导轨式附着升降脚手架计算书.docx

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1、导轨式附着升降脚手架计算书计算依1、建筑施工工具式脚手架安全技术规范JGJ202-20102、建筑施工脚手架安全技术统一标准GB51210-20163、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20114、混凝土结构设计规范GB 50010-20105、建筑结构荷载规范GB50009-20126、钢结构设计标准GB50017-2017一、基本参数长细比入=lo/i=1.8xl()3/i5.9=113.2O8W15O结构重要性系数了01.1脚手架覆盖结构层数k4结构层高(m)3.6脚手架立杆搭设步数n8立杆步距h(m)1.8顶部防护栏杆高度hi(m)1.5脚手架搭设高度H(m)15.9水

2、平支承桁架立杆纵向水平距离la(m)1.5相邻主框架间水平桁架最大跨数m4架体支承最大跨度L(m)6脚手架宽度lb(m)0.8架体内侧立杆离墙距离a(m)0.3结构高度(m)65满足要求！查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011附表A.0.6, (p=0.496o=yoxNs/(pA)= 1.1x10081.176/(0.496x506)=44.185N/mm2f=205N/mm2满足要求！4、斜杆计算斜杆计算长度 lo=(la2+h2)O,5=( 1.52+ 1.82)0-5=2.343m长细比 X=lo/i=2.343x 103/15.9=147.363150满足要求！

3、查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011附表A.0.6, (p=0.32o=yoxNf/(pA)= 1.1x19684.126/(0.32x506)=133.724N/mm2f=205N/mm2满足要求！5、螺栓计算螺栓个数n=l,螺栓直径d=16mm,同时受剪面数nv=l,连接钢板厚度t=5mm螺栓受剪承载力设计值 Nvb=nv7id2fvb/4= 1 x3.142x 162x 140/(4x 1000)=28.149kN螺栓承压承载力设计值 Ncb=dxZtx#71000=16x5x305/1000=24.4kN y0xN/n=L 1 x 19.684/1=21.653

4、kNf=minNvb, Ncb =min28.149,24.4=24.4kN满足要求!五、竖向主框架计算竖向主框架立杆钢管类型 48.3x3.6每板竖向上框架自重Gzk(kN):3主框架钢管截面抵抗矩W(mm3)5260主框架钢管抗压强度设计值fJ(N/mm2)205主框架钢管截面面积A(mm2)5061、竖向主框架的截面特性计算内、夕卜侧均为48.3x3.6钢管，如下图所示:oO1b截面惯性矩 I=2xL +2x(lb/2)2xA=2x 127100+2x(800/2)2x506= 162174200mm4回转半径 i=(I/(2xA)05=(l 621 74200/(2x506)-5=40

5、0.3 14mm寸氐抗矩 W=I/(lb/2)= 162174200/(800/2) =405435.5mm3其中Ii为钢管的截面惯性矩，A为钢管的截面积，钢管弹性模量:E=206000N/mm22、使用工况下荷载计算(1)、荷载效应组合：使用工况下，竖向的集中荷载为内外水平桁架传递给主框架的重量+主框架自重;竖向集中荷载设计值：Sp=/GX(4x(NGk 内 +Ngr 外 +2xNghk)+Gzk)+yQx4x2xNQk =1.2x(4x(2.465+3.917+2x0.284)+3)+1.4x4x2x3.6=77.28kN竖向集中荷载标准值：Spk=4x(NGk 内 +NGk 外 +2xN

6、ghk)+Gzk+4x2xNQk =4x(2.465+3.917+2x0.284)+3+4x2x3.6=59.6kN水平风荷载标准值：Swk=a)kx4xla=0.372x4x 1.5=2.232kN/m水平风荷载设计值：Sw=(pwxYQxcokx4xla=0.6x 1.4x0.372x4x 1.5=1.875kN/m(2)、工况分析使用工况下，最不利受力情况为，刚提升就位，上部悬臂一层时的使用工况, 如下图所示：1.875kN/m1.875kN/m1.875kN/m1.875kN/mu u u u u u口 u u uH 蕊 (3)、抗弯计算弯矩图(kN.m)a=yoxMmaxAV =1.

7、1x12.15x106/405435.5 = 32.965N/mm2f = f7y2=2O5/ 1.3 二157.692N/mm2满足要求！(4)、支座反力计算剪力图(kN)支座反力 Ri 使=2.475kN,R2 使=8.775kN,R3 使=2.025kN,R4 使=13.725kN(5)、挠度计算-2.743变形图(mm)Vmax = 2.743mm(4x(NGk 内 +Ngr 外 +2xNghk)+Gzk) + yqx(4x2xNqr)=1.2x(4x(2465+3.917+2x0.284)+ 3) + 1.4 x (4x2x0.6)=43.68kN竖向集中荷载标准值：Spk=4x(N

8、Gk内 +NGk 外 +2xNghk)+Gzk+4x2xNQk=4x(2.465+3.917+2x0.284)+3+4x2x0.6=35.6kN竖向荷载设计值产生的倾覆力矩M:M= SPx(lb/2+a)=43.68x(0.8/2+0.3)=30.576 kN.m竖向集中荷载标准值产生的倾覆力矩Mk：Mk=SpkX(lb/2+a)=35.6x(0.8/2+0.3)=24.92kN.m水平风荷载标准值：Swk=cokx4xla=O.372x4x 1.5=2.232kN/m水平风荷载设计值：Sw=(pwXyQxa)kx4xla=0.6xl .4x0.372x4x1.5=1.875kN/m(2)、工

9、况分析升降工况下，最不利的情况时提升刚刚到位，还没固定时，此时附墙支座同使用工况下的最不利情况，偏心吊作用下迎风受力比较有利，而背风受力时弯矩及风荷载引起的水平力叠加，因此最危险状态如下图所示：(M.576kN-m-1.875kN/m-1.875kN/m-1.875kN/m-1.875kN/mu u u u u uu H(3)、抗弯计算29,055弯矩图(kN.m)a=yoxMmaxAV=l.lx29.O55xlO6/4O5435.5 = 78.829N/mm2f = f7Y2 =205/ 2 二102.5N/mm2满足要求！(4)、支座反力计算剪力图(kN)支座反力 Ri 升=8.283kN

10、,R2 升=-22.364kN,R3 升=1.372kN,R4 升=-14.29IkN(5)、挠度计算变形图(mm)Vmax = 2.636mmv = L/400 = 3600/400 = 9mm满足要求！4、整体稳定性计算主框架长细比验算主框架计算长度lo=H= 15.9m长细比 X=lo/i=15.9xlO3/4OO.314=39.71915O满足要求！查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011附表A.0.6,(p=0.889使用工况下N=77.28kNo=yoN/(pA) =1.1 x77.28x 103/(0.889x2x506)=94.488N/mm2f=为2=20

11、5/1.3=157.692N/mm2满足要求！ 升降工况下N=43.68kN(y=yoN/(pA) =l.lx43.68xl()3/(0.889x2x506)=53.406N/mm2flf7y2=205/2= 102.5N/mm2满足要求！六、抗倾覆装置计算主框架导轨通过导向架与附墙支座连接，导向架与附墙支座采用螺栓连接,导向架与附墙支座连接螺栓直径d(mm)20导向架与单个附墙支座连接螺栓个数2同时受剪面数nv1螺栓抗剪强度设计值fvb(N/mm2)140故抗倾覆最不利点是导向架与附墙支座连接处的螺栓剪切破坏。使用工况下，支座反力的最大值Rmax=maxRi使肉使用使,R4使=max2.47

12、5,8.775,2.025,13.725=13.725kN螺栓受剪承载力设计值 Nvb=nv7d2fvb/4=lx3.142x2()2xl40/(4xl000)=43.982kNY()xN/n=l.lxl3.725/2=7.549kNf=Nvb/Y2=43.982/1.3=33.833kN满足要求！升降工况下，支座反力的最大值Rmax=maxRi升周 升R升，R4升=max8.283,22.364,1.372,14.291=22.364kN螺栓受剪承载力设计值NvJm兀12仲/4=痴3.142202、140/(4、1000)=43.982枚yoxN/n=l.lx22.364/2=12.3kNf

13、=Nvb /y2=43.982/2=21.991 kN满足要求!七、提升设备、吊挂件及吊环验算提升设备额定提升重量(。7.5吊挂件吊环直径dl(mm)26吊挂件吊环抗拉强度设计值205吊挂件吊环轴d2(mm)32吊挂件吊环轴抗剪强度设计值fv(N/mm2)1251、提升设备验算提升动力设备的额定提升重量为7.5吨，即P动= 7.5xlO = 75kN,而架体提升时的提升荷载为P升 = Spk=35,6kNW田=Nvb /y2=75/2=37.5kN满足要求！2、吊挂件及吊环验算吊挂件吊环采用直径di=26mm的Q235圆钢，吊环轴用d2=32mm的Q235 圆钢，吊环抗拉验算：吊环截面积：As

14、i =7ixd2i/4=7ix676/4=530.929mm2吊挂件提升时承重：P=Sp=43.68kNyoxP/Asi = l.lx43.68xlO3/53O.929=9O.498N/mm2f=fi/Y2=2O5/2=lO2.5N/mm2满足要求！ 吊环轴抗剪验算:二、荷载设计施工活荷载Qk工况施工活荷载标准值(kN/m2)坠落瞬间活荷载标准值(kN/m2)同时作业层数使用工况332提升工况0.50.5脚手架恒荷载Gk脚手板类型木脚手板脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)0.35脚手板铺设方式2步1设挡脚板类型木挡脚板栏杆与挡脚板自重标准值 Gkdb(kN/m)0.17挡脚板铺设方式2步1

15、设安全网类型密目式安全网安全网自重标准值(kN/m2)0.01每米立杆承受架体自重标准值(kN/m)0.129风荷载3k吊环轴截面积：As2=7ixd22/4 = Tix 1024/4=804.248mm2承受剪力为：Nv = Sp=43.68kNyoxNv/As2 =1.1x43.68x103/804.248=59.743N/mm226.722x400/(4xl000)=224,297kNNvb=7rD2fvb/4=3.142x302x320/(4x 1000)=226.195kN(Nv/ Nvb)2+(Nt/ Ntb)2)-5=(21.252/ 226.195)2+( 15.098/224

16、.297)2)0 5=0.116 1满足要求！2、穿墙螺栓孔处混凝土受压验算其中保一螺栓孔混凝土受荷计算系数；四一混凝土局部承压强度提高系数；fc上升时混凝土龄期试块轴心抗压强度设计值(N/mn?)；b一混凝土外墙厚度(mm)；d穿墙螺栓的直径(mm)；Nv=21.252kN1.35xpbxpixfcxbxd=1.35x0.39xl.73xl3.026x300x30xl0-3=106.782kN满足要求!九、防坠验算采用钢吊杆式的防坠落装置，最不利的位置为钢吊杆本身承载力，钢吊杆直 径为25mm,使用工况下，发生坠落，瞬间荷载为P使= ”xSp= 1.3x77.28 =100.464kNP=7

17、ixd23xft/4=7ix252x205xl0-3 /4 =100.629kN满足要求！升降工况下，发生坠落，瞬间荷载为P升=y2xSP = 2x43.68 =87.36kNP=7ixd23xft/4=7ix252x2O5xlO-3 /4 =100.629kN满足要求！地区浙江杭州市安全网设置全封闭基本风压coO(kN/m2)0.3风荷载体型系数由1风压高度变化系数同1.24风荷载标准值(ok(kN/mz)0.372设计简图如下:导轨式附着脚手架剖面图导轨式附着脚手架立面图三、上部架体稳定性计算取间距最大的两主框架之间的架体为计算单元，分别计算恒载、施工荷载、风荷载，并进行在使用工况、升降工

18、况、坠落工况下的荷载组合：1、上部架体自重恒荷载NGk计算上部架体自重恒荷载Ng包括:脚手架结构自重NGik （立杆、纵、横向水平杆、剪刀撑、扣件等自重）和构配件自重Ng2k （脚手板、挡脚板、栏杆、安全网等附件自重）；脚手架结构自重计算:查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011附表AOI可知，脚手架每米立杆结构自重标准值gk为0.129kN,乘以内外立杆相应的高度既可内立杆：Ndk 内=gkX(n-1 )xh=0. 129X(8-1)X 1.8= 1 .625kN外立杆：NGik外=gkX(n-l)xh + hi)=0.129x(8-l)xl.8+L5)=l.819kN脚

19、手架构、配件自重标准值Ng2k计算：脚手板自重标准值Ng2kl内立杆：Ng2kl 内二nxlaXlbxGkjbXl/2/2=8xl.5x0.8x0.35xl/2/2=0.84kN1/2表小脚手板2步1设外立杆：Ng2kl外=0.84kN栏杆与挡脚板自重Ng2k2外立杆：NG2k2=nxlaxGkdbXl/2 =8xl.5x0.17xl/2=1.02kN1/2表示挡脚板2步1设安全网自重标准值Ng2k3外立杆：Ng2k3=GkmwXlaXH=0.01xl.5xl5.9=0.239kN脚手架构、配件自重标准值Ng2k总和内立杆：Ng2k i*j=NG2ki 内=0.84kN外立杆：Ng2k 外=N

20、G2kl 外+Ng2k2+Ng2k3=0.84+1.02+0.239=2.099kN上部脚手架自重标准值NGk总和 内立杆：NGk 内=Ng业 内 + Ng2k 内=1.625+0.84=2.465kN外立杆：NGk外二NGik外+Ng2k外=L819+2.099=3.917kN2、活荷载NQk计算上部架体稳定性验算考虑正常使用工况下的活荷载进行验算：正常使用工况下：每层活荷载标准值为q=3kN/m2,同时作业层数为m=2层。则：内立杆:NQk 内= laXlbXqxnz/2=l .5x0.8x3x2/2=3.6kN外立杆：Nqr外二21内=3.6kN3、荷载作用下立杆轴向力设计值：内立杆:N

21、 jAj=yGxNGk 内 + YQxNQk= 1.2x2.465+1 .4x3.6=7.998kN外立杆：N 外=YGxNGk 外 + YQxNQk=L2x3.917+l.4x3.6=9.741kN4、立杆稳定性计算:脚手架钢管类型 48.3x3.6立杆计算长度系数g1.5立杆截面抵抗矩W(mm3)5260立杆截面回转半径i(mm)15.9立杆抗压强度设计值fKN/mm?)205立杆截面面积A(mm2)506连墙件布置方式两步两跨(1)、立杆长细比验算立杆计算长度 lo=Kx|ixh=l x 1,5x 1.8=2.7m长细比 X=lo/i=2.7x 103/15.9= 169.811 210

22、满足要求!(2)、立杆稳定验算轴心受压构件的稳定系数计算：立杆计算长度 lo=Kx|ixh=l. 155x1.5x1,8=3.119m长细比 X=lo/i=3.119x103/15.9=196.132建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011附表A.0.6, (p=0.188立杆的轴心压力设计值NN=maxN 内，N 外=max7.998, 9.741=9.741kNMwd=(pwYQMwk=(pwYQ(O.O5i WklaHi2)=0.6x1.4x(0.05x0.6x0.372x1.5x3.62)=0.182kN-mo=y()xN/(pA)+MwdAV=l.lx9740.88

23、/(0.188x506)+182238.336/5260=150.748N/mm2f=205N/mm2满足要求！四、水平支承桁架计算水平支承桁架立杆纵向水平距离la(m)1.5相邻主框架间水平桁架最大跨数 m4水平桁架钢管类型 48,3x3.6钢管截面回转半径i(mm)15.9钢管截曲面积A(mn?)506钢管抗压强度设计值fRN/mn?)205每米钢管自重标准值g(kN/m)0.04水平桁架连接方式螺栓连接螺栓直径d(mm)16螺栓个数1螺栓抗剪强度设计值fvb(N/mm2)：140螺栓承压强度设计值fcb(N/mm2)3051、荷载计算水平桁架的内外片桁架立杆应分别计算，这里选择受力大的进

24、行验算，计算简图如下：每跨桁架自重标准值Nghk (包含2根1.5m的弦杆，1根1.8m竖杆和1根2.343m 斜杆),Nghk=gx(2x 1.5+1X1.8+1 x2.343)=0.04x(2x 1.5+1 xl.8+1 x2.343)=0.284kN上部传递至桁架立杆荷载值N夕卜=9.741kN, N内=7.998kN,外桁架中间支座上的集中力F2夕尸N外+7GxNghk=9.741 + L2x0.284=10.081kN,内桁架中间支座上的集中力F2-N内+YGxNghk=7.998+L2x0.284=8.339kN,桁架中间支座上的集中力F2=maxF2夕卜，F2内=10.081kN,桁架端部处支座上的集中力Fi=F2/2=10.081/2=5.()41kN各杆件轴向内力图如下:其中弦杆最大轴力为Nx=16.802kN、竖杆最大轴力Ns=10.081kN、斜杆最大轴力N尸19.684kN2、弦杆计算弦杆计算长度lo=la=1.5m长细比 X=lo/i=1.5xl()3/15.9=94.3415O满足要求！查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011附表A.0.6,(p=0.634a=yoxNx/(pA)=l.lxl68O1.96/(O.634x5O6)=57.612N/mm2f=2O5N/mm2满足要求！3、竖杆计算竖杆计算长度lo=h=1.8m