附着式升降式脚手架计算书.doc

附着式升降式脚手架计算书 挑 架 计 算 书 一、主要设计参数： 架体高度14.4米，跨度7.2米，宽度0.9米，架体立杆间距1.5 米，步距 1.8米，小横杆间距 1.5米。爬架计算书计算参数：架体高度14.40 米，跨度7.5米，14.47.5=108 110 其它采取原设计数值不变。 （1）荷载 1）恒载标准值G K主框架及架体所采取材料规格及截面特征参数为： 匚6.3 483.2 A=8.4cm2 Ixcm=514 Iy=11.9cm4 ix=2.45cm iy=1.18cm Zo=1.36cm A=4.89cm2 I=12.19cm4 i=1.58cm W=5.08cm3 采取483.2钢管构件长度：立 杆：L=13 32=78 ； 大横杆：L=278.5=119 m( 每根长度按8.5m 计算）；小横杆：L=971.2=76m ( 每根长度按1.2m 计算）； 纵向支撑（剪刀撑）：L=4 82 +(3(13) )2+4 42 +(3(13)2 =61m( 按单片剪刀撑计算) 架体结构边柱缀条：横缀条7根，斜缀条6根，共两片。 13L=2(6 0.92 +(6 )2 +70.9)=41m 水平支撑（水平剪刀撑）：L=2 (1.8+4 1.82 +42 )=39m 架体内水平斜杆：L=34 0.92 +22 =27m 护拦：L=293=54m 采取F483.2管构件总长度为： L=78+119+76+61+41+39+27+54=495m 所用钢管总重量为：G =495 3.89=1926kg F采取 匚6.3架体构件为架体结构边柱。长13m 共四根。 所用槽钢匚6.3总重量为：G =4136.6=345kg 匚采取48 钢管架体构件为架体结构边柱，长13m 共2根。 所用48 钢管总重量为：G =2133.84=99.84kg O则架体结构自重为（对架体边柱考虑100结构系数）： 0G= G +(G +G ）1.1=1926+1.1 (345+99.84 ）=2510kg F 匚O脚手板自重：板宽 0.9m，长 8m,厚 4cm ，按原计算考虑有四步脚手板，脚手板为800kg/m 3 木材。 依照荷载规范木脚手板自重取0.35KN/ 2。 安全网： 仍用原计算数据但按面积比增大。 安全网重量为：G = 68011813=130kg n 固定支架及支座： 仍用原计算数据但因为长度增加而对应增大。 固定支架及支座重量为：固定支架重量减去1000kg G = 10001.6 1.8-1000=130kg c永久荷载总表： 序号 构件 重量 备注 1 架体结构G 2510kg 2 脚手板GP 930kg 3 安全网GN 130kg 4 支座GC 130kg 总计 3700kg 2）施工活荷载标准值QK 依照荷载规范： 施工均布活荷载标准值 类别 标准值（kN/m2） 备注 装修脚手架 2 结构交手架 3 按照建筑施工附着升降脚手架管理暂行要求第二章第九条：结构施工按二层同时作业计算，使用情况时按每层3KN/ 2计算，升降及坠落情况时按每层0.5KN/m 2计算； 装修施工按三层同时作业计算，使用情况时按每层2KN/ 2计算，升降及坠落情况时按每层0.5KN/2计算。 .结构施工： 使用状态：30.882=38.4KN 升降、坠落状态：0.50.882=6.4KN .装修施工： 使用状态：20.883=38.4KN 升降、坠落状态：0.50.883=9.6KN 施工活荷载标准值Q 取：38.4KN K.风荷载 依照建筑结构荷载规范（GBJ9-87 ）: W=k m m w kszo式中： k-风压折减系数，在取当地基本风压值时，取0.7； m- 风压高度改变系数，按B 类地域高100 米高层建筑上z施工考虑，取2.1； m-风荷载体型系数，其计算以下： s 背靠建筑物情况全封闭取1.0j，敞开、开洞1.3j j为脚手架封闭情况确定挡风系数 脚手架挡风面积j= 脚手架迎风面积 mm W - 标准基本风压，按照大连地域取0.65KN2 ，升O降及坠落工况取0.25KN2 风荷载W k为： W=k m m w 1.00.322.10.65=0.31KN /m 2 kszo考虑架体外侧有安全网，增加挡风系数，所以将风荷载 W 增加K10 W =1.10.31=0.35KN /m 2 K（2）荷载分项系数 静荷载： r =1.2 G活荷载： r =1.4 Q结构主要性系数： r =0.9 0可变荷载组合系数： j=0.85 荷载改变系数： r =1.3 （使用工况） 1荷载改变系数： r =2.0 （升降及坠落工况） 2二、架体结构构件计算： 本节所计算架体构件主要包含脚手板、脚手架钢管强度计算。 （1）脚手板强度计算： 脚手板取自重标准值为0.35KNm 2 ，板上活荷载为2KNm 2 ； q=0.351.2+21.4=3.22KNm 按跨度为 1.5米三跨连续梁进行计算，并考虑最不利活荷载位置， M =0.1ql2 =0.13.221.52 =0.72KN m 1） 强度计算： 11W = bh2 = 900402 =240000mm 266M0.72106Nf =11Ns= =3 W240000mm 2wmm 2 脚手板强度满足要求。 2） 挠度计算： vq l3v 计算公式： l=0.99100nEIl 式中： E =9000N mm 211I= bh3 = 900403 =4800000mm 41212 qn =q0.9=3.220.9=2.9Nm v 0.992.9103 1.53 106 1 v 1 l= 1009103 48105 =445 l=150 脚手板挠度满足要求。（2）大横杆计算：大横杆按跨度为 1.5米，跨中承受一个集中力为P 进行计算，并考虑连续梁活荷载最不利位置。 1p=23.221.5=2.42KN (计算值) 1pn =22.91.5=2.18KN (标准值) 1）强度计算： 三跨连续梁M s=W f 式中： M =0.213pl=0.2132.421.5=0.773KN m W =5.08cm 3 M0.7731036N2 f=205N2 s=W =5.0810 =152.2mmmm 大横杆强度满足要求。 2）挠度计算； vp l2v l=1.615100nEI l 式中： p =1.59KNnl=1.5mE =206103 N mm 2 I=12.19cm 4 v 1.6152.18103 1.52 106 1 v 1 l=100206103 12.19104 =317 l=150 大横杆挠度满足要求。 （3）立杆强度计算：材料特征：采取483.5钢管材料长细比： l 1800l=i0 =15.8 =113.9150 立杆符合安全要求。三、架体结构主框架计算（1）荷载计算 恒载标准值G ：37.53KN k 施工活荷载标准值Q K 结构施工：使用状态 ：30.882=38.4KN 升降、坠落状态 ：0.50.882=6.4KN 使用状态 ：20.883=38.4KN 升降、坠落状态 ：0.50.883=9.6KN 施工活荷载标准值Q 取：38.4KN K在使用工况下单榀主框架计算荷载为： （37.531.2+38.41.4）1.3=128.44KN 在提升、坠落工况下单榀主框架计算荷载为： （37.531.2+9.61.4）2=116.96KN 在使用工况状态下风荷载为： 0.358=2.8KNm 2 在升降及坠落工况状态下风荷载为： 0.25KNm 2 （2）受力分析计算边柱几何尺寸： a=313 2 6.3 48钢管 2 1 a=587 x y y 50 12x 1 900 2 主框架承受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： 128.440.313=40.2KN m 1）使用状态1，拆下C 支座，风力向墙 、 受力简图如图4-1 CBCB爬架主框架AAm 图4-2爬架计算简图 图4-1爬架受力简图 图4-3爬架弯矩图 、计算： 、 主框架受力如图4-2，主框架弯矩图如图4-3。 X =0 H =128.44KN BM =0 B2.8(8.52 -4.52)/2-40.2 N A =3=-1.27KN M =0 A2.8(7.52 -5.52)/2+40.2CBCB爬架主框架AAm 图4-5爬架计算简图 图4-4爬架受力简图 图4-6爬架弯矩图2）使用状态2，拆下C支座，风力背墙 .受力简图如图 4-4 、主框架受力如图4-5，主框架弯矩图如4-6。 N B =3=37.67KN 主框架受弯矩方程组为： 1M x =2qx20x4.51M x =2qx2 +N A (x-4.5)-M4.5x7.51 M x =2qx2 +N A (x-4.5)+N B (x-7.5)+M 7.5x13 主框架弯矩图如图4-3 .计算： M =0 B40.22.8（7.525.52）/2N A =325.533KN M =0 A2.8(8.52 -4.52 )/2 -40.2 N B =3=10.87 KN 主框架受弯矩方程组为： 0x4.514.5x7.5M x =2qx2 M =1qx2 -N (x-4.5)-M 7.5x13 x 2A1M x =2qx2 -N A (x-4.5)+N B (x-7.5)+M主框架弯矩图如图4-6 3）因升降及坠落状态计算荷载小于使用状态荷载，所以不用验算。 （4）主框架整体稳定验算： 1）在使用工况下主框架稳定验算 .主框架整体结构验算 M =40.2KN -m,N =128.44KNA =16.8cm 2,A =8.96cm 2,A=25.76cm 212a =31.3cm,a =58.7cm12 取：I =47481,i =42.93 xxI W 1X =18.9X+3.1=12158 I W 2X =65.1X+3=697 主框架计算长细比： 12801 l1 = 33.4 =34.5 缀条面积：4.89cm 2 21.69 l2 = 34.52 +274.89 =36.2，查表得：j=0.913 p2E3.142 206103 2169N =N =A=3217975 d EX l2237 NbM s= +mjA (1-N j)WN1X E 128440140.2106Nf=205Ns=+=73.210.9132576128440mm 2mm 2(1-0.913)2158000 3217975主框架整体结构安全。 .主框架单肢验算： M =40.2KN m ，N =128.44KN NaM128.440.587 40.2 N1 = a2 +a =0.9+0.9 =128.44KN N =N -N =128.44-105 =23.44KN 21l =900 肢1：l00xy =1800 lx =900 =3724.5l=1800 =45 y 40.4 查表j -0.878 min 2220508.871680878.0128440mmNfmmN=s 肢1安全。 肢2：受拉 2220516.2689623440mmNfmmN=s 肢2安全。 四、底部绗架计算 （1）各杆件内力计算 脚手杆自重G1kg=1kH=0.1248KN 13=1.622脚手板自重G2k=0.351.50.45=0.236KN 恒载Gk=G1k+G2k=1.622+0.236=1.858KN 活载Qk=31.50.452=4.05KN 桁架上弦节点作用力F=1.2GkQ+1.4k= 1.21.858+1.44.05=7.9KN 各杆件内力（见附图） 2、最不利杆件验算 依照计算结果分析，最不利杆件为： 拉杆N1-3=N9-10=20.625KN 压杆NA-1N=B-10=23.7KN(此杆为竖向主框架竖肢) N =N =19.885KN 4-6 6-8N =15.8KN 8-9除压杆N 、N外，其余杆件均采取483.5钢管制作 A-1B-101）拉杆N ,N 1-39-10 =l /i=234/1.58=148300 0=N/A=20625/489=42N/mm2f=205N/mm2 (2) 压杆N ,N 4-66-8=l /i=150/1.58=95150, =0.626 0=N/ A=19885/(0.626 489)=65 N/mm 2f=205N/mm2 (3) 压矸N 8-9 =l /i=180/1.58=114, =0.489 0 =N/ A=15800/(0.489 489)=66 N/mm 2f=205N/mm2 故满足要求 五、正常使用状态下支座计算支座计算说明：爬架支座计算中，荷载取值均为最不利位置可能出现最大值。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所表示。 A EAE64.22KN18.84KNB B 图五-1 支座简图 图五-1 支座简图（2）强度计算支座连接杆采取2根6.3槽钢 XY6.3槽钢YX 6.3槽钢截面特征： A16.89cm 2 I102.5cm 4 xW 32.53cm 3 x60804方钢截面特征： A608052721056mm 2 I1/12（6080352723）942592mm 4 XiX IX = 942562 =29.88mm A1056I1/12（8060372523）596352mm 4 YiY IY = 596352 =23.76mm A1056考虑AC 杆最不利状态（拉杆）： C =0：计算长度： L 500mm XL500 l= =16.73V=150 x i29.88x查表得：j =0.992 minN78.32510322 s= =74.77N /mm 0.95f=204N /mmjA 0.9921056安全！考虑BC 杆最不利状态（压杆）： N 67.28100022 s= =63.71N /mm 0.95f=204N /mm A1056 安全！ AB 杆最不利状态（压杆）： N47.58100022 s= =45.06N /mm 140KN 墙、梁完全能满足安全使用要求。 七、主要连接件计算 （1）穿墙螺栓计算（T30） Nv=Tsin=37.016sin720=35.204KN Nt=Tcos=37.016cos720=11.439KN Nc=T=37.016KN Nvb=nvd2/4fvb=13.14302/4130=91.845KNNv=35.204KN Ntb=de2/4ftb=3.1427.52/4170=100.921KNNt=11.439KN Ncb=dtfcb=3010305=91.5KNNc=37.016KN (Nt/Ntb)2+(Nv/Nvb)2=(11.439/100.921)2+(35.204/91.845)2=0.401 故满足要求 （2）普通螺栓连接计算 采取M1645螺栓进行主框架、底部桁架连接 连接方式为杆轴方向抗拉连接和抗剪连接，抗拉计算以下： 其中螺栓抗拉强度设计值 d螺栓在螺纹处有效直径 Nbt受拉承载力设计值，查表得Nbt=26.6KN =26.64/3.14162=0.132KN/mm2，因为抗拉部位主框架连接螺栓为双螺栓，所以取0.1322=264N/mm2。 主框架自重3700KGN 9.8=36260A=264201.1=53090.4N36260N,满足要求。 抗剪计算以下： 其中螺栓抗剪强度设计值 d螺栓在螺纹处有效直径 Nbv抗剪承载力设计值，查表得Nbv=52.3KN nv每一个螺栓受剪面数目 =452.3/23.14162=0.2056 KN/mm2=205.6 N/mm2 A=205.6201.1=41366.7 N36260N,满足要求。 （3）导向轮计算 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/(3.14 252/4)=19N/mm 2 N ， tet=88.51KN 故满足要求 八、本计算书参考以下要求进行计算： （1） 建建 230 号建筑施工附着升降脚手架管理暂行要求 （2） 建筑结构荷载规范（GBJ9-87 ） （3） 冷弯薄壁型钢结构技术规范（GBJ18-87 ） （4） 钢结构设计规范（GBJ17-88 ）九、挑架荷载计算及简图： （1）搭设参数： 四层为一单元整体，立杆纵距L=1.5m,步距高h=1.8m, 内立杆离建筑物外墙壁边线 b =0.3m,施工荷载 Q =2KN/m 2,并考虑二层同时1K施工，脚手架与主体结构连接点竖向间距h =2.9m,水平距离L =3m,11 设计挑架高度H=6 步=11.6m 。 （3）荷载计算： 1立 杆： 1.8623.85 = 83.16kg 2小横杆： 1.463.85= 32.34kg 3大横杆： 1.5463.85 = 138.6kg 4栏 杆： 1.5263.85 = 69.3kg 5剪刀撑： 1.51.41423.85 = 16.33kg 6扣 件： 611.35 = 82.35kg 7竹笆架板二层： 1.51239 = 81kg 8密目网： 1.51.862 = 32.4kg 9施工荷载按架上四人同时操作，每人体重 65kg ，携带 35kg瓷片、灰浆等材料。 465+35 /2=200kg 考虑到二层同时施工 20021.052=840kg 1016#槽钢自重： 4.519.75 =88.875kg Q=1464.355kg （4） 计算简图： 悬臂钢管计算简图图 五 （5） 内力计算： 经内力分析计算：P = P = Q2=1464.355/2=732.178kg 121）按16#槽钢核实强度 I=563.7cm 2 W =80.5cm 2 =1700kg/cm 2 XX Y=5.52cm E=2.1106kg/cm 2 M A=M max =30P 1+135P 2 =30 732.178+135 732.178=21965.325+98844.03 =120809.355kg cm = M A/W X=120809.355/80.5=1500.74kg/cm2=1700kg/cm 2 故强度是安全。 2）按16#槽钢挠度核实 充许挠度：f=L/400=1350/400=3.375mm 由载荷产生挠度：f=f+f 12P 产生挠度: f= P L 3/3EI 111 1X=(732.178303)/(32.1106563.7)10=0.0557mm P 产生挠度: f= P L3/3EI 222X=(732.178135 3)/(32.1106563.7)10=5.0726mm 总挠度f=f+f =0.0557+5.0726=5.128mm 12 故挠度不安全。 3）增加斜撑后，斜撑承 P 荷载，16# 槽钢挠度仅 P 产生21f=0.0557mm ，而充许挠度f=3.375mm 1挠度安全系数K=3.375/0.0557=60.592 是安全。核实斜撑位压强度：tg=135/360=0.375 =20.56 斜撑轴向力：N1= P /cos20.56=732.178/0.936=782.24N 2斜撑计算长度：L =360/ cos20.56 =360/0.936=384.6Ccm 0斜撑长细比：= L /I=384.6/1.578=243 0查表：16-17 得=0.124 =N1/ A=756.48/(0.124498)=12.3kg/mm 2205N/mm 2 故斜撑是安全。所以，经计算该悬挑架结构做法满足施工要求。十、卸料平台施工卸料台应设在窗洞口部位，在建筑物垂直方向应错开布置，以免妨碍吊运物品，卸料台必须设置防护栏杆。 1、结构设计 （1） 主梁采取14 号(140485.3)槽钢，次梁为635等边角钢，力学性能符合钢结构设计规范GB50017 中Q235 钢要求。 （2） 吊环选取20，钢丝绳选取12.5，平台面满铺二层 15 厚多层板。钢平台两侧设置 1200mm 高15 钢管护身拦杆，外挂绿色密目安全网。下部搁支点和上部拉结点采取635角钢，20 螺栓卡箍。 （3） 何尺寸选取：平台长3500mm ，宽1700mm 。 2、卸料平台结构图 14#槽钢10#槽钢120011501200115014#槽钢1700115012001150直径12.5mm钢丝绳段挑悬满铺二层15mm厚多层板63*5等边角钢护栏16圆钢予埋环卸料平台剖面结构图卸料平台平面布置图 图 七图 八 3、结构计算考虑转料荷载5KN （500kg ），施工人员1人（1KN ），共计荷载6 KN。则荷载标准值为63.51.7=1KN/ （1）验算635 按简支梁考虑，次梁长l=1700mm ，取1200mm 板宽， 则q =11.2=1.2 KN/m 1角钢自重：q =4.82210-2 KN/m 2多层板自重：q =0.031.2=0.036 KN/m 3总荷载设计值： q=1.4q +1.2(q +q ) 123=1.41.21.2(0.048+0.036)=1.78 KN/m M=1/8ql 2=1/81.781.72=0.643KN m maxV=1/2ql=1/2 1.781.7=1.513KN 查型钢特征表得635截面特征为=3.9103mm 3 x依照钢结构设计规范，设计强度乘以0.95折减系数，则 Mcos45 0.6430.707106 = = 1.053.9103 x x =116.6N/mm 20.95f=0.95215=204 N/mm2 可满足要求。 （2） 验算100485.3槽钢 0.76 1.52 1.52 q1.52 R AH R A B R AVb（60）1150 1200 650 500 槽钢自重：q =10.007 10-2 KN/m 1槽钢顶部预埋483.5钢管高200 1200mm计4根： G=4 0.23.8410-2=0.031 KN 护身栏杆高1200 1200mm, 水平栏杆设二道： L=3.521.24=11.8 m G=11.8 3.8410-2=0.453KN q =(0.0310.453)/3.5=0.139 KN/m 2总荷载为：q=1.2(q +q )=1.2(0.1+0.139)=0.287 KN/m 12R *sin60*3=1/2*0.287*3.5 2+1.52*（1.15+2.35+3.5 ） b R =4.772 KN bR =R cos60=4.772*cos60 =2.386KN AHbR =0.76+1.52*3+0.287*3.5 R sin60=2.20 KN AVb距下支点1150mm 处跨中弯距最大， M =-0.76*1.15+2.20*1.15-1/2*0.287*1.15 2=1.466 KN m maxN= 2.386 KN 查型钢特征表得100485.3截面特征为 A =1074 2 i=39.5 E=2.06*10 5 N/mm 2 =39.7 n xx103mm 3 槽钢按压、弯构件考虑强度验算: N M 2.386103 1.466106 max= + = + = 37.39N/mm 2 A1074 1.0539.7103 n x x 0.95f =0.95215=204 N/mm 2 满足要求 验算构件在弯距作用平面内稳定性: =l/i=3500/39.5=88.6 按b 类截面得=0.631 xx xxN =2EA/1.12=2*2.06*105*1074/(1.1*88.62)=252.6KN EXx构件为悬臂构件，取 =1.0 mx N M mxx + =38.96 N/mm 2 A W (10.8N/N) xx xEX 38.96 N/mm 20.95f =0.95*215=204 N/mm 2 满足稳定要求。 （3）R 为4.772 KN，单根12.5钢丝绳抗拉强度为95 KN ，单b 个20 吊环承载力为25 KN ，满足要求。 爬 架 计 算 书 一、爬架主要设计参数：架体高度14.4米，跨度7.2米，宽度0.9米，架体立杆间距1.5米，步距 1.8米，小横杆间距1.5米。爬架计算书计算参数：架体高度14.40米，跨度7.5米，14.47.5=108 110其它采取原设计数值不变。 （一）、荷载 1、恒载标准值G K主框架及架体所采取材料规格及截面特征参数为： 匚6.3 483.2 A=8.4cm2 Ixcm=514 Iy=11.9cm4 ix=2.45cm iy=1.18cm Zo=1.36cm A=4.89cm2 I=12.19cm4 i=1.58cm W=5.08cm3 （1）采取483.2钢管构件长度