计算书(爬架-塔楼方案)
爬架设计计算书

ZC—03导轨式附着升降脚手架设计计算书第一章计算说明本计算书将反映ZC—03导轨式附着升降脚手架系统各部件的受力状况、强度及稳定性等计算内容。
主要依据是建设部《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》JGJ202-2010.一、荷载的规定:1、恒载:包括搭设架体的钢管、扣件、主框架、水平支撑框架、作业层脚手板、安全网、提升机构及固定于架体上的设备等传递给附着支撑点的全部材料、构配件、器具的自重。
2、活荷载(施工荷载):架体在工作状态下,结构施工时,按两层施工荷载(每层3KN∕㎡)计算;装修施工时,按三层施工荷载(每层2KN∕㎡)计算;架体在升降状态下,施工荷载每层0.5KN∕㎡计算。
3、风荷载:风压标准值按照《编制建筑施工脚手架安全技术规范的统一规定》计算规定,挡风面积按挡风材料、杆件的实际面积计算。
二、计算系数:1、荷载附加计算系数使用工况:K J1=1.3;升降工况:K J2=2.0;2、动力系数:Y d取1.53、恒荷载分项系数Y d取1.5活荷载分项系数Y G取1.24、组合风荷载时的荷载组合系数Ψ取1.55、冲击系数K2取2.06、主框架和水平支撑框架压杆λ≤150;拉杆λ≤3007、单一系数法复核时,其安全系数K值;对于强度设计时,K≥1.5;对于稳定设计时,K≥2.08、吊具、索具的安全系数:K≥8.0三、计算方法和计算依据1、计算方法本计算书中,主框架、水平支撑框架、附着支撑装置等按照概率极限状态设计法进行计算,按照承载极限状态设计的载荷值取设计值;按照极限的设计载荷值取标准值,防坠装置、吊具、索具按“允许应力设计法”进行计算,取强度允许值。
2、计算参考规范及手册《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)、《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》JGJ202-2010、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2011)、《钢结构设计规范》(GB50017-2011)、《冷弯薄壁型钢结构设计规范》(GB50018-2002)、《机械设计手册》、《起重机设计手册》等。
爬架设计计算书

爬架设计计算书17.1、参数信息本脚手架用途为结构脚手架,主框架采用Φ48.3×3.6钢管,水平支承桁架采用Φ48×3.0钢管,架体采用Φ48×3.0钢管,建筑物层高为3.00m,建筑物高度为96.00m,穿墙螺栓所在位置混凝土厚度200.00mm, _混凝土强度等级为C1517.2 升降脚手架荷载标准值17.2.1 永久荷载各主要构件所对应的永久荷载(恒载)详见表3.1.1。
表3.1.1 永久荷载(恒载)(1)各种型钢荷载采用Φ48×3.0钢管的构件长度:立杆:L=(16.38-1.8)m×4根+(16.38-1.5-1.8) ×4根=110.64m;——每根3个对接扣件大横杆:L=(6×2+4)根×7m=112m(每根长度按7m计算);——每根6个直角扣件小横杆:L=4根×7层×1.30m=36.4m(每根长度按1.30m计算);——每根2个直角扣件纵向支撑(剪刀撑):L=2根×根×根×m=53.24m(按单片剪刀撑计算);——共21+17+15=53个旋转扣件主框架架体结构边住的缀条:横缀条9根,斜缀条16根,L=9根×0.9m +16根×m=28.42m;水平支撑框架架体结构:L=7m×4根+1.8m×8根×8根×2根=65.26m采用Φ48×3.5钢管的构件总长度为:28.4265.2693.68L m=+=∑所用钢管的总重为:Gφ=93.68×33.3=3119.54N采用Φ48×3.2钢管的构件总长度为:110.6411236.453.24312.38L m=+++=∑所用钢管的总重为:Gφ=312.38×33.3=10402.25N所用槽钢[6.3(含Φ30圆钢)的架体构件为架体结构一侧的边柱:L=1根×14.88m=14.88m,其中Φ30圆钢(0.054N/mm)长58mm,共28个。
爬架施工专项方案也(计算书完整,并有与塔吊、施工电梯、卸料平台处的处理措施细部做法)

爬架施工专项方案(计算书完整,并有与塔吊、施工电梯、卸料平台处的处理措施细部做法)1、防坠落、倾翻措施本型附着式升降脚手架设有防坠、防倾装置:1.1 用于防倾的附着支承装置该装置用两根14a槽钢焊接成强度大、刚度好的钢梁,该钢梁焊接在附着支撑钢板上。
装配时用M30的螺栓穿过建筑物上的预留孔,用两块100×100×10的钢板一端压在支撑钢板上,另一端压在建筑结构上,再在两端带上螺母,将附着装置固定在建筑物上成为整个脚手架的受力点。
用于防倾的附着装置上设有导向、防倾滚轮,与设在竖向主框架上设置的导轨配合,可起导向、防倾作用。
1.2 用于固定防坠吊杆的独立附着支承装置该装置采用16#工字钢焊接钢梁,该钢梁焊接在附着支撑钢板上。
装配时用M30的螺栓穿过建筑物上的预留孔,用两块100×100×10的钢板一端压在支撑钢板上,另一端压在建筑结构上,再在两端带上螺母,将附着装置固定在建筑物上同样也成为整个脚手架的受力点。
其上固定防坠吊杆,工作时防坠装置的锁块在弹簧力作用下夹持吊杆,通过吊杆将升降脚手架的恒荷载及活动荷载传到建筑物上起到防坠作用,在升降时该锁块松开。
2、施工电梯口、塔吊处理措施2.1 塔吊附着处的架体处理为了保证架体顺利运行,在塔吊附着架体相交处搭设成可以拆卸的活动架,在运行时拆开该部分架体,并在运行完毕后及时恢复。
每次只能拆除一步架的钢管,并在该部分架体通过塔吊附着并恢复后再拆除下一步架。
若需拆除底部架体,则在拆除前必须清理干净架体底部的建筑垃圾。
2.2 施工电梯处的架体处理为了满足主体阶段的施工防护需要,在脚手架上运行阶段施工电梯处架体正常搭设。
装饰施工阶段由于架体下运行,同时为了满足施工电梯能够顺利运行到顶,在主体施工完毕后需要拆开施工电梯处架体。
建筑物建筑物塔吊附着处架体示意图一塔吊附着处架体示意图二塔吊附着3、整体稳定性计算一、 立杆计算及搭设高度计算 1、材料 ø48×3.2 Q235A抗拉、抗压和抗弯容许应力:ƒ=205N/mm ² 扣件、抗滑移承载能力:Rc=6kN/只φ48×3.2钢管截面几何特征:截面积 A=4π(4.8² - 4.16²)=4.5㎝2² 惯 矩 I=64π(4.8²-4.16²)=11.36㎝4模量 W=4.73㎝3装饰施工阶段施工电梯处立面图主体施工阶段施工电梯处立面图回转半径 i=412216.48.4+=1.587㎝2、荷载施工荷载每层标准值 q k =3 kN/m 2 基本风压 W 0=0.35kN/㎡(使用工况) 脚手架风载标准值 W k =0.7z μs μW 0式中 z μ——风压高度变化系数 z μ=1.79 s μ——脚手架风载体型系数 s μ=1.3ϕϕ——脚手架挡风系数,取密目网 ϕ=0.429使用工况:W 0=0.7×1.79×1.3×0.429×0.3=0.21 kN/m 2 3、架体布置及配件自重:立杆纵距 l=1.5m 横距 B=1m 步距=1.8m 步数 n=10步 架高 H 0=1.8×10=18m 钢管自重: 35N/m 扣件自重:15.5N/个 脚手板自重:350N/m 2 挡脚板自重:36N/m 护栏自重: 37.6N/m 安全网自重:40N/m由于内立杆所承担的荷载较外立杆大(多一个小横杆的挑出部分),所以验算底层内立杆的受压承载能力。
高层建筑全钢附着式升降脚手架爬架工程计算书

高层建筑全钢附着式升降脚手架爬架工程计算书一、计算依据1、《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》 JGJ202-20102、《建筑结构荷载设计规范》 GB50009-20123、《钢结构设计规范》 GB50017-20034、《建筑施工安全技术标准》 JGJ59-2011二、荷载计算按架体最大跨度计算荷载,架体高度13.5米,跨度6米,宽度0.6米,架体防护面积81米2。
2.1 恒荷载G k恒荷载G k=20618N2.2 活荷载Q k活荷载的计算应根据施工具体情况,按使用、升降及坠落三种工况来确定控制荷载标准值。
活荷载Q k=25.2KN2.3 风荷载ωkωk=βz·μz·μs·ω0βz-风振系数,一般取1;μz-风压高度变化系数,按国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用;μs-风荷载体型系数;μs=1.3φ,φ-挡风系数,为脚手架挡风面积与迎风面积之比;镀锌防火安全立网的挡风系数φ=0.6;μs=0.78;ω0-基本风压值,按国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用;ωk=1×2.1×0.78×0.35=0.57KN/m2因此风荷载F=0.57×13.5×6=46170N。
三、荷载效应组合值S依据规范取:恒荷载分项系数γG=1.2;活荷载分项系数γQ=1.4;使用工况荷载不均匀系数γ2=1.3,升降、坠落工况荷载不均匀系数γ2=2。
使用工况:S=1.3×(γG S GK+γQ S QK)=1.3×(1.2×25719+1.4×25200)=85.96KN升降工况:S=2×(γG S GK+γQ S QK)=2×(1.2×25719+1.4×4200)=73.5KN 坠落工况(使用工况):S=2×(γG S GK+γQ S QK)=2×(1.2×25719+1.4×25200)=132.3KN坠落工况(升降工况):S=2×(γG S GK+γQ S QK)=2×(1.2×25719+1.4×6300)=79.4KN 四、导轨及其连接件强度计验算导轨承载计算:导轨采用6.3#槽钢加φ25mm圆钢对接焊制作成定型框架,主要承受垂向荷载,依据规范,导轨的承受力应依据荷载效应组合值最不利情况计算。
爬架计算书

爬架计算书一、总则本设计计算书对于总高在150m以下的高层建筑施工用YF附着式升降脚手架的使用、升降、坠落工况中的架体结构、附着装置、安全装置的结构强度与刚度、抗倾翻稳定性、零部件强度与运动参数作出的力学、运动学计算。
本计算书的计算方法与计算结果亦适应于两跨以上的分段升降脚手架,但不适用于单跨的单片升降脚手架。
1、计算所采用的楼层相关信息如下2、材料选用值见3、各类材料物理性能指标选用值4、相关计算参数5、主要技术参数YF附着式升降脚手架的主要技术参数见下表,架体构造见下图 YF附着升降脚手架的设计主要技术参数表YF附着式升降脚手架单元结构示意图6、架体组成及荷载标准值7米×15.7米,7、施工活荷载标准值SQK使用工况:结构施工: SQK= (2×3)×0.9×7 = 37.8kN装修施工: SQK= (3×2)×0.9×7 = 37.8kN升降工况: SQK= (2×0.5)×0.9×7 = 6.3kN 坠落工况结构施工: SQK= (2×0.5)×0.9×7 = 6.3kN装修施工: SQK= (3×0.5)×0.9×7 = 9.45kN 水平风荷载标准值W k =βzμzμsW基本风压值,为0.40,取W0=0.40KN/m2,升降工况统一取W=0.25KN/m2每张单片立网的面积为2.42×1.5=3.63m2,每张立网上共有23400个直径8mm的小孔。
孔面积共计8×8×3.14÷4×23400=1.18m2则立网的挡风面积=3.63-1.18=2.45 m2挡风系数ϕ=2.45÷3.63=0.67(密目安全立网的取值0.8)风荷载体型系数μs=1.3ϕ=1.3×0.817=1.06风压高度变化系数μz 按B类地区150m的高层建筑施工考虑,取μz=2.38风振系数βz取1W k =βzμzμsW=1×2.38×1.06×0.40=0.99KN/m2 (使用工况)W k =βzμzμsW=1×2.38×1.06×0.25=0.618KN/m2 (升降工况)沿架体高度方向的风载线荷载为qw1=0.99×7=6.93KN/m (使用工况)qw2=0.618×7=4.33KN/m (升降工况)架体总高度H= 16.2(m)时, 跨度7米时,架体的机位静载为使用工况中: SGK=43.75KN+37.8KN=81.55KN升降工况中: SGK=43.75KN+6.3KN=50KN架体的荷载效应组合设计值使用工况中: S=1.2×34.172KN+1.4×37.8KN=94KN使用工况中: S=1.3×(1.2×34.172KN+1.4×37.8KN)=122KN升降工况中: SGK=2.0×(34.172KN+6.3KN)=80.8KN二、底部桁架的计算1、各杆件内力计算桁架及其以上部分静荷载Gk=31.1KN施工活荷载标准值Qk=37.8KN桁架上弦单节(1.5米)作用力P5= P2=(1.2Gk+1.4Qk)×1.5/(2×7)= 9.7KN桁架上弦单节(1.0米)作用力P3= P4=(1.2Gk+1.4Qk)/(2×7)= 6.4KNP1= P6=9.7/2= 4.85KNRa=Rb=(9.7×2+8.05×2+4.85×2)/2=22.6KN各杆件内力(见附图)2、桁架杆件校核由受力分析图可以看出,则最不利杆件为压杆,出现在两个支座处,为竖向压杆,受力为22.6kN;其二为受拉斜腹杆,受力为23.17kN。
塔楼外爬架施工方案

塔楼外爬架施工方案(一)、塔楼外爬架工程概述某大厦结构属框支剪力墙结构,T4~T7四栋塔楼地上一至三层为裙房,四层为转换层,五层(标高17.4m)至三十二层(标高96.6m)为标准层,标准层层高2.90m,采用导轨式爬架作为标准层的外墙脚手架,从五层开始搭设架体并安装爬升设备,至十层搭设安装完毕,并开始提升,爬架爬升至三十二层。
满足主体结构施工的防护要求,爬架下降时,满足外墙装修施工时外防护和操作架的需要。
(二)、爬架简介导轨式爬架是一种用于高层建筑施工的成套施工设备,它由底部承力桁架的组合系统、主框架、支架体系、爬升系统、荷载预警系统、动力及控制系统和安全保证系统等组成。
1.底部承力桁架的组合系统底部承力桁架组合系统又称水平支承桁架,是爬架架体的承力框架,水平框架的长度按1800模数排布,不合模数处配合950、1250、1550补齐。
结构为组拼式框架,节点连接采用焊接节点板,螺栓连接。
上下弦杆和斜腹杆采用6.3号槽钢,立杆及短横杆采用Φ48×3.5钢管,螺栓采用M20规格,水平支承架两边与提升点处的竖向主框架连接,上部与支架体系的钢管连接。
2.主框架主框架又称竖向主框架,爬升机位处对应的立杆和廊道斜杆采用定形焊接的竖向主框架,立杆采用中心间距为0.14m的双立杆,内外中心距为0.95mm,每个机位处由四至五榀主框架单元节用套筒连接。
沿架体高度方向全高设置。
3.支架体系支架体系采用WDJ多功能碗扣架搭设。
内外排满设剪刀撑,每步架于1.2m 高处设扶手杆。
按双排碗扣脚手架或双排普通钢管架的规范和要求。
4.爬升系统爬升系统由导轨组件和导轮组件组成。
导轨组件包括导轨、连墙挂板、可调拉杆、拉杆座、限位锁等部件。
沿建筑外延均匀布置,通过连墙挂板和可调拉杆固定在4~5层楼面上,将支架荷载及施工荷载均匀地传到建筑物上。
一方面它作为竖向导向装置,支架可沿其自由升降,提供了水平约束。
防止支架在升降中向内外倾斜,另一方面为爬升设备的安装、安全装置的设立提供条件。
爬架计算书(09-11-30)

DM-01型导轨框架式爬架计算书一、计算书名词含义1、竖向主框架:用于承受脚手架上的荷载并与附着支承装置连接,将荷载传递到建筑物结构上的焊接及螺栓联接而成的竖向框架。
2、水平支承框架:支承在两个相邻竖向主框架之间,并将所承受的架体竖向荷载传递给竖向主框架的空间桁架或框架。
3、附着支承装置:附着在建筑结构上与脚手架架体连接,在升降、使用过程中,承受脚手架架体荷载的支承结构。
4、支承跨度:相邻两竖向主框架轴线之间的水平距离。
5、脚手架高度:脚手架架体底面至架体顶端,不包括防护栏杆(围挡)高度的距离。
6、防坠装置:架体在升降和使用过程中防止脚手架架体坠落的装置。
7、防倾装置:在升降和使用过程中,防止脚手架架体倾覆的装置。
二、荷载规定和计算系数1.荷载规定(1)恒载:包括搭设架体的钢管和扣件、竖向主框架、水平支承框架、作业层脚手板、安全网、轨道以及固定于架体上的设备等传给附着支承点的全部材料、构配件、器具的自重。
(2)活荷载(施工荷载):架体在工作状态下,结构施工时,按两层荷载(每层3KN/m2)计算;装修施工时,按三层荷载(每层2kN/m2)计算;架体在升降状态下,施工活荷载按每层0.5kN/m2计算。
(3)风荷载:风压标准值按照《编制建筑施工脚手架安全技术标准的统一规定》计算确定。
挡风面积按挡风材料、杆件的实际挡风面积计算。
2.计算系数(1)结构重要性系数γo 取0.9;动力系数γd取1.05(2)恒载分项系数γG 取1.2;活荷载分项系数γQ 取1.4(3)组合风荷载时的荷载组合系数ψ取0.85(4)荷载变化系数γ1取1.3; γ2取2.0;(5)竖向主框架和水平支承框架压杆λ≤150 拉杆λ≤300单一系数法复核时,其安全系数k值对于强度设计时: k≥1.5对于稳定性设计时: k≥2.0(6)吊索和绳索的安全系数 k≥6.0三、计算方法与计算依据1.计算方法本《计算书》中“竖向主框架”、“水平支承框架”、“附着支承装置”等按照“概率极限状态设计法”进行计算。
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11、1、1计算依据钢管:(钢号:Q235,b类)规格ф(mm) 4.8×3.5 惯性矩I(mm4) 12.19×104单位重量q0(KN/m) 0.0384 抵抗矩W(mm3) 5.08×103截面积A(mm2) 489 回转半径i(mm) 15.8抗弯、抗压容许应力[σ]N/mm2 205脚手架特性参数:立杆纵距la(m) 1.5 脚手板重量q1(kn/m2) 0.25立杆横距lb(m) 1.0 连墙杆纵距lw(m)大横杆步距h(m) 1.8 连墙杆横距hw(m)施工荷载q(kn/m2) 3 同时作业层数n1 2内立杆距结构外皮宽度b1(m)0.35相关计算参数:项目数值来源扣件钢管架构件自重0.1089 《建筑施工手册》第三版表5-7 计算基数gk1(KN/m2)作业层面材料自重计算基数0.4112 《建筑施工手册》第三版表5-14 gk2(KN/m2)整体拉接和防护材料自重计0.0768 《建筑施工手册》第三版表5-15 算基数gk3(KN/m2)地区基本风压wo(KN/m2) 0.3 施工图设计说明材料强度附加分项系数γm 1.1705 《建筑施工手册》第三版表5-5轴心受压构件稳定系数ψ《建筑施工手册》第三版表5-22恒载标准值:一、立杆、连墙杆和扣件的稳定承载计算钢管架构件gk1=0.1089作业层面材料gk2=0.4112整齐拉结和防护材料gk3=0.0768KN/m3立杆计算截面以上架高Ho=23.2m,同时作业层n1=2NGk=Ho×(gk1+gk3)+n1lagk2=23.2×(0.1089+0.0768)+2×1.5×0.4112=5.5418KN活载:作业层施工荷载qk=1.8KN/m 《建筑施工手册》表5-16 NQk(标准值)=n1×la×qk=2×1.5×1.8=5.4KN轴向力设计值N=1.2NGk+0.85×1.4NQK=1.2×(NGk+NQk)=1.2×(5.5418+5.4)=13.13KN风载产生弯矩:风压高度变化系数UZ=1.14 《建筑结构荷载规范》表5-6 风荷载体型系数US=1.0基本风压取WO=0.3KN/m2风载标准值Wk=0.7×UZ×US×Wo=0.7×1.14×1.0×0.3=0.239KN/m2Mw(设计值)=0.12×Wk×la×h2=0.12×0.239×1.5×1.82=0.139KN.m立杆稳定验算:材料强度附加分项系数γm1=1.1705 (接受弯杆件考虑) 立杆计算长度系数μ=1.5 (表5-20)计算长度lo=μ×h=1.5×1.8=2700mm长细比λ=lo/I=2700/15.8=170.9轴心受压构件稳定系数Ψ=0.223 (表5-22)稳定验算:0.9×(N/ΨA+Mw/w)≤f/γm113.13×103/(0.223×489)+0.139×106/5080=147.77N/mm2≤205/(0.9×1.1705)=194.6N/mm2 【安全】连墙杆稳定验算:风载产生轴力设计值New=1.4×Wk×Aw=1.4×0.239×3.6×9=10.84KN连墙杆的计算长度:lo=1.0+0.35=1.35m=1350mm 长细比λ=lo/i=1350/15.8=85.44 (表5-22) 稳定验算N1/ΨA ≤f/γm1 15.84×103/(0.692×2×489) =23.41N/mm2≤205/1.5607=146N/mm2扣件抗滑验算:N1≤RC 【按直角扣件计Rc=8.0KN/个】 15.84KN ≤4×8.0=32KN 【安全】 水平挑杆、斜撑杆的稳定承载力计算:外立杆:F1=0.5×{1.2×[23.2×(0.1089+0.0768)+2×1.5×0.4112]+1.4×2×1.5×1.8}=6.982KNF2=F1+0.35×1.5×(1.2×0.4112+1.4×1.8)/1.2=83KN 撑杆压力:P=(1.35F1+0.35F2)/1.55sin65° =12.331/1.405=8.778KN最大剪力:QB=F1+F2—Psin65°—1.2F1=1.168KN.m 最大弯矩:MB=1.2Psin65°—1.2F1=1.168KN.m 挑杆轴力N :N=Pcos65°=3.71KN对斜撑杆的验算: σ=N/A=8.778×103/489=17.95N/mm2<[σ]=205N/mm2 【安全】 抗剪验算:τmax=τQB/A=2×7.236×103/489 =29.96N/mm2<[σ]=205N/mm2 【安全】 长细比:λ=lo/i=1350/15.8=85.4 轴心受压构件稳定系数ψ=0.692Θ=65° 1000350F 1F 2F y抗弯压验算:Mmax/γxMx=(3.71+1.168)×106/(1.05×49×103) =94.81N/mm2<[f]=215N/mm2 【安全】 此验算没有考虑钢丝绳和层间斜撑杆的有利影响 倒料平台的稳定承载力计算:此平台限载1.5t (总荷载),其稳定承载验算主要包括主梁、次梁、钢丝绳和预埋件的抗滑。
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计算书及相关图纸1.1计算依据1.1.1主要施工规范、规程、标准1.1.2其他文件1.1.3 参考手册1.1.4 项目图纸1.2 构件计算1.2.1 计算说明附着式升降脚手架的结构为附着支承结构及建筑物结构。
鉴于进入施工现场的附着式升降脚手架,具有建设行政主管部门组织鉴定或验收的合格证书,附着式升降脚手架为合格定型产品,故本验算不包括附着升降脚手架的竖向主框架、水平支承桁架、架体杆件及扣件、定型附墙支座、定型防倾及防坠装置的验算内容。
附着支承结构的加高件,系依现场具体情况确定;竖向主框架的连墙杆(件),系依安装、提升、拆卸的情况确定,故本验算不包括该部分内容。
附着式升降脚手架的荷载通过附着支承结构传给建筑物结构构件,建筑物的平面形状、层高等,导致附着支承结构的设置及建筑物结构构件不同于鉴定时的情况,现针对以下情况给出内力及荷载,用于附着支承结构及建筑物结构构件的验算:⑴、附着式升降脚手架与建筑物结构连接的附着支承结构构件。
⑵、与附着支承结构连接的建筑物结构构件。
1.2.1.1附着支承结构构件根据《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》(JGJ202-2010)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等,附着支承结构构件应进行以下验算:○1附墙支座的受弯、受剪、焊缝;○2穿墙螺栓的受剪和受拉承载力;1.2.1.2建筑物结构构件根据《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》(JGJ202-2010)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)等,支承附着式升降脚手架的建筑物结构构件应进行以下验算:○1穿墙螺栓在螺栓孔处,梁混凝土的局部受压承载力;○2穿墙螺栓所在框架梁,梁平面内、外的受弯及受剪扭承载力;1.2.2 荷载及荷载组合设计值附着式升降脚手架的附着支承结构验算、与附着支承结构连接的建筑物结构构件验算,应按实际选取承受架体荷载最大的附墙支座。
根据《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》(JGJ202-2010)4.1规定,附着式升降脚手架的恒荷载按实际计算,各工况作用在附着支承结构及建筑物结构构件上的活荷载、荷载不均匀系数γ2及荷载冲击系数γ3(均可取2.0)、用于验算的荷载效应组合设计值表达式S,按表2.1计算,并取各种工况下较大的S乘以2.0,进行附着支承结构及建筑物结构构件验算。
表2.1 活荷载及用于验算的荷载效应组合设计值表达式S×2.0注:表中“受力的附墙支座个数”,系指一个主框架竖向范围内的附墙支座(或吊挂件)个数。
1.2.3计算荷载1.2.3.1架体参数如下:表3.1 架体相关参数1.2.3.2计算所采用的楼层相关信息如下:表3.2 楼层相关参数1.2.3.3各类材料物理性能指标选用值见表3.3。
表3.3 各类材料物理性能指标选用值1.2.3.4计算参数见表3.4。
表3.4 相关计算参数1.2.3.5计算单元计算单元简图如图1:图1 附着式升降脚手架示意图1.2.3.6荷载统计取一个计算单元计算,各部位的荷载标准值如下表:表6 荷载标准值1.2.3.7根据工程实际,最大点距为6m(四个单元),永久荷载:FA =A1+A2+4×A3+A4+4×A5+4×A6+6×A7+A8=26.13 kN 使用状况可变荷载:FB =4×B=32.4 kN升降状况可变荷载:FC =4×C=5.4 kN风荷载:FE =4×E=12.72 kN1.3受力验算1.3.1使用及坠落工况(1) 附墙支座受力计算:使用工况下,导轨式附着升降脚手架的附墙支座为3个。
假定虚线1-1以上架体荷载P1由节点A 承受,虚线1-1和2-2间架体荷载由节点C 承受,虚线2-2以下架体荷载由节点E 承受。
考虑使用及使用过程中坠落,P1为相应S ,按表2.1序号1使用工况、序号3坠落工况计算。
图1.1导轨式附着架使用时附着支承结构受力情况140427π4π22⨯⨯==bv bvf D N 螺17042.24π2⨯⨯b t btf d N 4π20=考虑使用及使用过程中坠落,计算附墙支座水平反力时,应考虑设该机位范围内架体的全部竖向荷载P ,P 为相应S ,按表2.1序号1使用工况、序号3坠落工况计算,M 为架体荷载P 对节点B 产生的附加弯矩:M =P(L+a/2)=4/9×(1.2×FA+1.4×FB )×(0.4+0.9/2)×2=57.96kN •m M 对附墙支座产生水平拉、压力,建筑物楼层层高按4m ,则3个附墙支座的距离相等,可近似认为位于中间的附墙支座不承受水平力,即X2 =0,简化计算模型见图7.1,附加弯矩M 引起的附墙支座水平力为:X 1=-X 3=M/(2H )=P (L+a/2)/(2H) =57.96/(2×4)=7.35kN(2)用于验算附着支承结构、建筑物结构构件的内力及荷载设计值。
①螺栓剪力: N V =P 1=68.18kN轴向拉力: P (L+a/2)/(2H)=9.99kN附着支座处为M27螺栓:=86.16kN= =78.19kN则:〔(Nv/Nvb )2+(Nt/Ntb )2〕1/2=〔(68.18/86.16)2+(7.35/78.19)2〕1/2=0.65<1 满足要求。
②附着支座附着支座最不利处在与结构紧贴背板处,背板螺孔内穿M27穿墙螺杆将之与结构墙体固定,背板尺寸样式如下图所示:图1.2 附着支座背板简图其截面特性如下:A=1600mm2,Ix=1037.65×104mm4,Iy=45.33×104mm4Wx=162.13×103mm4,Wy=16.48×103mm4背板按受弯钢构件计算,其所受力与穿墙螺杆受力互为反力,则:Fx= Nv=68.18kN,Fy= Nt=8.06kN故:Mx=1/4 Fx L=1/4×68.18×103×250=42.61×105N·mmMy=1/4 Fy L=1/4×8.06×103×250=5.66×105N·mm依GB50017规范中式4.1.1,得:=42.61×105/(1.05×162.3×103) +5.66×105/(1.05×16.28×103) =58.11 N/mm2< f=205N/mm2 , 满足要求焊缝强度验算:焊缝采用母材直角焊,双面满焊hf≥6,当力平行于焊缝长度方向时:τf=Nv/heLw≤fwf查表fwf =160N/mm 2he =0.7hf =0.7×6=4.2(mm )Lw =2×50×2-10×2+33.5×π×2=390.5(mm)τf =Nv/heLw =68180/4.2×390.5 =41.57(N/mm 2) <fwf 满足要求。
当力垂直于焊缝长度方向时(拉力时) σf =Nt/heLw ≤βtfwtfwt =160N/mm 2, βt =1.22(表15-142) σf =Nt/heLw =8060/4.2×390.5=4.9(N/mm 2) σf <βtfwt =1.22×160=195.2(N/mm 2) 满足要求。
○3混凝土梁 螺栓孔处混凝土局部压力:N v =P 1=68.18kN 竖向集中荷载: N v =P 1=68.18kN水平集中荷载:N p = P (L+a/2)/(2H)+N lw = 9.99+12.72= 22.71 kN混凝土梁承受的扭矩Vt T ,将下图的压力改成拉力计算:2Vt V t T N b N c =⨯±⨯=68.18×0.2/2-22.71×0.2=2.28 kN •m按《混凝土结构设计规范》7.8.1,轴向压力:1V N P = =68.18kN<=1.35×1.0×2.68×20.1×103×0.112 =8144.8kN ,满足要求按《混凝土结构设计规范》7.6.2,在弯、剪、扭共同作用下:Nv/bh 0+TNt/8Wt=68.18/(0.2×0.57)+8.552/(8×0.057) =616.82kN/m 2<0.7×ft+0.07×0.3×fc ×A 0/bh 0=0.7×2010+0.07×0.3×20100×1=1829.1 kN/m 2 满足要求 式中Wt=b2×(3h-b)/6=0.057m 3 1.3.2升降及坠落工况升降工况时,仅有一处附着支承结构承受该机位范围内的架体全部竖向荷载P ,考虑升降及升降过程中坠落,P 为相应S ,按表2.1序号2升降工况、序号4坠落工况计算。
导轨式附着架升降时吊挂件受力情况 用于验算螺栓和混凝土构件的荷载设计值为: ○1螺栓 剪力:V N P =(1.2×FA+1.4×FC )×2 =77.832kN140430422⨯⨯==ππb v b v f D N 螺此时为吊挂件处M30螺栓受力:=98.96kN > Nv 满足要求②吊挂件吊挂件吊环及吊环轴受力即为:P 吊环验算: 吊环采用Φ28圆钢 吊环截面积:As =615.75mm 2σ=P/2As =77.832×103/(2×615.75) =63.2N/mm2 < f=205N/mm 2 满足要求 吊环轴验算:吊环轴采用Φ32圆钢,承受剪力: 吊环轴截面积:As =804.25mm 2 σ=P/2As =77.832×103/(2×804.25)=48.39N/mm 2< 2/140mm N f v = ,满足要求焊缝强度计验算:焊缝采用母材直角焊,双面满焊hf ≥6mm 焊缝强度许用设计值: 抗压:fwc =160N/mm 2 抗拉、抗剪:fwt =160N/mm 2 总焊缝长度:ΣL =250×4=1000mm 焊缝有效高度:he =0.7hf =0.7×6=4.2mm 故:ft =P/he ΣL =77.832×103/4.2×1000 =18.83N/mm 2 < fwt =160N/mm 2 , 满足要求 ③混凝土梁螺栓孔处混凝土局部压力:V N P ==77.832kN竖向集中荷载:VN P ==77.832kN混凝土梁承受的扭矩:2VV T N b =⨯=77.832×0.2/2=7.78kN •m按《混凝土结构设计规范》7.8.1,轴向压力:1V N P = =77.832N<=1.35×1.0×2.68×20.1×103×0.112 =8144.8kN 满足要求按《混凝土结构设计规范》7.6.2,在弯、剪、扭共同作用下: Nv/bh0+TNt/8Wt=77.832/(0.2×0.57)+11.67/(8×0.057) =708.33kN/m 2<0.7×ft+0.07×0.3×fc ×A0/bh0=0.7×2010+0.07×0.3×20100×1=1829.1 kN/m 2 , 满足要求 式中Wt=b2×(3h-b)/6=0.057m 3。