1、腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算講座目 錄一、規(guī)定二、腳手架發(fā)生事故的原因三、規(guī)范要求進(jìn)行的內(nèi)容四、腳手架荷載分類和組合效應(yīng)五、落地式腳手架的計(jì)算六、雙立桿七、分段卸荷八、懸挑腳手架九、主要構(gòu)造要求十、事故分析一、建筑工程安全條例第二十六條 施工單位應(yīng)當(dāng)在施工組織設(shè)計(jì)中編制安全技術(shù)措施和施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電方案，對(duì)下列達(dá)到一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程編制專項(xiàng)的施工方案，并附有安全驗(yàn)算結(jié)果，經(jīng)施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人、總監(jiān)理工程師簽字后實(shí)施，由專職安全生產(chǎn)管理人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督:一、基坑支護(hù)與降水工程；二、土方開挖工程，三、模板工程、四、起重吊裝工程、五、腳手架工程、六、拆除、爆破工程等。對(duì)較大的深基坑、地下暗挖工程、

2、高大模板工程(8m)的專項(xiàng)施工方案，施工單位還應(yīng)組織專家進(jìn)行論證、審查。第六十五條違反本條例的規(guī)定，施工單位有下列行為之一的，責(zé)令限期改正；逾期未改正的，責(zé)令停業(yè)整頓，并處10萬(wàn)元以上30萬(wàn)元以下的罰款；情節(jié)嚴(yán)重的，降低資質(zhì)等級(jí)，直至吊銷資質(zhì)證書；造成重大安全事故，構(gòu)成犯罪的，對(duì)直接責(zé)任人員，依照刑法有關(guān)規(guī)定追究刑事責(zé)任；造成損失的，依法承擔(dān)賠償責(zé)任：（四）在施工組織中未編制安全技術(shù)措施、施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電方案或者專項(xiàng)施工方案的；第五十八條注冊(cè)執(zhí)業(yè)人員未執(zhí)行法律、法規(guī)和工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的，責(zé)令停止執(zhí)業(yè)3個(gè)月以上1年以下；情節(jié)嚴(yán)重的，吊銷執(zhí)業(yè)資格證書，5年內(nèi)不予注冊(cè)；造成重大安全事故的，終身不予

3、注冊(cè)；構(gòu)成犯罪的，依照刑法有關(guān)規(guī)定追究刑事責(zé)任。第六十六條 第二款 施工單位的主要負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人有前款違法行為，尚不夠刑事處罰的，處2萬(wàn)元以上20萬(wàn)元以下的罰款或者按照管理權(quán)限給予撤職處分；自刑罰執(zhí)行完畢或者受處分之日起，5年內(nèi)不得擔(dān)任任何施工單位的主要負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。刑法規(guī)定造成重大傷亡事故或者嚴(yán)重后果的，處3年以下有期徒刑，情節(jié)惡劣的，3年以上7年以下有期徒刑。 二、分析腳手架事故的原因1.技術(shù)原因（施工前的主要原因）腳手架和模架倒塌的主要原因是支撐失穩(wěn)，連接強(qiáng)度不夠，這是由于許多施工企業(yè)在模板工程施工前，沒有進(jìn)行模板設(shè)計(jì)和剛度驗(yàn)算，只靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行支撐系統(tǒng)布置，使支撐系統(tǒng)的剛度和

4、穩(wěn)定性考慮不足，甚至有些單位就沒有編制施工安全技術(shù)措施和專項(xiàng)方案。分析近年來(lái)腳手架倒坍事故的原因幾乎都是由于連墻件設(shè)置不足或者連墻件被拆除而未及時(shí)補(bǔ)救而引起的。另外一個(gè)方面就是由于地基承載力不夠或者沉降不均勻造成局部失穩(wěn)而引起整體整體失穩(wěn)。為此規(guī)范也是把連墻件和地基承載力的計(jì)算作為腳手架計(jì)算的重要部分。我們從計(jì)算過(guò)程中也可以分析出連墻件的設(shè)置方式關(guān)系到整體腳手架計(jì)算方案是否滿足要求的關(guān)鍵因素。因此作為施工現(xiàn)場(chǎng)的管理人員，我們要從根本上重視腳手架連墻件的設(shè)置，并加強(qiáng)過(guò)程中的檢查。在施工現(xiàn)場(chǎng)我們要嚴(yán)格按照建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)（JGJ59-99）實(shí)施指南的要求對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查。 發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行改

5、正，消除隱患，保證安全。2.材料原因鋼管不符合規(guī)范和國(guó)家有關(guān)規(guī)定的要求扣件不符合規(guī)范和國(guó)家有關(guān)規(guī)定的要求腳手板質(zhì)量不符合要求3.管理原因（過(guò)程控制中的主要原因）建立健全安全保證體系、落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制安全培訓(xùn)制度安全施工技術(shù)交底安全防護(hù)以及施工機(jī)具管理施工現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)部位安全警示標(biāo)志的設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)檢查是否按照方案和交底內(nèi)容執(zhí)行三、 腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容1. 腳手架的承載能力應(yīng)按概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的要求，采用分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （1）縱向、橫向水平桿等受彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算； （2）連接扣件抗滑承載力計(jì)算； （3）立桿的穩(wěn)定性計(jì)算； （4）連墻件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和連接強(qiáng)度的計(jì)算； （5）立桿地基承載力

6、計(jì)算。 2.計(jì)算構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性與連接強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)采用荷載效應(yīng)基本組合的設(shè)計(jì)值。永久荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.2，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.4。 3.腳手架中的受彎構(gòu)件，尚應(yīng)根據(jù)正常使用極限狀態(tài)的要求驗(yàn)算變形。驗(yàn)算構(gòu)件變形時(shí)，應(yīng)采用荷載短期效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值。荷載取標(biāo)準(zhǔn)值 4.按照扣件式腳手架鋼管規(guī)范進(jìn)行對(duì)腳手架進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，必須滿足規(guī)范的構(gòu)造要求四、腳手架荷載的確定1.荷載的分類：恒荷載和活荷載恒荷載： a.腳手架結(jié)構(gòu)自重，包括立桿、縱向水平桿、橫向水平桿、剪刀撐、橫向斜撐和扣件等的自重； b. 構(gòu)、配件自重，包括腳手板、欄桿、擋腳板、安全網(wǎng)等防護(hù)設(shè)施的自重。 活荷載： a.施工荷載，包括作業(yè)層上的

7、人員、器具和材料的自重； b.風(fēng)荷載。 2.荷載的效應(yīng)組合計(jì)算縱向、橫向水平桿強(qiáng)度與變形時(shí)，采用永久荷載+施工均布活荷載；腳手架立桿穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)，采用永久荷載+施工均布活荷載永久荷載+0.85（施工均布活荷載+風(fēng)荷載）；連墻件承載力時(shí)， 單排架，風(fēng)荷載+3.0kn雙排架，風(fēng)荷載+5.0kn五、落地式腳手架主要內(nèi)容：1.參數(shù)設(shè)置（連墻件、風(fēng)荷載的選擇）2.小橫桿的計(jì)算（強(qiáng)度、變形計(jì)算以及懸臂端荷載考慮、不驗(yàn)算鋼管抗剪的原因）3.大橫桿的計(jì)算4.扣件抗滑移的計(jì)算5.立桿穩(wěn)定性（主要參數(shù)k、的選擇及影響）6.最大搭設(shè)高度7.連墻件的計(jì)算（強(qiáng)度、穩(wěn)定性及連接強(qiáng)度，兩個(gè)注意的問題）8.地基承載力的計(jì)算1.

8、參數(shù)設(shè)置-連墻件規(guī)范條也明確提出了連墻件布置的最大間距依據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到：（1）.當(dāng)其它條件不變，步距從1.2米增加到1.8米，臨界荷載將下降26.1%。（2）其它條件不變，當(dāng)豎向間距由3.6米增加到7.2米，臨界荷載將下降33.88%，但在經(jīng)常使用的連墻點(diǎn)水平間距范圍內(nèi)（8米），調(diào)整水平間距時(shí)，影響不大。因此要注意步距的設(shè)置。我們?cè)趯?shí)際施工中要按照規(guī)范的有關(guān)要求一定要選擇好步距。2.參數(shù)設(shè)置-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算 （1）風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值公式的說(shuō)明：荷載規(guī)范計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值公式為：k=0.70sz， 1.現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范規(guī)定的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值中，還應(yīng)乘以風(fēng)振系數(shù)z，以考慮風(fēng)壓脈動(dòng)對(duì)高層結(jié)構(gòu)

9、的影響?？紤]腳手架是附著在主體結(jié)構(gòu)上,故這里風(fēng)振系數(shù)z=1 2. 荷載規(guī)范規(guī)定的基本風(fēng)壓是根據(jù)重現(xiàn)期為50年確定的，而腳手架使用期較短一般在25年之間，遇到強(qiáng)勁風(fēng)的概率相對(duì)要小得多，基本風(fēng)壓w0乘以0.7修正系數(shù)是參考英國(guó)腳手架標(biāo)準(zhǔn)確定的，就是5年一個(gè)重現(xiàn)期的折減系數(shù)。 3.腳手架的風(fēng)荷載體型系數(shù)分布比較復(fù)雜，國(guó)內(nèi)研究不多，僅廣東省建筑施工設(shè)計(jì)研究所對(duì)廣東國(guó)家大廈腳手架做過(guò)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。國(guó)外相關(guān)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在腳手架風(fēng)荷載計(jì)算方面也未給具體的方法。所以在計(jì)算腳手架的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，體型系數(shù)仍參照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范取值。（2）風(fēng)荷載計(jì)算參數(shù)的選擇：1. 基本風(fēng)壓0，按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范規(guī)定的值進(jìn)

10、行選取。但是不得小于0.3KN/m2。2. 風(fēng)壓高度變化系數(shù)z，按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范規(guī)定的值進(jìn)行選取。我們?cè)谠O(shè)計(jì)腳手架時(shí)，要注意此值的取法，通過(guò)計(jì)算從腳手架頂取每5米一段與腳手架的靜荷和活荷的組合驗(yàn)算立桿穩(wěn)定性時(shí)，雖然風(fēng)荷載在頂部的標(biāo)準(zhǔn)值大，但最終組合值在腳手架的最底端最不利。但計(jì)算連墻件時(shí)，要取高度為最大值。按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范的要求，對(duì)于平坦或稍有起伏的地形，風(fēng)壓高度變化系數(shù)應(yīng)依據(jù)地面粗糙度類別進(jìn)行選擇確定3.腳手架體型系數(shù)s按照下表進(jìn)行選擇 表4.2.4腳手架的風(fēng)荷載體型系數(shù)s注：1stw值可將腳手架視為桁架，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GBJ 9）表第32項(xiàng)和

11、第36項(xiàng)的規(guī)定計(jì)算；2為擋風(fēng)系數(shù)，=1.2An/AW，其中An為擋風(fēng)面積；AW為迎風(fēng)面積。敞開式單、雙排腳手架的值宜按本規(guī)范附錄A表A3采用。應(yīng)該指出，腳手架上風(fēng)荷載的作用比較復(fù)雜，目前的研究還能不夠，尚待積累經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)試驗(yàn)，使確定的風(fēng)荷載體型系數(shù)能滿足各種情況的需要 （1）敞開式腳手架的體型系數(shù)s規(guī)范注明可以將腳手架視為桁架進(jìn)行計(jì)算，下面看看按照結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范要求如何進(jìn)行計(jì)算： 單榀桁架的體型系數(shù)st=s 對(duì)于n榀桁架的體型系數(shù)：stw=st(1-n)/(1-)對(duì)于雙排腳手架體型系數(shù)：n=2stw=st(1+)=s(1+）對(duì)于單排腳手架體型系數(shù)stw=ss：通常情況下根據(jù)zw0d2計(jì)算值0.0

12、02，H/d25（步距（1200）/鋼管直徑（48）25）,取值1.2，在實(shí)際運(yùn)用中我們可以按照最大來(lái)考慮,如下表。其它情況插值。雙排腳手架體型系數(shù)stw=s(1+）=1.2(1+） 單排腳手架的體型系數(shù)stw=s =1.2：根據(jù)下表和下圖選取。下圖中的b為腳手架的橫向間距，h為步距，因此b/h一般在12之間,更多的是1。根據(jù)規(guī)范給出的敞開式扣件鋼管腳手架的擋風(fēng)系數(shù)表A3可以看到：取值在0.115到0.77之間,另外在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中0.1情況較多，因此取1.00值常見因此對(duì)于雙排腳手架s =1.2（1+）=2.4情況較多。為敞開式扣件鋼管腳手架的擋風(fēng)系數(shù)，如下表。這樣就可以計(jì)算出對(duì)于敞開式腳手

13、架擋風(fēng)系數(shù) 3.小橫桿的計(jì)算小橫桿按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，小橫桿在大橫桿的上面計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示： 按照小橫桿上面的腳手板等自重和活荷載作為均布荷載計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。 1）.均布荷載值計(jì)算驗(yàn)算強(qiáng)度時(shí)，荷載的計(jì)算采用設(shè)計(jì)值：q=1.2（P1+P2）+1.4Q而當(dāng)驗(yàn)算變形時(shí)，荷載的計(jì)算是采用標(biāo)準(zhǔn)值q=P1+P2+Q表1腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值表4.2.2施工均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值小橫桿計(jì)算簡(jiǎn)圖（2）.小橫桿的強(qiáng)度計(jì)算要滿足 其中 M 為彎矩設(shè)計(jì)值，包括腳手板自重荷載產(chǎn)生的彎矩和施工活荷載的彎矩；W 為鋼管的截面模量； f鋼管抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取205N/mm2。（3）.小橫桿的撓度計(jì)算要滿足v按照規(guī)

14、范要求為l/150與10mm。（4）.腳手架荷載為什么不計(jì)算懸臂端說(shuō)明從彎矩公式看不帶懸挑的情況彎矩大偏于安全，撓度直接從公式看不出結(jié)論，但代入規(guī)范最大懸挑計(jì)算長(zhǎng)度0.3米，及排距取1.5米時(shí)，計(jì)算結(jié)果還是第一個(gè)大，因此規(guī)范取了第一種情況進(jìn)行計(jì)算安全。5）為什么不計(jì)算鋼管的抗剪承載力說(shuō)明：沒有抗剪強(qiáng)度計(jì)算，是因?yàn)殇摴芸辜魪?qiáng)度不起控制作用。如483.5的Q235A級(jí)鋼管，其抗剪承載力為：上式中K1為截面形狀系數(shù)。一般橫向、縱向水平桿上的荷載由一只扣件傳遞，一只扣件的抗滑承載力設(shè)計(jì)值只有8.0kN，遠(yuǎn)小于V，故只要滿足扣件的抗滑力計(jì)算條件，桿件抗剪力也肯定滿足。另外在設(shè)計(jì)時(shí)，要注意規(guī)范規(guī)定作業(yè)層上

15、非主節(jié)點(diǎn)處的橫向水平桿，宜根據(jù)支承腳手板的需要等間距設(shè)置，最大間距不應(yīng)大于縱距1/2，也就是說(shuō)主節(jié)點(diǎn)之間至少有1根橫向水平桿；4.大橫桿的計(jì)算（1）大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算，小橫桿在大橫桿的上面。用小橫桿支座的最大反力計(jì)算值，在最不利荷載布置下計(jì)算大橫桿的最大彎矩和變形。 說(shuō)明：腳手架的縱距最大的值為作2米，一根腳手管的長(zhǎng)度為6米，和規(guī)范要求的一致，宜按三跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。（2）大橫桿的計(jì)算簡(jiǎn)圖：其中：P為上面的荷載值，q為鋼管的自重（3）受彎構(gòu)件的允許撓度值5.扣件抗滑移 縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照下式計(jì)算(規(guī)范): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承載力

16、設(shè)計(jì)值,取8.0kN； R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值； 當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40-65N.m時(shí),試驗(yàn)表明:單扣件在12kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取8.0kN；雙扣件在20kN的荷載下會(huì)滑動(dòng),其抗滑承載力可取12.0kN6.立桿穩(wěn)定性計(jì)算（1）不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算（2）考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比= l0/i 的結(jié)果按照規(guī)范附錄C表C取值，當(dāng)250時(shí)，=7320/2； i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=（d2+d12）0.5/4；A-立桿的截面面積 MW 計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩

17、 f鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值l0 計(jì)算長(zhǎng)度,由公式 l0 = kuh 確定；k 計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)取1.155； h 立桿步距；u 考慮腳手架整體穩(wěn)定性因素的單桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù) ：軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表； i ： 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑（d2+d12）0.5/4k ：計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)（3）規(guī)范條不組合風(fēng)荷載的情況及分析：在基本風(fēng)壓小于0.35 kN/m2 的地區(qū)，對(duì)于敞開式腳手架，當(dāng)搭設(shè)高度小于50米，連墻件設(shè)置均勻且每點(diǎn)覆蓋面積不大于30平方米，構(gòu)造符合規(guī)范規(guī)定時(shí)，在驗(yàn)算腳手架的穩(wěn)定性時(shí)，可以不考慮風(fēng)荷載的作用。在其他情況下，設(shè)計(jì)中均應(yīng)考慮風(fēng)荷載。這是在立桿穩(wěn)定性計(jì)算

18、中，底層立桿的軸向力最大，起控制作用，而當(dāng)基本風(fēng)壓為0.35 kN/m2時(shí)，風(fēng)荷產(chǎn)生的附加應(yīng)力小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的5%，故可以忽略風(fēng)荷載。如：敞開式雙排腳手架：假設(shè)：立桿步距2m,立桿縱距2m，地面粗糙度A類，風(fēng)壓高度變化系數(shù)1.17，擋風(fēng)系數(shù)0.077，風(fēng)荷載體型系數(shù)1.2（1+）=1.20.077（1+1）=0.1848作用于腳手架上的水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k=0.053KN/m2 有風(fēng)荷設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩Mw=0.851.4Mwk=0.851.4kla風(fēng)荷載產(chǎn)生的附加應(yīng)力=Mw/w=9.94N/mm2 可以看到：/f=9.94/205=4.8%5%（4） 腳手架立桿計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)k的確定本規(guī)范

19、采用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB50009-2001）規(guī)定的“概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法”，而結(jié)構(gòu)安全度按以往容許應(yīng)力法中采用的經(jīng)驗(yàn)安全系數(shù)K校準(zhǔn)。K值為：強(qiáng)度K11.5，穩(wěn)定K22.0?？紤]腳手架工作條件的結(jié)構(gòu)抗力調(diào)整系數(shù)值，可按承載能力“概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法”表達(dá)式推導(dǎo)求得：具體可以參考編制建筑施工腳手架安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一規(guī)定（1997）建標(biāo)工字第20號(hào)文的規(guī)定（5）計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)值說(shuō)明：規(guī)范將腳手架的整體穩(wěn)定計(jì)算簡(jiǎn)化為立桿單桿穩(wěn)定計(jì)算，依據(jù)試驗(yàn)與理論計(jì)算采用單立桿穩(wěn)定計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)確定整體腳手架的承載力。所以規(guī)范的立桿計(jì)算實(shí)際上就是對(duì)腳手架整體穩(wěn)定的計(jì)算，只不過(guò)在形式上以立桿單桿穩(wěn)定計(jì)算表達(dá)。由于在影響

20、腳手架穩(wěn)定的諸多因素中，主要是立桿步距、橫距以及連墻件間距對(duì)承載力影響較大，故在規(guī)范中給出上面三個(gè)不同條件下立桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)值 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)值是反映腳手架各桿件對(duì)立桿的約束作用，其值與受壓構(gòu)件兩端約束情況有關(guān) 。本規(guī)范規(guī)定的值，采用了中國(guó)建筑科學(xué)研究院建筑機(jī)械化研究分院1964年1965年和1986年1988年、哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院于1988年1989年分別進(jìn)行原型腳手架整體穩(wěn)定性試驗(yàn)所取得的科研成果，其值在1.52.0之間。它綜合了影響腳手架整體失穩(wěn)的各種因素，當(dāng)然也包含了立桿偏心受荷（初偏心e=53mm）的實(shí)際工況。這表明按軸心受壓計(jì)算是可靠的、簡(jiǎn)便的。規(guī)范列出了下表以供設(shè)計(jì)者。 規(guī)

21、范給出 腳手架立桿的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)6）受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)由長(zhǎng)細(xì)比=l0/i 的結(jié)果查表； 其中：l0 = kuh確定 ；i = （d2+d12）0.5/4值根據(jù)規(guī)范表進(jìn)行查表得出，如下圖：（7）參數(shù)之間關(guān)系k,u（連墻件間距）-l0- 6.最大搭設(shè)高度的說(shuō)明：（1）依據(jù)國(guó)內(nèi)幾十年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及國(guó)內(nèi)腳手架的調(diào)查、立桿采用單管的落地式腳手架一般在50m以下。當(dāng)需要的搭設(shè)高度大于50m時(shí)，一般都比較慎重的采用了加強(qiáng)措施，如采用雙管立桿、分段卸荷、分段搭設(shè)等方法，（2）從經(jīng)濟(jì)方面考慮。搭設(shè)高度超過(guò)50m時(shí)，鋼管、扣件的周轉(zhuǎn)使用率降低，腳手架的地基基礎(chǔ)處理費(fèi)用也會(huì)增加（3）參考國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)。美國(guó)、日本、德國(guó)等

22、也限制落地腳手架的搭設(shè)高度：如美國(guó)為50m，德國(guó)為60m，日本為45m等 因此考慮在腳手架是施工現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)的安全度受人為因素影響很大，高度越高不安全的隱患越大。為確保高層腳手架的安全，依據(jù)國(guó)內(nèi)幾十年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并參考國(guó)外同類標(biāo)準(zhǔn)而作此規(guī)定。7.連墻件的計(jì)算： 按照規(guī)范要求：連墻件計(jì)算包括兩部分，連墻件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和連接強(qiáng)度的計(jì)算。（1）連墻件強(qiáng)度和穩(wěn)定性的計(jì)算應(yīng)滿足：NfNl其中：Nf為連墻件軸向力的設(shè)計(jì)值；Nl為連墻件的軸向力計(jì)算值 連墻件的軸向力計(jì)算值應(yīng)按照下式計(jì)算： Nl = Nlw + No 其中 Nlw 風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN)，應(yīng)按照下式計(jì)算： Nl

23、w = 1.4 wk Aw wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值； Aw 每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積； 說(shuō)明：按照規(guī)范和施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，常用的連墻件布置方式主要有二步二跨、二步三跨、三步三跨三種方式。No 連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN)；No = 5.000說(shuō)明：為起到對(duì)腳手架發(fā)生橫向整體失穩(wěn)的約束作用，連墻件應(yīng)能承受腳手架平面外變形所產(chǎn)生的連墻件軸向力。此外，連墻件還要承受施工荷載偏心作用產(chǎn)生的水平力。對(duì)于施工荷載偏心作用產(chǎn)生的水平力比較復(fù)雜，主要與施工荷載偏心大小、腳手架連墻件豎向間距有關(guān)。由于對(duì)施工荷載偏心情況缺少調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料，難以給出水平力數(shù)值，故考慮其作用，與連墻

24、件軸向力在一起暫取為No。規(guī)范給出：?jiǎn)闻拍_手架No為3.0，雙排腳手架No為5.0 連墻件軸向力設(shè)計(jì)值 Nf = Af 其中 A = 4.89cm2；f = 205.00N/mm2 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比查表得到；2）連墻件連接強(qiáng)度的計(jì)算我們一般連墻件與建筑物之間連接有四種連接方式。而我們最常用的就是扣件連接。規(guī)范規(guī)定扣件連接的連接扣件按照下式進(jìn)行驗(yàn)算 RRc式中 R連墻件與建筑物連接的軸向力計(jì)算值； Rc扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值，應(yīng)按本規(guī)范表采用。 連墻件如果采用另外三種方式與墻體連接，要相應(yīng)計(jì)算焊縫的強(qiáng)度、螺栓的強(qiáng)度是否滿足要求（3）連墻件的計(jì)算：這里我們要注意兩個(gè)問題： A.在搭設(shè)

25、的過(guò)程中連墻件與腳手架主節(jié)點(diǎn)的位置規(guī)范明確作了規(guī)定，其為連墻件偏離主節(jié)點(diǎn)的最大距離為300MM，只有在連墻在在主節(jié)點(diǎn)附近時(shí)，才能有效的阻止腳手架發(fā)生橫向彎曲失穩(wěn)或傾覆，若遠(yuǎn)離主節(jié)點(diǎn)設(shè)置連墻件，因?yàn)榱U的抗彎剛度較差，將會(huì)由于立桿產(chǎn)生局部彎曲，減弱甚至起不到約束腳手架橫向變形的作用，現(xiàn)實(shí)是怎樣，許多連墻件竟然設(shè)置在立桿步距的一半附近，這對(duì)腳手架的穩(wěn)定是極為不利的，要引起重視。 B.問題的引申，我在主節(jié)點(diǎn)設(shè)置了連墻件后就要注意與主體結(jié)構(gòu)連接的部位也要設(shè)置在受力點(diǎn)較好的部位。 另外：連墻件扣件式連接方式在計(jì)算扣件抗滑移時(shí)，經(jīng)常大于8kN，而小于16kN，我們會(huì)不會(huì)看到示意圖后認(rèn)為是是雙扣件滿足要求，

26、實(shí)際上是錯(cuò)誤的，示意圖只提供一個(gè)扣件的承載力。 8.地基承載力的計(jì)算（1）按照規(guī)范要求，對(duì)于立桿地基承載力要按照實(shí)際荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求： pfg式中 p立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力，p=N/A；N上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計(jì)值；A基礎(chǔ)底面積；fg地基承載力設(shè)計(jì)值，應(yīng)按本規(guī)范公式fg=kcfgk kc腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)，對(duì)碎石土、砂土、回填土應(yīng)取0.4；對(duì)粘土應(yīng)取0.5；對(duì)巖石、混凝土應(yīng)取1.0；fgk地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ 7）附錄五的規(guī)定采用。（2）由于土的特性，具有較大的壓縮變形，而地基不均勻沉降將危及腳手架的

27、安全，因此要做好地基承載力的均勻性，保證腳手架立桿承載力滿足要求。規(guī)范也明確提出對(duì)此一定要進(jìn)行驗(yàn)算。（3）地基承載力降低系數(shù)kc說(shuō)明：由于立桿基礎(chǔ)（底座、墊板）通常置于地表面，地基承載力設(shè)計(jì)值容易受外界因素的影響而下降，規(guī)范采用調(diào)整系數(shù)對(duì)地基承載力設(shè)計(jì)值予以折減，以保證腳手架安全。所以規(guī)范提出：對(duì)碎石土、砂土、回填土應(yīng)取0.4；對(duì)粘土應(yīng)取0.5；對(duì)巖石、混凝土應(yīng)取1.0。由于土的彈性模量比起其它材料小很多，因此在受荷載時(shí)，變形很大，沉降量很大，因此規(guī)范采取了地基承載力調(diào)整系數(shù)kc，使得腳手架的變形很小，同時(shí)由于腳手架是由連墻 件固定在建筑物上的，沉降過(guò)大會(huì)很容易引起整體失穩(wěn)。（4）基礎(chǔ)底面面積

28、 A值說(shuō)明： A.僅有立桿支座（支座直接放于地面上）時(shí)，A取支座板的底面積。 B.在支座下設(shè)厚度為5060mm的木墊板（或木腳手板），A=ab（a和b為墊板的兩個(gè)邊長(zhǎng)，且不小于200mm），當(dāng)A的計(jì)算值大于0.25m2時(shí)，則取0.25m2計(jì)算，不大于0.25m2時(shí)按照實(shí)際進(jìn)行考慮。 C.在支座下采用枕木作墊木時(shí)，A按枕木的底面積計(jì)算 D.當(dāng)一塊墊板或墊木且支承2根以上立桿時(shí)，A= ab /n(n為立桿數(shù))，且用木墊板時(shí)應(yīng)符合（B項(xiàng)）的取值規(guī)定。 E.當(dāng)承壓面積A不足而需要作適當(dāng)基礎(chǔ)以擴(kuò)大其承壓面積時(shí)，應(yīng)按式下式的要求確定基礎(chǔ)或墊層的寬度和厚度。 bb0+2H0tg b-基礎(chǔ)或墊層的寬度； b0

29、-立桿支座或墊板（木）的寬度； H0-基礎(chǔ)或墊層的厚（高）度； tg-基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比的允許值，按照地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)要求進(jìn)行選擇 （5）地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值的確定規(guī)范給出按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ 7）條的規(guī)定采用。即“地基承載力特征值可由載荷試驗(yàn)或者原位測(cè)試、公式計(jì)算、并結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等方法確定”。在施工現(xiàn)場(chǎng)一般有兩種方法： 一：試驗(yàn)法 二、查看資料（勘查報(bào)告或者有關(guān)規(guī)范） 它的取值是很關(guān)鍵的。六、雙立桿的計(jì)算 1.根據(jù)腳手架規(guī)范要求538 高度超過(guò)50m的腳手架，可采用雙管立桿、分段懸挑或分段卸荷等有效措施，必須另行專門設(shè)計(jì)。 2.搭設(shè)高度的確定：按照規(guī)范（637）要求

30、： 雙管立桿中副立桿的高度不應(yīng)低于3步，鋼管長(zhǎng)度不應(yīng)小于6m。 根據(jù)建筑施工手冊(cè)規(guī)定，腳手架當(dāng)需要搭設(shè)50米以上時(shí)，35米以下應(yīng)采用雙立桿，或自35米起采用分段懸挑措施進(jìn)行，且上部單立桿的高度應(yīng)小于30米，即總高度在35+30=65米；當(dāng)實(shí)際腳手架大于65時(shí)，我們就要采取卸荷的措施來(lái)進(jìn)一步加強(qiáng)腳手架的安全性。3.雙立桿的計(jì)算要求：（實(shí)際上就是立桿穩(wěn)定性的計(jì)算） （1）、上部單立桿穩(wěn)定性計(jì)算： 根據(jù)規(guī)范對(duì)立桿穩(wěn)定性計(jì)算部位的規(guī)定：雙管立桿變截面處主立桿上部單根立桿的穩(wěn)定性，仍然按本規(guī)范要求就是不考慮風(fēng)荷載和考慮風(fēng)荷載驗(yàn)算立桿穩(wěn)定性的公式1和5.3.12進(jìn)行計(jì)算。 在公式中：上部腳手架的計(jì)算立桿段

31、的軸向力設(shè)計(jì)值N1相當(dāng)于一個(gè)單立桿的雙排腳手架軸向力計(jì)算內(nèi)容，包括組合鋼管、腳手架的自重、施工活荷載及風(fēng)荷載進(jìn)行計(jì)算。（2）下部雙立桿的計(jì)算：計(jì)算立桿穩(wěn)定性時(shí)也是按本規(guī)范公式1和5.3.12進(jìn)行計(jì)算。雙立桿的凈面積值A(chǔ)取兩倍鋼管面積的0.7倍，如圖：例如為48鋼管，A=4.8920.7=6.85CM2,此值是通過(guò)有關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行確定的。下部腳手架的N值計(jì)算為N1+下部雙立桿的腳手架自重產(chǎn)生的荷載N2，即N= N1+N2。（3）、使用雙立桿時(shí)，立桿必須都用扣件與同一根大橫桿扣緊，不得只扣緊1根，以避免其計(jì)算長(zhǎng)度成倍增加.七、分段卸荷計(jì)算1.卸荷方式 腳手架的卸荷按照卸荷方式分為兩種，就是不明確卸荷和

32、明確卸荷。不明確卸荷就是腳手架立桿在卸荷裝置處不斷開，一直搭上去，卸荷裝置一般采用撐拉桿件體系，可分擔(dān)一部分上部荷載，但分配數(shù)量不明確；明確卸荷就是腳手架立桿在卸荷裝置處斷開，向上另行搭設(shè)，卸荷裝置承受上部架段的全部荷載，受力明確。我們?cè)诠こ虒?shí)際中運(yùn)用的懸挑腳手架就指的是明確卸荷。2.腳手架的卸載圖形如下 3.分段卸載腳手架高度的確定：根據(jù)有關(guān)規(guī)定，當(dāng)需要搭設(shè)50米以上的腳手架時(shí)，腳手架如果采用不明確分段卸載措施，一般要求自35米起向上，每10米高卸荷一次，如果卸載N次，那么卸載的總高度就是10*N倍。腳手架如果采用明確卸荷時(shí)，就是懸挑腳手架的計(jì)算。一般按照計(jì)算的實(shí)際情況進(jìn)行確定腳手架的高度。

33、當(dāng)然對(duì)于懸挑腳手架上部的結(jié)構(gòu)，還可以進(jìn)行不明確卸荷的方式進(jìn)行減荷。 4. 卸荷的計(jì)算 （1）不明確分段卸載的計(jì)算方法：從上面的示意圖可以看出 這種卸荷實(shí)際上為局部卸荷方式，通過(guò)裝置將其上的部分荷載傳給工程結(jié)構(gòu)，以確保腳手架使用的安全。但是由于立桿在卸荷處并沒有斷開，這種裝置具體能分擔(dān)多大的荷載以及立桿向下分配多大的力并沒有相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在實(shí)際工程中只是憑我們的經(jīng)驗(yàn)去確定。（2） 明確卸荷按照懸挑腳手架進(jìn)行計(jì)算。（3）.PKPm程序的完全卸荷是按照理想化的模型進(jìn)行考慮，采用完全卸荷，把上部的荷載平均分配驗(yàn)算鋼絲繩的強(qiáng)度，這樣的計(jì)算結(jié)果實(shí)際上偏于安全。八、懸挑腳手架計(jì)算1.懸挑形式2. 懸挑腳手

34、架上面結(jié)構(gòu)同落地式腳手架，我們?cè)趯?duì)施工現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)的過(guò)程中還是要對(duì)連墻件的設(shè)置引起高度的重視。 對(duì)于懸挑腳手架，所不同的就是落地式對(duì)地基承載力進(jìn)行控制，懸挑腳手架對(duì)懸挑主梁的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及主梁與建筑物連接構(gòu)件要進(jìn)行驗(yàn)算。八、懸挑腳手架計(jì)算內(nèi)容1.聯(lián)梁的計(jì)算2.主梁的計(jì)算3.拉桿或者支桿的計(jì)算4.主梁與建筑物的連接計(jì)算1.聯(lián)梁計(jì)算按照集中荷載作用下的簡(jiǎn)支梁計(jì)算 集中荷載P傳遞力，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：計(jì)算聯(lián)梁的支座力、強(qiáng)度，強(qiáng)度應(yīng)滿足規(guī)范的要求 支撐按照簡(jiǎn)支梁計(jì)算公式按照鋼結(jié)構(gòu)的計(jì)算公式驗(yàn)算型鋼的抗彎強(qiáng)度是否滿足要求2.主梁的計(jì)算(1)懸挑腳手架的水平鋼梁按照帶懸臂的連續(xù)梁計(jì)算。懸臂部分腳手架荷載N的作用

35、，里端B為與樓板的錨固點(diǎn)，A為墻支點(diǎn)。懸挑腳手架計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算主梁的彎矩支座力，驗(yàn)算懸挑梁的整體穩(wěn)定性（2） 抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f=M/1.05W+N/A公式說(shuō)明 根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003)拉彎構(gòu)件和壓彎構(gòu)件的計(jì)算公式如下，y-y軸沒有彎矩作用，公式簡(jiǎn)化為上面的公式。 八、懸挑腳手架計(jì)算（3） 懸挑梁的整體穩(wěn)定性計(jì)算 （3） 懸挑梁的整體穩(wěn)定性計(jì)算 公式由來(lái)：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003)規(guī)定整體穩(wěn)定性計(jì)算公式如下，但由于沒有y-y軸向彎矩，公式簡(jiǎn)化為上面的式子。其中 b 均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，查表鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范附錄B得到，當(dāng)b大于0.6時(shí)，按照附錄的要求，

36、其值用下面的公式b替換b：4.拉桿（鋼絲繩等）、支桿（型鋼等）的受力、強(qiáng)度驗(yàn)算(1)鋼絲繩說(shuō)明：鋼絲繩的型號(hào)有619、637、661鋼絲繩，每個(gè)型號(hào)都有1400MPa，1550MPa，1700MPa，1850MPa，2000Mpa強(qiáng)度等級(jí)，設(shè)計(jì)者要注意一下。(2)吊環(huán)設(shè)計(jì)說(shuō)明： 根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2002）規(guī)定，注意每個(gè)吊環(huán)按2個(gè)截面計(jì)算的應(yīng)力值為50N/mm2,材料使用一級(jí)鋼筋，一個(gè)吊環(huán)用兩個(gè)截面計(jì)算，埋入混凝土的深度不應(yīng)小于30d 。7.懸挑梁與建筑物之間的連接計(jì)算(1)水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)的鋼筋拉環(huán)強(qiáng)度計(jì)算 (2)水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用螺栓，螺栓粘結(jié)力錨固強(qiáng)度計(jì)算(3)水平鋼梁與樓板壓點(diǎn)如果采用螺栓，混凝土局部承壓計(jì)算 九、構(gòu)造要求1.掃地桿腳手架必須設(shè)置縱、橫向掃地桿?？v向掃地桿采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm的立桿上。橫向掃地桿采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。當(dāng)產(chǎn)桿基礎(chǔ)不在同一高度上時(shí)，必須將高處的縱向掃地桿向低處延長(zhǎng)兩跨與立桿固定，高低差不應(yīng)大于1m。靠邊坡上方的立桿軸線到邊坡的距離不應(yīng)小于500mm（如下圖）。2.連墻件（1）連墻件的設(shè)置數(shù)量一定滿足規(guī)范要求（2）連墻件設(shè)置應(yīng)符合以下規(guī)定： 宜靠近主節(jié)點(diǎn)設(shè)置，其偏離主節(jié)點(diǎn)的距離不應(yīng)大于300mm； 應(yīng)從低層第一步縱向水平桿處開始設(shè)置，