1、本工程地处浙江杭州市，基本风压0.45 kN/m2；风荷载高度变化系数z，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数s 为0.214；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）:0.150；安全设施与安全网自重标准值（kN/m2）:0.005；脚手板铺设层数:4 层；脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:竹笆片脚手板挡板；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1.15m，建筑物内锚固段长度 3.6 m。悬挑水平钢梁上面的联梁采
2、用 12.6号槽钢槽口水平。锚固压点压环钢筋直径（mm）:18.00；楼板混凝土标号:C35；主梁间距相当于立杆间距的倍数:2倍；6.拉绳与支杆参数支撑数量为:1； 悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。 二、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=0.038 kN/m ；脚手板的自重标准值:P2=0.30.8/（2+1）=0.08 kN/m ；
3、活荷载标准值: Q=30.8/（2+1）=0.8 kN/m；静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.08=0.142 kN/m；活荷载的设计值: q2=1.40.8=1.12 kN/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=0.080.1421.52+0.101.121.52 =0.278 kNm；支座最大弯距计算公式如下: M2max = -0.10q1
4、l2 - 0.117q2l2支座最大弯距为 M2max= -0.101.52-0.1171.52 =-0.327 kN选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =Max（0.278106,0.327106）/5080=64.37 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 = 64.37 N/mm2 小于 大横杆的抗弯强度设计值 f=205 N/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： max = （0.677q1l4 + 0.990q2l4）/100EI其中：静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.08=0.118 kN/m； 活荷载
5、标准值: q2= Q =0.8 kN/m； 最大挠度计算值为： = 0.6770.11815004/（1002.06105121900）+0.9900.8121900） = 1.758 mm；大横杆的最大挠度 1.758 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要求！ 三、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= 0.0381.5 = 0.058 kN；
6、脚手板的自重标准值：1.5/（2+1）=0.120 kN；活荷载标准值：Q=31.5/（2+1） =1.200 kN；集中荷载的设计值: P=1.2（0.058+0.12）+1.4 1.2 = 1.893 kN； 小横杆计算简图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 = 1.20.0380.82/8 = 0.004 kN集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 1.8930.8/3 = 0.505 kNm ；最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.5
7、09 kN最大应力计算值 = M / W = 0.509106/5080=100.102 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =100.102 N/mm2 小于 小横杆的抗弯强度设计值 205 N/mm2，满足要求！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:qmax = 5ql4/384EIqmax=58004/（384121900） = 0.008 mm ；大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.12+1.2 = 1.378 kN；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:p
8、max = Pl（3l2 - 4l2/9）/72EIpmax = 1377.6800（38002-48002/9 ） /（72121900） = 0.997 mm；最大挠度和 = qmax + pmax = 0.008+0.997 = 1.005 mm；小横杆的最大挠度为 1.005 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 800/150=5.333与10 mm,满足要求！ 四、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
9、.2.5）: R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 kN；R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； P1 = 0.0381.52/2=0.058 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.0380.8/2=0.015 kN； P3 = 0.31.5/2=0.18 kN； Q = 31.5 /2 = 1.8 kN；荷载的设计值: R=1.2（0.058+0.015+0.18）+1.41.8=2.824 kN；R 8.00 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、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：（
10、1）每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1248kN/m NG1 = 0.1248+（1.502/2）0.038/1.8015.00 = 2.352kN；（2）脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2 NG2= 0.34（0.8+0.2）/2 = 0.945 kN；（3）栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m NG3 = 0.151.5/2 = 0.45 kN；（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.00515 = 0.112 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4
11、= 3.859 kN；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 = 32/2 = 3.6 kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.23.859+ 0.851.43.6= 8.915 kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.23.859+1.43.6=9.671kN；六、立杆的稳定性计算风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本风压（kN/m2），按照建筑结构荷载规范（GB50009-2001）的规定采用：0 =
12、 0.45 kN/m2； z - 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：z= 0.74； s - 风荷载体型系数：取值为0.214；经计算得到，风荷载标准值为: Wk = 0.7 0.450.740.214 = 0.05 kN/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 0.051.82/10 = 0.029 kN考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/（A） + MW/W f立杆的轴心压力设计值 ：N = 8.915 kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/（A） fN
13、= N= 9.671kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；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 ： = 1.5 ；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.118 m；长细比: L0/i = 197 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.186立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量（抵抗矩） ：W = 5.08 cm3；钢管立杆
14、抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2；考虑风荷载时 = 8915.4/（0.186489）+28849.566/5080 = 103.7 N/mm2；立杆稳定性计算 = 103.7 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时 = 9671.4/（0.186489）=106.333 N/mm2；立杆稳定性计算 = 106.333 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！七、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z0.92，s0.2
15、14，00.45，Wk = 0.7z0=0.7 0.920.2140.45 = 0.062 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 m2；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= 5.000 kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），按照下式计算：Nlw = 1.4WkAw = 1.407 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 6.407 kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf = Af其中 - 轴心受压立杆的稳定系数；由长细比 l/i =
16、 250/15.8的结果查表得到 =0.958，l为内排架距离墙的长度；f=205 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9584.8910-4205103 = 96.035 kN；Nl = 6.407 Nf = 96.035,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 = 6.407小于双扣件的抗滑力 12 kN，满足要求！ 连墙件扣件连接示意图八、联梁的计算按照集中荷载作用下的简支梁计算集中荷载P传递力，P = 9.671 kN；计算简图如下 支撑按照简支梁的计算公式 RA = RB = （n-1）/2P + P其中 n= 2；经过简支梁的计算
17、得到:支座反力（考虑到支撑的自重） RA = RB = （ 2 -1）/29.671+9.671+30.148 /2= 14.729 kN;通过联梁传递到支座的最大力为（考虑到支撑的自重） 29.671 + 30.148 = 19.786 kN;最大弯矩（考虑到支撑的自重） Mmax= 2 /89.6713+0.14833 /8= 7.42 kNm;最大应力 = 7.42106 / 62137 = 119.411 N/mm2;水平支撑梁的最大应力计算值 119.411 小于 205.0N/mm2,满足要求!九、水平型钢梁的受力计算悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算悬出端C受脚手架荷载N的作用，里
18、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,k1 = m1/l,k2 = m2/l。本方案算例中，m =1.15 m，l = 3.6 m，m1 = 0.25 m，m2 = 1.05 m；水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130 cm4，截面模量（抵抗矩） W = 141 cm3。受脚手架作用传递集中力 P = 19.786kN；水平钢梁自重强度计算荷载 q=2.6110-378.5 =0.205 kN/m；k=1.15/3.6=0.319k1=0.25 / 3.6 = 0.069k2=1.05 / 3.6 = 0.
19、292代入公式，经过计算得到支座反力 RA = 47.124 kN支座反力 RB = -6.814 kN最大弯矩 MA = 25.858 kNm 最大应力 = 25857539.426 /（ 1.05 141000 ）= 174.654 N/mm2水平支撑梁的最大应力计算值 174.654 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求!最大挠度 max= 14.429 mm按照钢结构设计规范（GB50017-2003）附录A结构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍，即 2100 mm水平支撑梁的最大挠度 14.429 mm 大于 水平支撑梁的最大容许挠
20、度2100/400 mm ,不满足要求!建议减少脚手架搭设高度,增强悬挑梁截面，或增加支杆或拉绳数量。十、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 = M/bWx f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）得，b=2由于b大于0.6，根据钢结构设计规范（GB50017-2003）附表B，得到 b值为0.93。经过计算得到最大应力 = 25.86106 /（ 0.9291411000 ）=197.402 N/mm2；水平钢梁的稳定性验算 =197.402 N/mm2 小于 f = 215 N/mm2 ,满足要求!十一、锚固段与
21、楼板连接的计算水平钢梁与楼板压点如果采用压环，拉环强度计算如下水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=6.814 kN；压环钢筋的设计直径D=18mm；水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为: = N/2A f其中 f 为拉环钢筋抗拉强度，按照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；A=D2/4=3.142182/4=254.469mm2= N/2A=6813.857/254.4692=13.388N/mm2；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30cm以上搭接长度。拉环所受应力小于50N/mm2，满足要求！十二、结论和建议1.水平支撑梁的最大挠度 14.429 mm 大于 水平支撑梁的最大容许挠度 2100/400 mm,不满足要求! 建议减少脚手架搭设高度,增强悬挑梁截面，或增加支杆或拉绳数量。
