爬架计算书资料.doc

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1、附 着 式 升 降 脚 手 架设计计算书深圳市特辰科技股份有限公司目录一、计算书依据3二、荷载计算3三、水平支承框架计算9四、导轨主框架受力计算10五、支座反力计算11六、穿墙螺栓强度计验算12七、提升设备、吊挂件及吊环计验算13八、架体稳定性计验算15九、架体稳定性计验算16一、计算依据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（GB5009-2012）钢结构设计规范（GB50017-2011）冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB50018-2002）机械设计手册起重机设计手册等二、荷载计算（按6.5米跨度计算）（一）静荷载结构自重导轨主框架自重外侧竖杆48.33.

2、6钢管，11.4m长。计算：11.439.7=452.6N内侧竖杆48.33.6钢管 9.5m长。计算：9.539.7377N竖腹杆48.33.6钢管 7根0.9m长 。计算：70.939.7250.11N斜拉杆48.33.6钢管 7根2.01m长。计算：72.0139.7558.6N导轨竖杆48.33.6钢管 2根9.5m长。计算：29.539.7754N 导轨横杆323.25钢管，28根0.2m长。计算：280.222.6126.6N导轨斜杆323.25钢管，27根0.412m长。计算：270.41222.6251.4N 导轨小横杆25圆钢，82根0.092m长。计算：820.092382

3、86.67N即=3056.98N支承框架自重弦杆48.33.6钢管，4根6.5米长。计算：46.539.71032.2N斜杆148.33.6钢管，4根1.83米长。计算：41.8339.7290.6N斜杆248.33.6钢管，4根2.31米长。计算：42.3139.7366.8N 斜杆348.33.6钢管，4根2.55米长。计算：42.5539.7405N 立杆48.33.6钢管，12根1.8米长。计算：121.839.7857.5N 水平支撑斜杆48.33.6钢管， 4根1.7米长。计算：41.739.7270N 水平支撑斜杆48.33.6钢管，4根2.01米长。计算：42.0139.731

4、9.2N 水平支撑斜杆48.33.6钢管，14根0.9米长。计算：140.939.7500N 即=4041.3N大横杆、小横杆、立杆、剪刀撑等自重（对第一立杆） 外侧大横杆自重48.33.6钢管，计算：146.539.74903.17N内侧和填心杆大横杆自重48.33.6钢管，计算：146.539.74903.17N小横杆自重48.33.6钢管，计算：81.139.72175N内侧立杆自重48.33.6钢管，计算：12.639.7500N 外侧立杆10.839.7428.7N剪刀撑自重48.33.6钢管，计算：216.139.74319.6N即=3229.5N扣件自重计算：19613.2258

5、7.2N4214.6613.2N即：=3200N密目安全网自重(5N/m2)计算:14.46.55468N 脚手板自重计算:46.50.92756435N静荷载合计3056.9840413229.53200468643520430.48N=20.43KN（二）风荷载 根据建筑结构荷载规范（GBJ9-2012）附图全国基本风压分布图中提取: 式中：z - 风振系数，取1.0； - 风压高度变化系数，按B类地区高100米的高层建筑上施工考虑，取2.1； - 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，取0.8W。 - 基本风压，按照建筑

6、结构载荷规范华中地区取0.35 kN/m2，升降及坠落工况取使用阶段风荷载Wk为： 1.01.30.82.10.35=0.76 kNm2竖向主框架节点荷载：0.7661.8=4.56kN升降和坠落工况风荷载Wk为： 1.01.30.82.10.25=0.55 kNm2竖向主框架节点荷载：0.5561.8=5.94kN（三） 施工活荷载计算施工均布活荷载标准值类别标准值（kN/m2）备注装修脚手架2.0结构脚手架3.0结构施工按二层同时作业计算，使用状况时按每层3kN/2计算，升降及坠落状况时按每层0.5kN/m2计算；使用工况作业层上节点荷载：内排（每层）：（0.4+0.20）1.53=2.7

7、kN外排（每层）：0.41.53=1.8kN装修施工按三层同时作业计算，使用状况时按每层2kN/2计算，升降及坠落状况时按每层0.5kN/2计算。使用工况作业层上节点荷载：内排（每层）：（0.4+0.20）1.52=1.80kN外排（每层）：0.41.52=1.2kN升降、坠落状态作业层上节点荷载：内排（每层）：（0.4+0.20）1.50.5=0.45kN外排（每层）：0.41.50.5=0.3kN（四）结构计算 荷载分项系数：静荷载： 活荷载： 结构重要性系数：可变荷载组合系数：rQ=0.85荷载变化系数：（使用工况）荷载变化系数：（升降及坠落工况）动力系数； = 1.05冲击系数； kz

8、 = 1.5 杆件受拉系数； 150杆件受压系数； 300 架体构件计算 ： 本节所计算的架体构件主要包括脚手板、脚手架钢管强度的计算。1、脚手板强度计算脚手板取自重标准值为0.15，板上的活荷载为3； 按跨度为0.9米进行计算，M = ql2/8=3.940.652/8=0.21kN.m脚手板的截面抵抗矩：W=1001.52/6=37.5cm3 = M/W=0.21kN.m/37.5cm3=5.6N/mm2 ft =8.5N/mm2所以，脚手板的强度满足要求。2、大横杆计算 大横杆按跨度为1.5米，承受均布荷载的三跨连续梁进行计算。 M=0.1ql2=0.13.94（0.4+0.25）1.5

9、2=0.576 kN.m（1）强度计算： 大横杆强度满足要求。3、架体构架立杆计算48.3x3.6钢管， 立杆符合安全使用要求。三、水平支承框架计算底部水平支承桁架在装修阶段的使用工况时，内排桁架受力较大。为最不利情况。计算结果如下：结构恒载布置结构活载布置桁架支反力和杆力图桁架杆件应力图杆件最大整体稳定计算应力为90.9N/mm2205N/mm2，桁架承载力满足要求。四、导轨主框架受力计算 (一)导轨主框架制作为成型框架，主要承受垂向荷载，该垂向荷载又分为里、外两个力作用于主框架上。具体受力见计算简图,按“容许应力设计法”进行计算，ff、fv。主框架制作材料为48.33.6钢管，主要参数为：

10、截面积 AS489.2mm2,许用应力f 215N/mm2 fv125N/mm2 导轨主框架外侧承载计算：P2P/293671/246836NP2LP2190029002 /1900468362102/1900 51815NP2NP2900/190046836900/190022185N计算拉应力和压应力：计算应力：f2LP2L/AS51815/489.2106N/mm2f215N/mm2f2NP2N/AS22185/489.245.3N/mm2由以上计算知，单个框架结构即可满足要求，而导轨主框架是由多个框架结构组焊成，承载就更不成问题。(二)主框架内侧承载计算：P1P246836NP1LP1

11、35022002/35046836403/35053928NP1NP1200/35046836200/35026763N该处承载杆件为323.25.25钢管 AS1293.54mm2计算应力：1LP1L/AS153928/293.54183.7N/mm2f 215N/mm2 满足要求。1NP1N/AS126763/293.5491.2N/mm2f 215N/mm2 满足要求。由计算知，单个结构即可满足要求，导轨主框架内侧这样的结构有近三十个，承载完全不成问题。五、支座反力计算 (一)不组合风荷载时：RA-RB936710.5/2.916150（N）FA+FB93671(N)考虑两个固定导向座不

12、是均匀承载的情况,取FA= 3/5FB ，则FA936713/556202(N)(二)组合风荷载时：风荷载产生的支座拉力由三个固定导向座共同承担，则风荷载支座水平拉力为：F风Wkhl/332215.25.7/39300（N） RA161509300=25450（N）FA+FB93671(N)考虑两个固定导向座不是均匀承载的情况,取FA= 3/5FB ，则FA936713/556202(N)六、穿墙螺栓强度计验算(一)连接固定导向座螺栓强度计验算该螺栓采用M30螺栓， 数量每处两个,螺栓有效截面积：A1s2x492.9mm2986mm2螺栓在使用时承受剪力和向外的拉力，由钢结构设计规范GB500

13、17-2011中“同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓和铆钉应分别符合下列公式的要求：普通螺栓： （NV/NbV）2（Nt/Nbt）2 1 ”在该设计规范的表3.4.1-4中查得3号钢、C级“螺栓连接的强度设计值” 螺栓的许用应力值为：fbt170N/mm2 ，fbv140N/mm2承受剪力为： NVFA56202（N）承受拉力为：按荷载最不利情况，偏心G0.8m时计算：并考虑风荷载， FA-FBGP/L0.893671/2.925840（N）NbtFAFBF风25840930035140（N） Nbvnvd2fbv/4302140/498910(N) Nbtntde2fbt/4302170/

14、4120105(N)其中：nv1. nt1 则：(Nv/Nbv)2(Nt/Nbt)2 (56202/98910)2(35140/120105)20.320.080.41 满足要求。(二)按受拉和受剪强度计验算 即：fNt/Afbt fvNV/Afbv承受拉力：Nt1.5FA1.53514052710（N）承受剪力：考虑最不利情况时，即整个架体下坠，因此对螺栓产生的剪力为:NvP坠64082(N)则：fNt/As52710/492.9107(N/mm2) f170N/mm2 （满足要求）。fvNv/As65108/492.9132.1(N/mm2)fv140N/mm2 （满足要求）。 七、提升设

15、备、吊挂件及吊环计验算(一)由建设部建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定第十三条“对于升降动力设备，其容许荷载的取值参照相关的设计规范确定，当无规定时可取其额定荷载。”我公司导座式升降脚手架的提升动力设备采用额定提升重量为7.5吨的电动葫芦。提升机承载能力计算：升降工况最大载荷：架体总重+升降工况载荷架体总重：M=2219.1Kg=22.191kN升降工况载荷：0.5kN/mm24.8mm22=4.8kN。按照JGJ 202-2010 建筑施工工具式脚手架安全技术规范4.3.12要求应选择提升机额定提升力为：22.19+4.8=26.99kN=2.69T0.57.5T=3.75T因此应选择：7.

16、5T低速环链提升机可满足要求。(二)吊挂件吊环采用28的Q235A圆钢，吊环轴用32的Q235A圆钢，f215N/mm2 fv125N/mm2吊环截面积：As615.75(mm2)吊挂件提升时承重：P升32554(N)fNt/Af f32554/615.7552.9(N/mm2) f215N/mm2 (满足要求)。(三)焊缝强度计验算焊缝采用母材直角焊，双面满焊hf6mm，由钢结构荷载设计规范GB50017-2011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，fNV/helwtfwf ，当力平行于焊缝长度方向时，fNV/helwfwf

17、，另由机械设计手册第四版第1卷第1篇1-291页表1-4-40建筑钢结构焊缝许用应力中查得焊缝强度许用设计值：抗压：fap，167N/mm2 抗剪：p118N/mm2(建筑结构荷载设计规范GB50017-2003表3.4.1-3焊缝的强度设计值中，自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊，Q235钢的角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度：fwt160 N/mm2 )总焊缝长度：L25041000(mm)焊缝有效高度：he0.7hf0.764.2(mm)承受平行于焊缝长度方向的荷载为 NV P升32554 N fvNV/helw32554/heL32554/4.210007.8(N/mm2) p118N/

18、mm2，满足要求。(四)吊挂件螺栓强度计验算吊挂件附墙螺栓采用M27螺栓螺栓在使用时承受剪力和向外的拉力，由建筑结构荷载。设计规范GB50017-2003中“同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓和铆钉应分别符合下列公式的要求：普通螺栓：（NV/NbV）2（Nt/Nbt）2 1 ”剪力：NVP升32554（N）拉力：Nt325540.8/2.98980（N）则： (NV/Nbv)2(Nt/Nbt)2 (32554/80158)2(8980/78200)20.1650.0131 0.1790.431(满足要求)（五）吊环轴抗剪强度计验算吊环轴用32的Q235A圆钢，f215N/mm2 fv125N

19、/mm2吊环轴截面积：As3232/4804.25(mm2)承受剪力为：NVP升32041（N）则fvNV/A32554/804.2540.5N/mm2fv125N/mm2 (满足要求)。八、架体稳定性计验算架体稳定性计验算公式为 N/AsfnKAHAfc1.求N值，最底步架压杆受轴力最大，为最不利杆，N93671(N)2.fm20006.50.93/489.3235.86(N/mm2)3.计算稳定系数值，步高1.9m，48.33.6杆的i15.8mm，1900/15.8120查钢结构设计规范GB50017-2011附录C中表C-1的轴心受压构件的稳定系数，3号钢、a类截面0.494 立杆采用

20、单立杆KA0.854.计算高度调整系数HAHA1/(10.005Hw)1/(10.00516.2)0.925065.校核计算N/As93671/0.4944489.396.88(N/mm2)KAHAfc0.850.92506215169(N/mm2)因为N/Asfn96.8835.86132.74(N/mm2)KAHAfc169(N/mm2)，所以架体稳定性满足要求。九、附墙支座固定处的砼强度计验算墙厚200mm, ho=165mm, 砼 强度等级C10级PL0.6ftUmho 局部荷载设计值或集中反力设计值：PLRA35140(N) 砼轴心抗拉强度设计值：ft0.65N/mm2距局部荷载集中反力作用面积周边ho/2处周长: Um2(100165100165)1060（mm）h165,（截面有效高度）PL351400.6ftUmho0.60.65106016568211(N)，故砼强度满足要求。