭设高度为28.5m，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：立杆的纵距为1.5m，立杆的横距为0.8m，立杆的步距为1.8m；内排架距离墙长度为1.00m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为1根；脚手架沿墙纵向长度为33.10m；采用的钢管类型为Φ48×3.5；横杆与立杆连接方式为单扣件；连墙件布置取两步两跨，竖向间距3.6m，水平间距3m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；（2）.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):3.000；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:2层；（3）.风荷载参数本工程地处广东肇庆，基本风压0.5kN/m2；风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取1.466，计算立杆稳定性时取1，风荷载体型系数μs为1.128；（4）.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248；脚手板自重标准值(kN/m2):0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.110；安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:15层；脚手板类别:冲压钢脚手板；栏杆挡板类别:冲压钢脚手板挡板；（5）.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.95m，建筑物内锚固段长度1.5m。锚固压点压环钢筋直径(mm):16.00；楼板混凝土标号:C25；（6）.拉绳与支杆参数钢丝绳安全系数为:6.000；钢丝绳与墙距离为(m):3.000；悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物1m。2、大横杆的计算按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。（1）.均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.038kN/m；脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.8/(1+1)=0.12kN/m；活荷载标准值:Q=3×0.8/(1+1)=1.2kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.038+1.2×0.12=0.19kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×1.2=1.68kN/m；图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)（2）.强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下:M1max=0.08q1l2+0.10q2l2跨中最大弯距为M1max=0.08×0.19×1.52+0.10×1.68×1.52=0.412kN·m；支座最大弯距计算公式如下:M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2支座最大弯距为M2max=-0.10×0.19×1.52-0.117×1.68×1.52=-0.485kN·m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.412×106,0.485×106)/5080=95.472N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=95.472N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！（3）.挠度验算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：νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI其中：静荷载标准值:q1=P1+P2=0.038+0.12=0.158kN/m；活荷载标准值:q2=Q=1.2kN/m；最大挠度计算值为：ν=0.677×0.158×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×1.2×15004/(100×2.06×105×121900)=2.611mm；大横杆的最大挠度2.611mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，满足要求！3、小横杆的计算根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。（1）.荷载值计算大横杆的自重标准值：p1=0.038×1.5=0.058kN；脚手板的自重标准值：P2=0.3×0.8×1.5/(1+1)=0.180kN；活荷载标准值：Q=3×0.8×1.5/(1+1)=1.800kN；集中荷载的设计值:P=1.2×(0.058+0.18)+1.4×1.8=2.805kN；小横杆计算简图（2）.强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax=ql2/8Mqmax=1.2×0.038×0.82/8=0.004kN·m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=Pl/4Mpmax=2.805×0.8/4=0.561kN·m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.565kN·m；最大应力计算值σ=M/W=0.565×106/5080=111.163N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=111.163N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值205N/mm2，满足要求！（3）.挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:νqmax=5ql4/384EIνqmax=5×0.038×8004/(384×2.06×105×121900)=0.008mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.18+1.8=2.038kN；集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:νpmax=Pl3/48EIνpmax=2037.6×8003/(48×2.06×105×121900)=0.866mm；最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.008+0.866=0.874mm；小横杆的最大挠度为0.874mm小于小横杆的最大容许挠度800/150=5.333与10mm,满足要求！4、扣件抗滑力的计算按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；大横杆的自重标准值:P1=0.038×1.5×1/2=0.029kN；小横杆的自重标准值:P2=0.038×0.8/2=0.015kN；脚手板的自重标准值:P3=0.3×0.8×1.5/2=0.18kN；活荷载标准值:Q=3×0.8×1.5/2=1.8kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.029+0.015+0.18)+1.4×1.8=2.789kN；R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！5、脚手架立杆荷载的计算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，为0.1248kN/mNG1=[0.1248+(1.50×1/2)×0.038/1.80]×28.50=4.013kN；(2)脚手板的自重标准值；采用冲压钢脚手板，标准值为0.3kN/m2NG2=0.3×15×1.5×(0.8+1)/2=6.075kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11kN/mNG3=0.11×15×1.5/2=1.237kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2NG4=0.005×1.5×28.5=0.214kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=11.539kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=3×0.8×1.5×2/2=3.6kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×11.539+0.85×1.4×3.6=18.131kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×11.539+1.4×3.6=18.887kN；6、钢丝绳卸荷计算钢丝绳卸荷按照完全卸荷计算方法。在脚手架全高范围内卸荷1次；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以卸荷吊点分段计算。卸荷净高度为13.5m;经过计算得到a1=arctg[3.000/(0.800+1.000)]=59.036度a2=arctg[3.000/1.000]=71.565度卸荷处立杆轴向力为：P1=P2=1.5×18.131×13.5/28.5=12.882kN；kx为不均匀系数，取1.5各吊点位置处内力计算为(kN)：T1=P1/sina1=12.882/0.857=15.023kNT2=P2/sina2=12.882/0.949=13.579kNG1=P1/tana1=12.882/1.667=7.729kNG2=P2/tana2=12.882/3.000=4.294kN其中T钢丝绳轴向拉力，G钢丝绳水平分力。卸荷钢丝绳的最大轴向拉力为[Fg]=T1=15.023kN。钢丝绳的容许拉力按照下式计算：[Fg]=aFg/K其中[Fg]--钢丝绳的容许拉力(kN)；Fg--钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)，α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数，取0.85；K--钢丝绳使用安全系数。计算中[Fg]取14.289kN，α=0.85，K=6，得到：选择卸荷钢丝绳的最小拉力为：Fg=[Fg]×K/α=106.45KN。查表可知，钢丝6×19，绳1A14，钢丝强度极限1700N/mm的钢丝破断拉力为123.0KN满足要求，因此，选用钢丝6×19，绳1A14，钢丝强度极限1700N/mm的钢丝绳吊环强度计算公式为：σ=N/A≤[f]其中[f]--吊环钢筋抗拉强度，《混凝土结构设计规范》规定[f]=50N/mm2；N--吊环上承受的荷载等于[Fg]；A--吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算,A=0.5πd2；选择吊环的最小直径要为：d=(2×[Fg]/[f]/π)0.5=(2×15.023×103/50/3.142)0.5=13.8mm。钢丝绳选用钢丝6×19，绳1A14，钢丝强度极限1700N/mm，必须拉紧至15.023kN，吊环直径为14.0mm。7、立杆的稳定性计算风荷载标准值按照以下公式计算Wk=0.7μz·μs·ω0其中ω0--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：ω0=0.5kN/m2；μz--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：μz=1；μs--风荷载体型系数：取值为1.128；经计算得到，风荷载标准值为:Wk=0.7×0.5×1×1.128=0.395kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.395×1.5×1.82/10=0.228kN·m；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=18.131×15/28.5=9.543kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=18.887×15/28.5=9.94kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得：k=1.155；计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得：μ=1.5；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=3.118m；长细比:L0/i=197；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.186立杆净截面面积：A=4.89cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；考虑风荷载时σ=9542.558/(0.186×489)+228328.632/5080=149.863N/mm2；立杆稳定性计算σ=149.863N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时σ=9940.453/(0.186×489)=109.291N/mm2；立杆稳定性计算σ=109.291N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！8、连墙件的计算连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：Nl=Nlw+N0连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝1.466，μs＝1.128，ω0＝0.5，Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×1.466×1.128×0.5=0.579kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.8m2；按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw=1.4×Wk×Aw=8.751kN；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=13.751kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf=φ·A·[f]其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；由长细比l/i=1000/15.8的结果查表得到φ=0.806，l为内排架距离墙的长度；A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.806×4.89×10-4×205×103=80.797kN；Nl=13.751<Nf=80.797,连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到Nl=13.751小于双扣件的抗滑力16kN，满足要求！连墙件扣件连接示意图9、悬挑梁的受力计算悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。本方案中，脚手架排距为800mm，内排脚手架距离墙体1000mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1000mm，水平支撑梁的截面惯性矩I=1130cm4，截面抵抗矩W=141cm3，截面积A=26.1cm2。受脚手架集中荷载P=(1.2×11.539+1.4×3.6)×15/28.5=9.94kN；水平钢梁自重荷载q=1.2×26.1×0.0001×78.5=0.246kN/m；悬挑脚手架示意图悬挑脚手架计算简图经过连续梁的计算得到悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN·m)悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为：R2=10.065kN；R3=10.131kN；R4=0.383kN；R5=0.15kN。最大弯矩Mmax=0.052kN·m；最大应力σ=M/1.05W+N/A=0.052×106/(1.05×141000)+14.802×103/2610=6.02N/mm2；水平支撑梁的最大应力计算值6.02N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！10、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下σ=M/φbWx≤[f]其中φb--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)得，φb=1.3由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B，得到φb值为0.85。经过计算得到最大应力σ=0.052×106/(0.85×141000)=0.429N/mm2；水平钢梁的稳定性计算σ=0.429小于[f]=215N/mm2,满足要求！11、拉绳的受力计算水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算RAH=ΣRUicosθi其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力RCi=RUisinθi按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：RU1=10.609kN；RU2=11.815kN；12、拉绳的强度计算钢丝拉绳(支杆)的内力计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算，为RU=11.815kN选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径12.5mm。[Fg]=aFg/K其中[Fg]--钢丝绳的容许拉力(kN)；Fg--钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)，查表得Fg＝97.3kN；α--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。α＝0.85；K--钢丝绳使用安全系数。K＝6。得到：[Fg]=13.784kN>Ru＝11.815kN。经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为N=RU=11.815kN钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为σ=N/A≤[f]其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》10.9.8每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(11815×4/(3.142×50×2))1/2=12.3mm；实际拉环选用直径D=14mm的HPB235的钢筋制作即可。13、计算结果脚手架采用Φ48×3.5钢管,内立杆离墙0.3m,立杆底高度+9.30m,立杆步距1.80m,立杆纵距1.50m,立杆横距0.80m,连墙件按2步2跨布置,钢筛脚板铺13层。悬挑型钢采用16号工字钢@1.50m，锚固段1.50m，挑出结构边长度为1250~2100mm、每条工字钢用一根6×19绳芯1A12.5钢丝绳斜拉（钢丝绳强度极限值为97.3N/mm），梁中预埋A14钢筋吊环，用钢丝绳将挑梁与主体结构紧固；上部卸荷时，卸荷位置选用钢丝绳，（钢丝6×19，绳芯1，钢丝强度极限1700N/mm2），梁中预埋A14钢筋吊环，相应楼层的每条立管均应采用钢丝绳斜拉。（三）编号为③悬挑钢梁位置的计算1、参数信息（1）脚手架参数双排脚手架搭设高度为28.5m，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：立杆的纵距为1.5m，立杆的横距为1.3m，立杆的步距为1.8m；内排架距离墙长度为0.30m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为1根；脚手架沿墙纵向长度为33.10m；采用的钢管类型为Φ48×3.5；横杆与立杆连接方式为单扣件；连墙件布置取两步两跨，竖向间距3.6m，水平间距3m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；（2）.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):2.000；脚手架用途:装修脚手架；同时施工层数:2层；（3）风荷载参数本工程地处广东封开县，基本风压0.5kN/m2；风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取1.466，计算立杆稳定性时取1，风荷载体型系数μs为1.128；（4）静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248；脚手板自重标准值(kN/m2):0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.110；安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:15层；脚手板类别:冲压钢脚手板；栏杆挡板类别:冲压钢脚手板挡板；（5）.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.75m，建筑物内锚固段长度1.5m。锚固压点压环钢筋直径(mm):16.00；楼板混凝土标号:C25；（6）.拉绳与支杆参数钢丝绳安全系数为:6.000；钢丝绳与墙距离为(m):3.000；悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物0.3m。2、大横杆的计算按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。（1）均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.038kN/m；脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.3/(1+1)=0.195kN/m；活荷载标准值:Q=2×1.3/(1+1)=1.3kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.038+1.2×0.195=0.28kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×1.3=1.82kN/m；图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)（2）强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下:M1max=0.08q1l2+0.10q2l2跨中最大弯距为M1max=0.08×0.28×1.52+0.10×1.82×1.52=0.46kN·m；支座最大弯距计算公式如下:M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2支座最大弯距为M2max=-0.10×0.28×1.52-0.117×1.82×1.52=-0.542kN·m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.46×106,0.542×106)/5080=106.693N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=106.693N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！（3）挠度验算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：νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI其中：静荷载标准值:q1=P1+P2=0.038+0.195=0.233kN/m；活荷载标准值:q2=Q=1.3kN/m；最大挠度计算值为：ν=0.677×0.233×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×1.3×15004/(100×2.06×105×121900)=2.913mm；大横杆的最大挠度2.913mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，满足要求！3、小横杆的计算根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。（1）荷载值计算大横杆的自重标准值：p1=0.038×1.5=0.058kN；脚手板的自重标准值：P2=0.3×1.3×1.5/(1+1)=0.293kN；活荷载标准值：Q=2×1.3×1.5/(1+1)=1.950kN；集中荷载的设计值:P=1.2×(0.058+0.292)+1.4×1.95=3.15kN；小横杆计算简图（2）强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax=ql2/8Mqmax=1.2×0.038×1.32/8=0.01kN·m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=Pl/4Mpmax=3.15×1.3/4=1.024kN·m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=1.034kN·m；最大应力计算值σ=M/W=1.034×106/5080=203.449N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=203.449N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值205N/mm2，满足要求！（3）挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:νqmax=5ql4/384EIνqmax=5×0.038×13004/(384×2.06×105×121900)=0.057mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.292+1.95=2.3kN；集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:νpmax=Pl3/48EIνpmax=2300.1×13003/(48×2.06×105×121900)=4.192mm；最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.057+4.192=4.249mm；小横杆的最大挠度为4.249mm小于小横杆的最大容许挠度1300/150=8.667与10mm,满足要求！4、扣件抗滑力的计算按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；大横杆的自重标准值:P1=0.038×1.5×1/2=0.029kN；小横杆的自重标准值:P2=0.038×1.3/2=0.025kN；脚手板的自重标准值:P3=0.3×1.3×1.5/2=0.292kN；活荷载标准值:Q=2×1.3×1.5/2=1.95kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.029+0.025+0.292)+1.4×1.95=3.146kN；R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！5、脚手架立杆荷载的计算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，为0.1248kN/mNG1=[0.1248+(1.50×1/2)×0.038/1.80]×28.50=4.013kN；(2)脚手板的自重标准值；采用冲压钢脚手板，标准值为0.3kN/m2NG2=0.3×15×1.5×(1.3+0.3)/2=5.4kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11kN/mNG3=0.11×15×1.5/2=1.237kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2NG4=0.005×1.5×28.5=0.214kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=10.864kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=2×1.3×1.5×2/2=3.9kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×10.864+0.85×1.4×3.9=17.678kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×10.864+1.4×3.9=18.497kN；6、钢丝绳卸荷计算钢丝绳卸荷按照完全卸荷计算方法。在脚手架全高范围内卸荷1次；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以卸荷吊点分段计算。卸荷净高度为13.5m;经过计算得到a1=arctg[3.000/(1.300+0.300)]=61.928度a2=arctg[3.000/0.300]=84.289度卸荷处立杆轴向力为：P1=P2=1.5×17.678×13.5/28.5=12.561kN；kx为不均匀系数，取1.5各吊点位置处内力计算为(kN)：T1=P1/sina1=12.561/0.882=14.235kNT2=P2/sina2=12.561/0.995=12.623kNG1=P1/tana1=12.561/1.875=6.699kNG2=P2/tana2=12.561/10.000=1.256kN其中T钢丝绳轴向拉力，G钢丝绳水平分力。卸荷钢丝绳的最大轴向拉力为[Fg]=T1=14.235kN。钢丝绳的容许拉力按照下式计算：[Fg]=aFg/K其中[Fg]--钢丝绳的容许拉力(kN)；Fg--钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)，计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)；α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数，取0.85；K--钢丝绳使用安全系数。计算中[Fg]取14.235kN，α=0.85，K=6，得到：选择卸荷钢丝绳的最小直径为：d=(2×14.235×6.000/0.850)0.5=14.2mm。吊环强度计算公式为：σ=N/A≤[f]其中[f]--吊环钢筋抗拉强度，《混凝土结构设计规范》规定[f]=50N/mm2；N--吊环上承受的荷载等于[Fg]；A--吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算,A=0.5πd2；选择吊环的最小直径要为：d=(2×[Fg]/[f]/π)0.5=(2×14.235×103/50/3.142)0.5=13.5mm。钢丝绳最小直径为14.2mm，必须拉紧至14.235kN，吊环直径为14.0mm。因此处钢丝绳增加一条，所以钢丝绳选用直径为14mm，必须拉紧至14.235kN，吊环直径为14.0mm。7、立杆的稳定性计算风荷载标准值按照以下公式计算Wk=0.7μz·μs·ω0其中ω0--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：ω0=0.5kN/m2；μz--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：μz=1；μs--风荷载体型系数：取值为1.128；经计算得到，风荷载标准值为:Wk=0.7×0.5×1×1.128=0.395kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.395×1.5×1.82/10=0.228kN·m；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=17.678×(15+3)/28.5=11.165kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=18.497×(15+3)/28.5=11.682kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得：k=1.155；计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得：μ=1.55；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=3.222m；长细比:L0/i=204；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.174立杆净截面面积：A=4.89cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；考虑风荷载时σ=11164.964/(0.174×489)+228328.632/5080=176.166N/mm2；立杆稳定性计算σ=176.166N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时σ=11682.227/(0.174×489)=137.299N/mm2；立杆稳定性计算σ=137.299N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！8、连墙件的计算连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：Nl=Nlw+N0连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝1.466，μs＝1.128，ω0＝0.5，Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×1.466×1.128×0.5=0.579kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.8m2；按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw=1.4×Wk×Aw=8.751kN；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=13.751kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf=φ·A·[f]其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；由长细比l/i=300/15.8的结果查表得到φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.89×10-4×205×103=95.133kN；Nl=13.751<Nf=95.133,连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到Nl=13.751小于双扣件的抗滑力14.4kN，满足要求！连墙件扣件连接示意图9、悬挑梁的受力计算悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。本方案中，脚手架排距为1300mm，内排脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体为300mm，水平支撑梁的截面惯性矩I=1130cm4，截面抵抗矩W=141cm3，截面积A=26.1cm2。受脚手架集中荷载P=(1.2×10.864+1.4×3.9)×15/28.5=9.735kN；水平钢梁自重荷载q=1.2×26.1×0.0001×78.5=0.246kN/m；悬挑脚手架示意图悬挑脚手架计算简图经过连续梁的计算得到悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN·m)悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为：R2=9.906kN；R3=9.896kN；R4=0.32kN；R5=0.148kN。最大弯矩Mmax=0.055kN·m；最大应力σ=M/1.05W+N/A=0.055×106/(1.05×141000)+6.273×103/2610=2.775N/mm2；水平支撑梁的最大应力计算值2.775N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！10、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下σ=M/φbWx≤[f]其中φb--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)得，φb=1.3由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B，得到φb值为0.85。经过计算得到最大应力σ=0.055×106/(0.85×141000)=0