sc200200d型施工升降机外防护施工方案.doc

****集团**五星级酒店工程

SC200/200D型施工升降机
外防护专项施工方案

****集团建筑工程有限责任公司
**五星级酒店工程项目部

一、编制依据
1）施工现场平面布置图
2）建筑施工手册（第四版）“脚手架工程和垂直运输设施”部分
3）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）
4）《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）
二、工程概况
****集团**五星级酒店工程地下2层、地上19层，建筑面积6.8万多平米，塔楼檐口高度80.60米，总高度93.50米。工程施工到10层结构后开始搭设施工电梯，施工电梯部位搭设防护脚手架。施工电梯搭设在主楼15轴～17轴/U轴部位，施工电梯与主体之间搭设防护脚手架、接料平台。
三、材料要求
1、钢管脚手架采用外径48mm、壁厚3.0mm钢管，钢管外表面锈蚀深度不大于0.5mm，钢管上严禁打孔。
2、扣件使用前应进行质量检查，发现有裂缝、变形的严禁使用。滑丝的螺栓必须更换，并应进行防锈处理。
3、底座采用50mm厚木板铺设。
4、脚手板采用18mm厚竹胶板，宽度不小于200mm，两端用直径4 mm的镀锌铁丝箍两道，竹胶板下部铺设50×100mm木方@200mm。
5、密目网和安全平网应符合国家验收规范的要求，并经现场试验合格后方可使用。
四、基础设置
落地脚手架基础设置在地下室顶板上（-1.2m），立杆下铺50mm厚木脚手板。
五、脚手架搭设
防护脚手架为单排落地钢管脚手架，总高83m，脚手架全部采用双立杆搭设。脚手架立杆纵距（La）为1.5m、0.9m、1.5m（计算取1.5m），
横杆步距（h）为1.5m，立杆距建筑物外墙皮0.5m，每层设置剪刀撑一道（楼层平台门上部）。根据JGJ-130《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》要求，单排脚手架搭设高度不宜超过24m，故本工程电梯防护架采用分层悬挑的方式搭设。1层～5层选用落地式单排脚手架，6～10层、11～15层、16～19层为悬挑单排脚手架。单排落地脚手架最大搭设高度24m，悬挑高度最大20m，满足规范要求。
1、脚手架必须设置扫地杆。扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮150mm处的立杆上。
2、立杆底部应设置50mm厚垫板。立杆距建筑物外墙皮0.5m，采用单杆剪刀撑。立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接。立杆接长必须采用对接扣件连接，立杆上的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。
3、水平杆设置在立杆内侧。
4、作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120-150mm。铺设时可采用对接铺设，也可采用搭接铺设。对接铺设时，接头处必须设置两根横向水平杆，脚手板外伸长度130-150mm，两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm。搭接铺设时，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度应大于200mm，其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm。其板长两端均应与支承杆可靠的固定。
5、连墙件采用短钢管用扣件固定在结构边框梁预埋短钢管上，偏离主节点的距离不大于300mm。每一楼层连墙部位不小于2个。
6、剪刀撑设置如附图所示。
7、安全防护
随搭设进程及时装设连墙件和剪刀撑，装设作业层间横杆，铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板；搭设过程中密目外网须全封闭。

外脚手架采用立体防护，外侧除洞口位置外满挂密目网，网的颜色要一致且均挂在脚手架外立杆内侧，用合乎要求的专用扎带系牢在大横杆上，网与网的连接要靠紧并用系绳绑好。
操作层每层接料平台部位均设置1.8×1.5m防护门。
六、脚手架搭设注意事项
1、外径48mm与51mm的钢管严禁混合使用。
2、当搭至有连墙点的构造点时，在搭设完该处的立杆、水平杆，应立即设置连墙件。
3、对接扣件的开口要朝向架子的内侧，螺栓朝上，直角扣件的开口不得朝下，以确保安全。
4、螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m，且不应大于65N·m，各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
5、剪刀撑、横向斜撑应随立杆、水平杆等同步搭设。
七、脚手架搭设质量要求
1、立杆的垂直偏差为±100mm，同一排大横杆的水平偏差不大于50mm。
2、脚手架步距、横距偏差为±20mm，纵距偏差为±50mm。
3、同跨内两根纵向水平杆高差为±10mm。
八、脚手架拆除
1.脚手架拆除前，由工长进行拆除安全技术交底。
2.清除脚手架上杂物及地面障碍物。
3.拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业。
4.连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差不大于2步。
5.当脚手架拆至最后一根长立杆的高度时，应先在适当位置搭设临时抛撑后再拆除连墙件。
6.拆下的扣件和配件要及时运至地面并按品种、规格随时码放，
各构配件严禁抛掷至地面。
7.拆除时地面设监护人，严禁无关人员进入危险区。
九、安全技术措施
1.脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB5036）考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格者方可上岗。
2.搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
3.脚手架的构配件质量与搭设质量，应按规范要求进行检查验收，合格后方准使用。
4. 当有六级及六级以上大风和雾、雨天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。雨后上架作业应有防滑措施。
5. 在脚手架使用期间，严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆和连墙件。
6. 在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。
7. 脚手架接地、避雷措施应按《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46）的有关规定执行。
8. 搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。
9. 临电线路不得挂在脚手架上。
十、附图

十一、悬挑单排防护脚手架计算书
本型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)、《建筑施工安全检查评分标准》(JGJ59-99)、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91) 以及本工程的施工图纸。
一、参数信息
1.脚手架参数
单排脚手架搭设高度为 20 m，立杆采用单立杆；
搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.5m，立杆与墙中距离为0.5m，立杆的步距为1.5 m；
大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根；
采用的钢管类型为 Φ48×3.0；

横杆与立杆连接方式为单扣件；
连墙件布置取两步两跨，竖向间距 3 m，水平间距3 m，采用扣件连接；
连墙件连接方式为单扣件；
2.活荷载参数
施工均布荷载(kN/m2):3.000；脚手架用途:结构脚手架；
同时施工层数:2 层；
3.风荷载参数
本工程地处****市，基本风压0.3kN/m2；
风荷载高度变化系数μz，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μs 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):0.1505；
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20a号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度0.6m，建筑物内锚固段长度 2.4 m。
锚固压点压环钢筋直径(mm):20.00；
楼板混凝土标号:C30；
6.拉绳与支杆参数
钢丝绳安全系数为:6.000；
钢丝绳与墙距离为(m):3.300；
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物 0.5 m。
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=0.033kN/m ；
脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.5/(2+1)=0.05kN/m ；
活荷载标准值: Q=3×0.5/(2+1)=0.5kN/m；
静荷载的设计值: q1=1.2×0.033+1.2×0.05=0.1kN/m；
活荷载的设计值: q2=1.4×0.5=0.7kN/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=0.08×0.1×1.52+0.10×0.7×1.52 =0.175kN·m；
支座最大弯距计算公式如下:
M2max=-0.10q1l2 - 0.117q2l2
支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.1×1.52-0.117×0.7×1.52 =-0.207kN·m；
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
σ =Max(0.175×106,0.207×106)/4490=46.102N/mm2；
大横杆的最大弯曲应力为 σ=46.102N/mm2 小于 大横杆的抗弯强度设计值 [f]=205N/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：
νmax=(0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI
其中：静荷载标准值: q1= P1+P2=0.033+0.05=0.083kN/m；
活荷载标准值: q2= Q =0.5kN/m；
最大挠度计算值为：ν=0.677×0.083×15004/(100×2.06×105×107800)+0.990×0.5×15004/(100×2.06×105×107800)=1.257 mm；
大横杆的最大挠度 1.257 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= 0.033×1.5=0.05kN；
脚手板的自重标准值：P2=0.3×0.5×1.5/(2+1)=0.075kN；
活荷载标准值：Q=3×0.5×1.5/(2+1) =0.750kN；
集中荷载的设计值: P=1.2×(0.05+0.075)+1.4 ×0.75=1.2kN；

小横杆计算简图
2.强度验算
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=ql2/8

Mqmax=1.2×0.033×0.52/8=0.001kN·m；
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=Pl/3
Mpmax=1.2×0.5/3=0.2kN·m ；
最大弯矩 M=Mqmax + Mpmax=0.201kN·m；
最大应力计算值 σ=M / W=0.201×106/4490=44.819N/mm2 ；
小横杆的最大弯曲应力 σ =44.819N/mm2 小于 小横杆的抗弯强度设计值 205N/mm2，满足要求！
3.挠度验算
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:
νqmax=5ql4/384EI
νqmax=5×0.033×5004/(384×2.06×105×107800)=0.001 mm ；
大横杆传递荷载 P=p1 + p2 + Q=0.05+0.075+0.75=0.875kN；
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:
νpmax=Pl(3l2 - 4l2/9)/72EI
νpmax=874.95×500×(3×5002-4×5002/9 ) /(72×2.06×105×107800)=0.175 mm；
最大挠度和 ν=νqmax + νpmax=0.001+0.175=0.176 mm；
小横杆的最大挠度为 0.176 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 500/150=3.333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》5.2.5):
R ≤ Rc
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；
R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

大横杆的自重标准值: P1=0.033×1.5×2/2=0.05kN；
小横杆的自重标准值: P2=0.033×0.5/2=0.008kN；
脚手板的自重标准值: P3=0.3×0.5×1.5/2=0.112kN；
活荷载标准值: Q=3×0.5×1.5 /2=1.125kN；
荷载的设计值: R=1.2×(0.05+0.008+0.112)+1.4×1.125=1.78kN；
R < 8.00kN，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：
(1)每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1505kN/m
NG1=[0.1505+(1.50×2/2)×0.033/1.50]×20.00=3.676kN；
(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= 0.3×4×1.5×0.5 /2=0.45kN；
(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=0.15×4×1.5/2=0.45kN；
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2
NG4=0.005×1.5×20=0.15kN；
经计算得到，静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.726kN；
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=3×0.5×1.5×2/2=2.25kN；
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2 NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.726+ 0.85×1.4×2.25= 8.349kN；
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×4.726+1.4×2.25=8.821kN；
六、立杆的稳定性计算
风荷载标准值按照以下公式计算

Wk=0.7μz·μs·ω0
其中 ω0 -- 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：ω0=0.3kN/m2；
μz -- 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：μz= 0.74；
μs -- 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 ×0.3×0.74×0.214=0.033kN/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 ×1.4×0.033×1.5×1.52/10=0.013kN·m；
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/(φA) + MW/W ≤ [f]
立杆的轴心压力设计值 ：N=8.349kN；
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/(φA)≤ [f]
立杆的轴心压力设计值 ：N=N'= 8.821kN；
计算立杆的截面回转半径 ：i=1.59 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 ：μ=1.8 ；
计算长度 ,由公式 l0=kuh 确定：l0=3.118 m；
长细比: L0/i=196 ；
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：φ= 0.188
立杆净截面面积 ： A=4.24 cm2；
立杆净截面模量(抵抗矩) ：W=4.49 cm3；
钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205N/mm2；
考虑风荷载时

σ=8348.7/(0.188×424)+13356.28/4490=107.71N/mm2；
立杆稳定性计算 σ=107.71N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f]=205N/mm2，满足要求！
不考虑风荷载时
σ=8821.2/(0.188×424)=110.663N/mm2；
立杆稳定性计算 σ=110.663N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f]=205N/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μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.3，
Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7 ×0.92×0.214×0.3=0.041kN/m2；
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw=9 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= 3.000kN；
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：
Nlw=1.4×Wk×Aw=0.521kN；
连墙件的轴向力设计值 Nl=Nlw + N0= 3.521kN；
连墙件承载力设计值按下式计算：
Nf=φ·A·[f]
其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数；
由长细比 l/i=0/15.9的结果查表得到 φ=1
A=4.24 cm2；[f]=205N/mm2；
连墙件轴向承载力设计值为 Nf=1×4.24×10-4×205×103=86.92kN；
Nl=3.521 < Nf=86.92,连墙件的设计计算满足要求！
连墙件采用单扣件与墙体连接。
由以上计算得到 Nl =3.521小于单扣件的抗滑力 8kN，满足要求！
八、悬挑梁的受力计算

悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。
本方案中，脚手架排距为500mm，支拉斜杆的支点距离墙体为 500mm，
水平支撑梁的截面惯性矩I=2370cm4，截面抵抗矩W=237cm3，截面积A=35.5cm2。
受脚手架集中荷载 N=1.2×4.726 +1.4×2.25=8.821kN；
水平钢梁自重荷载 q=1.2×35.5×0.0001×78.5=0.334kN/m；

悬挑脚手架示意图

悬挑脚手架计算简图
经过连续梁的计算得到

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN·m)

悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为：
R2=8.54kN；
R3=0.966kN；
R4=0.317kN。
最大弯矩Mmax=0.201kN·m；
最大应力σ=M/1.05W+N/A=0.201×106/( 1.05 ×237000)+ 2.847×103/3550=1.608N/mm2；
水平支撑梁的最大应力计算值1.608N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值 215N/mm2,满足要求！
九、悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用20a号工字钢,计算公式如下
σ=M/φbWx ≤ [f]

其中φb -- 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，φb=2
由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B，得到 φb值为0.93。
经过计算得到最大应力 σ=0.201×106 /( 0.93×237000 )= 0.911N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算 σ=0.911 小于 [f]=215N/mm2 ,满足要求！
十、拉绳的受力计算
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
RAH=ΣRUicosθi
其中RUicosθi为钢绳的 拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力 RCi=RUisinθi
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：
RU1=8.637kN；
十一、拉绳的强度计算
钢丝拉绳(支杆)的内力计算
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算，为
RU=8.637kN
选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径14mm。
[Fg]=aFg/K
其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN)；
Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)，查表得Fg＝123kN；
α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8。α＝0.85；

K -- 钢丝绳使用安全系数。K＝6。
得到：[Fg]=17.425kN>Ru＝8.637kN。
经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为
N=RU=8.637kN
钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为
σ=N/A ≤ [f]
其中 [f] 为拉环钢筋抗拉强度，按《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；
所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(8637×4/(3.142×50×2)) 1/2 =10.5mm；
实际拉环选用直径D=12mm 的HPB235的钢筋制作即可。
十二、锚固段与楼板连接的计算
水平钢梁与楼板压点如果采用压环，拉环强度计算如下
拉环未受拉力，无需计算，节点按构造做法即可。
十二、落地单排防护脚手架计算书
本扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等编制。
一、参数信息
1.脚手架参数
单排脚手架搭设高度为 24 m，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：立杆与墙中距离为 0.5m，纵距La为1.5m，大小横杆的步距为1.5 m；
大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根；
采用的钢管类型为 Φ48×3.0；
横杆与立杆连接方式为单扣件；
连墙件采用三步三跨，竖向间距 4.5 m，水平间距4.5 m，采用扣件连接；
连墙件连接方式为单扣件；
2.活荷载参数
施工均布活荷载标准值:3.000kN/m2；脚手架用途:结构脚手架；
同时施工层数:2 层；
3.风荷载参数
本工程地处****市，基本风压0.27kN/m2；
风荷载高度变化系数μz，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μs 为0.115；
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1505；
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(kN/m2):0.005；
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；
每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.033；
脚手板铺设总层数:13；
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=0.033kN/m ；

脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.5/(2+1)=0.05kN/m ；
活荷载标准值: Q=3×0.5/(2+1)=0.5kN/m；
静荷载的设计值: q1=1.2×0.033+1.2×0.05=0.1kN/m；
活荷载的设计值: q2=1.4×0.5=0.7kN/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=0.08×0.1×1.52+0.10×0.7×1.52 =0.175kN·m；
支座最大弯距计算公式如下:
M2max=-0.10q1l2 - 0.117q2l2
支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.1×1.52-0.117×0.7×1.52 =-0.207kN·m；
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
σ =Max(0.175×106,0.207×106)/4490=46.102N/mm2；
大横杆的最大弯曲应力为 σ=46.102N/mm2 小于 大横杆的抗弯强度设计
值 [f]=205N/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：
νmax=(0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI
其中：静荷载标准值: q1= P1+P2=0.033+0.05=0.083kN/m；
活荷载标准值: q2= Q =0.5kN/m；
最大挠度计算值为：ν=0.677×0.083×15004/(100×2.06×105×107800)+0.990×0.5×15004/(100×2.06×105×107800)=1.257 mm；
大横杆的最大挠度 1.257 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= 0.033×1.5=0.05kN；
脚手板的自重标准值：P2=0.3×0.5×1.5/(2+1)=0.075kN；
活荷载标准值：Q=3×0.5×1.5/(2+1) =0.750kN；
集中荷载的设计值: P=1.2×(0.05+0.075)+1.4 ×0.75=1.2kN；

小横杆计算简图
2.强度验算
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=ql2/8
Mqmax=1.2×0.033×0.52/8=0.001kN·m；
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=Pl/3
Mpmax=1.2×0.5/3=0.2kN·m ；
最大弯矩 M=Mqmax + Mpmax=0.201kN·m；
最大应力计算值 σ=M / W=0.201×106/4490=44.819N/mm2 ；
小横杆的最大弯曲应力 σ =44.819N/mm2 小于 小横杆的抗弯强度设计值 205N/mm2，满足要求！
3.挠度验算
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:
νqmax=5ql4/384EI
νqmax=5×0.033×5004/(384×2.06×105×107800)=0.001 mm ；
大横杆传递荷载 P=p1 + p2 + Q=0.05+0.075+0.75=0.875kN；
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:
νpmax=Pl(3l2 - 4l2/9)/72EI
νpmax=874.95×500×(3×5002-4×5002/9 ) /(72×2.06×105×107800)=0.175 mm；
最大挠度和 ν=νqmax + νpmax=0.001+0.175=0.176 mm；

小横杆的最大挠度为 0.176 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 500/150=3.333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》5.2.5):
R ≤ Rc
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；
R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
大横杆的自重标准值: P1=0.033×1.5×2/2=0.05kN；
小横杆的自重标准值: P2=0.033×0.5/2=0.008kN；
脚手板的自重标准值: P3=0.3×0.5×1.5/2=0.112kN；
活荷载标准值: Q=3×0.5×1.5 /2=1.125kN；
荷载的设计值: R=1.2×(0.05+0.008+0.112)+1.4×1.125=1.78kN；
R < 8.00kN，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：
(1)每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1505kN/m
NG1=[0.1505+(1.50×2/2)×0.033/1.50]×24.00=4.411kN；
(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= 0.3×13×1.5×0.5 /2=1.462kN；
(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=0.15×13×1.5/2=1.462kN；
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2
NG4=0.005×1.5×24=0.18kN；
经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.516kN；
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=3×0.5×1.5×2/2=2.25kN；
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2 NG+0.85×1.4NQ=1.2×7.516+ 0.85×1.4×2.25= 11.697kN；
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×7.516+1.4×2.25=12.169kN；
六、立杆的稳定性计算
风荷载标准值按照以下公式计算
Wk=0.7μz·μs·ω0
其中 ω0 -- 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：ω0=0.27kN/m2；
μz -- 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：μz= 0.74；
μs -- 风荷载体型系数：取值为0.115；
经计算得到，风荷载标准值为:
Wk=0.7 ×0.27×0.74×0.115=0.016kN/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 ×1.4×0.016×1.5×1.52/10=0.006kN·m；
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/(φA) + MW/W ≤ [f]
立杆的轴心压力设计值 ：N=11.697kN；
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/(φA)≤ [f]
立杆的轴心压力设计值 ：N=N'= 12.169kN；
计算立杆的截面回转半径 ：i=1.59 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 ：μ=2 ；
计算长度 ,由公式 l0=kuh 确定：l0=3.465 m；
长细比: L0/i=218 ；
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：φ= 0.153
立杆净截面面积 ： A=4.24 cm2；
立杆净截面模量(抵抗矩) ：W=4.49 cm3；
钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205N/mm2；
考虑风荷载时
σ=11696.94/(0.153×424)+6459.696/4490=181.747N/mm2；
立杆稳定性计算 σ=181.747N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f]=205N/mm2，满足要求！
不考虑风荷载时
σ=12169.44/(0.153×424)=187.592N/mm2；
立杆稳定性计算 σ=187.592N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f]=205