一、脚手架设计计算的核心要素
在进行脚手架设计时，承载能力的评估至关重要。这一过程必须遵循概率极限状态设计法，并应用分项系数设计表达式。需要重点关注以下几个方面：
(1) 受弯构件如纵向、横向水平杆的强度计算；
(2) 连接扣件的抗滑承载力分析；
(3) 立杆的稳定性评估；
(4) 连墙件的强度与稳定性，以及连接强度的计算；
(5) 立杆基座的承载力测试。
在进行这些计算时，必须采用荷载效应的基本组合设计值。通常情况下，永久荷载的分项系数为1.2，而可变荷载的分项系数则为1.4。
对于脚手架中的受弯构件，需要根据正常使用极限状态的要求来验证其强度与刚度。在强度的验算中，荷载应取设计值；而在变形的验算中，荷载则应取标准值。设计计算时，必须遵循扣件式脚手架钢管的相关规范要求。
二、荷载的准确确定
在进行脚手架设计时，荷载的评估分为恒荷载和活荷载两部分：
(1) 恒荷载：
a. 脚手架的自重，包括立杆、水平杆、剪刀撑、斜撑及扣件等；
b. 各种构件的自重，如脚手板、栏杆、挡脚板及安全网等。
(2) 活荷载：
a. 施工过程中的荷载，包括作业层的工人、工具和材料的自重；
b. 风荷载（如临沂地区的基本风荷载为0.3KN/m²，重现期为10年）。
在计算脚手架的强度和变形时，常采用永久荷载与施工均布活荷载的组合。对于立杆的稳定性验算，需采用以下组合：
① 永久荷载 + 施工均布活荷载
② 永久荷载 + 0.85（施工均布活荷载 + 风荷载）
连墙件承载力的计算同样重要，对于单排架可采用风荷载 + 3.0kN，双排架则为风荷载 + 5.0kN。
三、落地式脚手架的具体计算方法
对于小横杆的计算，应视为简支梁进行强度和挠度的评估。在设计时，需要考虑小横杆上方的脚手板和活荷载作为均布荷载来计算其最大弯矩和变形。
小横杆的自重标准值为P1=0.04kN/m，而脚手板的荷载标准值（木制）可计算为P2=0.350×1.500/2，活荷载的标准值则为Q=3.000×1.500/2。荷载的计算值为q=1.2×（P1+P2）+1.4×Q=3.513KN/m。
在抗弯强度计算中，需确保符合相关设计要求，计算出的弯矩设计值M包括脚手板自重荷载和施工活荷载。根据设计，M=3.513×0.92/8=0.356KNm，σ=0.356×106/5260=67.615N/mm²，满足强度要求。
挠度v的计算则需遵循规范的要求，最大挠度应为l/150与10mm的较小值。考虑均布荷载q’=P1+P2+Q=0.04+2.62+2.25=2.552kN/m，E为钢管的弹性模量，I为钢管的惯性矩。最终计算得出V=0.833mm，符合规范要求。
在计算悬臂端时，通常不包括悬挑的情况，这样可以更好地保障安全性。关于钢管的抗剪承载力，由于其在设计中不被视为控制因素，因此在计算时一般不予考虑。为确保脚手架的稳定，设计时需严格遵循规范，合理安排横向水平杆的间距。
对于大横杆的计算，依据其在脚手架中的结构特性，需采用三跨连续梁的模型进行强度和挠度计算。考虑到脚手架的底层步距不应超过2米，设计时需确保与规范相符合。
四、其他重要计算要素
在脚手架的设计过程中，扣件的抗滑移性能也需要特别关注。当纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照相关公式进行计算。实际测试显示，单扣件在12kN荷载下可能会发生滑动，而双扣件在20kN时也会出现类似情况，因此应确保满足设计要求。
立杆的稳定性计算应集中在底部，因其承载力最为关键。对于脚手架整体稳定性的分析则相对复杂，设计时需考虑多种因素，以确保整体的安全性与稳定性。
关于最大搭设高度，根据国内外的实践经验，建议落地式脚手架的高度不超过50米。若高度超出此范围，需采取额外的加强措施，以确保安全性和经济性。
连墙件的计算同样不可忽视，其强度、稳定性及连接强度必须符合规范要求。在搭设过程中，连墙件与主节点的距离应控制在300毫米内，以有效防止脚手架的倾覆。
对于脚手架的地基承载力，设计时必须考虑实际荷载并进行相应的验算。土的特性会导致压缩变形，因此要确保地基的均匀性，以避免对脚手架安全造成影响。
通过对脚手架设计与计算的系统分析，可以为施工提供更为安全、可靠的保障。这不仅需要遵循相关规范，更要在实践中不断完善与优化设计方案，以提高整体施工的安全性与效率。