高层综合楼脚手架施工方案#重庆#剪力墙结构#设计方案.doc

桐梓楚米 重庆工业园区 综合大楼 爬架施工方案 四川省泸县第九建筑工程有限公司2011/12 目目 录录 1、编制依据、编制依据 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -1- 2、工程概况、工程概况 3、桁架导轨式爬架概况、桁架导轨式爬架概况 4、爬架作业条件及施工荷载：、爬架作业条件及施工荷载： 5、爬架施工总体部署、爬架施工总体部署 6、爬架设计方案、爬架设计方案 7、爬架组装流程图、爬架组装流程图 8、爬架的安装、爬架的安装 9、爬架的升降、爬架的升降 10、爬架的使用、爬架的使用 11、桁架导轨式爬架高空拆除、桁架导轨式爬架高空拆除 12、质量保证措施、质量保证措施 13、爬架安全使用事项、爬架安全使用事项 1414、桁架导轨式爬架计算、桁架导轨式爬架计算 附表一：附表一： 专用设备表专用设备表 附表附表二二：外架周转材料：外架周转材料 附表附表三三：桁架导轨式爬架验收表：桁架导轨式爬架验收表 附表附表四四：桁架导轨式爬架升降前检查记录表：桁架导轨式爬架升降前检查记录表 附表附表五五：桁架导轨式爬架升降后加固检查记录表：桁架导轨式爬架升降后加固检查记录表 附表附表六六：桁架导轨式爬架基本技术指标：桁架导轨式爬架基本技术指标 附录：桁架导轨式爬架制动机构的原理说明附录：桁架导轨式爬架制动机构的原理说明 附图附图 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -2- 1 1、编制依据、编制依据 1) 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼施工图纸。 2）桁架导轨式爬架技术指标。 3） 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 （jgj130-2001） 。 4） 建筑工程施工安全操作规程 （j10169-2002） 。 5） 建筑施工高处作业安全技术规范 （jgj80-91） 2 2、工程概况、工程概况 本工程为现浇框支剪力墙结构。 地下 1 层，高 4.2 米；地上共 27 层，第 1 层高 5 米；第 2 层至第 3 层高 4.5 米;第 4-20 层高 3.5 米；第 21-27 层高 3.2m。第 1-3 层因为是非标层所以拟 定为单排架。 3 3、桁架导轨式爬架概况、桁架导轨式爬架概况 桁架导轨式爬架是根据高层建筑的结构施工和外墙装修的特点设计而成， 可以充分满足结构施工的上层扎筋立模、下层拆模、周转材料的防护及操作需 要，也可满足装修作业的多层防护和操作需要。 桁架导轨式爬架各项技术指标、各组成结构、构造符合建筑施工安全检 查标准 （jgj59-99）要求，已通过建设部组织的产品鉴定，鉴定证书编号：建 科鉴字（2001）第 004 号。 桁架导轨式爬架由架体、升降承力结构、防倾防坠装置和动力控制系统四 部分构成。结构简单合理、使用方便安全且经济实用，具有如下特点： 3.1 经济性经济性：桁架导轨式爬架属于自爬升设备，只需搭设 4 层半的架体就可以 满足施工的要求，以后随着施工进度向上爬升或下降，来满足施工防护和操作 的需要。对于高层建筑来说，除大量节省钢管和辅材外，还可以节省大量人力， 具有很好的经济性。 3.2 安全性安全性： 3.2.1 超强的升降承力结构：桁架导轨式爬架在建筑物四周合理分布爬升点， 每个爬升点 3 层同时附墙，采用新颖独特的一次超静定桁架结构，受力明确， 承载能力大，可靠性高。 3.2.2 整体性强的架体：桁架导轨式爬架底部由水平支承桁架连为一体，提升 点处由具有足够强度和刚度的竖向主框架与底部水平支承桁架相连，从而使整 个架体具有较强的整体性，不易变形。 3.2.3 可靠的防倾覆防坠落能力：桁架导轨式爬架每个提升点处 3 层同时附墙， 每个附墙横梁均有双导轮导轨来保证架体的垂直升降，使得整个架体具有很强 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -3- 的抗倾覆能力，从而保证架体平稳升降。防坠装置结构新颖，性能可靠，在升 降过程中一旦发生动力系统失效，防坠装置能在很短距离内制动架体，确保安 全。 3.2.4 全面的防护能力：桁架导轨式爬架爬升到位后，可实现爬架底面和外立 面与结构的全封闭，使整个施工作业在全封闭的环境中进行，安全可靠。 3.3 方便性：方便性： 3.3.1 爬架按施工流水段分段搭设，根据不同流水段的进度分片升降，方便而 快捷地提供防护。 3.3.2 电动整体提升，方便、高效。 3.3.3 本公司专利技术，电动葫芦挂在架体上，结构巧妙。架体爬升时，电动 葫芦随架体一起爬升至上一层，避免葫芦的频繁摘挂和搬运，这样既可以避免 葫芦在搬运过程中的磕碰损伤，而且节约大量的人力。 3.3.4 爬架爬升到位后，周转制动轨的作业完全在架体内操作，方便而安全。 3.4 宽适用范围：宽适用范围： 3.4.1 桁架导轨式爬架适用于各种具有标准平面的高层建筑、筒仓、桥墩、烟 囱等结构。 3.4.2 能较好地适应有阳台、挑板和凹凸变化的结构。 3.4.3 可满足结构施工防护需要，还可以为装修提供 4 层的操作面，充分满足 喷涂、贴砖、石材干挂和玻璃幕墙等的装修作业。 4 4、爬架作业条件及施工荷载：、爬架作业条件及施工荷载： 4.1 在下列情况下禁止进行升降作业: 下雨、下雪、五级以上大风等不良气候条件下. 视线不良时. 分工、任务不明确时. 4.2 施工荷载： 使用工况下，施工荷载2 层3 kn/m2z 层（结构施工） 。 施工荷载3 层2 kn/m2z 层（装修作业） 。 升降工况下，施工荷载0.5 kn/m2。 5 5、爬架施工总体部署、爬架施工总体部署 5.1 爬架使用范围 自第 4 层顶板下返 1.3 米开始搭设，逐层提升至顶层。结构施工时提升可 满足上层扎筋立模、下层拆模、周转材料的防护及操作需要；结构封顶后下降 可满足装修作业的需要。 5.2 施工准备 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -4- 5.2.1 建立职责明确，运行有效的爬架管理机构。 5.2.2 组织技术培训，进行安全质量教育，使有关人员对爬架有初步的了解。 5.3 材料和工具 5.3.1 所需材料见“附表一：专用设备表” 。 5.3.2 备足 483.5 的 a3 钢焊接钢管，要求没有弯曲、压扁及严重锈蚀等情 况，最好涂桔黄色油漆，既防锈又能使爬架外观效果良好，所需外架材料见附 表二。 5.3.3 备足扣件，扣件应符合国家相关技术标准，在使用前要清洗加机油。 5.3.4 备电焊机、切割机各一台，对讲机一对（每楼） 。 5.4 爬架施工进度 配合主体结构施工和外装修施工进度。 6 6、爬架设计方案、爬架设计方案 6.1 平面设计 6.1.1 共设 45 个提升点。采用电动葫芦升降，按结构施工流水段分片提升。 6.1.2 爬架主架宽 900mm,内排立杆离墙距离 400mm。 6.1.3 预埋时预埋件应与结构配筋固定，防止施工时偏离正确位置。 预埋件的两端应用胶带纸封住，防止混凝土进入。 预埋位置应符合如下要求： 同一层的水平位置误差小于等于 10mm。 相邻两层预埋件的垂直偏差小于等于 20mm。 6.2 立面设计 6.2.1 提升点处爬架架体立面为定型加工的主框架。爬架总高 14.72m，步高 1.8m，架宽 0.9m，共铺设三五层木脚手板。 6.2.2 动力系统固定在主框架上，为保证足够提升高度，吊点横梁设置在第三 步架上。 6.3 防护要求 爬架外立面满挂密目安全网。底层密目加大眼安全网兜底，与墙面实现水 平方向全封闭，以上架体每层均要求与墙面实现全封闭，防止物件坠落伤人。 脚手板采用对接平铺设置在小横杆上，对接处必须设双排小横杆，小横杆距脚 手板端头150mm。操作面必须满铺脚手板，离墙面100mm，不得有空隙和探 头板、飞跳板。脚手板用 8#铅丝与小横杆（挡脚板为立杆）绑扎牢固，不得在 人行走时滑动。注意：外网成片挂架上，不影响爬架分片提升，包括脚手板。 6.4 组装平台 爬架组装平台高度：自第 4 层顶板下返 1.3 米为爬架组装平台的上平面。 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -5- 6.5 穿墙螺栓及预留孔 6.5.1 穿墙螺栓尺寸为 m30l ，双螺母，l 为墙体厚度。 6.5.2 穿墙螺栓预留孔：从第 3 层顶板剪力墙或梁开始设置。预留孔通过预埋 件实现, 预埋件与临近钢筋焊连,以确保预留孔位置准确。 6.6 爬架与塔吊关系 6.6.1 塔吊附墙杆应避让提升底座所在位置。 6.6.2 爬架在升降过程中若遇塔吊附墙杆阻挡，只需将相应位置处爬架杆件暂 时拆除，通过后立即恢复即可。 6.7 爬架与施工电梯关系 在主体结构施工时，施工电梯追随在爬架下面；主体结构封顶后，施工电 梯处的爬架拆除。 7 7、爬架组装流程图、爬架组装流程图 8 8、爬架的安装、爬架的安装 8.1 首先搭设爬架组装平台。组装平台高度为自第 1 层顶板下返 1.3 米，组装 平台要求如下： 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -6- 落地架外排立杆距结构外沿 1600 mm。 外沿设 1.5 m 高防护拦杆。 稳固且能承受 3kn/m2 的均布荷载。 8.2 将提升底座摆放在提升点处。在安装底座时，先复核附墙点处结构尺寸和 爬架平面布置图是否相符。 摆放底座时，把放制动轨的一端面向建筑物，不要摆反；底座离墙距离宜 从安装穿墙螺拴处直接量取，以避免差错。 底座定位后，应与楼内支撑架或其它固定物拉结，防止移位。 8.3 脚手架搭设： 8.3.1 在提升底座上插放竖向主框架，要保持良好的垂直度，要随时检查内侧 立杆离墙距离是否正确。 8.3.2 基本尺寸及注意事项: 立杆纵距1.80 米，大横杆步距 1.80 米，架宽 0.9 米。 相邻大横杆接头应布置在不同立杆纵距内。 最下一步大横杆和小横杆使用双排杆，以保证架体整体刚度。 相邻立杆接头不得在同一步架内。 8.3.3 脚手架每搭设两步,在窗洞处应与楼内支撑架或其它固定物拉结,确保脚 手架稳定。 8.3.4 脚手架外立面满搭剪刀撑。 8.3.5 脚手架底层满铺脚手板，以上每隔两步架铺设一层。脚手板用铁丝与钢 管扎牢。 8.3.6 脚手架外侧及底部挂密目安全网。底部要与墙面实现全封闭。 8.3.7 所有扣件连接点处须涂白色油漆，以观察脚手架结点处扣件是否滑移。 8.4 升降承力结构的安装 8.4.1 穿墙螺栓预留孔：确保穿墙螺栓预留孔位置准确十分重要！ 预留孔水平绝对偏差应10 mm（相对于定位轴线） ； 两预留孔水平相对偏差应20 mm（水平投影差） ； 预留孔垂直偏差应20 mm（相对于梁底） 。 8.4.2 安装升降承力结构 在脚手架搭设一层高度时,开始安装升降承力系统。 将第一根横梁用穿墙螺栓安装在墙上，然后安装斜拉钢丝绳。 在结构施工上升一层时,安装第二根横梁。 在第一根横梁与第二根横梁之间安装竖拉杆和斜拉杆。 开始安装导轨,使其位于横梁上的导轮之间。 随着结构施工上升,安装第三根横梁。 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -7- 在第二根横梁与第三根横梁之间安装竖拉杆和斜拉杆。 8.4.3 安装注意事项： 葫芦要严格按设计位置悬挂，避免脚手架升降时葫芦刮到横梁。 8.5 动力及控制系统的安装 8.5.1 使用电动环链葫芦时，应遵守产品使用说明书的规定。 8.5.2 葫芦使用前应检查、清洗，加机油、黄油，发现部件损坏应及时更换。 8.5.3 葫芦环链须定期用钢丝刷刷净砂浆等赃物，并加刷机油润滑。要采取防 水、防尘措施。 8.5.4 在葫芦悬挂处的同层脚手架上安置电动控制台，要搭一小房间加锁，防 止无关人员进入，并能遮风避雨。 8.5.5 控制台应设漏电保护装置。 8.5.6 三相交流电源总线进控制台前应加设保险丝及电源总闸。 8.5.7 升降动力线必须用四芯（41mm2）胶软线，其中一芯接地；动力线沿途 绑扎在钢管上时，须作绝缘处理。 8.5.8 要避免升降动力线在升降中拉断。 8.5.9 所有葫芦接通电源后，必须保持正反转一致。 9 9、爬架的升降、爬架的升降 9.1 爬架升降流程图： 9.2 将葫芦挂好并进行预紧，各葫芦环链松紧程度应一致。 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -8- 9.3 进行升降前的检查，并填写“附表四：桁架导轨式爬架升降前检查记录表” 。 9.4 除操作人员外，其他人员不得在脚手架上滞留。建筑物周围 20 米内严禁站 人，并设专人监护。 9.5 松开斜拉钢丝绳，解除脚手架与建筑物之间的约束。 9.6 各提升点要速度均匀，行程一致。 9.7 要加强升降过程中检查，主要内容有: 升降是否同步。当相邻两点行程高差大于 30mm 时，应停止升降，通过点 控将架子调平。 支架是否出现明显变形。若变形明显，应停止升降，找出原因，进行处 理。 检查葫芦运行是否正常，链条是否翻链，扭曲。 是否有影响升降的障碍物（升降前检查时就应该排除掉） 。 9.8 升降到位后，在底座处用钢管顶住墙壁，然后紧固斜拉钢丝绳，恢复脚手 架与建筑物之间的约束。 9.9 进行升降后的检查，并填写“附表五：桁架导轨式爬架升降后加固检查记 录表”。 9.10 在下列情况下禁止进行升降作业: 下雨、下雪、五级以上大风等不良气候条件下。 视线不良时。 分工、任务不明确时。 1010、爬架的使用、爬架的使用 10.1 在爬架升降作业完毕，并填写“爬架升降后加固检查记录表” （见附表五） 后方可使用。 10.2 爬架允许有三个操作层同时作业，每层施工荷载不超过 2kn/m2。 10.3 所有与爬架有牵连的其它设施（如物料平台等） ，在使用时应由建筑结构 独立承担其引起的荷载。 10.4 爬架不得施加集中荷载，不得施加动荷载。 10.5 外墙模板不得以爬架作为加固支撑。 10.6 禁止下列违章作业:利用爬架吊运物品；在爬架上推车；在爬架上拉结吊 装缆绳；拆除爬架部件；起吊时碰撞扯动脚手架。 1111、桁架导轨式爬架高空拆除、桁架导轨式爬架高空拆除 11.1 爬架拆除是爬架使用中最后一个环节，要克服松一口气的想法，要思想上 重视、管理上到位，现场应安排专人负责，统一指挥，杜绝各行其是。应分工 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -9- 明确，避免随心所欲。 11.2 先搭设拆除平台，要求满足： 平台面靠近爬架底座，使爬架坐落在拆除平台上。 外沿距爬架外排立杆 300mm；外沿设 1.2m 高防护拦杆。 11.3 调紧斜拉钢丝绳,将脚手架连墙加固。 11.4 在拆除前清除脚手架上的杂物、垃圾。 11.5 拆除人员佩戴三宝, 拆除区域设警戒线，无关人员不得进入。 11.6 拆除顺序应遵循以下原则： 先拆上后拆下、严禁上下同时拆。 先拆外侧后拆内侧、严禁内外同时拆。 先拆钢管后拆爬架升降设备。 先拆两提升点中间后拆提升点。 架体拆完后再拆除斜拉钢丝绳。 11.7 拆除一般按以下顺序： 第一步：拆第三节主框架高度范围内脚手板、安全网、拆横杆、立杆、剪刀 撑后，拆除第三节主框架。 第二步：拆第二节主框架高度范围内脚手板、安全网、拆横杆、立杆、剪刀 撑后，拆除第二节主框架；随后拆除最上一根横梁及与之相连的竖拉杆、斜拉 杆、斜拉钢丝绳。 第三步：在水平支承框架上层里外侧、下层里外侧用通长钢管加固，为整体 拆除起吊作准备。 第四步：松开水平支承框架与第一节主框架的连接螺栓，用塔吊整体吊至地 面拆除。 第五步：拆除下层斜拉钢丝绳，将第一节主框架与底座用塔吊整体吊至地面 拆除。 第六步：拆除最最后两根横梁及与之相连的竖拉杆、斜拉杆。 11.8 拆除中注意事项： 拆除的物件应轻拿轻放,严禁抛扔。 拆除的物件应随拆随运，避免堆至楼面，造成吊运困难。 拆除的物件及时清理、分类集中堆放。 1212、质量保证措施、质量保证措施 12.1 穿墙螺栓预留孔埋件：确保穿墙螺栓预留孔埋件位置准确。 预留孔水平绝对偏差应10 mm（相对于定位轴线） ； 两预留孔水平相对偏差应20 mm（水平投影差） ； 预留孔垂直偏差应20 mm（相对于梁底） 。 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -10- 12.2 导轨（竖向主框架）垂直偏差不应大于 5，且不应大于 60mm。 12.3 脚手架基本尺寸及注意事项: 立杆纵距1.50 米，大横杆步距 1.80 米，架宽 0.9 米。 相邻大横杆接头应布置在不同立杆纵距内。 相邻立杆接头不得在同一步架内。 12.4 架体搭设完毕，试提升一层后，由总包方组织验收。 1313、爬爬架架安安全全使使用事项用事项 在爬架使用全过程中，应认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针。 13.1 施工人员应遵守现行建筑施工高处作业安全技术规范 （jgj80） 、 建筑 安装工人安全技术操作规程 （80 建工劳字第 24 号）的有关规定。各工种人 员应基本固定，并持证上岗。 13.2 施工用电应符合现行施工现场临时用电安全技术规范 （jgj46-2005） 的要求。 13.3 架体外侧用密目安全网围挡并兜过架体底部，底部还应加设小眼网，密目 安全网和小眼网都应可靠固定在架体上。 13.4 物料平台应单独设置、单独升降，不得与爬架共用传力杆。 13.5 五级以上大风、下雨、下雪、浓雾及夜间禁止进行升降作业。 13.6 落实安全检查工作，特别是升降前和升降后固架检查，认真进行检查记 录。 13.7 提升前钢丝绳预紧过程中，应避免引起过大超载。 13.8 升降作业过程中，必需统一指挥，分工明确，指令规范，并配备必要巡视 人员。 13.9 在进行升降作业时，外架上不得进行施工作业，无关人员不得滞留在脚手 架上。 13.10 升降作业过程中，应防止电动葫芦发生翻链、绞链现象。 13.11 穿墙螺栓的位置一定要准确，爬架升降时,应随时检查导轨是否过度挤压 横梁或脱离导轮约束。 13.12 升降到位后，脚手架必需及时固定，在没有完成固定工作并办交接手续 前，脚手架操作人员不得下班或交班。 13.13 在拆装时要随时检查构件焊缝状况、穿墙螺栓是否有裂纹及变形。 13.14 滑轮、各导轮及所有螺纹均应定期润滑，确保使用时运动自如，装拆方 便。 13.15 升降控制台应专人进行操作，禁止闲杂人员进入。 13.16 在使用过程中，脚手架上的施工荷载需符合设计规定，严禁超载，严禁 放置影响局部杆件安全的集中荷载。建筑垃圾应及时清理。 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -11- 13.17 爬架只能作为操作架，不能作为外模板的支模架。 13.18 不得随意减少、移动、拆除爬架的零部件。 1414、桁架导轨式爬架计算、桁架导轨式爬架计算 1 1概述概述 桁架导轨式爬架从功能上可划分为三部分:架体结构,由竖向主框架、水平 支撑桁架、脚手管、脚手板等组成；升降机构及安全装置，由横梁、拉杆、穿 墙螺栓、提升钢丝绳、斜拉钢丝绳、吊点横梁、底座、制动轨、导轨等组成； 升降动力设备，由电动葫芦、电缆线、电控柜等组成。 其中前两部分，即架体结构、升降机构及安全装置为本设计计算书的检算 对象。 1.11.1 计算遵守的规范、规程计算遵守的规范、规程 建筑结构荷载规范(gb50009-2001) 钢结构设计规范(gb50017-2003) 冷弯薄壁型钢结构技术规范(gb50018-2002) 钢结构工程施工及验收规范(gb50205-2001) 起重机设计规范 （gb3811-83） 建筑施工安全检查标准 （jgj59-2011） 1.21.2 计算方法计算方法 按照附着式升降脚手架设计和使用管理办法规定,附着支承装置按“概 率极限状态法”进行设计，承载能力极限状态材料强度取设计值，使用极限状 态材料强度取标准值；吊具、索具按“容许应力法”进行设计。 1.31.3 计算单元的选取计算单元的选取 计算单元的选取原则是符合附着式升降脚手架设计和使用管理规定 。 桁架导轨式爬架设计支承跨度6.6m,选择计算单元的计算跨度为 6.6m。 桁架导轨式爬架设计架体全高与支承跨度乘积一般小于 110m2。故选取计 算单元的架体全高与支承跨度乘积 110m2，此时风荷载最大。 综上所述, 本设计计算书选取一支承跨度 6.6m 的一榀脚手架作为计算单元。 2.2.荷载计算荷载计算 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -12- 2.12.1 恒载恒载( (标准值标准值):): 恒载即脚手架结构及其上附属物自重，包括立杆、大横杆、小横杆、剪刀 撑、护栏、扣件、安全网、脚手板(挡脚板)、电闸箱、控制箱、主框架、底部 支撑桁架、安装在脚手架上的爬升装置自重。 脚手架结构自重: 立杆：23（12.8 m-1.8m）38.4n/m=2.53kn 大横杆:286.6m38.4n/m=4.05kn 扶手栏杆:76.6m38.4n/m=1.77kn 小横杆:241.4m38.4n/m=1.29kn 剪刀撑：212.82m38.4n/m=0.99kn 扣件：每根立杆对接扣件 2 个，每根大横杆、扶手栏杆直角扣件 5 个、对 接扣件 1 个，每根小横杆直角扣件 2 个；剪刀撑每根旋转扣件 7 个。 直角扣件：（235+242）13.5n/个=2.20kn 旋转扣件：2714.6n/个=0.204kn 对接扣件：（62+231）18.5n/个=0.65kn 脚手架结构自重（以上合计）:g=13.68kn 1k 安全网自重: g=0.01kn/m 84.48 m =0.84kn 2k 22 脚手板(挡脚板)自重: 脚手板重量:0.35kn/m (1.20m6.6m)3=8.32kn 2 挡脚板重量:0.14kn/m (0.20m6.6m)3=0.55kn 2 g =8.32kn+0.55kn=8.87kn 3k 电闸箱、电控箱系统自重: g=3.84kn 4k 主框架自重：g=5.23kn 5k 底部支撑框架：g=3.06kn 6k 安装在脚手架上的爬升装置有底座和吊点横梁。 g=1248.0 n +152.6n =1.40kn 7k 以上各项合计为恒载(标准值): 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -13- g = g+g+ g+g+g+ g+g =36.92kn k1k2k3k4k5k6k7k 2.22.2 活载活载( (标准值标准值):): 施工荷载 在使用工况下，结构施工时按两层（每层 3 kn/m）计算，装修施工时按三层（每层 2 2 kn/m）计算，且两种情况下，施工荷载总和均不得超过 6 kn/m；在升降工况下，施 22 工荷载按 0.5 kn/m计算。 2 a. 在使用工况下, 施工荷载按 6kn/m计算: 2 q =6kn/m(6.6m1.2m)=47.52kn k 2 b.在升降工况下, 施工荷载按 0.5kn/m计算: 2 q =0.5kn/m(6.6m1.2m)= 3.96kn k 2 风荷载计算 按 =0.7 ksz0 式中: 风荷载体型系数,脚手架外挂密目安全网。挡风系数 =0.5, =1.3=0.65。 ss 风压高度比系数。按地面粗糙度 b 类,200m 高空考虑,=2.61。 zz 基本风压,取 =0.35kn/m。 00 2 风荷载标准值: =0.7 =0.70.652.610.35kn/m =0.42kn/m ksz0 22 3.3.升降承力结构构件计算升降承力结构构件计算 3.13.1 受力分析受力分析 升降承力结构是由横梁和竖拉杆、斜拉杆通过铰联接，并由穿墙螺栓附着在 建筑物上的一次超静定结构。其受力特点是：在升降工况下,架体荷载由提升钢 丝绳以集中荷载的形式作用于底层横梁外端。附墙的三层横梁兼具导向功能， 同时横梁、穿墙螺栓还受风荷载水平作用。 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -14- 升降承力结构受恒载+施工荷载+风荷载共同作用。各荷载标准值取值如下： 恒载g = 36.92kn k 施工荷载q=3.96kn k 风荷载wk=0.42kn/m 84.5m2=35.48kn 2 3.23.2 各荷载标准值作用下内力计算各荷载标准值作用下内力计算 计算简图如下： 在计算简图中，横梁附墙用的穿墙螺栓简化为铰支座，此简化偏于安全； 鉴于竖拉杆受力与层高无关，而横梁和斜拉杆受力与层高大小成反比，与横梁 长度成正比，层高 3.0m，横梁长度 2.1m。 风荷载对墙面表现为压力时，对横梁形成压力，它与恒载+施工荷载对横梁 产生的压力叠加，是横梁最不利受力状态。风荷载作用由三根横梁共同承担， 为安全计，乘不均匀系数 1.5，每根横梁因风荷载产生的压力为： （压）kn knwk 74.17 2 84.35 5 . 1 3 风荷载对墙面表现为吸力时，穿墙螺栓产生拉力峰值，是穿墙螺栓最不利 受力状态。 风荷载作用由三对穿墙螺栓共同承担，为安全计，乘不均匀系数 1.5，每对穿墙螺栓风荷载产生的拉力为： （拉）kn knwk 74.17 2 84.35 5 . 1 3 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -15- 风荷载对竖拉杆和斜拉杆没有影响。 各荷载标准值作用下内力见下表（单位：kn） 杆件及受力类别恒 载施工荷载风荷载 nab 00 17.74（压） ncd13.85(压)1.49(压)17.74（压） 横 梁 nef13.85(压)1.49(压)17.74（压） nad23.08(拉)2.48(拉) 斜拉 杆 ncf23.08(拉)2.48(拉) nbd 00 杆 件 轴 力 竖拉 杆 ndf18.46(拉)1.98(拉) nva 18.461.98 a 点 nta13.85(拉)1.49(拉)17.74(拉) nvc 18.461.98 c 点 tc n 00 17.74(拉) nve 00 穿 墙 螺 栓 e 点 nte13.85(压)1.49(压)17.74(拉) 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -16- 3.33.3 横梁稳定计算横梁稳定计算 内力组合 从内力表中知：在恒载+施工荷载共同作用下，横梁 cd、ef 受压值同为最 大，这里以横梁 ef 为计算对象。内力组合设计值算式为： )( 0风风施施qcqqjdcqgjdgef nnknkn 式中：0结构重要性系数，0=0.9 g、q恒载、活载分项系数，g=1.2,q=1.4 d动力系数, d=1.05 c 施、c 风施工荷载、风荷载的组合值系数，其值均为 0.85。 kj荷载变化系数，kj=2.0 ng、nq 施、nq 风恒载标准值、施工荷载标准值、风荷载标准值对横梁 ef 产生的拉力。 nef=0.9(1.21.052.013.85 kn+1.40.851.052.01.49 kn+1.40.8517.74kn)=53.76 kn 横梁稳定计算 横梁的最大计算长度: l=2.1m 14 号工钢:a=21.5cm iy=17.3mm 2 =0.488121 3 . 17 1 . 2 i l mm m y 22 2 /215/ 2 . 51 0.488 21.5cm 53.76kn mmnfmmn a nef 导向轴计算 横梁腹板上焊两滚筒，用于安装导向轴（33、q235） 。导向轴上设 424 滚套，导轨在导向轴约束下垂直升降，防止架体向内、外倾覆。还承受风荷载 作用并通过横梁将其传至建筑物上。 导向轴对称布置在横梁两侧，悬臂长度 l=60mm。风荷载由两侧导向轴分担 （计算风荷载已乘不均匀系数 1.5,故偏于安全） 。 剪力： kn kn q87 . 8 2 74.17 弯矩：m=ql=8.87kn60mm=532.2 kn mm 导向轴（33、q235）截面特性如下： a=854.87mm2wz=3526.3 mm3 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -17- 因此： fv=125n/mm2 2 2 / 8 . 13 87.854 87 . 8 3 4 3 4 mmkn mm kn a q 22 3 /215/9 .150 3 . 3526 2 .532 mmnfmmkn mm knmm w m z 3.43.4 拉杆计算拉杆计算 斜拉杆与竖拉杆相比,长细比及所受拉力均较大，将其作为计算对象。 长细比验算 拉杆杆身为 424 无缝钢管，其回转半径 i=13.51mm 拉杆允许计算长 mmi i l 472951.13350 设计中拉杆计算长度均小于此值。 内力组合： )( 0施施qcqggdj nnkn 式中：0结构重要性系数，0=0.9 g、q恒载、活载分项系数，g=1.2,q=1.4 d动力系数, d=1.05 c 施施工荷载的组合值系数，其值均为 0.85。 kj荷载变化系数，kj=2.0 ng、nq 施恒载标准值、施工荷载标准值对拉杆产生的拉力。 n=0.92.01.05（1.223.08kn+1.40.852.48kn）=57.92kn 套管强度计算 424 无缝钢管截面积 a=477.28mm 2 205n/mm=f 121.4n/mm 477.28mm 92.57 22 2 kn a n 螺杆强度计算 螺杆净截面积 2 22 0 0 16.452 4 2414 . 3 4 14 . 3 mm d a 215n/mm=f 128.1n/mm 452.16mm 92.57 22 2 0 kn a n 螺纹牙强度计算 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -18- 外螺纹剪应力: 2 1 / 8 . 32 69 . 32414 . 3 1 92.57 mmn mmmm kn bzdk n z 式中：kz荷载不均匀系数，1 30 655 d z kz d1外螺纹小径，d=24mm b螺纹牙根部宽度，b=0.65z=3.9mm z螺纹圈数，z=6 外螺纹弯曲应力: 2 2 2 1 /8 .56 6)9 . 3(3214 . 3 1 392.573 3 mmn mmmm mmkn zbdk nh z 式中：h螺纹牙工作高度，h=3mm 焊缝强度计算 2 / 4 . 142 18.11657 . 0 mmn mmmm n f 1.22f =1.22160n/mm =195n/mm f 22 式中：hf焊缝高度，hf=5mm lf焊缝长度，lf =3.14d=3.1437mm=116.18mm 连接销轴强度检算 横梁与拉杆是通过销轴连接的,销轴为 q235 钢,规格 20。 =92.2n/mm f =125n/mm 4 2014 . 3 2 92.57 4 14 . 3 2 22 kn d n 2 v 2 3.53.5 穿墙螺栓计算穿墙螺栓计算 桁架导轨式爬架高四层，有三层附墙，每层附墙有 2 根 m30 穿墙螺栓 （q235a，普通螺栓） ，计 6 根 m30 穿墙螺栓。m30 穿墙螺栓参数及承载力设计 值如下： 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -19- 螺纹处有效面积：a =560.6mm e 2 受剪承载力设计值：n =nf =1130n/mm b vv 4 3.14d2 b v 4 303.14 2 2 =91.85kn 受拉承载力设计值：n =a f =560.6mm 140n/mm =78.54kn b te b t 22 承压承载力设计值：n =dt f =30mm12mm305n/mm b c b c 2 =63.32kn 穿墙螺栓受力分为升降工况和使用工况两种情况。 在升降工况下传力路线: 恒载和施工荷载 升降承力结构钢丝绳挂点 穿墙螺栓(附墙支座反力) 建筑结构;风荷载 横梁 穿墙螺栓 建筑结构。 恒载和施工荷载对穿墙螺栓产生拉力或剪力，风荷载对穿墙螺栓产生拉力。 在图一中，a 点穿墙螺栓在恒载和施工荷载作用下，受剪拉复合作用,在诸 穿墙螺栓中最为不利。 内力组合设计值算式为： )( 0施施vqcqvggdjv nnkn )( 0风风施施tqcqtqjdcqtgjdgt nnknkn 式中：0结构重要性系数，0=0.9 g、q恒载、活载分项系数，g=1.2,q=1.4 d动力系数, d=1.05 c 施、c 风施工荷载、风荷载的组合值系数，其值均为 0.85。 kj荷载变化系数，kj=2.0 nvg、nvq 施恒载标准值、施工荷载标准值对穿墙螺栓产生的剪力。 ntg、ntq 施、ntq 风恒载标准值、施工荷载标准值、风荷载标准值对穿 墙螺栓产生的拉力。 剪力：nv=0.92.01.05(1.218.46kn+1.40.851.98 kn)=46.32 kn 拉力:nt=0.9(1.21.052.013.85 kn+1.40.851.052.01.49 kn+1.40.8517.74kn)=53.76 kn 185 . 0 54.78 76.53 85.91 32.46 22 22 b t t b v v n n n n nv=46.32 knn = 63.32kn b c 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -20- 在使用工况下,a、c 点（图一）穿墙螺栓均要挂斜拉钢丝绳,使穿墙螺栓 产生剪应力和拉应力。四根斜拉钢丝绳共同承担的恒载为 36.92kn，施工荷载 为 47.52kn，为安全起见，乘以 1.5 的不均匀系数。 风荷载对穿墙螺栓产生拉力 : n t 风=17.74kn 单根穿墙螺栓剪、拉力设计值分别为: kn qg n kqkg v 41.375 . 1 4 )52.474 . 192.362 . 1 (9 . 0 5 . 1 4 )( 0 kn nqg h l n tqkqkgt 53.44 74.1785. 04 . 1)52.4785. 04 . 192.362 . 1 ( 4 5 . 1 8 . 2 1 . 2 9 . 0 )( 4 5 . 1 0 风 170. 0 54.78 53.44 85.91 41.37 22 22 b t t b v v n n n n nv=37.41knn = 63.32kn b c 4 4制动轨计算制动轨计算 防坠制动装置是为了防止在升降过程中，提升机具发生故障而引发脚手架 坠落事故。即当提升机具发生故障失效时，升降过程中的恒载和施工荷载转而 由制动轨来承担。各荷载标准值取值如下： 恒载g =36.92kn k 施工荷载q =3.96kn k 4.1 内力组合 按附着式升降脚手架设计和使用管理规定要求，内力组合设计值算式为： )( 0施qqggjz nnkkn 式中：0结构重要性系数，0=0.9 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -21- g、q恒载、活载分项系数，g=1.2,q=1.4 kz冲击系数, kz=1.5 kj荷载变化系数，kj=2.0 ng、nq 施恒载标准值、施工荷载标准值对制动轨产生的拉力。 n=0.91.52.0（1.236.92kn+1.43.96kn）=134.58kn 4.2 轨身强度计算 10 号工钢:a=14.3cm 2 = =94.2n/mm f=215n/mm a n 2 14.3cm 134.58kn 22 4.3 焊缝强度计算 吊点板之间焊缝相对较短,作为检算对象。 l =4（120mm- 10mm）=440mm = =87.4n/mm f l0.7h n f 440mm5mm0.7 134.58kn 2 1.22 f=1.22160n/mm =195n/mm f 22 4.4 吊点挂板截面强度计算 吊点挂板截面为 120mm12mm,上有一 38 销轴孔,板净截面积: a =（120mm-38mm）12mm=984mm 2 = =136.8n/mm f=215n/mm a n 2 984mm 134.58kn 22 4.5 连接销轴强度计算 连接销轴受双剪,每个剪面承受剪力: kn n p29.67 2 134.58kn 2 a=1133.5mm 4 3.14d2 4 (38mm)3.14 2 2 = =59.4n/mm f =125n/mm a p 2 1133.5mm 67.29kn 2 v 2 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -22- 5.5.提升钢丝绳计算提升钢丝绳计算 提升钢丝绳的设计破断力: f=kq=640.88kn=245.3kn g 式中: k安全系数,k=6.0 q起重重量,q=40.88kn(升降工况下荷载标准值) 选用 63719.5，公称抗拉强度=1961n/mm2的钢丝绳,其破断力 276.5kn f g =245.3kn 。 6.6.斜拉钢丝绳计算斜拉钢丝绳计算 在使用工况下, 恒载和施工荷载由四根斜拉钢丝绳共同承担。 恒载标准值为 36.92kn，施工荷载标准值为 47.52kn，斜拉钢丝绳竖向分力： kn knknq p k 11.21 4 52.4792.36 4 gk 外侧斜拉钢丝绳与水平面夹角较小,其所受拉力较大。 外侧斜拉钢丝绳水平投影: l =0.90m+0.40m=1.30m 外侧斜拉钢丝绳铅垂面投影为一个层高,取:h=3.1m。 外侧斜拉钢丝绳所承受拉力标准值 : = h hl g t 22 kn kn 8.22 1.3 1.33.1 11.21 22 取安全系数 k=6,则斜拉钢丝绳设计破断力: f=kt=622.8kn=136.9kn g 选用 63715，公称抗拉强度1813n/mm2的钢丝绳,其破断力 154.35kn f g =136.9kn 。 7.7.附着支承处结构强度计算附着支承处结构强度计算 爬架附着支承点设于剪力墙或梁上，需验算剪力墙或梁垂直于墙面的局部 压力。 按配置间接钢筋考虑，剪力墙（梁）两侧分别与横梁座板和垫板接触，垫 板面积相对较小，与其接触的混凝土局部承压相对不利。垫板尺寸如图： 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -23- 混凝土局部承压面积： al=230mm80mm=18400mm2 混凝土局部承压计算底面积： ab=390mm240mm=93600mm2 26 . 2 18400 93600 l b a a 安装穿墙螺栓预留 2w41 孔： 2 2 17.2639 4 4114 . 3 2mmak 混凝土承压净面积： aln = al ak=18400mm2 2639.17mm2=15760.83 mm2 混凝土局部受压承载力（混凝土强度达 c10）： 1.5fc al n=1.52.26515760.83=267.15kn 穿墙螺栓拉力: nt=13.85kn2=27.70 kn 1.5fcal n =267.15kn 8.8.葫芦吊点横梁计算葫芦吊点横梁计算 吊环强度计算 吊环采用 q235a，25 圆钢弯制，弯曲半径 r=40mm 吊环允许荷载 f0= r 4k ss w ks截面形状系数，圆形截面 ks=1.7 s材料屈服强度，s=235mpa 【四川省泸县第九建筑工程有限公司】 桐梓楚米重庆工业园区综合大楼 -24- w截面抗弯模量 w=1523mm3 32 3.14d3 32 253.1