附着式升降脚手架施工方案

由表中数据可知：GK=34756N2.可变荷载（QK）：最大跨度L=4m，前后立杆距离H=0.60m，二级内挑宽度1.5m。使用工况三层同时作业时取活荷载标准值2kN/m2，二层同时作业时取活荷载标准值3kN/m2可变载荷：QK=L×H×3×2000=4m×2.1m×3层×2000N/m2=50400N。升降工况三层同时作业活荷载标准值0.5kN/m2。可变载荷：QK=L×H×3×500=4m×2.1m×3层×500N/m2=12600N。3.风荷载（WK）：WK=βz×μS×μZ×WO基本风压WO=300N/m2（基本风压值，现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2012规定，工作状态应按本地区的10年风压最大值选用。）高度修正系数μZ=2.24(建筑物高度按250m，地面粗糙度按照C类)风振系数βz取值为1一片冲孔网面积S=1.5m×2.5m=3.75m²冲孔网效果图如下：每5×5个孔一组，纵向共38组孔，竖向共24组孔。孔的个数n=38×24×25=22800（个）孔的面积得：S1=πR²=3.14×3²=28.26mm²挡风系数φ=1-n×S1/S=1-（22800×28.26/3750000）=0.8Φ6.0圆孔冲孔钢板网挡风系数φ=0.8。高层施工升降平台风荷载体型系数：μS=φ×1.3=0.8×1.3=1.04Wk=1×1.04×2.24×300=699N/m24.荷载合计：按规范取：恒荷载分项系数γG=1.2，活荷载分项系数γQ=1.4。（1）使用工况：不考虑风载荷1）载荷效应组合：S=γGSGK+γQSQK=1.2×34756+1.4×50400=112268N2）考虑风载荷载荷效应组合（计算活荷载标准值按照0.5kN/m2，因为大风天不允许施工，按照升降工况活荷载标准值计算即可）：S=γGSGK+0.9（γQSQK+γQSWK）=1.2×34756+0.9（1.4×12600+1.4×699×78）=126281N（2）坠落工况（坠落工况一般为升降工况下坠落，坠落工况下设计载荷应乘以附加载荷不均匀系数2.0，或乘以冲击系数2.0）：S=γc（SGK+SQK）=2.0×（34756+12600）=94712N9.2.2竖龙骨稳定性计验算竖龙骨（80×40×3.0矩形管）抗弯截面系数WX＝13.061cm3，Wy＝8.776cm3，A=6.608cm2，IX＝71.246cm4，IY＝17.571cm4，la＝2.5m,h=1.9mimin＝＝1.630cm使用工况；不组合风荷载作用每个机位的轴心压力设计值N=S=112268N每个机位由6根竖龙骨承担，竖龙骨按最长间距L=2.5m计算两端铰接μ=1，===135，查表得=0.375σ=N/(φA)=（112268/6）/(0.375×660.8)=75.5N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！使用工况；组合风荷载作用单立杆的轴心压力设计值N=S/6=126281/6=21047NMW=1.4MWK/10=（1.4×ωklah2）/10=1.4×0.699×2.5×2.2/10=0.539KN·m此弯矩由外侧单根竖龙骨承担则σ=N/(φA)+MW/W=21047N/(0.375×660.8)+539000N·mm/8776mm3=85+61.5=146.5N/mm2＜[f]=205N/mm2竖龙骨稳定性可靠！9.2.3龙骨板单元设计验算龙骨板矩形管抗弯验算竖龙骨间距不大于2.5m，龙骨板长度为2m、宽度0.6m。2m长龙骨板自重0.4kN,活荷载3kN/㎡。实际计算龙骨板长为2.5m，则龙骨板自重为：2.5*0.4/2=0.5KN水平龙骨由2根60×30×3.0矩形管抗弯，Wx=6.832cm3活荷载标准值3kN/㎡龙骨板示意图龙骨板设计荷载S=γaGSGk+γqQSQk=1.2×0.5kN+1.4×(3kN/㎡×2.5m×0.6m)=7.15kN则在2m长度方向上线荷载qk=S/L=7.15kN/2.5m=2.75kN/m按两端简支梁验算抗弯：Mmax=qkl²/8=2.75kN/m×（2.5m）2/8=2.32kN·m此弯矩由2根60×30×3.0矩形管承担σ==2.32kn·m/（6.832cm³×2）=169.8N/mm²˂215N/mm²所以抗弯强度足够。9.2.4二级内挑设计计算二级内挑长度为1.5m,机位最大跨度4m,在架体的使用过程中，在二级内挑板外侧斜拉2根卸荷拉杆；二级内挑的材料与标准走道板的材料相同。由龙骨板荷载计算可知，二级内挑板自身强度满足受力要求；现对二级内挑稳定性进行受力验算。（1）卸荷拉杆FA=1.5m×4m×3KN/㎡=18KN卸荷拉杆的所受拉力为F；则3F×sin68.5°=FA=18KNF=FA/3sin65.9°=6.4KN卸荷拉杆的规格为∅48经机械手册查的Ф48钢管截面积为4.24cm²，则其破断拉力F=84800N＞F拉=6400N，符合要求。（2）汽车合页验算机位最大跨度4m，二级内挑由5块0.6m宽走道板组成，每块走道板由2个汽车合页100mm×100mm固定。汽车合页所受荷载Fx=FA/10tan65.9°=0.81KN汽车合页的销轴直径为10mm；取2个抗剪面，[f]＝205N/mm2，抗剪面积为s=3.14×0.5×0.5×2=1.67cm²则其所受剪力f=810/167=4.9N/mm2＜205N/mm2满足使用要求。总焊缝长度：ΣL=30mm×2=60mm焊缝有效高度：he=0.7hf=0.7×6=4.2mm承受平行于焊缝长度方向的荷载为：NV=FX=810Nfv=FA/helw=810N/heΣL=810N/（4.2mm×60mm）=3.2N/mm2＜[τp’]=118N/mm2满足使用要求。9.2.5下挂座承重螺栓设计计算下挂座与架体、导轨用6个M16螺栓连接。每个挂座通过6个M16螺栓与架体连接，螺栓抗剪截面积为201mm2，连接螺栓承载抗剪验算为τ＝S/（6×201）＝94712/（6×201）＝78.6N/mm2＜[τ]＝125N/mm2满足使用要求。下挂座强度挠度计算：采用60×3方管组合，长度760mm，60×3方管WX＝12.2cm3IX＝37.14cm4提升荷载S＝94712N，两端固接，Mmax＝PL/8=94712N×0.76m/8=8998N•Mσ=Mmax/（Wx×2×2）=8998N•M/（12.2cm3×2×2）=184.4N/mm2<[f]=215N/mm2强度满足要求。9.2.6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，主要承受垂向荷载。具体受力见计算简图,按“容许应力设计法”进行计算：f≤[f]、τ≤[fv]导轨制作材料为双拼6.3#槽钢，主要参数为：截面积AS1＝845.1mm2,导轨小横杆为φ25圆钢，截面积：AS3＝490.6mm2。许用应力[f]＝215N/mm2，[fv]＝125N/mm2（1）、导轨承载计算：1）、槽钢承载计算：使用状态下（按考虑风载荷效应组合）：P1=S/2＝126281/2＝63141N（导轨由两根槽钢组成）σ1＝P1/AS1＝63141/845.1＝74.7N/mm2＜[f]＝215N/mm2满足使用要求。2）、小横杆抗剪计算小横杆件为φ25圆钢，AS3＝490.6mm2使用状态下（按考虑风载荷效应组合）：计算剪切应力：σ2＝P1/AS3×2面＝63141/（490.6×2面）＝64.4N/mm2＜[fv]＝125N/mm2满足使用要求升降坠落工况状态下：σ3＝S/AS3＝94712/（490.6×2面）＝96.5N/mm2＜[fv]＝125N/mm23）、小横杆件焊缝抗剪计算焊缝采用直角圆周焊，双面满焊hf≥8mm，由钢结构设计规范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，σf=NV/helw≤βtfwf，当力平行于焊缝长度方向时，τf=NV/helw≤fwf，另由《机械设计手册》第五版第1卷第1篇1-327页表1-4-53建筑钢结构焊缝许用应力中查得焊缝强度许用设计值：角焊缝抗拉、抗压、抗剪：τp’=118N/mm2(钢结构设计规范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：fwt=160N/mm2)总焊缝长度：ΣL＝25×3.1415×2＝157.1(mm)焊缝有效高度：he＝0.7hf＝0.7×8＝5.6(mm)升降坠落状态下为最不利状态：承受的荷载为：NV＝S＝94712Nfv＝NV/helw＝94712/heΣL＝94712/（5.6×157.1）＝107.7(N/mm2)＜[τp’]＝118N/mm2满足使用要求。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不少于2个，承载完全满足使用要求。4)、6.3#槽钢与立杆焊缝抗剪计算总焊缝长度：ΣL＝60×3.1415×2＝377(mm)焊缝有效高度：he＝0.7hf＝0.7×8＝5.6(mm)升降坠落状态下为最不利状态：承受的荷载为：NV＝S＝94712Nfv＝NV/helw＝94712/heΣL＝94712/（5.6×377）＝44.9(N/mm2)＜[τp’]＝118N/mm2满足使用要求。由计算知，单个结构即可满足要求，这样的结构不少于2个，承载完全满足使用要求。（2）、导轨与架体连接螺栓抗剪验算：每个导轨通过14个M16螺栓与架体连接，螺栓抗剪截面积为201mm2，连接螺栓承载抗剪验算为τ＝S/（14×201）＝94712/（14×201）＝33.7N/mm2＜[τ]＝125N/mm2满足使用要求。9.2.7附墙支座受力验算附着式升降脚手架在使用工况时至少有2道附墙支座与建筑结构固定：根据载荷效应组合：FA+FB=S=126281N考虑1.3的不均匀系数，单个附墙支座受力，则FA=1.3S/2=82083N二级内挑出机位使用水平附墙支座，采用两根8#槽钢背对背组合，两个8#槽钢间隔焊接一块10mm厚钢板。焊缝采用直角焊，双面满焊hf≥6mm，由钢结构设计规范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，σf=NV/helw≤βtfwf，当力平行于焊缝长度方向时，τf=NV/helw≤fwf，另由《机械设计手册》第五版第1卷第1篇1-327页表1-4-53建筑钢结构焊缝许用应力中查得焊缝强度许用设计值：角焊缝抗拉、抗压、抗剪：τp’=118N/mm2(钢结构设计规范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：fwt=160N/mm2)水平附墙支座强度验算水平附墙支座采用两个8#槽钢背对背组合，8#槽钢WX=25.3cm3IX=101cm4，两根8#槽钢间隔约500mm焊接一块10mm厚钢板，端部300mm起采用可调拉杆卸荷，可调拉杆采用φ48与φ60钢管组合件。水平附墙大样及受力简图如下：1）卸荷耳板焊缝抗剪计算总焊缝长度：固定穿墙螺栓位置ΣL=80mm×4=320mm焊缝有效高度：he=0.7hf=0.7×6=4.2mm承受平行于焊缝长度方向的荷载为：NV=FA=82083Nfv=FA/helw=82083N/heΣL=82083N/（4.2mm×320mm）=61.1N/mm2＜[τp’]=118N/mm2满足使用要求。2）各受力杆件强度计算A.水平附墙端部抗弯强度验算Mmax=FAL²/8=82083N×0.3²m/8=924N•Mσ=Mmax/（Wx×2）=924N•M/（25.3cm3×2）=18.3N/mm2＜[f]=205N/mm2强度满足要求。B.可调拉杆抗拉强度验算可调拉杆所受拉力：F拉=F/cos33.6=98895Nσ＝F拉/AS1＝98895/（414.5+537）＝103.9N/mm2＜[f]＝215N/mm2满足使用要求。9.2.8吊挂件及吊索验算（1）吊挂件销轴受剪设计计算：吊挂件销轴采用Φ28的Q235A圆钢轴，[f]＝170N/mm2，[fv]＝125N/mm2受剪截面积：As＝615mm2吊挂件提升时承重：P＝94712Nf＝94712/(2×615)＝77(N/mm2)＜[f]＝170N/mm2，满足使用要求（2）吊挂件焊缝强度计验算：焊缝采用母材（厚度10mm）直角焊，双面满焊hf≥6mm，由钢结构设计规范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，σf=NV/helw≤βtfwf，当力平行于焊缝长度方向时，τf=NV/helw≤fwf，另由《机械设计手册》第五版第1卷第1篇1-327页表1-4-53建筑钢结构焊缝许用应力中查得焊缝强度许用设计值：角焊缝抗拉、抗压、抗剪：τp’=118N/mm2(钢结构设计规范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：fwt=160N/mm2)水平吊挂件采用两个8#槽钢背对背组合，8#槽钢WX=25.3cm3IX=101cm4，两根8#槽钢间隔约500mm焊接一块10mm厚钢板，端部200mm起采用可调拉杆卸荷，可调拉杆采用φ48与φ60钢管组合件。水平附墙大样及受力简图如下：1）卸荷耳板焊缝抗剪计算总焊缝长度：固定穿墙螺栓位置ΣL=80mm×4=320mm焊缝有效高度：he=0.7hf=0.7×6=4.2mm承受平行于焊缝长度方向的荷载为：NV=FA=94712Nfv=FA/helw=94712N/heΣL=94712N/（4.2mm×320mm）=70.5N/mm2＜[τp’]=118N/mm2满足使用要求。2）各受力杆件强度计算A.水平吊挂件端部抗弯强度验算Mmax=FAL²/8=94712N×0.2²m/8=474N•Mσ=Mmax/（Wx×2）=474N•M/（25.3cm3×2）=9.4N/mm2＜[f]=205N/mm2强度满足要求。B.可调拉杆抗拉强度验算可调拉杆所受拉力：F拉=F/cos33.6=114111Nσ＝F拉/AS1＝114111/（414.5+537）＝120N/mm2＜[f]＝215N/mm2满足使用要求。9.2.9特制立柱受力计算特制立柱主要由8#角钢和Ф48×3.2钢管焊接制成，每个立柱为爬架提供1道附着点。当立柱上安装提升挂座用于提升时，为最不利工况，计算此工况下立柱是否满足受力要求。（1）立柱角钢强度验算1）立柱角钢强度验算：特制立柱所受压力P=⅓S静=42094N，此压力由2根1.5m长80*80*6角钢承担，取不均匀系数1.3，单根角钢受压F=1.3P/2=27361N。则在1.5m长度方向上线荷载qk=F/L=27361N/1.5m=18240.7N/m由立柱l=1.5m，按两端简支梁验算抗弯：Mmax=qkl²/8=18240.7N/m×（1.5m）2/8=5130N·m查机械设计手册，80*80*6角钢抗弯截面系数WX=26.1cm3σ==196.6N/mm²˂215N/mm²抗弯强度满足要求。（2）立柱预埋件验算立柱预埋件由4根M32的穿墙螺杆组成，计算时，偏安全考虑，按单根螺栓受力考虑，单根螺栓有效截面积：A1s＝615mm2，螺栓在使用时承受剪力和向外的拉力，由钢结构设计规范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]1/2≤1”在该规范的表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：fbt＝170N/mm2，fbv＝140N/mm2承受剪力为：NV＝S=94712N2道附墙时，架体上部最大悬臂高度：10.5m，风载面积为：A=5.1m*10.5m=53.55m2风载为：F风=53.55×Wk=53.55×699N/m2=37431N组合风荷载的最大水平力为：F=F风+5000N=42431NNbv＝nvπd2×fbv/4＝π×322×140/4＝112591.4NNbt＝ntde2πfbt/4＝282×π×170/4＝115662.9N其中：nv＝1，nt＝1则：(Nv/NbV)2+(F/Nbt)2]1/2=[(94712/112591.4)2+(42431/115662.9)2]1/2=0.84≤1。满足使用要求。9.2.10钢型拉杆验算特制立柱加固刚性拉杆:此工况下，主要靠钢管起到支撑作用，立柱使用3根刚性拉杆拉结到墙柱上，刚性拉杆采用φ48与φ60钢管组合件。F拉=F/cos33.6=98895Nσ＝F拉/AS1＝98895/（414.5+537）＝103.9N/mm2＜[f]＝215N/mm2满足使用要求。9.3工具式卸料平台计算书一．工具式卸料平台设计参数1.荷载额定载荷：800kg；卸料平台自重：600kg;设计载荷4000kg(含料台自重)2.尺寸卸料平台标称宽度2m，长度4.5m，栏杆高度1.2m导轨长度15m，适用楼层层高4.2m～4.5m3.提升系统升降时与升降脚手架架体相连接并同时提升，提升到位后断开与架体连接，并用定位扣件固定好附墙导座;提升速度12cm/min4.卸料平台材料此卸料平台所用材料材质均为Q235.其中料台主体承力件材料为12#槽钢，主体底部铺设材料为2.5mm花纹钢板。料台承力斜撑杆材料为60X30X3.0矩形管，栏杆材料40X40X2.5矩形管。二．工具式卸料平台设计计算模型如上图所示，工具式卸料平台需对受力关键部位进行校核。在计算桁架的强度时，为方便计算，暂不考虑桁架中间的4根构造杆受力，其受力简化模型如下：杆BD、杆CE均为60X30X3.0矩形管三.桁架强度计算P=40KN;L=4500mm;LAD=a=1270mm;LAE=b=2930mm；LBD=L1=1835mm；LCE=L2=4054mm；等效弯矩W=P×2735mm=109400KN.mm(2735mm均布载荷集中力到A点的距离)假定只有CE杆拉结受力刚有： W=N2×sin45×bN2=52804N此处为60X30X3.0矩形管，刚有AS=480.8mm2N2/AS=52804÷480.8=109.8＜205N/mm2矩形管材质Q235，许用强度[f]=205N/mm2(按建筑施工工具式脚手架安全技术规范JGJ202-2010中6.2.1表取值)此处有四根60X30X3.0矩形管拉结受力，因此完全能满足要求。四.料台主体主梁强度计算料台端部局部受力较大，并且端部为悬挑，因此需计算此段悬挑抗弯。12#槽钢抗弯截面系数W=57700mm3,端部悬挑最大弯矩：q=8.9KN/mq=8.9KN/mMmax=1/2qLEF2=0.5×8.9KN/m×1.33m×1.33m=7.87KN.m单边槽钢受弯M=1/2Mmax=3.935KN