本工程首层～设备层双排脚手架采用Φ48×3.5钢管单立杆，最大搭设高度50m以下（为20.2m），搭设按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规》（JGJ130—2001）的设计尺寸及构造要求搭设，故对其相应杆件不再进行设计计算。

本工程五～十九层外双排脚手架采用Φ48×3.5钢管单立杆脚手架，脚手架搭设高H=57.6m。

双排脚手架用于结构施工和装修施工。

需对此脚手架进行验算。

计算参数如下：1、荷载计算（此脚手架计算查表所得值通过《建筑施工手册（第四版）1》查得）①恒载的标准值G k：G k=H i（g k1+g k3）+n1l a g k2由表5—7查得g k1＝0.1089KN/m； g k2＝0.2356KN/m； g k3＝0.1113KN/m。

a.当取H i＝56.7m用于结构作业时，G k=H i（g k1+g k3）+n1l a g k2＝56.7×（0.1089＋0.1113）＋1.5×0.2356＝12.84KN用于装修作业时，G k=H i（g k1+g k3）+n1l a g k2＝56.7×（0.1089＋0.1113）＋2×1.5×0.2356＝13.19KNb.当取H i＝28.4m用于结构作业时，G k=H i（g k1+g k3）+n1l a g k2＝28.4×（0.1089＋0.1113）＋1.5×0.2356＝6.61KN用于装修作业时，G k=H i（g k1+g k3）+n1l a g k2＝28.4×（0.1089＋0.1113）＋2×1.5×0.2356＝6.96KN②活载（作业层施工荷载）的标准值Q k：Q k=n1×l a×q k由表5—12查得q k＝1.8KN/m（结构作业时）和q k＝1.2KN/m（装修作业时）则有：用于结构作业时，Q k= 1.5×1.8＝2.7KN用于装修作业时，Q k= 2×1.5×1.2＝3.6KN③风荷载验算q WK=ωk·L aωk = 0.7μzμsω0μs=1.2ξ(1+η) （敞开式双排脚手架查《建筑施工脚手架实用手册》表4—21和表4—22得ξ＝0.089；η＝1.00）μs=1.2ξ(1+η)＝1.2×0.089×（1＋1）＝0.21 KN/m2查全国基本风压分布图得地区的基本风压为ω0=0.35 KN/m2。

当H=24 m，风压高度变化系数μZ=1.01；H=47.4 m，风压高度变化系数μZ=1.32；则风荷载：ωk= 0.7μzμsω0=0.7×1.01×0.21×0.35=0.052KN/m2（离地24m）ωk= 0.7μzμsω0=0.7×1.32×0.21×0.35=0.07KN/m2（离地47.4m）作用与立柱的风线荷载标准值, 柱距L=1.5 mq WK=ωk·L a =0.052×1.5=0.078KN/ m（离地24m）q WK=ωk·L a =0.07×1.5=0.105KN/ m（离地50.5m）风荷载产生的弯距，h=1.8 m步距M WK=0.12 q WK h2 =0.12×0.078×1.82 =30.33 KN㎜（离地24m）M WK=0.12 q WK h2 =0.12×0.105×1.82 =40.82 KN㎜（离地50.5m）2、脚手架整体稳定验算①确定材料强度附加分项系数r m’因组合风荷载，查表5—5，得r m’＝1.59× 1+0.9（η+λ）1+η+λr m’的计算结果列入下表，其中N wk=M wk A/W=489M wk/5080=0.09626×30.33（40.82）＝2.92（3.93）KNr m’计算表②计算轴心力设计值N’N’=1.2（N GK+N QK）式中N GK即G K，N QK即Q K的数值代入得到：a.验算24m截面用于结构作业时，N’=1.2（12.84＋2.7）＝18.65KN用于装修作业时，N’=1.2（13.19＋3.6）＝20.15 KNb.验算47.4m截面用于结构作业时，N’=1.2（6.61＋2.7）＝11.17KN用于装修作业时，N’=1.2（6.96＋3.6）＝12.67 KN③计算风荷载弯距M WM W＝1.2 M WKa.验算24m截面M W＝1.2 M WK =1.2×30.33=36.40 KNmmb.验算47.4m截面M W＝1.2 M WK =1.2×40.82=48.98 KNmm④确定稳定系数φ查表5—16得μ＝1.53，λ＝μh/i=1.53×1.8/0.0158=174, 由表5—18查得φ＝0.235⑤验算稳定N’ M w──＋─── ≤ f c/0.9 r m’ϕ·A W得到验算结果，列入下表通过计算可得五～十九层的外脚手架底面截面验算不合格，对此架进行卸荷处理，五～十九层脚手架搭设高度在18m（在十层相对高度37m）和36m（在十五层相对高度55m）处卸荷。

3、脚手架卸荷计算五～十九层脚手架搭设高度在十层18m（相对高度37m）和在十五层36m（相对高度55m）处卸荷。

脚手架总高度57.6m（相对高度76.6m），卸荷计算高度为21.6m，查表所得值见《建筑施工脚手架实用手册》。

①计算底层立柱的轴心压力（按21.6m计算）a.脚手架结构自重产生的轴心压力N GK，一跨（L=1.5m）荷载由表4—38查得一个柱距围脚手架结构自重产生的轴心压力标准值：g k=0.125KN/mN GK＝H×g k=21.6×0.125=2.7KNb.脚手架活荷载产生的轴心压力：脚手板产生的轴心压力，查表4—39得：N Q1K＝0.663KN敞开式脚手架的防护材料产生的轴心压力，查表4—40得：N Q2K＝0.228KN根据装修用途脚手架，二层同时操作，施工均布荷载Q K＝2×2.0=4.0KN/m2，查表4—41得施工荷载产生轴心压力：N Q3K＝4.42KN活荷载产生得轴心压力标准值为：N QK＝0.663＋0.228＋4.42＝5.31KN。

c.计算立柱的轴心压力设计值：N=1.2×N GK+1.4 N QK＝1.2×2.7+1.4×5.31=10.68KNP=N/2/ tgβ=5.34/ 2.18=2.45KN③钢丝绳验算钢丝绳选用1根6×37直径13mm，钢丝绳公称抗拉强度1400 N/mm2，破断拉力总和为87.8kN，荷载不均匀系数取0.82 K为安全系数，取8.0钢丝绳允许拉力[Fg]=87.8×0.82/8.0=12.0kN钢丝绳拉力T=5.87kN<[Fg] =12.0kN，满足要求。

4、型钢悬挑式脚手架悬挑架设计及计算本工程塔楼从地上5层~19层采用型钢悬挑式钢管脚手架，在上一层用钢丝绳斜拉挑梁端头，施工作业层结构为1层、装修为2层，采用木脚手板铺设；脚手架用Φ48×3.5钢管和扣件搭设，立杆横向间距1.2m，纵距1.5m，步距为1.8m，立杆距建筑物结构外边缘0.3m。

脚手架支撑在16#工字钢横梁上，横梁沿脚手架纵向放置在Ⅰ22a工字钢制作的水平挑梁上，挑梁末端由钢丝绳斜拉固定在上一层梁底，钢丝绳选用2根6×37直径17.5mm。

脚手架结构自重产生的轴心压力N GK，一跨（L=1.5m）荷载由表4—38查得一个柱距围脚手架结构自重产生的轴心压力标准值：g k=0.125KN/mN GK＝H×g k=30×0.125=3.75KNb.脚手架活荷载产生的轴心压力：脚手板产生的轴心压力，查表4—39得：N Q1K＝0.663KN敞开式脚手架的防护材料产生的轴心压力，查表4—40得：N Q2K＝0.228KN根据装修用途脚手架，二层同时操作，施工均布荷载Q K＝2×2.0=4.0KN/m2，查表4—41得施工荷载产生轴心压力：N Q3K＝4.42KN活荷载产生得轴心压力标准值为：N QK＝0.663＋0.228＋4.42＝5.31KN。

c.计算立柱的轴心压力设计值：P=1.2×N GK+1.4 N QK＝1.2×3.75+1.4×5.31=11.94KN②工字钢横梁验算为了减少锚固挑梁对以后装修施工的影响，沿脚手架纵向铺设a.横梁选用16#工字钢，自重Q=205N/m2max 1.0267.0ql pl M +==10.04m kN ⋅b.强度验算按公式： ≤NX X XW M γ f截面塑性发展系数——对于工字形截面：05.1=x γ型钢截面x 轴的净截面抗弯模量——对于16#工字钢：3141cm W NX =钢材抗弯强度设计值——f=205N/mm 2带入公式得：NX X XW M γ=10040/（1.05×141）=67.81≤f=205N/mm 2，满足要求。

整体稳定性验算按公式：X b XW M ϕ≤f=205N/mm 2式中b ϕ——稳定系数，经过计算b ϕ=1.0，将稳定系数b ϕ带入公式得：fmm N W M b 〈=⨯⨯⨯=256/2.711041.10.1/1004.10/ϕ，满足要求。

③工字钢挑梁验算工字钢挑梁选用22a 工字钢，自重Q=330N/m ，作用在挑梁上的集中荷载N=P=12.3+0.205×3=12.915KN 。

从上面的计算简图可以看出，工字钢挑梁为一端铰支，一端由钢丝绳斜拉平衡，作用在挑梁上面的荷载除钢梁自重外，还有上部脚手架通过横梁传给挑梁的集中荷载N 。

经过计算：拉力T=16.91kN ；挑梁最大弯矩：M max =20.664KNm强度验算工字形截面塑性发展系数05.1=x γ；净截面抗弯模量3309cm W NX =。

NX X XW M γ=20664/（1.05×309）=63.69＜f=205N/mm 2，满足要求。

稳定性验算 按公式：X b XW M ϕ≤f=205N/mm 2式中b ϕ——稳定系数，经过计算b ϕ=1.0，将稳定系数b ϕ带入公式得：f mm N W M b 〈=⨯⨯⨯=256/87.661009.30.1/10664.20/ϕ，满足要求。

④钢丝绳验算钢丝绳选用2根6×37直径17.5mm （1根为安全绳），钢丝绳公称抗拉强度1400 N/mm 2，破断拉力总和为156.0kN ，荷载不均匀系数取0.82K 为安全系数，取8.0钢丝绳允许拉力[Fg]=156×0.82/8.0=16.0kN钢丝绳拉力T=16.91kN ≈[Fg] =16.0kN ，满足要求。