附着式升降脚手架施工计算书.doc

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1、附着式升降脚手架施工计算书1、 计算说明1、本产品是在原普通附着升降脚手架基础上将密目网更换为全钢外立网，将普通木质脚手板更换为全钢脚手板和钢筋网片；2、本计算书反映附着升降脚手架系统各部件的受力状况、强度及稳定性等计算内容，主要依据是建设部建筑施工工具式脚手架安全技术规范。两点位设计的最大间距离为6.0米。所以计算两点位间最长距离6.0米的架体受力状况、强度及稳定性等。3、计算参数：架体高度14.4米，跨度6.2米，宽度0.9米；架体立杆间距1.8m、1.5m、1.2m、0.9m，步距1.8米；小横杆间距1.8m、1.5m、1.2m、0.9m；花纹钢板自重：25.6kg/；直径8mm钢筋自重

2、：0.395kg/m；钢板拉伸网自重：12.85kg/；14.46.2=89.28110其它采用原设计数值不变。4、计算架体基本结构按下图进行：注：自重计算包含结构主体所需钢管.扣件.密封板.脚手板.装饰板及密目网所有配件材料重量二、静态载标准值GK 主框架及架体所采用的材料规格及截面特征参数为：匚6.3482.7A=8.4cmIx=51cmIy=11.9cmix=2.45cmiy=1.18cmZo=1.36cmA=3.84cm2I=9.89cm4i=1.605cmW=4.12cm3G=29.55kg/m1采用48.32.7钢管的构件的长度：立 杆：L=14.442=115.2；大 横 杆：L

3、=28.56=102 m(每根长度按6m计算）；小 横 杆：L=981.2=86.4m (每根长度按1.2m计算)；外剪刀撑：L=324=24m内剪刀撑：L=26=12m护 拦：L=286=96m采用钢管的件的总长度为：115.2+102+86.4+24+12+96=435.6m 所用钢管的总重量为：=435.629.55=12871.98N采用匚6.3的架体构件为架体结构的边柱，长10.8m共四根。 所用槽钢匚6.3的总重量为： =410.86.69.8=2794.18N采用48钢管的架体构件为架体结构的边柱，长10.8m共2根。所用48钢管的总重量为： =210.829.55=638.28

4、N则架体结构的自重为（对架体边柱考虑的构造系数）：G=+( +）1.1=12871.98+1.1(2794.18+638.28） =16647.69N=16.65KN2脚手板自重：底部脚手板为全钢脚手板，宽0.3m，肋高0.03m，长1.5m,厚3mm，共设置两层；其余为钢筋网片，宽0.6m，长0.9m，钢筋直径8mm，共设置三层；=1.50.362025.629.8+12.850.60.91039.8+1030.39539.8=7807.4N=7.81KN3 安全网：安全网采用冲孔钢网依据实际计算每平米9.8kg。G网=14.469.89.8=8297.86N=8.3KN4固定支架及支座：仍

5、用原计算的数据但由于长度增加而相应增大。固定支架及支座的重量为：固定支架重量减去1000kg=(1.8-1000)9.8=1274N=1.27KN永久荷载总表：序号构件荷载备注1架体结构G16.65KN2脚手板GP7.81KN3安全网GN8.3KN4支座GC1.27KN总计34.03KN三、施工活荷载标准值QK根据荷载规范：施工均布活荷载标准值施工活荷载标准值（kN/m2）工况类别同时作业层数每层活荷标准值注使用工况结构施工23.0装修施工32.0升降工况结构和装修施工20.5施工人员、材料、机具全部撤离坠落工况结构施工20.5；3.0在使用工况下坠落时，其瞬间标准荷载应为3.0；升降工况下坠

6、落其标准值应为0.5装修施工30.5；2.0在使用工况下坠落时，其标准荷载为2.0；升降工况下坠落其标准值应为0.5按照建筑施工工具式脚手架安全技术规范4.1.2条“荷载标准值”规定：结构施工按二层同时作业计算，使用状况时按每层3KN/计算，升降及坠落状况时按每层0.5KN/m2计算；装修施工按三层同时作业计算，使用状况时按每层2KN/计算，升降及坠落状况时按每层0.5KN/2计算。（1） 结构施工： 使用状态：30.86.02=28.8KN升降、坠落状态：0.50.86.02=4.8KN（2） 装修施工： 使用状态：20.86.03=28.8KN升降、坠落状态：0.50.86.03=7.2K

7、N施工活荷载标准值QK取：28.8KN四、风荷载 根据建筑结构荷载规范（GB50009-2001）: 式中：- 风阵系数，在取当地基本风压值时，取1.0； z - 风压高度变化系数，按B类地区高100米的高层建筑上施工考虑，取2.0； s- 风荷载体型系数，其计算如下： 背靠建筑物状况全封闭取，敞开、开洞为脚手架封闭情况确定的挡风系数 考虑其他影响取0.8 Wo- 标准基本风压，按照地区取0.35KN/，升降及坠落工况取0.35kn/风荷载Wk为：1.01.02.00.35=0.7KN/五、荷载分项系数永久荷载： rG=1.2可变荷载： rQ=1.4结构重要性系数： ro=1.0荷载不均匀系数

8、： r1=1.3（使用工况）荷载不均匀系数： r2=2.0（升降及坠落工况）六、架体结构的计算 本节所计算的架体的构件主要包括脚手板、脚手架立杆强度的计算。1、钢脚手板强度计算：钢脚手板取自重标准值为0.3KN/，板上的活荷载为2KN/； q=1.20.3+1.42=3.16KN/m按跨度为1.5米的单跨梁进行计算，并考虑最不利的活荷载位置，（1）、强度计算：钢脚手板的强度满足要求。（2）、挠度计算：计算公式：式中：1脚手板的挠度满足要求。2、立杆强度计算：材料特征：采用48.32.7钢管，脚手架立杆纵距1.5m，立杆横距0.8m，立杆步高1.8m，架体外侧冲孔钢板安全网，作业层脚手板按3层铺

9、设。1) 载荷取值钢管：0.0354钢脚手板实际测量值:0.2冲孔钢板网实际测量值：0.1 Wk=0.5KN/不组合风荷载：立杆符合安全要求;组合风荷载：立杆符合安全要求;3、竖向主框架计算（1）荷载计算 恒载标准值Gk 34.04KN 施工活荷载标准值QK结构施工： 使用状态：30.86.02=28.8KN升降、坠落状态：0.50.86.02=4.8KN装修施工： 使用状态：20.86.03=28.8KN升降、坠落状态：0.50.86.03=7.2KN施工活荷载标准值QK取：28.8KN在使用工况下单榀主框架的计算荷载为： (34.041.2+28.81.4)1.3=105.5KN在提升、坠

10、落工况下单榀主框架的计算荷载为：(34.041.2+7.21.4)2=50.93KN（2）受力分析计算边柱的几何尺寸：1248钢管50xyya1=3132 6.3a2=487x21800主框架承受的荷载作用在截面型心处，若将受力点移至槽钢侧，则等效附加弯矩为：105.50.313=33.02KN.m使用状态1，拆下C支座，风力向墙计算：HB=112.69KN主框架受弯矩方程组为：主框架的弯矩图如图4-3使用状态2，拆下C支座，风力背墙计算：主框架受弯矩方程组为：主框架的弯矩图如图4-6因使用状态的计算荷载小于升降及坠落状态的计算荷载，所以不用验算。（4）主框架整体稳定验算：在使用工况下主框架稳

11、定验算a、主框架整体结构验算 取： 主框架计算长细比： 缀条面积：4.89cm2，查表得：主框架整体结构安全。b、主框架单肢验算： 肢1： 查表肢1安全。4、底部水平支撑桁架的计算（1）底部桁架各杆件内力计算依据本工程附着式升降脚手架图一平面布置图点位跨度状况，水平桁架以下工况进行计算：点位跨度为6米，立杆纵向间距均为1.5米设置，端部位外挑1.5米，桁架宽0.8米，水平桁架底部设一层脚手板。各杆件内力（见附图）：考虑底部桁架、轨道自重：P=9.91+0.56=10.5KN分析模型：内力图：支座反力:变形图：（2）最不利杆件验算依据水平桁架受力分析图可知，受控杆件为：上下弦杆：压杆轴向压力为-

12、11.0KN竖杆：压杆轴向压力为-10.5KN斜杆：压杆轴向压力为-7.7KN 拉杆轴向拉力为21.3KN上下弦杆： 满足要求；竖杆： 满足要求；斜杆：压杆： 满足要求；拉杆： 满足要求；结论：依据上述水平桁架杆件承载能力计算，承载能力满足要求；依据水平桁架建模变形分析计算，水平桁架竖向挠度变形量值为1.188mm；水平桁架整体承载力变形满足要求。七、正常使用状态下各种规格支座计算1、支座计算说明： 升降架支座计算中，荷载取值均为最不利位置可能出现的最大值。以次验算支座刚度及稳定性。（1）支座简图及受力分析图受力分析如图五-1、2所示。（2）强度计算支座连接杆采用2根6.3槽钢 y x x 槽

13、钢截面特性：A16.89cm2Ix102.5cm4Wx32.53cm360804方钢截面特性：A608052721056mm2IX1/12（6080352723）942592mm4iXmmIY1/12（8060372523）596352mm4iYmm考虑AC杆最不利状态（拉杆）：计算长度： LX500mm查表得：安全！考虑BC杆最不利状态（压杆）：安全！AB杆最不利状态（压杆）：2、钢梁受力计算（1）相关参数：横梁长度：1000mm横梁用材型号：14#槽钢横梁横截面积：185022斜撑长度:2600mm斜撑用材型号：6.3#槽钢斜撑横截面积：798.75mm2*2横梁焊缝长度：363.82*2

14、mm焊缝高度平均值：8mm最大载荷值为35KN梁焊缝长度：363.82*2mm焊缝强度为363.822(882) 8=186275.84kg186.28KN：109.3KN/mm2 ：82.26KN/mm2斜撑计算长度：Ly2600mm查表得：该型支座能满足安全使用要求。（2）板面钢梁强度验算计算简图如下图：由MA =0, XC = P1 L/H由X =0, XA = XC =P1 L/H由Y =0, YA = P1NAB= P1(L2+ H2) 1/2 /H吊点处外架作用力，L=0.4m，H=3.8m计算； P1=100KN可得NAB= P1(L2+ H2) 1/2 /H=100KN在本工程

15、外架中，受力的最薄弱环节为钢丝绳，18的钢丝绳最大受拉为：F= 179KN 由于F=179100故钢丝绳此状态下受力满足要求八、梁、楼板受冲切承载力计算板面钢梁安装在楼板上，因钢梁悬挑端过长楼板面承载力不够，故采用钢丝绳卸荷，已得知钢丝绳满足使用要求，则计算钢丝绳在梁位置的拉结点处混凝土局部承载力： 梁、楼板混凝土强度均按C30等级，验算此时的梁强度按下列公式计算：式中：Nv一个螺栓所承受的剪力设计值（N）： b螺栓孔混凝土受荷计算系数，取0.39； l混凝土局部承压强度提高系数，取1.73； fc上升时混凝土龄期试块轴心抗压强度设计值（N/mm2）； b混凝土外墙厚度（mm）； d穿墙螺栓直

16、径（mm）。混凝土强度为C30，挂提升设备那一层，梁有十四天的养护时间，强度达到7080时，fc取值为14.3N/mm2穿墙螺栓直径d为：30mm混凝土外墙(此工程是预埋到框架梁上)的厚度b为：200mm一个支座或斜拉杆传给梁、楼板的集中荷载设计值为约64KN。梁、楼板面受冲切承载力为：满足要求；混凝土梁：梁的规格为bh=200mm400mm螺栓孔处混凝土局部压力：=18859.76N水平集中荷载：=20601.3N混凝土梁承受的扭矩式中：为梁宽，下同；为水平集中荷载至梁截面形心轴的距离，引起的扭矩与竖向集中荷载引起的扭矩同方向时取+号。可得，故满足要求。九、主要连接件的计算1、穿墙螺栓的计算

17、（1）材料（235）M36 370 110.17 28.17（2）强度验算穿墙螺栓可能承的最大水平拉力1及垂直剪切力2作用如下： 满足要求。（3）螺母受力验算材料 Q235螺纹小径 d1 31mm 螺栓相对刚性系数 0.2-0.3查机械设计原理表10-4得强度极限B 410470Nmm2查机械设计原理表10-5得屈服极限S 240 Nmm2查机械设计原理表10-5得各项载荷需用应力 = SS静载荷 = S2.5变载荷 = S3.55 螺纹连接安全系数S 21.3工作载荷Q Q=93.8KN强度计算； = Qd124 =938003.1431314 =93800754.385 124.33Nmm

18、2 = SS =4502 = 225所以，螺母能满足安全使用要求！2、普通螺栓连接的计算（1）采用M1645螺栓进行主框架、底部桁架的连接连接方式为杆轴方向的抗拉连接和抗剪连接，抗拉计算如下：=其中 螺栓的抗拉强度设计值：170 N/M1645螺栓在螺纹处的有效直径14.12mm、有效面积：156.7由于抗拉部位主框架的连接螺栓为双螺栓，所以取A=156.72=313.4=115.7 N/170 N/ 满足要求。抗剪计算如下：=其中 螺栓的抗剪强度设计值：140 N/M1645螺栓在螺纹处的直径16mm、截面积：200.96每一个螺栓受剪面数目2, 所以取A=200.962=401.92=90

19、.21 N/140 N/ 满足要求。（2）导向轮的计算附着支座承受最大水平拉力(考虑最不利反风向荷载)R=(qwl2/2+Na1)/3=(0.48692/2+84.180.2)/3=36.519KN每个支座4个导向轮，每个导向轮轴(25)承受剪力V=36.519/4=9.13KN=V/A=9130/(3.14252/4)=19N/mm2 N=67.4KN故满足要求十、计算参考依据建筑施工工具式脚手架安全技术规范（JGJ202-2010）建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 （JGJ1302011）建筑施工安全检查标准（JGJ59-2011）建筑结构荷载规范（GB50009-2012）冷弯薄壁型钢结构技术规范 （GB50018-2002）钢结构设计规范（GB50017-2003）建筑施工材料手册机械零件设计手册机械结构材料手册结构力学工程力学材料力学 金属工艺学机械设计原理