落地式脚手架工程方案计算书工程名称：演示工程施工单位：山西宏厦建筑工程有限公司编制人：张某某审核人：日期：目录一、编制依据 (2)二、工程参数 (2)三、横向水平杆（小横杆）验算 (3)四、纵向水平杆(大横杆)验算 (5)五、扣件抗滑承载力验算 (5)六、立杆的稳定性计算 (6)七、脚手架搭设高度计算 (9)八、连墙件计算 (10)九、立杆地基承载力计算 (11)一、编制依据1、工程施工图纸及现场概况2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20113、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-20114、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-20155、《混凝土结构设计规范》GB50010-20106、《建筑结构荷载规范》GB50009-20127、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20118、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-20169、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号文二、工程参数搭设参数搭设高度24m 步距 1.8m 立杆纵距 1.5m 立杆横距 1.05m 连墙件方式二步三跨连墙件扣件双扣件荷载参数（荷载标准值）永久荷载立杆承受结构自重0.1086kN/m安全网0.01kN/m2脚手板类型冲压钢脚手板,2层自重标准值0.3kN/m2护栏和挡脚板自重标准值0.17kN/m2可变荷载施工均布活荷载2kN/m2同时施工层数1层风荷载地区山西阳泉市基本风压0.4kN/m2地基参数地基土类型碎石土地基承载力标准值200kN/m2垫板宽度0.3m 垫板长度 1.5m 考虑到钢管锈蚀弯曲等因素，按φ48×3钢管计算。
18002001050三、横向水平杆（小横杆）验算《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》规定:“当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时，纵向水平杆应作为横向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上。
”施工荷载的传递路线是：脚手板→横向水平杆→纵向水平杆→纵向水平杆和立杆连接的扣件→立杆，如图：横向水平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。
（一）抗弯强度计算1、作用横向水平杆线荷载标准值：q k =(QK+QP1)×S=(2+0.3)×1.5=3.45 kN/m2、作用横向水平杆线荷载设计值：q=1.4×QK ×S+1.2×QP1×S=1.4×2×1.5+1.2×0.3×1.5=4.74 kN/m3、考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置（验算弯曲正应力、挠度不计悬挑荷载，但计算支座最大支反力要计入悬挑荷载），最大弯矩：M max =qlb2=4.74×1.052= 0.653kN·m8 84、钢管载面模量W=4.49cm35、Q235钢抗弯强度设计值，f=205N/mm26、计算抗弯强度σ= Mmax=0.653×106= 145.43N/mm2〈205N/mm2 W 4.49×1037、结论：满足要求（二）变形计算1、钢材弹性模量E＝2.06×105N/mm22、钢管惯性矩I＝10.78cm43、容许挠度 [ν]=l/150和10mm4、验算挠度5、结论：满足要求四、 纵向水平杆(大横杆)验算双排架纵向水平杆按三跨连续梁计算，如下图：不需要计算抗弯强度和挠度。
由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值： F= 0.5ql b (1+a 1 )2=0.5×4.74×1.05(1+0.15)2 =3.25kNl b1.05由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值 Fk=0.5q k l b (1+a 1 )2=0.5×3.45×1.05(1+0.15 )2 =2.37kNl b1.05五、 扣件抗滑承载力验算水平杆和立杆连接方式采用单扣件，抗滑承载力R c = 8kN 。
纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值=3.25kN 〈R c =8kN 结论：扣件抗滑承载力满足要求ν= 5q k l b 4 =5×3.45×10504= 2.5mm 〈1050 ＝7和10mm384EI384×2.06×105×10.78×104150六、立杆的稳定性计算1、分析立杆稳定性计算部位组合风荷载时，由下式计算立杆稳定性N+ Mw≤fϕA WN——计算立杆段的轴向力设计值；A——立杆的截面面积；ϕ——轴心受压构件的稳定系数， W——截面模量；f——钢管的抗压强度设计值；Mw——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；Mw=0.9×1.4Mwk= 0.9×1.4ωklah210其中，风荷载标准值ωk =0.7µz·µs·ω，将N=1.2(NG1k +NG2k)+0.9×1.4∑NQk代入上式化简为：1.2Hgk+ 0.9×1.4×0.7µz·µs·ωlah2+1.2NG2k+0.9×1.4∑NQk≤fϕA 10W ϕA ϕAH——脚手架高度；gk ——每米立杆承受的结构自重标准值；la——立杆纵距；h——步距；µz ——风压高度变化系数；µs——风荷载体型系数；ω0——基本风压，取山西阳泉市50年一遇值，ω=0.4kN/m2NG1k——脚手架立杆承受的结构自重标准值产生的轴向力；N G2k ——构配件自重标准值产生的轴向力；∑NQk——施工荷载标准值产生的轴向力总和；脚手架结构自重产生的轴压应力σg =1.2HsgkϕA风荷载产生的弯曲压应力：σw =0.9×1.4×0.7µzµsωlah210W构配件(安全网除外，但其自重不大)自重荷载、施工荷载作用位置相对不变，其值不随高度变化而变化。
风荷载随脚手架高度增大而增大，脚手架结构自重随脚手架高度降低而增加(计算中应考虑的架高范围增大)，因此，取σ=σg +σW最大时作用部位验算立杆稳定性。
2、计算风荷载产生的弯曲压应力σw风荷载体型系数µs=1.3φ=1.3×0.8=1.04σw =0.9×1.4×0.7µz×1.04×0.4×1.5×1.82×106=39.7µz10×4.49×103地面粗糙度B类田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区。
3、计算脚手架结构自重产生的轴压应力σg首先计算长细比λ：λ= l 0il 0——计算长度，l=kµh；i——截面回转半径；k——计算长度附加系数，其值取1.155；µ——考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，应按规范表5.2.8采用； h—步距；立杆横距lb=1.05m，连墙件布置二步三跨，查规范表5.2.8得µ=1.5，h=1.8mλ= kµh=1.155×1.5×180.0=196 i 1.59根据λ的值，查规范得轴心受压构件的稳定系数ϕ=0.188。
立杆纵距la =1.5m，查规范附录A表A-1得gk=0.1086kN/mσg =1.2Hsgk=1.2Hs×0.1086×103=1.63HsN/mm2ϕA 0.188×424.004、求σ=σw +σg列表如下：高度(m) µzσw=39.7µz(N/mm2)对应风荷载作用计算段高度取值Hg(m)σg=1.63Hs(N/mm2)σ=σw+σg(N/mm2)5 1.0 39.70 24 39.12 78.8224 1.29 51.21 10 16.30 67.51分析说明：脚手架顶端风荷载产生弯曲压应力相对底部较大，但此处脚手架结构自重产生的轴压应力很小，σw +σg相对较小，脚手架底部风荷载产生的弯曲压应力虽较小，但脚手架自重产生的轴压应力接近最大σ=σw +σg最大，因此脚手架立杆稳定性验算部位取底部。
5、验算长细比由规范5.2.8式，且K=1，得λ= l=kμh=1.5×180=170 <210 i i 1.59结论:满足要求!。
6、计算立杆段轴向力设计值N脚手架结构自重标准值产生的轴向力N G1K =Hsgk=24×0.1086=2.61kN构配件自重标准值产生的轴向力N G2K =0.5(lb+a1)la∑Qp1+Qp2la+laHQp3=0.5×(1.05+0.15)×1.5×2×0.3+0.17×1.5×2+1.5×24×0.01=1.410kNl b ——立杆横距；a1——小横杆外伸长度；la——立杆纵距；Qp1——脚手板自重标准值；Q p2——脚手板挡板自重标准值；Qp3——密目式安全立网自重标准值；H——脚手架高度；施工荷载标准值产生的轴向力总和∑NQk =0.5(lb+a1)laQk=0.5×(1.05+0.15)×1.5×2×1=1.80kNQk——施工均布荷载标准值；组合风荷载时N=1.2(NG1K +NG2K)+0.9×1.4∑NQk=1.2×(2.61+1.410)+0.9×1.4×1.80=7.09kN7、组合风荷载时，验算立杆稳定性按规范公式5.2.6-2验算立杆稳定性，即：N+ Mw=7.09×103+39.7×1.0=88.95+39.70=128.65N/mm2 <f=205N/mm2ϕA W 0.188×424结论:满足要求!。
8、不组合风荷载时，验算立杆稳定性N=1.2(NG1K +NG2K)+1.4∑NQk=1.2×(2.61+1.410)+1.4×1.80=7.34kN按规范公式5.2.6-1验算立杆稳定性：N= 7.34×103=92.08N/mm2 <f=205N/mm2ϕA 0.188×424结论:满足要求!。
七、脚手架搭设高度计算1、验算长细比：λ= l=kμh=1.5×180=170 < 210 i i 1.59(k=1，μ=1.5)结论：满足要求!。
2、确定轴心受压构件稳定系数ϕ：k=1.155,λ= kμh=1.155×1.5×180.0=196 i 1.59查规范得ϕ=0.188， gk=0.1086kN/m23、确定构配件自重标准值产生的轴心力NG2KN G2K =0.5(lb+a1)la∑Qp1+la∑Qp2+ la[H]Qp3=0.5×(1.05+0.15)×1.5×2×0.3+1.5×2×0.17+24×1.5×0.01=1.410kN([H]脚手架搭设高度限值，取最大，即［H］=24m)4、求施工荷载标准值产生的轴向力总和∑NQk：∑NQk =0.5(lb+a1)la∑Qk=0.5(1.05+0.15)×1.5×1×2=1.80kN5、求风荷载标准值产生的弯矩：M wk =ωklah2=0.7µzµsωlah210 10建筑物为框架结构，风荷载体型系数µs=1.3ϕ=1.3×0.8=1.04地面粗糙度B类田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区。