附着脚手架通用计算书.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流附着脚手架通用计算书.精品文档.青山一百电动附着升降脚手架设计计算书青一百项目部目 录1、电动附着升降脚手架设计22、荷载计算32.1自重标准值32.2施工荷载标准值32.3风荷载标准值42.4施工工况架体荷载标准值,设计值.42.5升降工况架体荷载标准值,设计值.42.6脚手架对主框架的作用力43、施工工况验算53.1施工工况力的传递分析53.2构件验算54、强风工况验算74.1风荷载传递分析74.2构件验算75、升降工况验算85.1升降工况力的传递分析85.2构件验算86、出料平台验算.107、提升机128、防坠装置129、同步装置131

2、、电动附着升降脚手架设计本脚手架为结构和装修工程施工作业共用脚手架。其两提升机位间距设计最大为6m，现以最大间距6m并取两个提升机位间的部分为对象进行计算。附着升降脚手架的架体主框架及支撑框架的主要材料为脚手管483.5，里排架与建筑物距离550mm，外排架距里排架800mm，立杆纵向间距1.5m，每个提升机位设一个主框架，高度同架体高度（4个标准楼层）。两个提升机位之间设一个高为1.8m的支撑框架，以传递上部脚手架的荷载。主框架和支撑框架形成一个骨架，与架体及架体剪刀撑一起，承受脚手架的各方向的荷载。每个主框架处沿竖向设四个附墙支座，一套防倾防坠系统，起导向、防倾、防风、防坠作用。此外，施工

3、工况下在两提升机位之间沿竖向每2.95m设一道连墙杆，作防风用。楼层层高按2.95m计算，脚手架每步1.8m，共9步。脚手板共铺两步，按结构工程两层同时作业设计。脚手架外侧以密目网封闭。立杆平均高度按18m计算。（见图1）设计依据：建筑结构荷载规范GB50009-2001（文中简称荷规）钢结构设计规范GB50017-2003（文中简称钢规）建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定建建2000230（文中简称规定）参考资料：建筑施工脚手架实用手册中国建筑工业出版社（文中简称实用）钢结构设计手册中国建筑工业出版社（第二版）（文中简称钢设）建筑施工计算手册中国建筑工业出版社（文中简称计算）建筑结构静力计算

4、手册中国建筑工业出版社（文中简称静力）扣件式钢管脚手架搭设要求与设计计算中国建筑工业出版社（文中简称扣件）2、荷载计算 每6m跨距内（含主框架、支撑框架）立杆8根,大横杆20根、安全护拦2根、剪刀撑4根、小横杆45根、支撑框架斜缀条（纵向）8根、支撑框架斜缀条（横向）4根、主框架斜缀条7根、主框架水平缀条8根、十字扣约100个、接头扣约30个、旋转扣20个,脚手板规格300025050,按1.3m全铺计算,每层为10块,两层作业时共计20块。2.1自重标准值2.1.1脚手管： 立杆总长： 18m8根=144m 大横杆总长： 6m20根=120m 安全护栏： 6m2根=12m 剪刀支撑： 20m

5、4根=80m 小横杆总长： 1.5m45根=68m 支撑框架斜缀条(纵向):2.4m8根=20m 支撑框架斜缀条(横向):1.7m4根=7m 主框架斜缀条： 2m7根=14m 主框架横缀条: 0.8m8根=7m 脚手管合计：440m 重：0.0384kN/m440m=16.9kN2.1.2扣件：0.0132100+0.018430+0.014620=2.2 kN2.1.3脚手板: 0.25kN/块20块=5kN不可预见构造重量按10%计，则：6m跨距内自重荷载标准值：（16.9+2.2+5）（1+10%）=26.4kN2.2施工荷载标准值：按结构施工架,两层施工，架体平均承受荷载宽度按1m计

6、3kN/m21m6m2=36kN2.3风荷载标准值： 风荷载标准值 wk=0.7szwo (kN/m2)2.3.1取基本风压wo=0.5kN/m22.3.2风压高度变化系数z 按荷规最高处100m和B类粗糙度表6.2.1得 z=2.092.3.3脚手架整体体型系数s 架体外侧采用密目式安全网全封闭,按编制建筑施工脚手架安全技术标准的统一规定背靠建筑物为框架和开洞墙时s=1.3式中-脚手架挡风系数，取= An/A =0.5An为脚手架挡风面积 A为脚手架迎风面积则s=1.3=1.30.5=0.65风荷载标准值 wk=0.7szwo=0.70.652.090.5=0.48 kN/m22.4施工工况

7、架体荷载标准值、设计值 标准值: PB=26.4kN+36kN=62.4kN 设计值: PS=(1.226.4+1.436)0.9=73.87kN2.5升降工况架体荷载标准值、设计值 按JGJ59-99规定升降时应考虑0.5kN/m2的活荷载 0.5kN/m21m6m2层=6kN 标准值: PB=26.4kN+6kN=32.4kN 设计值: PS=(1.226.4+1.46)0.9=36.1kN2.6脚手架对主框架的作用力每个主框架由2根主肢承受由架体传来的集中荷载作用，集中荷载由两部分组成。即自重荷载+施工荷载（或活荷载）。3、施工工况验算3.1施工工况力的传递分析 在施工工况下，施工荷载沿

8、着以下路线传递，同时自重荷载逐渐增加至最大值：施工荷载脚手板小横杆大横杆扣件立杆支撑框架支撑框架与主框架铰接点主框架吊拉钢丝绳建筑物3.2构件验算3.2.1支撑框架验算（见图2）3.2.1.1受力分析 假设双排架受力均匀，取单片主框架为对象，主框架受力如图所示：P=Ps/8=73.87/8=9.23kN3.2.1.2验算分析可知压杆AD、BF受力较大,现取杆AD进行验算.设杆内力为N2 则N2=1.95P=1.959.23=18kN 受力杆均为脚手管483.5,截面积F=489mm2 ,i=1.58cm 按两端铰接,=1.0 压杆AD: =L/i=234/1.58=148 查钢设表3.4-2得

9、 =0.319按压杆稳定条件=N2/f=18000/(0.319489)=115.4MPa1.5 满足要求。3.2.2支撑框架与主框架铰接点验算（见图3）3.2.2.1受力分析按设计,此处为一个M24螺栓和主框架、支撑框架的节点板构成的铰接点,铰点受力为2P,螺栓受剪力,按一个剪切面考虑，每个剪切面受力为2P=18.46kN。3.2.2.2验算A.螺栓验算由钢设P684 表3.6-5 查得M24螺栓受剪承载力设计值NbV=58kN, 大于实际剪力18.46kN，满足要求。B.节点板验算支撑框架与主框架节点板厚度均为12mm,现验算支撑框架节点板。作用于孔的压力为2P=18.46kN,承压面积为

10、1226=312mm2则 18460/312=59.17Mpa, 查钢设P13 表1.2-6 Q235 C级螺栓孔承压强度设计值为305Mpa，安全系数 K=305/59.17=5.151.5满足要求.3.2.3主框架吊拉钢丝绳验算（见图4）3.2.3.1受力分析施工工况下，主框架由两根钢丝绳和提升机共同吊拉，现不考虑提升机的作用，假设由两根=15.5，抗拉强度为1850MPa的619钢丝绳单独吊拉。sin=0.910 由MB=0 得 13502Tsin=950Ps2T=（95073.87）/13500.910=57.12kN， T=28.56kN 3.2.3.2吊拉钢丝绳验算根据计算P739

11、，钢丝绳容许拉力计算公式：Fg=Fg/K式中：Fg钢丝绳钢丝破断拉力总和（kN） 考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数，取=0.85，K钢丝绳使用安全系数查计算P740表13-3、表13-4，取K=5， Fg不小于165.5 kN，代入式中： Fg=Fg/K=0.85165.5/5=28.14kN T（28.56kN）超过钢丝绳承载能力(28.56-28.14)/28.14=1.5%在施工工况下，除钢丝绳吊拉以外，每个机位的提升机也以100kN的能力同时吊拉着整体外架。因此架体仍然安全。4、强风工况验算:4.1风荷载传递分析 风荷载脚手架附墙支座（连墙杆）4.2构件验算4.2.1脚手架整体稳定性验算4

12、.2.1.1受力分析此时考虑正在施工时突遇大风，在风荷载、架体自重和施工荷载共同作用的情况。A.风荷载产生的弯矩MW=0.91.4wKLh2/10 见扣件P47式中：wK风荷载标准值 wK=0.48kN/m2 L立杆纵距 L=1.5m h大横杆步距 h=1.8m则 MW=0.91.40.481.51.82/10=0.2939kN-m=293900N-mmB.立杆轴力：P=9.23kNC.轴心受压稳定系数立杆受压段按两端铰接考虑 =1.0受压立杆长细比=L/i=1.0180/1.58=114 查钢设表3.4-1 =0.481D.脚手管截面抗弯模量 W=5.08cm3=5080mm3E. 脚手管截

13、面面积 A=489mm24.2.1.2验算：在风荷载、架体自重和施工荷载共同作用下P/A+ MW/W=9230/（0.481489）+293900/5080=97MPa 1.5 满足要求4.2.2连墙杆验算：4.2.2.1受力分析：连墙杆轴向力设计值 N=NW+N0式中NW风荷载产生的连墙杆轴向力设计值。每个连墙杆承担的面积按3m2.95m计算NW=32.951.4wK=32.951.40.48=5.95kN式中1.4为分项系数N0连墙杆约束。脚手架平面外变形产生的轴向力设计值，双排架取5kN则 N=NW+N0=5.95+5=10.95kN 用2个扣件可满足10.95kN抗滑移承载要求。5、升

14、降工况验算5.1升降工况力的传递分析脚手架自重(包括0.5kg/m2活荷载)支撑框架主框架提升吊点梁拉杆提升吊点梁提升机提升梁提升梁吊拉钢丝绳5.2构件验算5.2.1提升吊点梁拉杆的验算（见图5）提升吊点梁受力如图所示。为了简化计算，将吊点梁拉杆力的作用点从A点化简到B点，此时产生一个附加弯矩M。升降工况下每跨内荷载设计值为PS=36.1kN，sin=0.937，cos=0.35, ctg=0.374, sin=0.914，cos=0.405。选用2根16、材质为Q235圆钢作为提升吊点梁拉杆，每根拉杆截面积A1=200.96mm2。假设PS全部由提升吊点梁拉杆承担，则每根拉杆拉力 T1= P

15、S/sin/sin/2=36.1/0.937/0.914/2=21.06kN 则每根提升吊点梁拉杆的拉应力为 =T1/A1=21060/200.96=105MPaf（215N/mm2） 不能满足要求。采取在此处增设水平横杆的措施，以平衡水平力RH，用扣件连接，每个扣件抗滑移力为8kN RH（6.76kN），满足要求。吊点水平力平衡杆的布置见图1。 相邻主框架提升吊点梁必须对称布置，以利于脚手架的整体平衡。5.2.2提升梁吊拉钢丝绳验算（见图7）5.2.2.1受力分析设提升梁与拉杆夹角为，则sin =0.95， cos=0.31图中 T- 提升梁吊拉钢丝绳拉力 (作用于2根吊拉钢丝绳)H- 提升

16、梁铰接点水平反力升降时 N=39kN Y=0 有: Tsin=N得T=N/sin= 39/0.96=41 kN (由两根吊拉钢丝绳承担)H= Tcos=410.31=12.71kN5.2.2.2验算由3.2.3.2知，钢丝绳容许拉力：Fg=28.14kN T/2（20.5kN） 安全5.2.2.3吊拉钢丝绳与建筑物联接穿墙螺栓验算穿墙螺栓受HA VA拉剪联合作用, 螺栓M27, 材质Q235, HA=Nmax=Tcos=41000 cos=12.3kNVA=NV= Tsin=38.95kN, 按钢设P71 表1.4-7 公式1.4-56,并查得M27螺栓NbV=74.4kN Nbt=78.1k

17、N(NV/NbV)2+(Nmax/ Nbt )21/21 代入数据(38.95/74.4)2+(12.3/78.1)21/2 0.274+0.0251/2=0.551 满足要求。6、出料平台验算：（见图8）6.1出料平台自重：脚手管共约45m，脚手板6.0m2，平台合计自重约275kg，出料平台工作荷载限重：500kg。自重+工作荷载：W=275kg+500kg=775kg=7.75kN，分别由6根支撑杆承担，每根杆承担W1=7.75/6=1.3kN6.2 验算：6.2.1出料平台支撑杆的稳定：图中最长压杆长度为3.6m,两端铰接，计算长度系数=1.0，因此，计算长度为3.6 m。受压杆为脚手

18、管483.5,截面积F=489mm2 ,i=1.58cm=L/i=360/1.58=228 查扣件表6得 =0.14按压杆稳定条件=W1/F=1300/(0.14489)=19.0MPaf=215Mpa 满足要求。6.2.2架体承受能力验算：出料平台是在施工工况条件下使用的，因此，应在施工工况条件下验算架体承载力是否满足要求。原架体正常施工荷载为Ps=73.87kN，加上出料平台整体荷载后Ps=73.87kN+7.75kN=81.62kN P=Ps/8=81.62/8=10.2kN6.2.2.1支承框架承载力：按3.2.1.2重新验算（见图2）N2=1.95P=1.9510.2=19.89kN

19、 压杆AD:按压杆稳定条件=N2/f=19890/(0.319489)=127.5MPa1.5 满足要求。6.2.2.2主框架吊拉钢丝绳承载力：（见图4）把Ps换成Ps 则 13502Tsin=950Ps2T=（95081.62）/13500.91=63.12kN， T=31.56kN 查计算P740表13-3、表13-4，取K=5， Fg不小于165.5 kN，代入式中： Fg=Fg/K=0.85165.5/5=28.14kN 50.54kN 安全8.2穿墙螺栓验算：此处附墙支座由一个M27穿墙螺栓固定在建筑物上，螺栓按纯受剪力考虑。按钢设，查得M27螺栓剪切承载力为NbV=74.4kN 螺栓实际承受的剪力（50.54kN） 安全。9、同步装置脚手架所用同步装置为江苏省建筑科学院研制的HSJ40B型附着脚手架安全预警系统，其性能及安全检定见检验报告。