附着式升降脚手架设计计算书

1、附着式升降脚手架设计计算书设计计算本计算书主要内容包括：荷载计算、架体结构构件计算、架体结构主框架杆件强度和稳定性验算、提升工况验算、底部桁架杆件强度和焊缝验算、支座验算、穿墙螺栓验算。计算依据：1、建筑结构荷载规范 （gb 50009-2001）2006年版2、钢结构设计规范 （gb 50017-2003）3、冷弯薄壁型钢结构技术规范 （gb 50018-2002）4、建筑施工工具式脚手架安全技术规范 jgj 202-2010爬架主要计算参数：一、计算参数以一个单元为计算对象。架体高度14.4米,跨度6.0米，宽度0.9米，架体立杆间距1.5米，步距1.8米，小横杆间距1.5米。考虑施工误差

2、计算荷载时取架体高度14.5米，跨度6.24米。其他不变。计算按使用工况、升降工况和坠落工况分别考虑。二、计算简图见下页计算示意图。河南天立建筑工程附着式脚手架架体计算示意图三、荷载计算1、恒荷载标准值g主框架及架体所采用的材料规格及截面特征参数为：6.348.33.6a=8.4cmi=51cmi=11.9cmi=2.45cmi=1.18cmz=1.36cma=5.06cmi=12.7cmi=1.59cmw=5.26cm（1）采用48.33.6钢管的构件长度：立 杆：l=14.532=87m 大横杆：l=296.24=112m 小横杆：l=951.2=54m 纵向支撑（剪刀撑）：l=4=39m

3、（按单片剪刀撑计算） 主框架结构边柱的斜缀条：14根，共两榀。l=214=36m 底部桁架支撑：l=24=19m 底部桁架上下弦水平支撑：l=24=14m护栏：l=29=18m ；钢管采用48.33.6mm规格钢管构件的总长度为：l=379m 所用钢管的总重量为：g=37939.7=15046n 采用6.3槽钢的架体构件为架体结构的边柱，长14.5m共四根。所用6.3槽钢的总重量为：g=414.56.63410=3848n 采用48钢管的架体构件为架体结构的边柱，长14.5m共两根。所用48钢管的总重量为： g=214.539.7=1151n 则架体结构的自重为（对架体边柱考虑10%的构造系数

4、）：g= g+（g+ g）1.1=15046+（3848+1151）1.1=20545n （2）脚手板自重：板宽0.9m，长6.24m，厚4cm,考虑有四步脚手板，脚手板为木脚手板。根据荷载规范木脚手板自重取0.35kn/m。脚手板的重量为：g=6.240.90.354=7862n （3）安全网：安全网的重量为：g=0.01kn/m14.56.24=905n （4）固定支架及支座：固定支架及支座的重量约为：1500n （5）扣件：使用直角扣件150个，旋转扣件20个，对接扣件40个。扣件的重量为：g=13.2150+14.620+18.440=3008n 恒荷载汇总表：序号构件重量备注1架体结

5、构20545n2脚手板7862n3安全网905n4支座1500n5扣件3008n总计33820n2、施工活荷载标准值q根据荷载规范：施工活荷载标准值（表4.1.2-3）工况类别同时作业层数每层活荷载标准值（kn/m）注使用工况结构施工23.0装修施工32.0升降工况结构装修施工20.5施工人员、材料、机具全部撤离坠落工况结构施工20.5；3.0使用工况下坠落时，其瞬间标准荷载为3.0kn/m；升降工况下坠落其标准值为0.5 kn/m装修施工30.5；20使用工况下坠落时，其标准荷载为2.0kn/m；升降工况下坠落其标准值为0.5 kn/m（1）结构施工：使用工况：3.026.240.9=33.

6、7kn 升降、坠落工况：0.526.240.9=5.6kn （2）装修施工：使用工况：2.036.240.9=33.7kn 升降、坠落工况：0.526.240.9=5.6kn 施工活荷载q取：33.7kn 3、风荷载风荷载标准值（w）应按下式计算：w=.式中：w-风荷载标准值（kn/m） ； -风压高度变化系数，应按现行国家标准建筑结构荷载规范gb50009的规定采用；按b类地区高100米的高层建筑上施工考虑，取2.1 ； -脚手架风荷载体型系数，应按表4.1.2-4的规定采用，表中为挡风系数，应为脚手架挡风面积与迎风面积之比；密目式安全立网的挡风系数应按0.8计算；-基本风压值，应按现行国家

7、标准建筑结构荷载规范gb50009-2001（2006年版本）附表d.4中n=10年的规定采用，安徽阜阳地区取0.45 kn/m；工作状态应按本地区的10年风压最大值计算，升降及坠落工况，可取0.25 kn/m计算；-风振系数，一般可取1，也可按实际情况选取。本地取值0.7。表4.1.2-4 脚手架风荷载体形系数背靠建筑物状况全封闭敞开开洞1.01.3风荷载标准值w=0.72.11.30.80.45=0.69kn/m 因此风荷载为：0.6914.56.24=62kn 四、荷载分项系数恒荷载：=1.2 活荷载：=1.4附加安全系数：=1.43 （使用工况）附加荷载不均匀系数：=1.3 （使用工况

8、）附加荷载不均匀系数：=2.0 （升降及坠落工况）冲击系数：=2.0 （使用工况）1、脚手板强度计算：脚手板自重标准值为0.35kn/m，板上的活荷载为2kn/mq=0.351.2+21.4=3.22kn/m ；按跨度为1.5米的三跨连续梁计算，并考虑最不利的活荷载位置，m=3.221.50.91.5=0.9kn.m （1）、强度计算：w=bh=90040=240000mm=3.7n/mmf=11n/mm经验算脚手板的强度满足要求。（2）、挠度计算：挠度应按下列公式验算：式中：e=9000n/mml=1.5m=bh=90040=4800000mmq=q0.9=3.220.9=2.9kn/m经验

9、算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的三跨连续梁计算，并考虑连续梁活荷载的最不利位置。p=3.221.50.9=2.18kn (1)、强度计算：=式中： m=0.213pl=0.2132.181.5=0.70kn.m w=5.2610mm=133n/mmf=205n/mm（查表得）经验算大横杆强度满足要求。（2）、挠度计算：挠度按下列公式验算：式中：l=1.5me=20610n/mm=1.2710mmq=p/1.5=1.45kn/m=p=2.18kn经验算大横杆的挠度满足要求。3、立杆强度计算：材料特征：采用48.33.6mm钢管材料长细比：=

10、113.2150 经验算立杆符合安全要求。五、架体结构主框架计算及提升工况验算1、荷载计算恒荷载标准值g：33.8kn结构施工：施工活荷载标准值q：33.7kn装修施工：施工活荷载标准值q：33.7kn在使用工况下单榀主框架的计算荷载为：(33.81.2+33.71.4) 1.30.9=102kn 在升降、坠落工况下单榀主框架的计算荷载为：(33.81.2+5.851.4) 20.9=88kn 2、受力分析计算边柱的几何尺寸：主框架承受的荷载作用在截面形心处，若将受力点移至槽钢侧，则等效附加弯矩为：m=1020.2274=23.2kn.m（1）使用状态，在风荷载作用下：按正常使用工况下三等跨连

11、续梁计算弯矩，顶部悬挑2.4m（小于4.5m满足规范要求）经计算得：、主框架受力简图如图5-1、主框架弯矩图如图5-23、在使用工况下主框架强度和稳定性验算、主框架计算数据及截面参数取计算内力：m=23.2+4.3=27.5kn.m n=102kn截面参数：槽钢a=16.8cm,钢管a=5.06cm，全截面a=21.86cma=22.8cm，a=67.2cm槽钢i=251=102cm,钢管i=12.7cmi=（i+22.8a）+（i+67.2a）=31698cmw=i/l=31698/67.2=472cm,w=316.1=32.2cmi=42.73cm、主框架强度验算强度验算：n/mm215n

12、/mm、主框架整体结构验算主框架计算长细比：,缀条面积：5.06cm,查表得 =0.940+=138n/mmf=205n/mm经验算主框架整体结构安全。、主框架单肢验算：m=28.4kn.m ,n=102kn+=+knkn肢1：， 查表得：n/mmf=205n/mm经验算肢1安全，肢2受力小于肢1，故也安全。4、升降工况验算：、因升降及坠落工况下重量和风荷载均小于正常使用工况下，故不再做主框架强度和稳定性验算，仅对防坠装置和提升构件强度验算。、防坠吊杆强度验算：吊杆构件主要验算m30吊杆抗拉强度升降工况拉力n=88kn，m30螺栓有效截面面积为561mm=n/a=88000/561=156.8

13、n/mm215 n/mm 满足要求。、提升构件验算：计算简图如下：耳板与提升梁间采用双面坡口焊缝，属于等强度连接。验算强度：n/mmf=215 n/mm耳板的冲切截面面积a=3.1412.5=490.63mm耳板受剪应力为n/mmf=215n/mm经验算提升梁截面满足使用要求。六、底部桁架验算1、各杆件内力计算恒载：g=(g+g+g+g)=32320n 活载：q=31.50.9/22=4050n桁架上弦点作用力f=（1.2g+1.4q）/10=4.5kn经计算求得各杆件内力（见附图）最不利杆件验算根据计算结果分析，最不利杆件为：拉杆n1-3=n7-8=16.1kn压杆na-1=nb-8=12.

14、4kn (此杆为竖向主框架竖肢)n3-5=n5-7=12.1kn(1)拉杆n1-3,n7-8=n/a=16100/506=31.8n/mm2(2)压杆na-1,nb-8=l0/i=150/15.9=95150, =0.626=n/a=12400/(0.626506)=39.2n/mm2（3）压杆n3-5，n5-7=l0/i=180/15.9=114，=0.489=n/a=12100/(0.489506)=48.9n/mm2经验算满足要求2、钢管接头焊缝验算角焊缝高度h=3.5mm,焊缝长度两侧共l=100mmn/mm160n/mm故钢管端部焊缝满足要求。七、正常使用状态下支座计算（1）、支座简

15、图如下：取升降工况下只有一个支座时，压力n=88kn,附加弯矩m=880.227=19.8km.ma-a 剖面处14#工字钢的抵抗拒为w=2102=204cm端部应力n/mmn/mm该结果未包括加劲板的截面在内已满足强度要求，故支座满足要求。八、穿墙螺栓的计算（m30）计算简图如下：剪力n=56kn, 拉力n=11.73knm30圆钢抗剪强度为：n/mm2m30圆钢抗拉强度为：n/mm2依据钢结构设计规范公式 计算：=0.281经验算满足要求。九、穿墙螺栓孔处混凝土承载力验算在本方案中，最危险截面为阳台穿墙螺栓混凝土处，应对其进行承载能力验算。阳台处架体跨度为4.2m,各项荷载标准值如下：恒荷

16、载标准值g：26.1kn施工活荷载q:22.7kn在使用工况下主框架的计算荷载为：(26.11.2+22.71.4) 1.30.9=73.8kn在使用工况下一个穿墙螺栓所承受的剪力设计值为n=73.8/4=18.5kn穿墙螺栓孔处混凝土其承载力应按下式验算式中：螺栓孔混凝土受荷计算系数：混凝土局部承压强度提高系数：c25混凝土轴心抗压强度设计值：混凝土外墙厚度：b=200mm穿墙螺栓直径：d=30mm假定爬架在墙体或梁边悬挂点混凝土养护七天后承受提升荷载，混凝土强度等级为c25，混凝土强度冬期施工随龄期变化如下表所示。龄期3天5天7天10天15天t=1025%40%50%60%60%t=520%30%40%50%50