附着升降脚手架计算书

附着升降脚手架计算书附着升降脚手架计算书 一 编制依据一 编制依据 本计算书中涉及的主要国家或行业规范 标准请参照表 1 1 表 1 1 类别名称编号或文号 冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB50018 2002 钢结构设计规范 GB51007 2003 国标 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定 建 2000 230 号 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 行标 建筑钢结构焊接规程 JGJ81 91 二 工程概况二 工程概况 1 工程建设概况见表 2 1 表 2 1 工程名称工程地址 建设单位设计单位 结构形成最大高度 层数总面积 主要楼板厚度主要剪力墙厚度 标准层高建筑周长 备注 2 PJ 1 装配桁架式升降脚手架技术参数见 2 2 表 2 2 升降脚手架搭设高度13 0 米立杆横距0 9 米 升降脚手架最大跨度7 2 米立杆纵距1 5 米 升降脚手架最大侧悬挑3 0 米步距1 8 米 升降脚手架最大回悬挑 500mm搭设跳板 步数 3 升降脚手架最大悬挑支座500mm跳板形式木脚手板 竹笆 同时作业步数主体施工期间 2 步 装修阶段 3 步 使用荷载限制 结构施工期间作业的每步 3KN 装修施工期间作业的每步 2KN 三 三 PJ 1装配桁架式升降脚手架荷载标准值装配桁架式升降脚手架荷载标准值 1 静荷载标准值 升降脚手架搭设高度为 13 0 米 立杆采用单立管 搭设尺寸为 立杆纵距 1 5 米 立杆横距 0 9 米 立杆步距 1 8 米 脚手板采用木脚手板 竹笆 其荷载标准值按 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 中表 4 2 1 1 取值 0 35KN 计算 挡脚板采用木脚手板 竹笆 其荷载标准值按 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 中表 4 2 1 2 取值 0 14KN 计算 每步的挡脚杆和 2 道防护栏杆都采用 483 5 的钢管 脚手架外侧满挂绿色密目安全网 其荷载标准值按照侧面投影面积 0 005KN 计算 PJ 1 装配桁架式升降脚手架主要使用材料及其参数见表 3 1 表 3 1 材料名称 6 3 槽钢 14 槽钢 483 5 的钢管 80604 方钢 60604 方钢 A 8 4 2 18 51 24 89 210 56 28 96 2 IX 51cm4Ix 563 7cm4I 94 26cm4I Iy 11 9cm4Iy 53 2cm4 I 12 194 Iy 59 64cm4 I 47 07cm4 ix 2 45cmix 5 52cmix 2 988cmi iy 1 18cmiy 1 7cm ix 1 58cm iy 2 376 cm ix 2 29cm W5 08cm3 g6 63kg m14 53kg m3 84kg m7 03kg m 1 采用 483 5 的钢管的构件的长度 立 杆 L 1332 78m 大横杆 L 278 5 119m 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 2 3 13 2 8 22 3 13 4 架体结构边柱的缀条 横杆缀条 7 根 斜缀条 6 根 共两片 L 2 6 70 9 41m 2 6 13 9 0 水平支撑 水平剪刀撑 L 2 1 8 4 39m 22 48 1 架体内的水平斜杆 L 34 27m 22 29 0 护栏 L 293 54m 采用 483 5 钢管的构件的总长度为 79 119 76 61 41 39 27 54 495m L 所用钢管的总重量为 G 4953 89 1926kg 采用槽钢匚 6 3 的架体构件为架体结构的边柱 长 11m 共 2 根 所用槽钢匚 6 3 的总重量为 G槽 4116 6 290kg 采用囗 60604 的架体构件为架体结构的边柱 长 11m 共 2 根 所用囗 60604 的总重量为 G方 2117 0336 154kg 则架体结构的自重为 对架体边柱考虑 10 的构造系数 G G G槽 G方 1 1 1926 1 1 290 154 2414kg 2 脚手板自重 板宽 0 9m 长 8m 厚 04m 按原计算考虑有 3 步脚手板 根据荷载规范木脚手板的自重取 0 35KN m2 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 G安全网 1 212813 130kg 4 固定支架及支撑 一个支座重量 60kg G支座 602 120kg 永久荷载汇总见表 3 2 表 3 2 序号构件重量备注 1架体结构 G2414kg 2脚手板 Gp690kg 3安全网 GN130kg 4支座 GC120kg 总计3354kg3354kg 33 54KN 2 施工活荷载标准值 根据荷载规范 施工均布活荷载标准值如表 3 3 表 3 3 类别标准值 KN m2 备注 装修脚手板2 结构脚手架3 根据 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 及 建筑施工附着升降 脚手架管理暂行规定 230 结构施工按二层同时作业计算 使用状况时按每层 3KN m2计算 升降及坠落状况时按每 层 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 m2计算 升降及坠落状况时按每 层 5KN m2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 3 风荷载 根据 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 及 建筑结构荷载 规范 WK 0 7 s zw 式中 Wk 风荷载标准值 kn m2 z 风压高度变化系数 按 B 类地高 100 米的高层建筑上施工考虑 取 2 1 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 脚手架迎风面积 脚手架挡风面积 Wo 标准基本风压 取 0 05KN m2 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 10 Wk 1 10 24 0 26KN m2 荷载总汇见表 1 7 表 3 4 荷载名称静荷载活荷载风荷载 38 4KN 施工状态 荷载标 准值 34 5KN 9 6KN 升降状态 0 26KNmm2 本计算书中采用的强度设计值见下表 表 3 5 钢材的强度设计值 冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB500018 2002 钢材牌号抗拉 抗压和抗弯 抗剪 v端面承压 磨面顶紧 Q235205N mm2120N mm2310N mm2 表 3 6 焊缝的强度设计值 冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB500018 2002 钢材牌号对接焊缝角焊缝 抗压 w c 抗拉 w t 抗剪 w v 抗压 抗拉和抗剪 w f Q235 205N mm2175N mm2120N mm2140N mm2 表 3 7C 级普通螺栓连接的强度设计值 冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB500018 2002 类别性能等级 4 6 级 4 8 级 抗拉 w t 165N mm2 抗剪 w v 125N mm2 四 大横杆计算四 大横杆计算 大横杆按照三跨连续梁进行绕度和强度计算 按照大横杆 上面的脚手架板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形 1 均布荷载值的计算 大横杆的自重标准值 P1 0 0384KN m 脚手板的荷载标准值 P2 0 350 9 2 0 1575KN m 活荷载标准值 Q 30 9 2 1 35KN m 静荷载计算值 q1 1 20 384 1 20 1575 0 235KN m 活荷载计算值 q2 1 41 35 1 89KN m 2 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩计算公式如下 M1MAX 0 08q1 2 0 10Iq22 跨中最大弯矩为 M1 0 080 235 0 1011 89 1 52 0 427KN m 支点最大弯矩计算公式如下 M2MAX 0 1q1 2 0 117q22 支点最大弯矩为 M2 0 10 235 0 1171 89 1 52 0 55KN m 选择支点弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算 108 27KN mm2 205N mm2 W M 5080 1055 0 6 所以大横杆抗弯强度满足要求 3 抗剪强度计算 最大剪力考虑为三等跨连续梁上面荷载组合示意图中的第二种组合情况下最大剪力 起计 算公式为 V 0 6q1 0 617q2 支点最大剪力为 V 0 60 235 0 6171 89 1 5 1 961KN 剪切强度为 4 625N mm2 120N mm2 A V 424 103 961 1 f v 所以大横杆抗剪切强度满足要求 4 绕度计算 最大绕度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的绕度 计算公式如下 Vmax 0 677 0 99 EI q 100 4 1 EI q 100 4 1 三跨连续梁均布荷载作用下的最大绕度 钢材弹性模量 E 206103N mm2 V 0 6770 235 0 991 89 15004 10012 191042 06105 4 1mm 大横杆的最大绕度小于 1000 150mm 与 10mm 满足要求 5 小横杆的计算小横杆的计算 小横按照简支梁进行强度和绕度计算 大横杆在小横杆的下面 小横杆每 600mm 设置搭 设 用大横杆支座的最大反力计算值 在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形 1 荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1 0 0384KN m 脚手板的荷载标准值 P2 0 3500 600 0 210KN m 活荷载标准值 Q 3 0000 600 1 800KN m 荷载的计算值 P 1 20 035 1 20 210 1 41 800 2 814KN m 2 抗弯强度计算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯 矩计算公式如下 Mqmax q 8 2 集中荷载最大弯矩计算公式如下 Mpmax 3 1P M 1 20 0384 1 20 210 0 92 8 2 8140 9 3 0 874KN m 0 874 172 05KN mm2 W M 5080 106 小横杆的计算抗弯强度小于 205 0N mm2 满足要求 3 抗剪强度计算 最大剪切计算公式 V q1 2 2P 2 1 20 0384 0 900 2 22 814 2 2 832KN 最大剪切强度为 V A 2 8321000 424 6 681N mm2 125N mm2 fv 小横杆的计算剪切强度小于125N mm2 满足要求 4 绕度计算 最大绕度卡里为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的绕度和均布荷载最大绕 度计算公式如下 Vqmac 1384 5 4 E q 集中荷载最大绕度计算公式如下 Vpmax 172 9 43 22 E P 小横杆自重均布荷载引起的最大绕度 V1 5 00 03849004 3842 050105107831 00 0 029mm 集中荷载标准值 P 0 0384 0 210 1 800 2 045KN m 集中荷载标准值最不利分配引起的最大绕度 V2 2045900 39002 49002 9 722 05105107831 0 2 533mm 最大绕度和 V V1 V2 2 262mm 小横杆的最大绕度小于 1050 0 150 与 10mm 满足要求 六 扣件抗滑里的计算六 扣件抗滑里的计算 纵向或横向水平杆与立杆连接时 扣件的抗滑承载力按照下式计算 规范 5 2 5 R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值 取 8 0KN R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 1 荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1 0 03840 9 2 0 017KN 大横杆的自重标准值 P1 2 0 03841 500 0 115KN 脚手板的荷载标准值 P2 0 3500 91 500 2 0 236KN 活荷载标准值 Q 3 0000 91 500 2 2 025kn 荷载的计算值 R 1 20 017 1 20 115 1 20 236 1 42 025 3 276KN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求 当直角扣件的拧紧力矩达到 40 65N m 时 实验表明 单扣件在 12KN 的荷载下会滑动 其抗滑承载力可取 8 0KN 双扣件在 20KN 的荷载下会滑动 起抗滑承载力可取 12 0KN 七 脚手架荷载标准值七 脚手架荷载标准值 作用于脚手架的荷载包括静荷载 活荷载和风荷载 静荷载标准值包括以下内容 1 每米立杆承受的结构自重标准值 KN m 本例为立杆 主框架 小横杆 大横杆 中间填心杆 扣件的自重荷载之和再 换算成每米立杆的平均荷载 NG1 251010 3 7 2 3 486KN 2 脚手板的自重标准值 KN m2 本例采用脚手板 标准值为 0 35 NG2 0 351 50 93 2 0 709KN 3 外立杆上栏杆与挡脚板自重标准值 KN m 本例采用 2 道钢管栏杆 和一 道钢管挡脚板 标准值为 NG3 0 0384311 53 0 518KN 4 外立杆上吊挂的安全设施荷载 本例计算中仅包括安全网的荷载 KN m 因考虑到剪刀撑自身完全可以承担自身重量荷载而没有计算在内 8 步架 NG4 0 0051 28 0 048KN 经计算得到 静荷载标准值 NG NG1 NG2 NG3 NG4 3 486 0 709 0 51 0 048 4 75KN 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和 内 外立杆按一纵距内施工荷载总 和的 1 2 取值 经计算得到 活荷载标准值 NQ 321 50 9 2 4 05KN 风荷载标准值应按照以下公式计算 WK 0 7 sZ wo 0 70 322 10 50 0 24KN m2 考虑风荷载时 立杆的轴向压力设计值计算公式 N 1 2NC 0 85 1 4NQ 1 24 75 0 851 44 05 10 519KN 不考虑风荷载时 立杆的轴向压力设计值计算公式 N 1 2NC 1 4NQ 1 24 75 1 44 05 11 37KN 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 Mw 0 851 4WkLah2 10 0 851 40 260 91 82 0 091KN m 其中 Wk 风荷载基本风压标准值 KN m2 Ia 立杆的纵距 m H 立杆的步距 m 八 立杆的稳定性计算八 立杆的稳定性计算 1 不考虑风荷载时 立杆的稳定性计算 A N 其中 N 立杆的轴心压力设计值 N 11 37KN 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 1 i 1800 0 7 15 9 162 的结果查 JGJ1230 2001 附录 C 表 C 得到 0 268 i 计算立杆的截面回转半径 i 1 58cm 15 8mm 1 计算时取的脚手架步高 m 1 1 8m 计算长度系数 根据压杆的约束条件情况来取的系数 依据脚手架纵 横方向都有横杆约束的情况去 0 70 A 立杆净截面面积 A 4 89cm2 489mm2 钢管立杆受压强度设计值 N mm2 经计算得到 11 37 0 268489 86 76N mm2 f f 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 00N mm2 不考虑风荷载时 立杆的稳定性计算 f 满足要求 2 考虑风荷载时 立杆的稳定性计算 A N W MW f 其中 N 立杆的轴心压力设计值 N 10 519KN 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 1 i 1800 0 715 9 162 的结果查表得到 0 268 i 计算立杆的截面回转半径 i 1 58cm 15 8mm 1 计算时取的脚手架步高 m 1 1 8m 计算长度系数 根据压杆的约束条件情况来取的系数 依据脚手架 纵横方向都有横杆约束的情况取 0 70 A 立杆净截面面积 A 4 89cm2 489mm2 W 立杆净截面模量 抵抗矩 W 5 080cm3 5080mm3 Mw 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩 Mw 0 851 4WkLah2 10 0 851 40 260 91 82 0 091kn m 钢管立杆受压强度计算值 N mm2 经计算得到 10519 0 268 489 91000 5080 80 266 17 913 98 188N mm2 f 钢管立杆抗压强度设计值 f 205 00N mm2 考虑风荷载时 立杆的稳定性计算 f 满足要求 九 主框架计算九 主框架计算 1 荷载计算 荷载标准值 Gk 3450kg 34 5KN 施工活荷载标准值 Qk 机结构施工 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 30 882 38 4KN 升降 坠落状态 0 50 882 6 4KN 主框架构造示意图 主框架高 11m 每步 1 8m 方钢 0 27 210 4 163 1029 2 8 1155 11800 0 i 槽钢 0 304 21012 152 1046 2 8 1155 1 1800 0 i 取其中较小值考虑计算 考虑风荷载时 主框架的轴向压力设计值计算公式 N 1 2NG 0 851 4NQ 1 234 5 0 851 438 4 87 096KN 不考虑风荷载时 主框架的轴向压力设计值计算公式 N 1 2NG 1 4NQ 1 234 5 1 438 4 95 16KN 2 不组合风荷载状态下 2 1 稳定性计算 f A N 其中 N 主框架的轴心压力设计值 N 95 16KN 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 0 27 i 计算主框架的截面回转半径 i 2 29cm 22 9mm 1 计算时取的脚手架步高 m 1 1 8m 计算长度系数 根据压杆的约束条件情况来取的系数 依据脚手架纵 横方向都有横杆约束的情况取 0 70 A 主框架净截面面积 A 28 4 8 96 25 76cm2 2576mm2 主框架受压强度计算值 N mm2 经计算得到 95 16 0 272576 136 818N mm2 f f 主框架抗压强度设计值 f 205 00N mm2 不考虑风荷载时 主框架的稳定性计算 f 满足要求 3 组合风荷载状态下 3 1 稳定性计算 f W M A N w 其中 N 主框架的轴心压力设计值 N 87 096KN 轴心受压立杆的稳定系数 由长细比 0 27 i 计算主框架的截面回转半径 i 2 29cm 22 9mm 1 计算时取的脚手架步高 m 1 1 8m 计算长度系数 根据压杆的约束条件情况来取的系数 依据脚手架纵 横方向都有横杆约束的情况取 0 70 A 主框架净截面面积 A 28 4 8 96 25 76cm2 2576mm2 主框架受压强度计算值 N mm2 经计算得到 87 096 0 272576 91000 32 31000 126 16 2 817 128 977N mm2 f f 主框架抗压强度设计值 f 205 00N mm2 考虑风荷载时 主框架的稳定性计算 f 满足要求 10 支座 连墙件 计算 正常施工状态下 支座荷载设计值 不考虑风荷载时 主框架的轴向压力设计值计算公式 N 1 2NG 1 4NQ 1 234 5 1 438 4 95 16KN N支座 N 2 95 16 2 47 58KN 支座轴向力设计值 N1 N1w No 式中 N1 支座轴向力设计值 N1w 风荷载产生的连墙件轴向力设计值 No 支座约束脚手架平面外变形所产生的轴向力本计算书中取 5KN N1 0 2614 87 2 5 13 85 18 85KN 1 剪力墙支座 1900 支座 固定螺栓距 LAB 400mm 强度计算 支座受力分析图 由受力分析结果得 0A FB 47 58KN 压力 0B FA 40 96KN 拉力 TA N支座 47 58KN NBC 67 28KN NAB 47 58KN 由受力分析结果得 0A FB 47 58KN 压力 0B FA 78 325KN 拉力 TA N支座 47 58kn NBC 67 28kn NAB 47 58kn 相关参数 钢材弹性模量 E 206103N mm 2 强度设计值折减系数 按照薄壁型钢结构取 0 95 绕度设计值 L 150mm 薄壁型钢抗弯设计值 Q235 205N mm2 支座连接杆采用 2 根 6 3 槽钢或 60804 方钢 6 3 槽钢截面特性 A 16 89cm2 Ix 102 5cm4 Wx 32 53cm3 60804 方钢截面特性 A 6080 5272 1056mm2 Ix 1 12 60803 52723 942592mm4 Ix mm A Ix 88 29 1056 946562 IY 1 12 80603 72523 596352