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1、设计计算本计算书主要内容：荷载计算、水平桁架杆件强度及稳定性验算、焊缝验算、竖向框架稳 定 性验算、杆件强度及稳定性验算、附着支承结构构件强度及稳定性验算、防坠器吊杆强度验 算。本计算书根据建设部:2000 230号建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定及钢结构 设计规范（GBJ17）公式计算。一、荷载计算：以一个单元架体为计算对象，分别按使用工况、升降工况及坠落工况计算荷载，单元跨度 7.2m，高14.7m，立杆横距0.8m，立杆纵距1.6m，静恒载G=42KN。（包括钢管、扣件、竹笆、 围网及固定在架体的设施）。施工荷载：使用工况。使二2KN / mX7.2mX0.8mX3步=35KN （规定
2、第九条）升降工况、坠落工况qk升=0.5KN / rfX7.2mX0.8mX3步二8.64KN （规定第九条）荷载效应组合S=Kg Sgk . q Sqk ）使用工况K=1.3升降工况、坠落工况K=2重要系数取0.9取1.2取1.4S 使=1.3X0.9X（1.2X42+1.4X35）= 116.3KNS 升二S 坠=2X0.9X（1.2X42+1.4X8.64）= 112.493KN水平桁架杆件验算：（荷载按S使）1、桁架杆件的内力桁架为内外二档共8个节点、节点荷载F = S使116.3乂 =14.5KN88计算简图如下:FFRA=2FRB=2F根据节点平衡原理计算杆件内力如下表：（计算过程
3、省略）杆件号123456/AA/ BB内力-1.33F2F-1F-1.33F-0.66F1.768F-2F-2F2、杆件强度验算：组成桁架杆件的材料为48X 3.5钢管，力学性能如下：截面积A=4.89 cm 2 =489 哑 2惯性矩 I=12.19 cm 4 =121900 哑 4抵抗矩 W=5.08 cm 3 =5080 哑 3迥转半径i=1.58 cm =15.8哑 抗拉、压、弯曲强度设计值205N /哑2抗剪强度设计值125N / 2杆2受拉力最大为2F,简图如下：IAIAA A截面积489 m2BB 截面积 （36 18）X 10X2=360 哑B B截面验算:2F 2 14.5
4、10323=80.56N / m 2 180N /A 3602BB截面为铸钢件牌号ZG230450，强度设计值180N / m23、杆2钢管与接头焊缝验算:焊缝高度 3.5 m，长度 D=3.14 X 48=150 m验算2F =78.9N / mm 2 160N / mm 2强度满足要求。验算：0.7 3.5 150杆件AA /和BB /受压力最大，压力=2F。杆件长l=1800 m长细比1800入二 =114根据入查得稳定系数 中=0.47 （查钢结构设计规范P211 页验算：2F 2 14.5 1032 2=126N / m 2 205N / m 2 强度满足要求。aa A 0.47 4
5、89AA4、节点验算:从杆件内力表可知节点C中与杆2的连接点受力最大为2F，节点绞链螺栓M16，有效截面积A=157 2，受剪、剪切面2个，强度设计值130N/ 2。受力简图如下:螺栓2F 2 14.5 103节点螺栓验算：T2A 2 157=92.356N / m 130N / m强度满足要求。连接板强度验算：板孔处受挤压。挤压面积：16 mX 10 m =160 m 22F 验算：2F 2 14.5160、承重架结构验算：3103 =181.25N/ 哑 2 205N/ mm 2，强度满足要 求。（荷载S使）结构受力图如下:由图可解得n2 = S使18002900b.斜拉钢筋M27 2 根
6、.绞链螺栓M30 2 根.穿墙螺栓M30 2 根1800116.3 x 72.2KN2900N 1= S2 N22 = 116.32 7222=136 9KN1、斜拉钢筋验算：设2根斜拉钢筋，每根有效截面 A=4.5942，受拉力=136.9KN，强度设积计值取17KN /cm 2。N1 136.9 103 32验算：1 =149N/ m 2 170N / m 2强度满足要求。2A 2 459.42、斜拉钢筋与板焊缝强度验算:如下图:焊缝长度（10010），焊脚高度6 m,焊缝4条136.9 103验算：0.7 6 4 90 222=45.27N / mm 2 斜拉钢筋截面积459.4颇2不必
7、验算。4、调节中节焊缝验算:焊缝高度5颇，长度45颇，焊缝6条，验算136.9 10耳0.7 5 6 45 272.43N /mm2 160N /mm2强度符合要求5、穿墙螺栓强度验算：由受力图可知穿墙螺栓受剪力和拉力组合作用，式）。按下式验算：（钢结构设计规程计算公N t=N 2式中：NV =S使N TV为抗拉设计承载力=抗拉强度设计值X截面积（M30）M30螺栓有效截面积=561哑,、.22=170 N / X561 哑=95370NN %为抗剪设计承载力=抗剪强度设计值X截面积（M30）22=130N / mm 2X561哑=72930N。对于单根螺栓代入公式:(211762.39 37
8、 2 . 22)(2 95.37)2 =0.88 1强度满足要2根,受剪，每个螺栓剪切面2个，有效截面积561颇2。受力简图如下：绞链螺栓136.9 10 =61N/ m 2 130N/cm 2强度满足要求。2 2 561验算：2 N21 A四、提升梁结构强度验算：提升梁在升降工况时使用，荷载按S升=112.5KN因提升梁结构之斜拉钢筋、穿墙螺栓与承重架结构一样，而荷载小于承重架结构，所以不曰一罕增唳* M3Q黑 c一久砂蔑.性M3。那.T&- 112.493KN需再验算，只需验算绞链螺栓和挑梁，计算受力图如下:1800N 2 =112.5KN X =69.82KN2 2900N 1= 112
9、.52 69.822 =132.4KN 1、绞链螺栓强度验算：绞链螺栓1根M30,有效截面积A=561 2，受剪，剪力N1=132.4KN,剪切面2个，强度设 计值 13KN/ cm 2。.N1 132 . 4 1 032验算：2A = |(118N / 皿 130N / 皿强度满足要求。2、提升梁强度验算:提升梁用16号工字钢制成，截面积A=2610哑2迥转半径i =18.9，ul计算细长比i长度系数u取2,则2 1800=190根据人查稳定系数V =0.20418.9验算:69.82 1032 = 0.204 2610=131.1N /颇2 205N /颇2强度满足要求。3、提升梁耳板与工
10、字梁焊缝强度验算:S 升 =112,493KN耳板双面打坡口 55。，纯边宽2哑，焊缝厚度he =14哑，长度=180哑验算：钢制成，N1 132.4 1031 = =52.5N / m 截面积A=490 m 2 160N / mm 22强度满足要求。4、吊环用中25园he l 14 180 大于斜拉钢筋截面积，同时S升 小于承重架的N124.78KN不必验算。五、防坠支承结构强度验算：荷载=S坠=112.493KN计算简图如下:日一穿墙裸拴M3。21艮b.斜技钢筋M2? 2服C.挑梁1根1略工字钢S 升=112.493KN112.493 17002 =2 290065.944KN1、防坠制动
11、杆验算：mm制动杆用 中28园钢制成，受拉、拉力=112.493KN.截面积A=615.44验算:112.493 1039 92 2=182N / m 615.44205N / 强度满足要求。2、防坠挑梁强度验算:2防坠挑梁系14号槽钢制成，受压力截面积ul,长度系数u取2IA=2131 m 迥转半径 i =16.9 m计算细长比乌700201.18根据查稳定系数16.9=0.178215N /强度满足要求。验算：N265.944 103 3 173.82 N / mA 0.178 2131/六、竖向框架验算:竖向框架是由每节1.85m的片架组成高11.1m的空间钢架，其组成杆件均为 48X
12、3.5钢管，结构简图、计算简图如下:水平荷载：风荷载、按基本风压W 0 =0.4KN /皿（常州地区基本风压）风荷载标准值Wk按 下式计算：WK =USUZW 0按基本风压时K=0.7六级风压时K=1 150m高处U Z =2.03 （查表7.2.1） U S=1.3脚手架挡风面积脚手架迎风面积2q 1.852弯矩M二224.47 1.8527.648 KNm0.6U S = 1.3 X0.6 = 0.782,W K = 0.7X2.03X 0.78 X 0.4=0.44335N / m20.44335N / 皿 X 1.4 = 0.62N / m2% = 1.4 风荷载沿框架高度平均值 q
13、= 7.2m X0.62N / m 2 =4.47N / m算简图如下：=222M 2=0.28 X qL 1 =0.281 X4.47 X 1.85=4.298KNmM 3 =0.219 X qL =0.219X 1.825 =3.349KNmX4.47M 5=M 1 M 4 =M 2框架截面力学特性：惯性矩I=（建筑施工手册P184 I0+ A 0（ ）2页）2=31344.76 cm=412.19+4.89X40 2乘以 0.75 拆减系数 31344.76X 0.75=23508.57 cm抵抗矩W= 1 （y=42.4 cm轴线到外缘的距离）y23508.5742.4=554.4 m
14、23508 .57 迥转半径 I= =34.66 cm4 4.89框架长细比L 11101110=32i 34.66换算细长比飞240（建筑施工手册P182页）322 404 a =33.2根据0查稳定性系数=0.928计算欧拉临介力2EAne施工手册P145页）底部整体稳定性验算:N+3.1422.06 1025(4 4.89) =3879.7 KN322施工手册P100页）W(1Nne)其中N=S使=116.3 M=M i=7.648 KN cm116.3代入式中：0.928 19.567.648 102T163554.4 (1 0.928 )3879.72 2 2 2=6.407 N /
15、 cm 2 +1.417N / cm 2 = 7.824N / cm 2 205N / m 2 强度满足要求。主肢管底部处轴力:SM+4 2B施工手册P182页）116.3N =7.824 102 2=29.075+4.89 =33.965 KN80钢管长度=185 cm长细比=185 = 1171.58稳定系数0.453验算： N3/ 2强度满足要求。33.8547 103 =152 . 8 N / mm 2 205N0.453 489遇此情况，顶层栏杆围网应拆除，同时在两机位之间多加临时拉结点。升降工况时，按六级风，垂直荷载按算，S升，水平荷载、垂直荷载小于使用工况，所以不必验只要验算防倾
16、导轨。计算图如下:0.55419KN/ 试六级风150m高时，风荷载：基本风压按0.25KN/ m2Wk =0.25 KN/ mx 0.78=0.39 KN/m X 1.4=0.55419 KN/当架体上升或下降时，导轮移至导轨中点处时，导轨弯矩：15.322 185M 1=4=708.643 KN/ cm10号工字钢抵抗矩W=49cm 3708.654 2二14.462KN/ cm 2=144.62N/ mm 2 205N / mm 2轨导强度满足要求。49当导轮在升降开始位置或末位置时导轨弯矩最大在支点处。MA=15-322X52.5=804.405 KN/ 验算该处强度：804.405KN / %416kn/cm F/m 0哑 249cm3强度满足要求。
