GHGJ50工具化附着式升降脚手架计算单元简图

1、 /12GHGJ50工具化附着式升降脚手架计算单元简图：1.计算依据序号法律、法规、规范性文件名称文件号1建筑施工安全检查标准JGJ59-20112建筑施工工具化附着式升降脚手架安全技术规范JGJ202-20103建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20114混凝土结构工程施工规范GB50666-20115钢结构设计规范GB50017-20036建筑结构荷载设计规范GB50009-20127建设部建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定建建2000230号.8建筑机械使用安全技术规程JGJ33-20129建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-201110起重机械超载保护装置安全技术规

2、范GB12602-199011企业标准工具化附着式升降脚手架Q/GH003-20132.荷载计算计算脚手架单个机位跨度6米，高度20米，脚手板宽度0.66米。2.1静荷载项次构配件名称重力值备注1导轨标准节+导轨中节59X9.8+57X3X9.8=2254N长度14.4米2吊点桁架+下吊点(25+8.9)X9.8=332N1套3立杆(31X3X4+31X2X4+20.6X4)X9.8=6884N18米4根，20米4根4密封底板82X9.8X3=2411N1层3单元6米长5带密封板钢网脚手板(43+15+6.6)X9.8X3=1899N1层3单元6米长6钢网脚手板43X9.8X4X3=5057N

3、4层3单元6米长7立杆连接件5.2X9.8X(3+1)=204N1层3单元4件8立杆三角撑12X9.8X5X(3+1)=2352N5层3单元各4件9外防护网(30+0.3X4)X9.8X9X3=8256N9个/单元，4个连接板/单元，3单元计算10水平桁架28X9.8X3=823N1个/单元，3单元计算11扶手杆7X9.8X4X3=823N4个/单元，3单元计算静载合计F=30894N（含导轨和吊点）F=28709N（不含导轨和吊点）C（含导轨）5149/米（不含导轨）4785N/米2.2活荷载项次计算荷载重力值备注1三步同时作业F=0.66X6X2000X3=23760N2000N/m2，脚

4、手板宽0.66米2二步同时作业F=0.66X6X3000X2=23760N3000N/m2，脚手板宽0.66米3提升时F=0.66X6X500X2=3960N51500N/m2，脚手板宽0.66米2.3风荷载W=ux口xwKSZO基本风压W=450N/m2（宁波，50年一遇）高度修正系数J=1.97（建筑物高度按300m,B类地区）z体型系数u=1.3（基本值）s冲孔钢网挡风系数=0.6u=X1.3=0.6X1.3=0.78sW=0.78x1.97x450=691N/m2k荷载合计计算系数系数数值系数数值恒载分项系数Ya=1.35活载分项系数Yq=1.4不均匀系数Y=1.32冲击系数Y=2c荷

5、载效应组合计算项目荷载效应组合纵横水平杆，水平支承桁架，使用过程中的固定吊拉杆和竖向主框架，附墙支座，防倾及防坠落装置永久荷载+施工活荷载EF=YaF+YqF13=1.35X30894+1.4X23760=74971N（防倾覆时）竖向主框架脚手架立杆稳定性0永久荷载+施工荷载永久荷载+0.9（施工荷载值+风荷载），按最不利计算0EF=YaF+YqF13=1.35X30894+1.4X23760=74971NEQ=YaF+0.9(YqF+6X18X691)13=1.35X30894+0.9X(1.4X23760+74628)=138810N选择动力设备时，选择永久荷载+升降过程EF=F+F215

6、钢丝绳及吊索具时，横吊梁及其吊拉杆计算活荷载=1.35X30894+1.4X3960=47251N，坠落冲击力：F二Y(30894+3960)=69708N连墙杆及连墙件风荷载+5.0kNEQ=6X6X691=24876N2225各构件的计算4.1附墙支座的计算4.1.1附墙支座如右图示，其荷载确认：竖向荷载：1、使用时按：永久荷载+施工活荷载计算，即EF=YaF+YqF13=1.35X30894+1.4X23760=74971N计算时，按2个支座受力，考虑不均匀受力，则单个附墙支座的受力为：F=y刀F/2=1.3X74971一2=48731N2、提升时单个附墙支座受冲击荷载，取冲击系数Y=2

7、,cF=69708N比较1项和2项，竖向荷载取两者的大值计算：F=69708N水平荷载：按连墙件计算：刀Q二6X6X691=24876N2竖向荷载使用时偏心产生的水平力，偏心G=0.8m计算：Q=EQX0.8一3.9=138810X0.8一3.9=28474N3水平荷载合计：Q=EQ+Q=24876+28474=53350N234.1.2附墙支座背板的计算背板如右图示，Q235材质，f=215N/mm2,竖向力作用时，固定螺栓固定在背板中部时受力最为不利L型断面受弯矩作用，F=69708N，l=50mm,F/2F/2M=Fl/2=1742700Nmm,L型断面抗弯截面模数计算如下：e=(aH2

8、+bd2)/2(aH+bd)=(10X492+20X102)一2一(10X49+20X10)=23.3mme=H-e=35.7mm21I=(Be3-bh3+ae3)/3=(30X23.33-20X13.33+10X35.7a)一3=262473mm4W=I/e=262473一23.3=11265mm3,o二M/W=154.7MPaVf=215N/mm2，满足要求水平力作用时，固定螺栓固定在背板中部时受力最为不利，与侧板构成F=69708N，l=115mm,M=Fl/2=4008210Nmm,L型断面抗弯截面模数计算如下：e=(aH2+bd2)/2(aH+bd)=(10X2502+120X102

9、)一2一(10X250+120X10)=86mm1F/2e=H-e=164mm21I=(Be3-bh3+ae3)/3=(130X863-120X763+10X1643)一3=24706533mm4，W=I/e=24706533一86=287285mm3,o=M/W=14MPaf=215N/mm2，满足要求4.1.3附墙支座横板的计算使用时，横板前端由固定扣件将竖向荷载传至横板。计算单个附墙支座的竖向受力为：F=y刀F/2=1.3X74971一2=48731N2横板前端为T型构件，如右图示，Q235材质，f=215N/mm2,T型断面受弯矩作用，F=48731N,1=28mm,M=Fl/2=68

10、2234Nmm,T型断面抗弯截面模数计算如下：e=(aH2+bd2)/2(aH+bd)1=(6X702+42X102)一2一(6X70+42X10)=20mm480e=H-e=50mm21I=(Be3-bh3+ae3)/312=(48X103-42X103+6X503)一3=252000mm4，W=I/e1=252000一20=12600mm3,o=M/W=54.1MPaf=215N/mm2，满足要求横板作连墙件承受水平拉力，水平荷载：Q=24876N3对横板开孔处产生外倾作用，1=(218-140)/2-6=33mm,其弯矩为：M二Q1/2=24876X33一2=410454Nmm,316i

11、_7抵抗弯矩的最小断面为L型断面，如右图示。L型断面抗弯截面模数计算如下：e=(aH2+bd2)/2(aH+bd)=(10X672+60X62)一2一(10X67+60X6)=22.8mme=H-e=44.2mm21I=(Be3-bh3+ae3)/3=(70X22.83-60X16.83+10X44.23)一3=469559mm4，W=I/e=469559一22.8=20594.6mm3,o二M/W=19.9MPaVf=215N/mm2，满足要求4.1.4附墙支座横板下立板的计算下立板Q235材质，f=215N/mm2,竖向荷载取大值，即坠落时的冲击力：F=69708N产生的弯矩：M=Fl=6

12、9708X155=10804740Nmm,截面为189X8钢板2块，W二ab2/6=8X1892一6=47628mm3o=M/2W=113.4MPaf=215N/mm2，满足要求4.1.5附墙支座转卡轮轴的计算竖向荷载取大值，即坠落时的冲击力：F=69708N转卡轮轴受剪力，Q235材质，t=125N/mm2,受剪面积：A=nR2/4=3.14X262/4=530.66mm2,t=F/2A=65.7MPat=125N/mm2，满足要求4.1.6附墙支座转卡轮的计算竖向荷载取大值，即坠落时的冲击力：F=69708N转卡轮2个轮齿受剪力作用，选用ZG270-500材料，许用剪力t=120N/mm2

13、,受剪面积：A=ab=12X24.5=294mm2,t=F/2A=118.6MPat=120N/mm2，满足要求4.1.7附墙支座内轮卡齿的计算竖向荷载取大值，即坠落时的冲击力：F=69708N,内轮卡齿凹槽受剪力作用，选用ZG270-500材料，许用剪力t=120N/mm2,受剪面积：A=ab=52X16=832mm2,t=F/A=83.8MPat=120N/mm2，满足要求4.1.8附墙支座内轮卡齿轴的计算竖向荷载取大值，即坠落时的冲击力：F=69708N转卡轮轴受剪力，选用35钢，许用剪力t=170N/mm2,受剪面积：A二nR2/4=3.14X202/4=314mm2,t=F/2A=1

14、11MPat=170N/mm2，满足要求4.2穿墙螺栓的计算穿墙固定附墙支座和吊挂件的螺栓均采用M30螺栓副，螺栓有效截面积：A=561mm2,1s螺栓在使用时承受剪力和向外的拉力，应符合下列公式的要求：普通螺栓：(N/Nb)2+(N/Nb)2】1/2W1，4.8级螺栓：fb=170N/mm2，fb=140N/mm2，分别按使用工况和坠落两种工况计算。使用时附墙支座螺栓承受竖向荷载为：N=F=48731(N)，使用时附墙支座承受最大拉力为组合风荷载的水平力：Q=EQ+Q=24876+28474=53350N，23Nb=nnd2Xfb/4=nX302X140/4=98960(N),vvvNb=n

15、de2nfb/4=26.732XnX170/4=95397(N),其中：n=1.n=1则：(N/Nb)2+(N/Nb)21/2V七=(48731/98960)2+(53350/95397)21/2=0.7451满足要求。坠落时附墙支座螺栓承受竖向荷载为：N=F=69708(N)，V坠落时承受最大拉力为偏心荷载产生的水平力：Q=Q=53350N，3(N/Nb)2+(N/Nb)21/2=(69708/98960)2+(53350/95397)21/2=0.8991满足要求。吊挂件固定螺栓在提升时所承担的竖向荷载和水平荷载均小于附墙支座使用时的载荷，M30螺栓副满足吊挂件的使用要求。4.3上吊挂件及

16、其焊缝的验算4.3.1上吊挂件受拉设计计算吊挂件吊环采用28的圆钢，吊环轴用32的圆钢，Q235材质，f=215N/mm2,T=125N/mm2吊环截面积：A=615(mm2)吊挂件提升时承重：P=1.35X30894+1.4X3960=47251N升f=47251/(2X615)=38.4(N/mm2)f=215N/mm2,满足要求4.3.2上吊挂件焊缝强度计验算：焊缝采用母材直角焊，双面满焊h6mm，由建筑结构荷载设计规范GB50017-2003中“直角角焊缝的强度应按下列公式计算：在通过焊缝形心的拉力、压力或剪力作用下：当力垂直于焊缝长度方向时，0=N/hlWBfw，当力平行于焊缝长度方

17、向时，t=N/hlWfw，焊缝强度许用设计fVewtffVewf值：角焊缝抗拉、抗压、抗剪：Tp=118N/mm2总焊缝长度：工L=200X4=800(mm),焊缝有效高度：h=0.7h=0.7X6=4.2(mm)ef承受平行于焊缝长度方向的荷载为：N=P=47251NV升f=N/hl=47251/h工L=47251/(4.2X800)vVewe=14(N/mm2)Vt=118N/mm2，满足要求p4.4下吊点桁架计算4.4.1下吊点桁架与导轨用5套M16螺栓副连接，强度足够，计算略。升降设备钩挂在下吊点桁架耳板处上，如右图示最危险断面截面积为A=(59-14)X12=540mm2,S断则:=

18、47251/2A=47251/(2X540)=44N/mm2f=215N/mm2满足要求4.4.2连接耳板处焊缝强度计验算总焊缝长度：工L=145X2+70.5X4=572(mm)焊缝有效高度：h=0.7h=0.7X6=4.2(mm)承受平行于焊缝长度方向的荷载为：N=P=47251Nf=N/hl=47251/h工L=47251/(4.2X572)vVewe=20N/mm2t=118N/mm2,满足要求p4.5导轨及导轨与架体连接螺栓受力计算导轨制作为成型框架，导轨与立杆连接后的断面如右图示。导轨主要承受垂向荷载，该垂向荷载又分为里、外两个力作用在导轨上，导轨外侧由定型的脚手架架体承载。按“容

19、许应力设计法”进行计算，fWf、TWf。导轨杆制作材料为48X3.5钢管，截面积A=489.2mm2,S1导轨外杆为80X40X3.0方钢管，截面积A=660.8mm2,S2导轨小横杆及小斜杆为32X3.25钢管，截面积：A=293.5mm2。S3许用应力f=215N/mm2，f=125N/mm24.5.1导轨内侧承载计算v单个附墙支座的使用时的竖向受力为：F=y刀F/2=1.3X74971一2=48731N，2即为导轨内立杆的竖向受力。P=P=F=48731N，12P=PX(3602+1802)1/2/3602L2=48731X402.5/360=54484N，P=PX180/360=487

20、31X180/360=24366N该处承载杆件为32X3.25钢管A=293.5mm2S3斜杆压应力：o=P/A=54484/293.5-Ui2L2LS3=186N/mm2Vf=215N/mm2满足要求横杆压应力：o=P/A=24366/293.52N2NS1=83N/mm2f=215N/mm2满足要求导轨3900mm长度内设计有5个三角结构，单个三角结构即可满足要求，5个三角结构完全满足施工需求。4.5.2导轨外侧立杆承载计算导轨外侧立杆：80X40X3.0方钢管2根，截面积A=660.8mm2,S2P=F=48731N，2o=P/2A=48731/(2X660.8)2L外2S2=37N/m

21、m2f=215N/mm2满足要求4.5.3导轨与架体连接螺栓抗剪验算每个导轨通过6个M16螺栓与架体连接，螺栓抗剪截面积为157mm2,2根螺栓承载抗双剪验算为：t=P/(4X157)=48731/(4X157)2=77.6N/mm2t=125N/mm2，满足要求4.5.4静止状态下导轨小横杆的抗变能力导轨立面结构形式如右图示，小横杆采用32X3.25无缝钢管，As=293.4mm2,小横杆中心采用70mm宽垫块承力，按“容许应力设计法”进行计算，f=M/WWf，f=F/AWfvtsvW=n(D4d4)/(32D)=3.14X(324-25.54)/(32X32)=1918.8(mm3)，Mm

22、ax=PL/8=48731X(1404870)/8=134010Nmm2f=Mmax/W=134010/1918.8=70(N/mm2)f=215N/mm2，满足要求4.5.5架体坠落时，小横杆的抗弯及小横杆端头处和与导轨焊缝处的抗剪验算4.5.5.1小横杆抗剪验算F=P=69708(N)，T坠2A=2X293.4=586.8mm2sf=F/2A=69708/586.8=119N/mm2f=125N/mm2,满足要求v4.5.5.2焊接处焊缝抗剪验算焊缝采用母材直角焊，整个外园满焊，则由建筑结构荷载设计规范GB50017中“直角角焊缝的强度应按下列公式计算：在通过焊缝形心的拉力、压力或剪力作用

23、下：当力垂直于焊缝长度方向时，of=Ny/hlWB，当力平行于焊缝长度方向时，tf=Ny/hl現，焊缝强度许用设计值：角焊缝抗拉、抗压、抗剪：Tp=118N/mm2f勺小横杆与导轨管焊接处的焊缝高度h5mm焊缝长度L=2nd=2XnX32=200.96mm焊缝抗剪截面积A=Lh/2=200.96X5/2=710.4(mm2)TOC o 1-5 h zS1NNf=F/2A=69708/710.4=98N/mm2T，=118N/mm2，满足要求vTsf4.5.5.3坠落时小横杆抗弯验算F=P=69708No坠L=1404876=16mmMmax=FL/8=69708X16/8=139416Nmmo

24、f=Mmax/W=139416/1918.8=73(N/mm2)f=125N/mm2，满足要求v工具化附着式升降脚手架单元的设计验算5.1荷载确认工具化附着式升降脚手架单元在平面长度方向上有三种规格，即有2.4米、2.0米和1.8米三种，脚手板净空宽度均为0.66米，立面上，高18米，按最不利情况的2.4X18米的脚手架单元进行计算。5.1.1静荷载项次构配件名称重力值备注1立杆(31X3X2+31X2X2+20.6X1X2)X9.8=3442N16米2根，18米2根2密封底板98X9.8X1=960.4N1层1单元2.4米长计算线载：400N/米3带密封板钢网脚手板(52+15+6.6)X9

25、.8X1=721.3N1层1单元2.4米长4钢网脚手板52X9.8X4X1=2038N4层1单元2.4米长5立杆连接件5.2X9.8X2=101.9N1层1单元2件6立杆三角撑12X9.8X5X2=1176N5层1单元各2件7外防护网(36+0.3X4)X9.8X9X1=3281N9个/单元，1单元计算8水平桁架34X9.8X1=333.2N1个/单元，1单元计算9扶手杆8X9.8X4X1=313.6N4个/单元，1单元计算静载合计F=12367Nc线荷载：5153N/米5.1.2施工荷载项次计算荷载重力值备注1三步同时作业F=0.66X2.4X2000X3=3168N长度方向线载：1320N

26、/米2二步同时作业F=0.66X2.4X3000X2=9504N41长度方向线载：1980N/米5.2脚手板大横杆的验算脚手板由纵向由3根60X30X3方钢管和2.5mm花纹钢板焊接制作，受力计算简化3根方管受力，查表，W=6832mma,I=204960mm4,脚手板纵向荷载合计：q=1.35X400+1.4X1980=3312N/米=3.312N/mm，按两端铰支,M=qL2/8=3.312X24002/8=2384640Nmmo=M/3W=2384640一(3X6832)=116.3N/mm2f=215N/mm2,满足要求挠度计算：V=5qh/384EIJ:03丈1100AC24005.

27、3脚手板面板的验算J川丨丨川丨丨川丨丨川丨丨=5X3.312X24004一(384X2.06X105X3X204960)=11.3mmW2400/150=16mm,满足要求强度计算:面板由于与框架和筋板焊接，可按三面固定，一面简支的双向板计算，350/3300.95,查表得：K=0.0247取10mm宽的板条为计算单元，在10mm长度的线载为：q=3.312X10/660=0.05N/mmM=Kql2=0.0247X0.05X3502=151.3NmmmaxWx=bH2/6=10X2.52一6=10.4mmao二M/Wx=151.3一10.4maxmax=14.5N/mm2f=215N/mm2,满足要求挠度验算：V=Kql4/100EIV,挠度系数为0.677，V=0.677Xql4/100EImax=0.677X0.05X3504/(100X206000X10X2.53/12)=0.189mmV=1.5mm,满足要求5.4脚手架单元立杆的计算脚手架单元立杆为80X40X3.5方钢管制作而成，截面积为791mm2，其惯性半径为:i=28.11mm,则其长细比为：入二口l/i=1X3600/28.11=128入=210，满足要求使用时附墙支座螺栓承受竖向荷载为：N=F=48731(N)，即为立杆共同承担的竖向荷载