1.8/10 = 0.077 kN.m； 6、立杆的稳定性计算:
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：
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立杆的轴向压力设计值 ：N = 10.981 kN； 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《扣件式规范》表5.3.3得 ：k = 1.155 ；当验算杆件长细比时，取块1.0； 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：μ = 1.5 ； 计算长度 ,由公式 lo = k×μ×h 确定 ：l0 = 3.118 m； 长细比 Lo/i = 196 ；
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 ：φ= 0.188 ； 立杆净截面面积 ： A = 4.24 cm； 立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 4.49 cm； 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm； σ = 10981/(0.188×424)=137.761 N/mm2；
立杆稳定性计算 σ = 137.761 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm，满足要求！ 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
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立杆的轴心压力设计值 ：N = 10.272 kN； 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《扣件式规范》表5.3.3得 ： k = 1.155 ； 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：μ = 1.5 ； 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 cm； 立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 4.49 cm； 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm；
σ = 10272.42/(0.188×424)+77291.671/4490 = 146.083 N/mm2；
立杆稳定性计算 σ = 146.083 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm，满足要求！
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7、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
风荷载标准值 Wk = 0.134 kN/m；
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 10.8 m；
按《规范》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= 5.000 kN； 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 = 2.021 kN；
连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 7.021 kN； 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 l0/i = 300/15.9的结果查表得到 φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；
又： A = 4.24 cm；[f]=205 N/mm；
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949×4.24×10×205×10 = 82.487 kN； Nl = 7.021 < Nf = 82.487,连墙件的设计计算满足要求！ 连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到 Nl = 7.021小于双扣件的抗滑力 12.8 kN，满足要求！
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连墙件扣件连接示意图
8、悬挑梁的受力计算:
悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算
悬出端C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。
悬臂单跨梁计算简图 支座反力计算公式 支座弯矩计算公式
C点最大挠度计算公式
其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。
本方案算例中，m =1.15 m，l = 1.85 m，m1 = 0.3 m，m2 = 1.05 m； 水平支撑梁的截面惯性矩I = 1369.9 cm，截面模量(抵抗矩) W = 152.2 cm3。 受脚手架作用集中强度计算荷载 P=5.213+3.375=8.588kN； 水平钢梁自重强度计算荷载 q=2.93×10×78.5 =0.23 kN/m； k=1.15/1.85=0.622 k1=0.3 / 1.85 = 0.162 k2=1.05 / 1.85 = 0.568 代入公式，经过计算得到 支座反力 RA = 23.739 kN 支座反力 RB = -6.137 kN 最大弯矩 MA = 11.746 kN.m
最大应力 σ = 11746480.148 /( 1.05 ×152200 )= 73.503 N/mm2
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水平支撑梁的最大应力计算值 73.503 N/mm 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm,满足要求!
受脚手架作用集中计算荷载 N= 5.213 +3.375 = 8.588 kN 水平钢梁自重计算荷载 q= 0.003 ×78.5 = 0.23 kN/m
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最大挠度 Vmax= 3.275 mm
按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录A结构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁为 悬伸长度的两倍，即 2100 mm
水平支撑梁的最大挠度 3.275 mm 小于 水平支撑梁的最大容许挠度 2100/400 mm,满足要求! 9、悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用18号槽钢,计算公式如下
其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
φb = 570 ×10.5×70× 235 /( 2100×180×235) = 1.11
由于φb大于0.6，查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B，得到 φb值为0.816。 经过计算得到最大应力 σ = 11.746×106 /( 0.816×152200 )= 94.631 N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 σ = 94.631 小于 [f] = 215 N/mm ,满足要求! 10、锚固段与楼板连接的计算:
（1）水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下： 水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=6.137 kN； 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:
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其中 [f] 为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条[f] = 50N/mm； 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[6136.767×4/(3.142×50×2)]1/2 =8.839 mm； 水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。
（2）水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下： 锚固深度计算公式:
其中 N -- 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 6.137kN； d -- 楼板螺栓的直径，d = 20mm；
[fb] -- 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.43N/mm； [f]-- 钢材强度设计值,取215N/mm；
h -- 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到 h 要大于
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6136.767/(3.142×20×1.43)=68.3mm。 螺栓所能承受的最大拉力 F=1/4×3.14×20×215×10=67.51kN
螺栓的轴向拉力N=6.137kN 小于螺栓所能承受的最大拉力 F=67.51kN，满足要求！ （3）水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下： 混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:
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其中 N -- 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向压力，N = 23.739kN； d -- 楼板螺栓的直径，d = 20mm；
b -- 楼板内的螺栓锚板边长，b=5×d=100mm；
fcc -- 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=14.3N/mm；
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教工宿舍悬挑脚手架施工方案
