目录
第一章 编制依据 2
第二章 工程概况及设计思路 2
第三章 搭设要求 3
第四章 安全性、稳定性、可行性验算 7
第五章 立杆的稳定性计算 14
第六章 最大搭设高度的计算 16
第七章 连墙件的计算 17
第八章 立杆的地基承载力计算 18
编制依据
1.《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130－2001）
2.《建筑结构荷载规范》（GBJ9－87）
3.《钢管脚手架扣件》（GB15831）
4.《冷弯薄型钢结构技术规范》（GBJ18－87）
5.《直流电焊钢管》（GB/T13793）
6. 昆山市《建筑施工普通脚手架安全技术规定》
7.《建筑施工安全检查标准》（JGJ59－99）
工程概况及设计思路
本工程建筑面积2099㎡，建筑层数为2层，总高度8.25m，结构形式为
框排架结构。落地式双排单立管脚手架，搭设高度为10米。搭设尺寸如下：
立杆纵距为1.50米，立杆横距为1.05米，大横杆步距为1.80米。采用的钢
管类型为 48×3.5，连墙件选用2Ф8钢筋预埋于混凝土梁或混凝土柱中
与脚手架连接，用扣件钢管反撑固定，布置方式采用2步3跨布置，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工1层，脚手板共铺设2层。
搭设要求
1． 钢管：外径48MM， 壁厚3.5MM 的焊接钢管。立杆、大横杆和斜杆的钢管长度控制在4.5M 至6M 之间,小横杆的钢管长度控制在1.5—1.7M 之间。
2． 扣件：直角扣件、旋转扣件、对接扣件。
3． 底座：底座采用厚8MM， 边长150MM 的钢板作底板，外径60MM， 壁厚
3.5MM，长150MM 的钢管作套筒焊接而成。
4． 脚手板：采用竹脚手板.
（2） 、构造要求
1． 立杆间距:横距为1.05M,纵距控制在1.4 至1.5M 之间,立杆的垂直偏差控制在1/200 之内.
2．大横杆:大横杆步距为1.8M ,上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中,与相近立杆的距离不大于纵距的三分之一.
3．小横杆:贴近立杆布置,搭于大横杆之上并用直角扣件扣紧.在相邻立杆之间应加设1 根小横杆,在任何情况下,均不得拆除贴近立杆的小横杆.
4． 剪刀撑:剪刀撑应连结4至6根立杆,斜杆与地面夹角为45 至60 度,每个立面应连续设置.
5．连墙杆:每层都要设置,连墙杆设置在墙体或梁内,垂直距离为3.6M, 水平距离为3.0-4.5M 之间,即2至3根立杆设一点.本设计落地脚手架为二步三跨，悬挑为二步二跨。
6．水平斜拉杆:设置在有连墙杆的步架平面内,以加强脚手架的横向刚度.
7． 护栏和挡脚栏:护栏设置高度为1M 至1.2M 左右,挡脚栏高度为0.4M左右.从脚手架第二步起设置密目网围护,并形成垂直封闭.
8． 铺竹板层和作业层的层数限制:在脚手架全高内,脚手笆从第二步起,每隔二步满铺,形成水平封闭,竹笆应四角绑扎牢固,作业层不超过二层.
(三)、搭设要求
1. 地基处理:回填土经过分层夯实后,表面浇筑100 厚C15 砼散水坡.
2. 安放底座:底座安放时应拉线和拉尺,按立杆纵横距尺寸摆放后加以固定(用钢筋将其钉在砼垫层中).
3. 杆件搭设:
1) 落地脚手架杆件搭设顺序:摆放扫地杆→逐根树立立杆,随即与扫地杆扣紧→装扫地小横杆→装扫地小横杆与立杆或档地杆扣紧→安第一步小横杆→第二步大横杆→第二步小横杆→加设临时斜撑杆第三、第四步大横杆、小横杆→连墙杆→接立杆→加设剪刀撑→铺竹脚手板。
2) 杆件搭设注意事项：
（1） 按照规定的构造方案和尺寸搭设；
（2） 注意杆的搭设顺序；
（3） 及时与结构或采用临时支顶，以确保搭设过程的安全；
（4） 拧紧扣件；
（5） 有变形的杆件和不合格的扣件不能使用；
（6） 搭设工人必须佩戴安全帽，扣带安全带；
（7） 随时校正杆件垂直和水平偏差，避免偏差过大；
（8） 没有完成的脚手架，在每日收工时，一定要确保架子稳定，以免发生意外。
4）靠近立杆的小横杆可紧固于立杆上，小横杆靠墙的一端应离开墙面
5 —15CM。
5）剪刀撑的搭设是将一根斜杆扣在立杆，另一根斜杆扣在小横杆的伸出部分上，这样可以避免两根斜板相交时把钢管别弯。斜杆两端扣件与立杆节点（即立杆与横的交点）的距离不应大于20CM，最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不应大于50CM，以保证架子的稳定性。
6）脚手架各杆件相交伸出的端头，均应大于10CM，以防止杆件滑脱。
7）扣件安装时就应注意开口朝向，用于连接大于横杆的对接扣件，开口应朝架子内侧，螺栓向上，避免开口朝上，以防雨水进入。
(四) 脚手架的使用、验收和拆除。
1.脚手架的使用
1) 脚手架搭设完毕后应进行检查验收，经检查合格后才能使用。
2) 脚手架上堆载不得超过规定使用荷载（2700N/M2）
3) 遇有立杆沉陷或悬空、节点松动、架子倾斜、杆件变形等问题，在未解决以前应停止使用脚手架。
4) 遇有大风、大雨、大雾和大雪天气应暂停脚手架作业。
2.脚手架的验收
脚手架搭和组装完毕，在投入使用前，应逐层、逐段由项目经理、架子工班组长和专职安全员一起组织验收，并填写验收单。在施工过程中，应设专人管理、检查和保养，并要定期进行沉降观察，发现异常应及时采取加固措施。
3.脚手架的拆除
a) 脚手架拆除时，应先检查与建筑物连接情况，并将脚手架上的存留材料、杂物等清理干净，自上而下，按先装后拆，后装先拆的顺序进行。
b) 拆除的钢管、扣件应统一向下传递或吊运到地面，一步一清。
c) 钢管脚手架不准采用踏步式折法，严禁向下抛掷。
d) 钢管脚手架拆除时必须进行安全技术交底，必须由持证架子工承担，应设置警戒区，并派专人警戒，在拆除过程中的脚手架附近及下部，不准进行其他作业和停留。 e) 遇有六级以上大风和恶劣气候，应停止脚手架拆除工作。
安全性、稳定性、可行性验算
一、大横杆的计算: 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。 按照大横杆上面的脚手板和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 脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.050/4=0.092kN/m
活荷载标准值 Q=3.000×1.050/4=0.787kN/m 静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.092=0.156kN/m 活荷载的计算值 q2=1.4×0.787=1.102kN/m
大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩计算公式如下:
跨中最大弯矩为 M1=(0.08×0.156+0.10×1.102)×1.5002=0.276kN.m 支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为 M2=-(0.10×0.156+0.117×1.102)×1.5002=-0.325kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
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=0.325×106/5080.0=64.057N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算 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:
静荷载标准值q1=0.038+0.092=0.130kN/m
活荷载标准值q2=0.787kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.130+0.990×0.787)×1500.04/(100×2.06×105× 121900.0)=1.750mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!
二、小横杆的计算: 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，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=0.038×1.500=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.050×1.500/4=0.138kN
活荷载标准值 Q=3.000×1.050×1.500/4=1.181kN 荷载的计算值 P=1.2×0.058+1.2×0.138+1.4× 1.181=1.888kN
小横杆计算简图
2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯
矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=(1.2×0.038)×1.0502/8+1.888×1.050/2=0.998kN.m
=0.998×106/5080.0=196.393N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算 第 4 页共 4 页
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠
度和
均布荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=5.0×0.038×1050.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.02mm
集中荷载标准值P=0.058+0.138+1.181=1.377kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=19×1376.662×1050.03/(384×2.06×105×121900.0)=3.140mm
最大挠度和 V=V1+V2=3.164mm 小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!
三、扣件抗滑力的计算: 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(规范5.2.5): R ≤ Rc 其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN； R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
1.荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.038×1.050=0.040kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.050×1.500/2=0.276kN
活荷载标准值 Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN 荷载的计算值 R=1.2×0.040+1.2×0.276+1.4× 2.362=3.687kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
四、脚手架荷载标准值:
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(kN/m)；本例为0.1248 NG1 = 0.125×10.000=1.248kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹串片脚手板，标准值为
NG2 = 0.350×2×1.500×(1.050+0.300)/2=0.709kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹串片脚手板挡板，标准值为0.14 NG3 = 0.140×1.500×2/2=0.210kN
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005
NG4 = 0.005×1.500×10.000=0.075kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 2.242kN。 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施
工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值 NQ = 3.000×1×1.500×1.050/2=2.362kN
风荷载标准值应按照以下公式计算其中 W0 —— 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》
(GB50009-2001)的规定采用：W0 = 0.350Uz —— 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：Uz = 0.840
Us —— 风荷载体型系数：Us = 1.000
经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7×0.350×0.840×1.000 =0.206kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式
MW = 0.85×1.4Wklah2/10
其中 Wk —— 风荷载基本风压值(kN/m2)；
la —— 立杆的纵距 (m)；
h —— 立杆的步距 (m)。
立杆的稳定性计算
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=6.00kN；—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.19；
i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.12m；
k —— 计算长度附加系数，取1.155；
u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.50；
A —— 立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3；—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 =66.02
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!
2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=5.50kN；
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.19；
i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.12m；
k —— 计算长度附加系数，取1.155；
u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定；u = 1.50
A —— 立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W —— 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3；
MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.119kN.m；
—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到
=
83.99
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
< [f],满足要求!
最大搭设高度的计算
不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：
其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 0.994kN； NQ —— 活荷载标准值，NQ = 2.362kN； gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.125kN/m；
经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 94.306 米。 脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：
经计算得到，不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。 考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：
其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 0.994kN； NQ —— 活荷载标准值，NQ = 2.362kN； gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.125kN/m； Mwk —— 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk =
0.100kN.m； 经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 83.406 米。 脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：
经计算得到，考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。
连墙件的计算
连墙件选用2Ф8钢筋预埋于混凝土梁或柱中与脚手架连接。 第 7 页共 7 页
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算： Nl = Nlw + No 其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：
Nlw = 1.4 × wk × Aw wk —— 风荷载基本风压值，wk = 0.206kN/m2； Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，
Aw = 3.60×4.50 = 16.200cm2；
No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 5.000 经计算得到 Nlw = 4.668kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 9.668kN 连墙件轴向力设计值Nf计算：
查表Ф8钢筋的抗拉标准值为210N/㎜，
则Nf =210 N/㎜×3.14×（4㎜） =10.55kN
Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!
立杆的地基承载力计算
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p ≤ fg 其中 p —— 立杆基础底面的平均压力 (N/mm2)，p = N/A；p = 23.99 N —— 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N = 6.00 A —— 基础底面面积 (m2)；A = 0.25 fg —— 地基承载力设计值 (N/mm2)；fg = 68.00 地基承载力设计值应按下式计算 fg = kc × fgk 其中 kc —— 脚手架地基承载力调整系数；kc = 0.40 fgk —— 地基承载力标准值；fgk = 170.00 地基承载力的计算满足要求!
说 明
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