附着式爬升脚手架计算书及相关施工图纸.pdf
附着式爬升脚手架计算书及相关施工图纸 9.1.计算依据 建筑施工工具式脚手架安全技术规范（JGJ202-2010）建筑结构荷载规范（GB50009-2012）钢结构设计规范（GB50017-2017）建筑施工安全检查标准（JGJ59-2011）冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB50018-2002）机械设计手册等 9.2.架体基本构成 以一个单元产品为计算对象，架体支承跨距 6.0m，架体高度 14.0m，机位跨度与架体高度乘积为 84，架体步距 2.0 米，立杆纵向间距不大于 2.0 米，立杆横距 640mm。该附着式升降脚手架由竖向主框架、水平支承桁架、架体构架、附墙导座（含防倾、防坠、卸荷装置）、升降动力系统（含荷载控制系统）及安全防护系统等部分组成。（见图 1）9.3.荷载计算 9.3.1 永久荷载标准值 序号 分类 部件名称 材料规格 数量 自重(kN)合计(kN)1 竖 向 主框架 导轨 8#槽钢、28 圆钢 80403mm 矩形钢管 12.4m 2.94（内）1kG=4.34 3.22(内)1.12（外）外立杆 80403mm 矩形钢管 14.2m 0.84（外）兜底杆 403mm 方钢管、6mm 钢板 1 件 0.02 Z 字撑 403mm 方钢管 6 件 0.47 顶部拉杆 403mm 方钢管、8mm 钢板 1 件 0.07 2 竖 向 副框架 内立杆 80403mm 矩形钢管 37.2m 2.30（内）2KG=5.11 2.87(内)2.25(外)外立杆 80403mm 矩形钢管 28.4m 1.68（外）兜底杆 403mm 方钢管、6mm 钢板 2 件 0.05 Z 字撑 403mm 方钢管 12 件 0.94 顶部拉杆 403mm 方钢管、8mm 钢板 2 件 0.14 3 水 平 支承桁架 底部桁架 503mm 方钢管 6 件 2.19 3KG=2.19 1.10(内)4 外 防 护网片 网框 202mm 方钢管 21 件 6.63 4KG=6.63(外)钢板网 0.7mm 钢板 5 架 体 构件 脚手板 50303mm 矩形钢管 2mm 花纹钢板 7 步 9.91 5KG=12.42 6.21(内)內挑板 50303mm 矩形钢管 2mm 花纹钢板 3 步 1.81 图 1 附着式升降脚手架计算简图 翻板 2.5mm 花纹钢板 2 步 0.7 6 升 降 动力机构 提升梁 80403mm 矩形钢管 12mm 钢板 2 件 0.43 6KG=1.7 0.85(内)电动葫芦 7.5T/7.2m 1 件 1.27 7 螺 栓 及附件 紧固件其它附件 M10、M16螺杆组件 0.48 7KG=0.48 0.24(内)永久荷载标准 GK=GK1+GK2+GK3+GK4+GK5+GK6+GK7=32.87kN(GK 内=14.48kN GK 外=18.39kN)9.3.2 活荷载标准值 9.3.2.1 风荷载标准值：k 根据建筑结构荷载规范（GBJ50009-2012）附图全国基本风压分布图中提取:ozszk 式中：z-风振系数，取 1.0；z-风压高度变化系数，按 C 类地区高 150 米的高层建筑上施工考虑，取 2.03；s-风荷载体型系数，其计算如下：背靠建筑物状况全封闭取 1.0，敞开、开洞 1.3 为脚手架封闭情况确定的挡风系数：AW（迎风面积）=架体高度竖向主框架跨距=146.0=84 冲孔钢板网孔径 6mm，孔中心距 10mm，按局部取值网片面积：局部网片面积100mm100mm=10000mm2 单孔面积r2=3.1432=28.26mm2 局部单孔面积100（开孔数量）28.26=2826mm2 网片冲孔率=2826/10000=0.2826 An(挡风面积）=AW-(网片冲孔率网片挡风面积)=84-（0.282684）=60.26 86.072.02.18426.602.11.2wnAA s=1.3=1.30.86=1.12 O -基本风压，按照建筑结构载荷规范工作状态按本地区的10 年风压最大值选用，取 0.30 kN/m2，升降及坠落工况取0.25 kN/m2。使用工况风荷载标准值：k ozszk1.01.122.030.30=0.68kNm2 升降和坠落工况风荷载：k ozszk1.01.122.030.25=0.57kNm2 9.3.2.2施工活荷载计算：kQ 施工均布活荷载标准值 类别 标准值（kN/m2）同时作业层 装修施工 2.0 3 层 结构施工 3.0 2 层 升降工况 0.5 2 层 使用工况活荷载：kNmkNmQk6.21/0.32)6.00.6(2层 升降及坠落工况活荷载：kNmkNmQk6.3/50.02)6.00.6(2层 9.3.3 荷载效应组合 3.3.1 不考虑风荷载效应组合设计值 S 使用工况：kQkGQGS使 =1.232.87+1.421.6=39.44+30.24=69.68kN 升降及坠落工况：升kQkGQGS=1.229.76+1.43.6=35.71+5.04=40.75kN 9.4.纵向水平杆计算（见图 2）纵向水平杆为钢脚手板边框，由内外两根共同承受脚手板传递的施工荷载。纵向水平杆宜按单跨简支梁承受均布荷载进行计算，跨距取立杆纵距 L=2m，杆件采用 50303.0mm 矩形钢管，自重 0.035kN/m，截面积 A=444mm2,惯性矩Ix=14.21cm4,抵抗距 Wx=5.69cm3.,回转半径 i=1.79cm。按照最不利因素进行纵向水平杆荷载计算。9.4.1 荷载计算 使用工况：荷载效应组合为永久荷载+施工活荷载 永久荷载：脚手板取自重标准值为q1=0.30kN/m/2=0.15kN/m 活荷载标准值为为 q3=32kmN0.6m/2=0.9kN/m 均布线荷载设计值：321）（qqqqQG mkN/44.126.118.09.04.115.02.1 均布线荷载标准值：mkNqK/05.19.015.0 竖向最大弯矩：mkNqlMX41.085.144.1822 9.4.2 强度验算：（符合要求）2236/205/06.721069.51041.0mmNfmmNWMXx 4.3 挠度计算：图 2 脚手板纵向水平杆计算简图 XKEILq38454 符合要求）(33.1315020001505.71012.1104.81021.141006.2384200005.151313454mmlmm 9.5.立杆计算 架体构架立杆采用 80403.0mm 矩形钢管，立杆纵向距最大为 2m，立杆横向距为 0.64m，步距为 2m。水平支承桁架上部的脚手架计算，按底层外立杆AB 压弯杆件进行强度和稳定性计算。（见图 3）9.5.1 荷载计算 使用工况：荷载效应组合为：永久荷载+施工活荷载 永久荷载设计值：kNGSkGK07.2248.14-87.322.1）（内总外 施工活荷载设计值：kNGSkQQ12.152/6.214.142/不考虑风荷载 kNSSNQK40.1262)12.1507.22(62)(考虑风荷载 风荷载标准值：2/68.0mkNk 由风荷载产生的立杆段弯矩设计值WM mkNhlMMakWKW75.0102268.04.1104.14.122 9.5.2 立杆的强度验算 ANAN11 符合要求）(/205/92.251084.61073.171084.6104.1243.1222323mmNfmmN 图 3 立杆计算简图 9.5.3 立杆的稳定性验算 93.6986.2200 xilAB 79.0查稳定性系数 3623111021.91075.01084.679.0104.124.1YXWMAN 符合要求）(/205/3.561143.1813.3222mmNfmmN 9.5.4 立杆与水平杆纵向杆节点螺栓的强度验算 立杆与水平杆纵向杆连接处采用1 条 M16mm 螺栓连接，其节点处所受的最大剪力为 N=12.4 1.4=17.36kN。一条 M16mm 螺栓抗剪承载能力设计值为：符合要求）(36.1713.284.2813414096.200kNNkNNfANbVbV 9.6.水平支承桁架计算（见图 4）水平支承桁架的最大跨距为 6.0m，高度 0.6m，立杆、上下水平弦杆、斜腹杆均为 503.0mm 方钢管，杆件节点采用 M16 螺栓连接。由上述永久荷载计算得知，外侧水平桁架大于内侧水平桁架支承永久荷载，按最不利情况取值。9.6.1 荷载计算 使用工况（荷载效应组合为：永久荷载+施工荷载）永久荷载设计值：kNGSkGK07.2248.14-87.322.1）（内总外 施工活荷载设计值：kNGSkQQ12.152/6.214.142/图 4 外侧水平支承桁架计算简图 9.6.2 桁架节点荷载计算（见图 5）kNSSqQK20.60.619.370.6)12.1507.22(0.6)(kNqPP20.6120.61106 kNqP4.12220.6210-8 9.6.3 水平支承桁架受力分析（见图 6）杆件分类 下弦杆（1-6）上弦杆（7-12）立杆（13-19）斜腹杆（20-25）最 大受力值+41.33（3）-41.33（9）-12.4（15）+24.1（21）9.6.4 外侧水平支承桁架杆件的强度和稳定性验算 水平支承桁架杆件均采用 503.0mm 方钢管，A2=5.64cm2，ix=1.92cm，iy=1.92cm。9.6.4.1 下弦杆（3）为最大水平受拉杆件的强度验算 图 5 外侧水平支承桁架受力简图 图 6 外侧水平支承桁架内力简图 符合要求）(/205/28.731064.51033.4122231)3(1mmNfmmNAN 6.4.2 上弦杆（9）为最大水平受压杆件的强度和稳定性验算 08.5292.110092xiL）（84.02查稳定性系数 符合要求）(/205/24.871064.584.01033.41222312)9(2mmNfmmNAN 上弦杆受弯作用下挠度验算 XkEIlq38454=4541085.201006.2384200005.15 符合要求）(10150150015009.51065.1104.81313mmlmm 9.6.4.3 立杆（15）为最大垂直受压杆件的强度和稳定性验算 25.3192.160y153iL）（92.03查稳定性系数 符合要求）(/205/90.231064.592.0104.12222323)15(3mmNfmmNAN 9.6.4.4 斜腹杆（21）为最大受拉杆件的强度性验算 94.6092.1117214yiL）（81.04查稳定性系数 符合要求）(/205/75.521064.50.81101.24222334)21(4mmNfmmNAN 9.6.5 桁架节点的强度计算 从水平支承桁架杆件内力计算得知，节点 3 为最大受压杆件 N(15)=12.4kN,节点采用一条 M16 螺栓连接固定，螺栓按双剪切力验算，其有效截面 A=200.96mm2,螺栓抗剪强度设计值 fvb=140N/mm2。符合要求）（(4.1226.5614096.2002215kNNkNfANbVbV 9.6.6 水平支承桁架的挠度计算(见图 7)根据计算模型得：水平支承桁架最大挠度为：-1.66037019 mm236.84=73.68kN（符合要求）9.10.穿墙螺栓孔处混凝土受压状况（见图 18）混凝土外墙的厚度 200mm，穿墙螺栓处预埋套管外径为40mm，一 根 螺 栓 所 承 受 的 剪 力 设 计 值 为NV=N使/2=139.36kN/2=69.68kN，架体使用工况时穿墙螺栓处的混凝土强度等级为 C20。bdfcbt35.1其承载能力应符合：符合要求）(68.6996.69402006.973.139.035.1kNNvkN）；设计值（一个螺栓所承受的剪力式中：NNV；系数，取螺栓孔混凝土受荷计算39.0b；73.1高系数，取混凝土局部承压强度提t 轴心上升时混凝土龄期试块cf；抗压强度设计值)/(2mmN；混凝土外墙的厚度)(mmb。穿墙螺栓的直径)(mmd 图 18 穿墙螺栓孔处混凝土受压计算简图 飘窗导座 平行导座 槽钢导座
