落地脚手架计算书

4 4 5 8 9 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》 JGJ130-2011 3、《建筑施工安全检查标准》 JGJ59-2011

4、《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2015 5、《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010 6、《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012 7、《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2011 8、《建筑施工高处作业安全技术规范》 JGJ80-2016

9、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质 [2009]87 号文

工程参数

搭设参数 搭设高度 24m 步距 立杆纵距 连墙件方式 二步三跨 立杆横距 连墙件扣件 双扣件 荷载参数（荷载标准值） 立杆承受结构自重 永久荷载 脚手板类型 m 木脚手板 ,2 层 安全网 自重标准值 m2 m2 m2 护栏与挡脚板自重标准值 可变荷载 风荷载 施工均布活荷载 地区 3kN/m 2 同时施工层数 基本风压 1层 m2 山东泰安 地基参数 地基土类型 粘性土 地基承载力标准值 120kN/m2 垫板宽度 计算。 考虑到钢管锈蚀弯曲等因素，按φ 48×3 钢管 垫板长度

1800

300

1050

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

300

“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→纵向水平杆与立杆连接的扣件→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： qk=（QK+QP1）×S=（3+×= kN/m 2、作用横向水平杆线荷载设计值： q=×QK× S+×QP1×S=×3×+×× = kN/m

3、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：

2

Mmax qlb2 =8 4、钢管载面模量 W=

5、Q235 钢抗弯强度设计值， f=205N/mm2 6、计算抗弯强度

Mmax σ=

W

× 106

= = mm2

× 103

〉 205N/mm 2

7、结论： 不满足要求 ! 建议减少脚手架纵距或横距或小横杆间距，或控制施工荷载

（二）变形计算

1、钢材弹性模量 E＝× 105N/mm2 2、钢管惯性矩 I＝

3、容许挠度 [ν]=l/150 与 10mm

4、验算挠度

ν =

5qklb4

=

384EI

5×× 10504 384×× 10×× 10

5

4

1050

＝ 7 与

10mm

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= (1+

a1 lb

)2 = × × ( 1 + )2 =

由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值

a1

Fk=(1+ ) 2 = × × ( 1 +

lb

)2 =

五、 扣件抗滑承载力验算

水平杆与立杆连接方式采用单扣件，抗滑承载力 Rc= 8kN 纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值 =〈 Rc=8kN 结论：扣件抗滑承载力满足要求

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

Mw

W

≤f N——计算立杆段的轴向力设计值； A——立杆的截面面积；

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；

×ωklah2

Mw=×=

10

其中，风荷载标准值ω k=μz·μ s·ω0，

将 N=（NG1k+NG2k）+×∑ NQk 代入上式化简为：

××μ z·μ s·ω 0lah2

×∑ NQk

10W

A

H——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；

μ z——风压高度变化系数；μ s——风荷载体型系数； ω0——基本风压，取山东泰安 10 年一

遇值，ω 0=m2 NG1k——脚手架立杆承受的结构自重标准值产生的轴向力； NG2k——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=

A

风荷载产生的弯曲压应力：

σ 0lah2

w=

××μ zμ sω 10W

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 +σ W最大时作用部位验算立杆稳

定性。

≤f

2、计算风荷载产生的弯曲压应力σ w

风荷载体型系数μ s==× =

σ w=

××μ z××××× 106

10×× 103

=μ z

地面粗糙度 C 类 有密集建筑群的城市市区。

3、计算脚手架结构自重产生的轴压应力σ g

首先计算长细比λ：

λ=

l0 i

l0——计算长度， l0=kμh；i——截面回转半径； k——计算长度附加系数，其值取；

μ——考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，应按规范表采用；

立杆横距 l b=，连墙件布置二步三跨，查规范表得μ =，h=

h—步距；

kμh

λ = = =196

i

××

根据λ的值，查规范得轴心受压构件的稳定系数 =。 立杆纵距 l a=，查规范附录 A表 A-1得 gk=m

××103

2

σ g =

A×

= =mm2

4、求σ =σw +σ g 列表如下：

高度 μz σ w =μ z (N/mm) 对应风荷载作用计算 段高度取值 Hg(m) 2(m) 5 σg= (N/mm 2) σ =σ w +σ g (N/mm 2) 24 10 24 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，σ w +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

由规范式，且 K=1，得

λ=

l0 kμh

= = =170 <210 ii

×180

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

NG1K=Hsgk=24×=

构配件自重标准值产生的轴向力

NG2K=(lb+a1)la∑Qp1+Qp2la+laHQp3=×+××2×+××2+×24×=

lb——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； Qp2——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

∑N

Qk=(lb+a1)laQk=× +×× 3×1=

Qk——施工均布荷载标准值；

组合风荷载时

N=(NG1K+NG2K)+×∑ NQk=×++×× = 7、组合风荷载时，验算立杆稳定性

按规范公式验算立杆稳定性，即：

N A

Mw

+ = W

× 103

+× =+=mm2 × 424

结论 :满足要求 ! 。

8、不组合风荷载时，验算立杆稳定性 N=(NG1K+NG2K)+∑NQk=×++× =

按规范公式验算立杆稳定性：

N

= A

× 103

=mm2 × 424

结论 :满足要求 !

七、 脚手架搭设高度计算

1、验算长细比：

l0

kμh = i

(k=1，μ =

×180

=170 < 210

λ =

i

结论：满足要求 !。

2、确定轴心受压构件稳定系数：

kμh i

查规范得 =， gk=m2

××

k=,λ=

= =196

3、确定构配件自重标准值产生的轴心力 NG2K

NG2K=(lb+a1)la∑Qp1+la∑Qp2+ la [H]Qp3=× +×× 2×+×2×+24×× = ([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=(lb+a1)la∑Qk=+××1×3= 5、求风荷载标准值产生的弯矩： ωklah2 μzμ sω0lah2

Mwk= =

10 10

建筑物为框架结构，风荷载体型系数μ s==× =

地面粗糙度 C 类 有密集建筑群的城市市区。立杆计算段取底部，风压高度变化系数 μ z=

×××××

Mwk=

10

6、确定按稳定计算的搭设高度 Hs: 组合风荷载时

Mw

Hs=

Af-[+× (∑NQk+

k A)]

=· m

×424×205×10-3-[×+×+ ×× 424)]

=76m

不组合风荷载时

Af-+∑NQk）

Hs=

×424×205×10-3-×+×

= =83m ×

Hs取 76m 时，

Hs 76 [H]= = =71m 1+ Hs

1+×76

脚手架搭设高度限值为 71m 。 根据规范，落地式脚手架高度不宜超过５０米。

八、 连墙件计算

（一）脚手架上水平风荷载标准值ω k 连墙件均匀布置，取脚手架最高处受风荷载最大的连墙件计

算，高度按

糙度 C 类 有密集建筑群的城市市区。风压高度变化系数μ z=

脚手架风荷载体型系数μ s==× = 基本风压取山东泰安 10 年一遇值，ω 0=m2 ωk=μz μs ω0= ××

24m，地面粗

=m2

（二）求连墙件轴向力设计值 N 每个连墙件作用面积 Aw=2×× 3×= N=Nlw +N0=+3=×× +3= Nlw——

风荷载产生的连墙件轴向力设计值； N0——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，双排脚手架

N0=3kN；

（三）连墙件稳定计算 连墙杆采用钢管时，杆件两端均采用直角扣件分别连于脚手架及附加墙内外侧

的短钢

管上，因此连墙杆的计算长度可取脚手架的离墙距离，即 lH=，因此长细比

lH

λ =

i

=

=19 <[λ]=150

根据λ值，查规范附录表 C，

N

×103

=mm2 <205N/mm2

A

满足要求 ! 。 抗滑承载力计算

×424

连墙件采用双扣件连接 ,抗滑承载力取 12kN Nl=< 12kN

连墙件扣件抗滑承载力满足要求

九、 立杆地基承载力计算

1、立杆段轴力设计值 N N=

2、计算基础底面积 A

取垫板作用长度， A=×=

3、确定地基承载力设计值 fg 粘性土承载力标准值： fgk=120kPa=120kN/m2

取 Kc= ，得 fg=kcf gk=×120=48kN/m2

4、验算地基承载力 立杆基础底面的平均压力 P= =

N

=m2 A 满足要求 ! 。