5 结构设计 5．1 一般规定 5．1．1 脚手架的结构设计应采用以概率论为基础的极限状态设计法，用分项系数的设计表达式进行计算。 5．1．2 脚手架设计应确保架体为稳定结构体系，并应具有足够的承载力、刚度和整体稳定性。 5．1．3 脚手架应根据架体构造、搭设部位、使用功能、荷载等因素确定设计计算内容；双排脚手架和模板支撑架设计计算应包括下列内容： 1 双排脚手架： 1)水平杆及节点连接强度和挠度； 2)立杆稳定承载力； 3)连墙件强度、稳定承载力和连接强度； 4)立杆地基承载力。 2 模板支撑架： 1)立杆稳定承载力； 2)立杆地基承载力； 3)当设置门洞时，进行门洞转换横梁强度和挠度计算； 4)必要时进行架体抗倾覆能力计算。 5．1．4 脚手架结构设计时，应先对架体结构进行受力分析，明确荷载传递路径，选择具有代表性的最不利杆件或构配件作为计算单元。计算单元的选取应符合下列规定： 1 应选取受力最大的杆件、构配件； 2 应选取跨距、步距增大部位的杆件、构配件； 3 应选取门洞等架体构造变化处或薄弱处的杆件、构配件； 4 当脚手架上有集中荷载作用时，尚应选取集中荷载作用范围内受力最大的杆件、构配件。 5．1．5 当无风荷载作用时，脚手架立杆宜按轴心受压杆件计算；当有风荷载作用时，脚手架立杆宜按压弯构件计算。 5．1．6 当采用本规范第6．2．1条规定的架体构造尺寸时，双排脚手架架体可不进行设计计算，但连墙件和立杆地基承载力应根据实际情况进行设计计算。 5．1．7 脚手架杆件长细比应符合下列规定： 1 脚手架立杆长细比不得大于230； 2 斜撑杆和剪刀撑斜杆长细比不得大于250； 3 受拉杆件长细比不得大于350。 5．1．8 受弯构件的容许挠度应符合表5．1．8的规定。 表5．1．8 受弯构件的容许挠度 构件类别 容许挠度[v] 双排脚手架脚手板和纵向水平杆、横向水平杆 l/150与10mm取较小值 双排脚手架悬挑受弯杆件 l/400 模板支撑架受弯构件 l/400 注：l为受弯构件的计算跨度，对悬挑构件为其悬伸长度的2倍。 5．1．9 钢材的强度设计值与弹性模量应按表5．1．9采用。 表5．1．9 钢材的强度设计值与弹性模量(N／mm2) Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f 205 Q345钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f 300 弹性模量E 2.06×105 5．1．10 钢管的截面特性可按表5．1．10采用。 表5．1．10 钢管截面特性 外径 （mm） 壁厚t （mm） 截面积A （cm2） 截面惯性矩I （cm4） 界面模量W （cm3） 截面回转半径i （cm） 48.3 3.5 4.93 12.43 5.15 1.59 注：当施工现场实际钢管壁厚不满足表中要求时，应按实际几何尺寸计算确定。 5．1．11 脚手架杆件连接点及可调托撑、底座的承载力设计值应按表5．1．11采用。 表5．1．11 脚手架杆件连接点及可调托撑、底座的承载力设计值(kN) 注：立杆插套连接宜采用10连接销。 5．1．12 当对模板支撑架结构进行整体计算分析时，碗扣节点应视为半刚性节点，其转动刚度可按下列规定采用： 1 对采用碳素铸钢或可锻铸铁铸造的上碗扣，节点转动刚度Rk宜取为25kN·m／rad； 2 对采用碳素钢锻造的上碗扣，节点转动刚度Rk宜取为40kN·m／rad。