边坡防护脚手架计算书

1编制依据

1）规范、标准

《建筑结构荷载规范》（GBJ9-87）

《钢管脚手架扣件》（GB 15831）

《建筑施工脚手架实用手册》杜荣军主编

《碳素结构钢》（GB/T 700）

《木结构设计规范》（GB50005）

《建筑施工扣件式钢管脚手架施工安全技术规范》

2）其他有关资料

《WL01合同段挖方路基专项施工技术方案》

《WL01合同段两阶段施工图设计》

3）通过现场踏勘、走访等进行施工现场资料收集。

2编制说明

结合WL01合同段挖方路基专项施工技术方案及现场边坡防护施工进行脚手架设计，与

《脚手架方案》、《WL01合同段挖方路基专项施工技术方案》配合使用。本计算书选取WL01

合同段边坡防护施工中最不利的施工区段进行设计验算，全线边坡防护脚手架施工均按此设

计验算结果施工。本计算书顶层操作平台杆件作为纵、横向水平杆的验算杆件，底部立杆作

为立杆稳定性的验算杆件。

3脚手架布置及材料物理参数

3.1脚手架布置

脚手架布置为双排架，柱距为1.5m ，排距为1.5m ，共设计两层工作平台，见附图1 边

坡防护脚手架设计图。

3.2材料物理参数

1）钢管支架为48 3.5φ⨯=0.0384kN/m ，Q235钢抗拉、抗压、抗弯强度设计值205N/mm 2，

弹性模量E=2.06×108N/mm 2。惯性矩412.187X I cm =，截面抵抗矩35.08W cm =，截面积

24.893A cm =，圆管回旋半径为 1.578i cm =；48 3.5φ⨯每延米重为3.841kg/m ；

2）脚手板0.4 kN/m 2；

4荷载分析

4.1永久荷载（恒荷载）

施工中的恒荷载包括脚手架结构自重。包括脚手架的组成构件：包括立杆、纵向、横向

水平杆，支撑构件及连接他们的扣件重。

双排架的立柱，纵、横向水平杆及扣件重

脚手架自重计算简图

根据建筑施工脚手架4.7.2表4-14柱距1.5m ，步距1.5m ，折合到面荷载为0.279kN/m 2，

结构自重23.7kN 。

4.2活荷载

施工荷载，包括作业层上的人员、器具和材料的自重、风荷载。

1）人群荷载取2kN/m 2；

2）机械设备单台YXZ70A 钻机主机重8.5kN ，单层计算荷载按照3跨内布置1台YXZ70A

钻机，则机械均布荷载为1.3 kN/m 2。

3）风荷载：垂直于架体的风荷载应按下式进行计算

00.7k z s ωμμω=⋅⋅⋅（z μ：风压高度变化系数为3.12；s μ：脚手架风荷载体型系数0.095；

0ω：基本风压0.25kN/m 2）。

20.7 3.120.0950.250.052/k kN m ω=⨯⨯⨯=

5脚手架搭设计算 脚手架为施工荷载由横向水平杆传至立柱，这纵向、横向水平杆内力、变形计算按《建

筑脚手架施工手册》表4-33计算。

5.1纵向水平横杆验算

1）强度验算

荷载分析：对于强度验算作用于水平横杆的荷载：

()1 1.20.44 1.4 1.50.65 3.5/q kN m =⨯+⨯+= 弯矩计算：双排架2222

1 3.5 1.50.3110.945/88 1.5b b ql a M kN m l ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⨯⎛⎫⎢⎥=-=-=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎣⎦

⎣⎦ 应力验算：6

30.945101865.0810

M MPa W σ⨯===⨯＜205N/mm 2 满足规范要求。

2）刚度验算

20.44 1.50.65 2.59/q kN m =++=

()4

334845 2.5910 1.510515006.810384384 2.061012.18710150ql f mm mm EI ⨯⨯⨯⨯===≤=⨯⨯⨯⨯ 满足规范要求

3）电算部分

纵向水平横杆视为作用于立杆的三跨连续梁进行验算，跨径为立杆间距1.5m 杆件受力模

型见下图。

模型模拟验算计算可得应力为156MPa ，挠度为4.8mm ，均符合设计规范。支座反力最

大为为5.8kN ，计算结果见下图。

5.2横向水平杆验算

1）强度验算

0.1750.175 2.52 1.50.66M F l kN m =⋅=⨯⨯=⋅

纵向水平横杆作用于横向水平横杆集中力为

22

10.30.510.5 3.51 2.521.5b b a F ql kN l ⎛⎫⎛⎫=+=⨯⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 6

3

0.66101292055.0810M MPa MPa W σ⨯===≤⨯ 2）刚度验算

()4

334841.146 2.5210 1.5101.14615005.810100100 2.061012.18710150Fl f mm mm EI ⨯⨯⨯⨯===≤=⨯⨯⨯⨯ 5.3扣件抗滑移计算内力

2.15 2.15 2.52 4.728.5R F kN kN ==⨯=≤满足设计要求。

扣件螺栓拧紧扭力不下于40N.m ，不大于65N.m 确定。

5.4立杆稳定性验算

1）3

21610322054.8910

P MPa MPa A σ⨯===≤⨯ 立杆长细比 1.51500

14215.78h i μλ⨯===＜150，满足规范要求。

5.5基底及扶墙承载力验算

基底及扶墙承载力验算，受力模型对整个架体及模型进行整体受力分析。支座最大反力

为16kN,地板铺设Q235钢板为垫板尺寸为40cm ×40cm,则地基承载力需满足：

121161000.16P kN P kPa A m

=== 普通粘土经过碾压处理可到达此基底承载力，满足施工要求。垫板设置详见附图 边坡防

护脚手架设计图。

6电算模拟验算

电算模拟见下图，强度，挠度，承载力均符合规范及施工要求。