富力广场附着式脚手架计算书.docx

浚达JUNDA富力广场1#楼A、C座附着升降脚手架设计计算书陕西浚达技术工程有限责任公司二七年十月五日附着升降脚手架设计计算书审批表工程名称富力广场1#楼A、C座工程地址西安市风城五路建设单位陕西省富力房地产开发有限公司设计单位陕西省建筑科学研究院设计研究院施工单位中国华西企业有限公司西安分公司性质设计计算书编制单位陕西浚达技术工程有限责任公司计算书编制 编制人： 编制部门：年 月 日计算书审批意见审批人： 审批单位：年 月 日目 录第1章 设备提取参数 3 1.1主体结构基本参数 3 1.2结构配件提取数量及性能指数 3第2章 架提自重计算 3 第3章 荷载计算 43.1静态载标准值GK 4 3.2风荷载 63.3施工活载受力分析与计算 7 3.4使用状态荷载计算 9第4章 结构性能计算 9 4.1荷载分项系数 94.2架体结构构件性能计算 104.3架体主框架结构荷载标准值计算 124.4架体结构载荷性能计算 124.5结构件杆件内力计算 174.6架体材料强度工艺及结构稳定性验算 184.7正常使用状态下钢梁计算 214.8砼墙、梁、楼板受冲切承载力计算 214.9穿墙螺栓强度验算 224.10钢丝绳验算 23第5章 本计算参考依据 23第1章 设备提取参数1.1主体结构基本参数（按设计使用最大范围提取）最大跨度 6000mm 外排高度 16200 mm内排高度 14400 mm 架体宽度 900 mm立杆横向间距 1800 mm 大横杆垂直间距 1800 mm 内立杆离墙间距 450 mm 廊道宽度 900mm1.2 结构配件提取数量及性能指数序号名 称质量等级基本尺寸（mm）数量材质质量单件(kg)屈服点N/mm2屈服强度N/mm2抗拉强度N/mm21导轨1AL=41002Q23567.822526375-4602导轨2AL=54002Q23598.2923525375-4603立杆1BL=60002Q23529.15235254104立杆3BL=34002Q23514.58235254105通用立杆1CL=22004Q23511.73225254106通用立杆2CL=22004Q23512.41225254107大横杆AL=144216Q2759.48225264608小横杆AL=78220Q2754.25235264609桁架斜杆AL=20968Q2759.192352646010廊道斜杆AL=198310Q2757.6423525460 注;该数量仅为提取基本参数部分所需桁架材料第2章 架体自重计算注；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架体自重M = MH + MZ + MF（1） MH = MD + MT+ MC + MJ + ML = mDnD + mCnC + mJnJ + mLnL = (67.82+98.292)+(29.152+14.582)+(11.734+12.414)+(9.8416+4.2520)+(9.198+7.6410)902.8Kg（2） MZ = L=(LW+LN+LX+LN) =(QWNW+QNNN+QXLX+LHNX) =(1.8843.84)+(1.8743.84)+(1953.84) 1.021276.1 Kg（3）MF=MK+MB+MW =(QKNK+QBVBNB+QWNV) F=(208)+(95) 0.751.02+7.21.33.531.2+17.21.891.8704.538KgM=NH+MZ+MF =902.8+1276.1+704.5382883.438 KgG=Mg=1183.4389.818257.692N28.3KN该计算所提取应用系数如下； ： 钢管质量系数取0.038 KN/m ：钢管应用系数为1.02 F：辅助配件应用系数1.8 g ：重力系数9.8N/Kg M：木质材料质量系数0.35 KN/m2 W：密目网质量系数0.01 KN/m2 NH ：桁架材料自重 MZ；主体材料自重 MF；辅助配件自重 (钢管,扣件,安全网,脚手板等材料自重系数按GBJ9-87及有关规定取值,部分结构配件应用系数通过应用系数计算方法计算获得)第3章 荷载计算3.1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6.3483.5A=8.4cm2Ix=51cm4Iy=11.9cm4ix=2.45cmiy=1.18cmZo=1.36cmA=4.89cm2I=12.19cm4i=1.58cmW=5.08cm3（1）采用483.5钢管的构件的长度：立 杆：L=1332=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+4=61m(按单片剪刀撑计算) L=2(6)=41m水平支撑（水平剪刀撑）：L=2(1.8+4)=39m架体内的水平斜杆：L=34=27m护拦：L=293=54m采用钢管的构件的总长度为：78+119+76+61+41+39+27+54=495m所用钢管的总重量为：=4953.89=1926kg采用匚6.3的架体构件为架体结构的边柱，长13m共四根。 所用槽钢匚6.3的总重量为： =4136.6=345kg采用48钢管的架体构件为架体结构的边柱，长13m共2根。所用48钢管的总重量为： =2133.84=99.84kg则架体结构的自重为（对架体边柱考虑的构造系数）：G=+( +）1.1=1926+1.1(345+99.84）=2510kg(2)脚手板自重：宽0.9m，长8m,厚4cm，按原计算考虑有四步脚手板，脚手板为800kg/m3的木材。根据荷载规范木脚手板自重取0.35KN/2。(3)安全网：仍用原计算的数据但按面积比增大。安全网的重量为：=813=130kg(4)固定支架及支座：仍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=130kg永久荷载总表：序号构件重量备注1架体结构G2510kg2脚手板GP930kg3安全网GN130kg4支座GC130kg总计3700kg3.2风荷载 根据建筑结构荷载规范（GBJ9-87）附图全国基本风压分布图中提取: 式中： - 瞬间风压系数，在取当地基本风压值时，取0.7； - 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2.1； - 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 WO - 标准基本风压，按照建筑结构载荷规范西北地区取0.8 KN/m2，升降及坠落工况取所以 风荷载Wk为： 0.71.32.10.250.478 KNm2考虑架体外侧有安全网，增加挡风系数，所以将风荷载WK增加10WK =0.4781.1 0.526 KNm23.3施工活荷载受力分析与计算标准值QK根据荷载规范：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规定第二章第九条：结构施工按二层同时作业计算，使用状况时按每层3KN/2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/2计算，升降及坠落状况时按每层0.5KN/2计算。计算； GJ =28.3KN FJ = WJA(1) 按架体结构及附着方式解；FB + FC = G FB=0.5G = 28.30.5 =14.15 KN解析 FO =-FB= -.5G=-14.5 KN FA = FD = -0.25G =-70075 KN（2）主体施工结构按两层3 KNm2计算G = LBn =7.21.3532 =58.32 KN（3）装饰施工结构按三层2KNm2计算G = LBn =7.21.3532 =58.32 KN所以 G总 = 58.32 KN FB总 = 0.5G总 = 58.320.5 = 29.16 KN FO-.总-.KN-.总-.-.KN（4）升降作业时的受力计算取动态冲击系数为 =1.5桁架受力为PS = GS =58.321.5 =87.38KN廊道斜感受拉力合力=0.6Pcos35.052KN P =P1+P2+P3。+P8廊道斜杆=35.052KNP1=P2.=P8=18P=35.052184.3815KN 小横杆受力合力为12PCBtg=12Gtg29.16KN PCB合=P1+P2+P3.+P8小横杆=29.16KNP1=P2.=P8=18PCB=29.168=3.645KN G总=28.3 KN 按最大值G=58.32 KN计算 立杆受压力；F压 =G总 =58.32 KNFA=FA=FC=FD=FE=58.32110=5.832 KN 大横杆受力；PLB =FA = 5.832 KN桁架斜杆受拉力为；PLBsin454.12 KN3.4使用状态荷载计算（1）结构施工使用状态 ：30.882=38.4KN升降、坠落状态 ：0.50.882=6.4KN(2) 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QK取：38.4KN3.5脚手架施工载荷明细表架体结构件结构载荷参数表结构名称外围尺寸（mm）荷载范围主体结构9007200144002730 KN桁架900720018001217 KN扣件按建筑施工材料手册提取37 KN安全网按建筑施工材料手册提取1 1.5 KN挡脚板按建筑施工材料手册提取0.9 1.2 KN钢管按建筑施工材料手册提取2.41 3.2 KN脚手板按建筑施工材料手册提取7.26 8.3 KN主框架受力要求受力项目及部件受载范围备注主体结构使用使用受力5059 KN按最大值计算主体结构升降作业受力6271 KN按最大值计算大横杆46 KN立杆5.86.0 KN小横杆33.6 KN廊道斜杆7.29 KN桁架斜杆34.5 KN第4章 结构性能计算4.1荷载分项系数静荷载： 活荷载： 结构重要性系数：可变荷载组合系数：荷载变化系数：（使用工况）荷载变化系数：（升降及坠落工况）动力系数； = 1.05冲击系数； kz = 1.5螺栓受剪系数； 穿墙螺栓 取0.98 M30 x 110 取0.8 M20 x 40 取0.8 M14 x 40 取0.6 杆件受拉系数； 150杆件受压系数； 3004.2架体结构的构件性能计算： 本节所计算的架体的构件主要包括脚手板、脚手架钢管强度的计算。(1) 脚手板强度计算脚手板取自重标准值为0.35，板上的活荷载为2； 按跨度为1.5米的三跨连续梁进行计算，并考虑最不利的活荷载位置，M = 0.1ql2=0.1 x3.22 x1.82=1.04KN.ma、强度计算 所以，脚手板的强度满足要求。b、挠度计算 计算公式： 式中： =0.992.91031.82106100910348105 0.022 脚手板的挠度满足要求。（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的三跨连续梁进行计算，并考虑连续梁活荷载的最不利位置。 (计算值) (标准值)a、强度计算： 式中： 大横杆强度满足要求。b、挠度计算 式中： 大横杆的挠度满足要求。 （3）立杆强度计算材料特征：采用483.5钢管材料细长比： = lV= l（V1+V2） =1.21800（3.142423.1420.52） =2160489.05 4.4171；普通碳素钢管钢性系数取1.2 立杆强度.钢度符合安全使用要求。4.3架体主框架结构荷载标准值计算 恒载标准值Gk ：37.53KN 施工活荷载标准值QK 结构施工： 使用状态 QK=30.882=38.4KN升降、坠落状态 QK=0.50.882=6.4KN装修施工：使用状态 QK=20.883=38.4KN升降、坠落状态 QK=0.50.883=9.6KN施工活荷载标准值QK取：38.4KN 在使用工况下单榀主框架的计算荷载为： 在提升、坠落工况下单榀主框架的计算荷载为： 在使用工况状态下风荷载为： 在升降及坠落工况状态下风荷载为： 4.4桁架结构载荷性能计算（1）桁架底部结构载荷 a、使用工况下；架体外立面；P 外= VOdd（VGGK+VO+VQGQ） =0.91.05（1.23.14+1.43.74） =8.51KN架体内立面；P 内= VOdd（VGGK+VO+VQGQ） =0.91.05（1.22.24+1.46.56） =11.21KNb、升降工况下； 架体外立面；P 外= VOdd（VGGK+VO+VQGQ） =0.91.05（1.23.14+1.40.62） =3.37KN 架体内立面；P 内= VOdd（VGGK+VO+VQGQ） =0.91.05（1.22.24+1.41.1） =4.00KN（2）桁架上部结构载荷a、使用工况架体外立面；P 外= VOddVGVK =0.91.051.20.6 =0.68KN架体内立面；P 内= VOddVGVK =0.91.051.20.68 =0.77KNb、升降工况 架体外立面；P 外= VOdd（VGGK+VO+VQGQ） =0.91.05（1.20.6+1.40.31）=1.09KN 架体内立面；P 内= VOdd（VGGK+VO+VQGQ）=0.91.05（1.20.68+1.40.55）=1.49KNc、架体受载弯距分析计算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：a)使用状态1，拆下C附着点，风力向墙受力简图如图4-1 主框架受力如图4-2，主框架弯矩图如图4-3。计算 主框架受弯矩解析式为： 主框架的弯矩图如图4-3b)使用状态2，拆下C附着点，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。 计算 主框架受弯矩解析式为： 主框架的弯矩图如图4-6c）因升降及坠落状态的计算荷载小于使用状态荷载，所以不用验算。（3）扭矩分析1） 根据提取参数计算架体两提升点各点负重载荷Q1 = Q/2 =38.5x1/2 = 19.25KN 2)单位提升点扭距分项计算 注；根据活载受力图计算a) 单片结构整体扭距计算N = Q1H =19.25 X 16.21 = 312.0425KN.m NF = N/1/4= 312.0425 X 1 / 4=78.01KNm N1 = NF/1/4= 78.01 / 4=19.502KNm 求得；单元架体按设计结构计算最大外张力为19.502KNm 4.4架结构杆件内力计算（1）桁架上部杆件内力计算设单位集中载荷系数P=1作用下计算 NAF=（10.5）20961500=0.677 NAG=0.715002096=0.517 NCG=（21）20961500=1.353+ NGB=（21.5）15002096=0.369+（2）桁架下部杆件内力计算设单位集中载荷系数P=1作用下计算 NBF=（1.50.5）209615001.354 NAB=0.715002096=0.522 NBH=（1.5+1）20961500=3.38+4.6体材料强度工艺及结构稳定性验算主框架选用483.5m钢管，材料Q235特性参数，A=489mm2 I=121900mm2 W=5080mm3L=15.8mm Q235 s=150Nmm2（1）AG类杆件性能验算a、强度验算=NA=23360489=47.77Nmm2sb、稳定性= L=243715.8=154.24根据冷弯型钢结构技术规范附表311查得AG管稳定系数=0.0489 =NA =0.48923360489=23.36Nmm3sc、 安全系数=NAGA=184904890.489=77.32Nmm2K=s=15077.32=1.93（2）GH类杆件验算a、强度验算=NA=23980489=49.04Nmm2b、稳定性=Lf =180015.8=113.9 根据冷弯型钢结构技术规范附表311查得AG管稳定系数=0.679=Lf =0.67923980489=72.22Nmm2C、安全系数=NGHA=0.67918960489=57.1Nmm2K=s=24057.1=4.27 （3）杆件焊缝强度验算按设计要求焊缝高度h =5mm 焊缝长度提取l=120mm使用冲击系数= 0.7 使用普通碳钢焊接设备s=170Nmm2a、AG类杆件焊缝强度计算 H=Nhl=23600（0.71205） =56.19Nmm2b、GH类杆件焊缝强度计算 H=Nhl=23980（0.71205） =57.095Nmm2（4）主框架整体稳定验算a、主框架整体结构验算 取： 主框架计算长细比： 面积：4.89cm2 ，查表得： 主框架整体结构安全。b、主框架单附着点验算： ， 附着点1： 查表 点1达到安全使用要求附着点2 受拉 点2符合使用要求。4.7正常使用状态下钢梁计算（1）钢梁计算说明荷载取值均为最不利位置可能出现的最大值。（2）标准钢梁强度计算a、钢梁简图及受力分析图受力分析如图所示；b、强度计算支座材料及各参数AE、BE杆为2756A=17.6cm2I=93.8cm4i=2.31 （受压） (受拉)从上可以看出，BE杆受力最大（压应力），BE强度验算： 查表得： 140KN墙、梁完全能满足安全使用要求。4.9穿墙螺栓强度验算（1）材料（235）M36 3709.212（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：所以（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=16KN强度计算； = Qd124 =16003.1431314 =1600754.385 2.12Nmm2 = SS =4502 = 225所以，螺母能满足安全使用要求！4.10钢丝绳验算 63715.5的钢丝绳断裂极限为155KN，其安全系数为 2155（31.120.97）=9.666 所以，钢丝绳符合使用要求结论：根据以上计算结果，说明PJ-01型导轨式附着升降脚手架架各项目参数及性能完全满足施工要求，完全能保证升降架工程的安全施工。第5章 本计算参考依据建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定建建2000230号建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）建筑结构荷载规范（GBJ9-87）冷弯薄壁型钢结构技术规范 （GBJ18-87）钢结构设计规范（GBJ17-88）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