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1、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。考虑施工误差计算荷载时取架体高度14.
2、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（按单片剪刀撑计算） 主框
3、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）：G= G+（G+ G）
4、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架体结构20545N2脚手板78
5、62N3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=33.7KN 升降、坠落工况：0
6、.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，应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB5
7、0009-2001（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）附加荷载不均匀系数：=2
8、.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经验算脚手板的挠度满足要求。2
9、、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：=113.2150 经验算立
10、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续梁计算弯矩，顶部悬挑2.
11、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/mm、主框架整体结构验算
12、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=156.8N/mm215 N/mm
13、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=12.4KN (此杆为竖向主框架
14、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）、支座简图如下：取升降工况下只有一
15、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：恒荷载标准值G：26.1KN施
16、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%t=115%25%30%40%40%混凝土轴心抗压强度设计值（N/mm）强度C15C20C25C30C35C40C45C50C55f7.29.611.914.316.719.121.123.125.3安全考虑平均温度取5，则混凝土受力时其强度7天达到40%，轴心抗压强度值为fc=11.9N/mm2（见附件），于是悬挂点混凝土轴心抗压强度为：fc40% = 4.76N/mm2因此，经计算N=18.5KN26KN 满足要求。
