外爬架-施工方案7.3(正式)

工程概况及设计依据第一节工程概况序号项目内容1工程名称国美家园一期A区2工程地址朝阳区青年路115号3建设单位北京鹏润房地产开发有限责任公司4设计单位中天王董国际工程设计参谋5监理单位北京英诺威建设工程管理6监督单位北京市建设工程质量监督总站7施工总包中铁十六局集团8合同工期2004年9月25日——2005年8月1日9质量要求工程质量合格第二节设计依据标准层平面图安装操作规程和导轨式爬架技术指标《建筑施工平安检查标准》〔JGJ59-99〕《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》《建筑施工高处作业平安技术规程》〔JGJ80-91〕《建筑安装工人平安技术操作规程》《建筑现场临时用电平安技术标准》〔JGJ46-88〕导轨式爬架简介XHR-01型导轨式爬架是高层建筑外架工程的成套施工设备，它只需搭设一定高度〔一般4至5层楼层高〕便可满足施工要求。它在每个提升点〔机位〕处设置了足够强度和刚度的竖向主框架，在架体底部设置了底部承力桁架，以承受和传递竖向和水平荷载，确保了架体的整体性；它独创了导轨、导轮机构，有效地解决了防倾覆问题,保证了架体升降平稳；独创的防坠落控制系统，不管何种原因产生动力失效时,均能迅速将架体锁定在固定的导轨上。由于导轨同建筑结构之间有五层连接,抗风载能力强。桁架轨道式爬架由由架体、升降承力结构、防倾防坠装置和动力控制系统四局部构成。结构简单合理、使用方便平安且经济实用。架体局部，提升点处设置竖向主框架，竖向主框架底部由水平支承桁架相连；承力结构和防倾防坠装置平安可靠，受力明确；动力控制系统采用电动葫芦，并固定在架体上同时升降，防止频繁摘挂，方便实用。第一节爬升原理在建筑结构四周分布爬升机构，附着装置安装于结构剪力墙或能承受荷载的梁上，架体利用导轮组通过导轨攀附安装于附着装置外侧，提升葫芦通过提升挂座固定安装于导轨上，提升钢丝绳穿过提升滑轮组件连在提升葫芦挂钩上并吃力预紧，这样，可以实现架体依靠导轮组沿导轨的上下相对运动，从而实现导轨式爬架的升降运动。1性能指标序号项目性能指标1架体宽度0.9m2架体高度16.4m3离墙距离4电动葫芦5T功率500W5升降速度9cm/min6架体步高及柱距最大1.8m7附着最大间距7.2m8荷载要求结构施工时，两作业面，每层不超过3KN/m2装修施工时，三作业面，每层不超过2KN/m2作业面超过三层时，垂直投影面积单位荷载不超过6KN/m22性能特点同一附着点多层多点附墙；具备防外倾及导向功能；具备防止坠落装置；具备竖向主框架及水平承力框架；爬架一次性安装，操作简便，材料本钱低；爬架工程工期及施工范围〔以合同为准〕工期：按照主体施工单位主体及装修施工工期确定。施工范围：爬架主要进行装修阶段的施工；爬架到顶后进行下降。从3开始搭设爬架，爬升至27层施工方案第一节平面设计平面图主要反映导轨式爬架平面整体布局、预埋点平面位置以及爬架内排立杆离墙距离。本工程8#楼设计导轨式爬架62套，共分为7段提升，具体分段位置为1-11点、12-20点、21-31点、32-37点、38-47点、48-57点、58-62点〔见：XHR-G05-037-01〕9#楼设计导轨式爬架75套，共分为7段提升，具体分段位置为1-10点、11-18点、19-28点、29-38点、39-48点、49-62点、63-75点〔见：XHR-G05-037-02〕第二节立面设计架体外排高度14.6m，架体中心宽度0.9m，架体步高1.8m，架体底面距离楼面0.9m，导轨接头距离上层楼面为2m。竖向主框架配置数量：主框架1×1节+主框架2×2节。〔见：XHR-G05-037-03至XHR-G05-037-04〕第三节预埋设计1、预埋件预埋时须依据“爬架平面布置图〞中平面预埋位置及立面预埋位置进行逐点放线预埋。〔图一〕2、预埋件制作利用Φ48×40PVC管作为预埋件,长度为相应点位处墙厚〔梁厚〕，利用φ10～16钢筋固定连接。要求两根PVC管平行，钢管中心距保证150mm。预埋尺寸要求项目尺寸要求预埋孔中心距150mm临近两层预埋孔垂直偏差20mm多层累积预埋孔垂直偏差50mm同一预埋处两孔水平偏差10mm注：假设预留孔偏差超过20mm，必须调整前方可安装导轨。预埋件的埋设预埋时预埋件与结构配筋点焊或绷扎，防止浇注时预埋件位置偏移。预埋件两端须利用海绵、泡沫、锯末、胶带封堵，防止浇注时注入水泥。第四节导轨式爬架安装流程1、安装工艺流程2、安装次序〔1〕首先搭设组装平台，平台标高在3层顶板下返900mm处。在组装平台上组装爬架。要求组装平台：a.距爬架外排立杆300mm。b.外沿设1.5m高防护拦杆。c.稳固且能承受3KN/m2的均布荷载。〔2〕将提升底座摆放在提升点处,在安装底座时，先复核附墙点处结构尺寸和爬架平面布置图是否相符。摆放底座时，把放制动轨的一端面向建筑物，不要摆反；底座离墙距离宜从安装穿墙螺拴处直接量取，以防止过失。底座定位后，应与楼内支撑架或其它固定物拉结，防止移位。〔3〕脚手架搭设a.提升底座上插放四根立杆，要保持良好的垂直度，要随时检查内侧立杆离墙距离是否正确。b.根本尺寸及要求:①立杆纵距≤1.50米，大横杆步距1.80米，架宽0.9米。②相邻大横杆接头应布置在不同立杆纵距内。③最下一步大横杆和小横杆使用双排杆，以保证架体整体刚度。④相邻立杆接头不得在同一步架内。c.脚手架每搭设二步,在窗洞处应与楼内支撑架或其它固定物拉结,确保脚手架稳定。d.脚手架外立面满搭剪刀撑。e.脚手架底层满铺脚手板，以上每隔两步架铺设一层，共铺设四道脚手板。脚手板用铁丝与钢管扎牢。f.脚手架外侧及底部挂密目平安网。底部要与墙面实现全封闭，小横杆向内挑350mm，350mm范围内制作翻板。g.所有扣件连接点处须涂白色油漆，以观察脚手架结点处扣件是否滑移。〔4〕升降承力结构的安装a.预留穿墙螺栓孔,确保预留孔位置准确。①预留孔水平绝对偏差应£20mm〔相对于定位轴线〕；②两预留孔水平相对偏差应£20mm〔水平投影差〕；③预留孔垂直偏差应£20mm〔相对于梁底〕。b.安装升降承力结构①在脚手架搭设一层高度时,开始安装升降承力系统。②将第一根横梁用穿墙螺栓安装在墙上，然后安装斜拉钢丝绳。③在结构施工上升一层时,安装第二根横梁。④在第一根横梁与第二根横梁之间安装竖拉杆和斜拉杆。⑤开始安装导轨,使其位于横梁上的导轮之间。⑥随着结构施工上升,安装第三根横梁。⑦在第二根横梁与第三根横梁之间安装竖拉杆和斜拉杆。c.安装考前须知：葫芦要严格按设计位置悬挂，防止脚手架升降时葫芦刮到横梁。(5)动力及控制系统的安装a.使用电动环链葫芦时，应遵守产品使用说明书的规定。b.葫芦使用前应检查、清洗，加机油、黄油，发现部件损坏应及时更换。c.葫芦环链须定期用钢丝刷刷净砂浆等赃物，并加刷机油润滑。要采取防水、防尘措施。d.在葫芦悬挂处的同层脚手架上安置电动控制台，要搭一小房间加锁，防止无关人员进入，并能遮风避雨。e.控制台应设漏电保护装置。f.三相交流电源总线进控制台前应加设保险丝及电源总闸。g.升降动力线必须用四芯〔4×1mm2〕胶软线，其中一芯接地；动力线沿途绑扎在钢管上时，须作绝缘处理。h.要防止升降动力线在升降中拉断。i.所有葫芦接通电源后，必须保持正反转一致。3、爬架升降措施〔1〕爬架升降流程：〔2〕将葫芦挂好并进行预紧，各葫芦环链松紧程度应一致。〔3〕进行升降前的检查，并填写《爬架升降前检查记录表》〔4〕除操作人员外，其他人员不得在脚手架上滞留。建筑物周围20米内严禁站人，并设专人监护。〔5〕松开斜拉钢丝绳，解除脚手架与建筑物之间的约束。〔6〕各提升点要速度均匀，行程一致。〔7〕要加强升降过程中检查，主要内容有:a.升降是否同步。当相邻两点行程高差大于50mm时，应停止升降，通过点控将架子调平。b.支架是否出现明显变形。假设变形明显，应停止升降，找出原因，及时进行处理。c.检查葫芦运行是否正常，链条是否翻链，扭曲。d.是否有影响升降的障碍物〔升降前检查时就应该排除掉〕。(8)升降到位后，在底座处用φ48×3.5钢管顶住墙壁，然后紧固斜拉钢丝绳，恢复脚手架与建筑物之间的约束。(9)进行升降后的检查，并填写《爬架升降后加固检查记录表》。4、爬架的使用〔1〕在爬架升降作业完毕，并填写《爬架升降后加固检查记录表》前方可使用。〔2〕爬架允许有三个操作层同时作业，每层施工荷载不超过2KN/m2。〔3〕所有与爬架有牵连的其它设施〔如卸料平台等〕，在使用时应由建筑结构独立承当其引起的荷载，单独卸载〔见附图九〕。〔4〕爬架不得施加集中荷载〔如在爬加上集中摆放几台电焊机等〕，不得施加动荷载〔如塔吊吊大模板时挂、撞爬架等〕。〔5〕外墙模板不得以爬架作为加固支撑。〔6〕禁止以下违章作业:利用爬架吊运物品；在爬架上推车；在爬架上拉结吊装缆绳；撤除爬架部件；起吊时碰撞扯动脚手架。第五节桁架导轨式爬架的撤除〔1〕爬架撤除是爬架使用中最后一个环节，要克服松一口气的想法，要思想上重视、管理上到位，现场应安排专人负责，统一指挥，杜绝各行其是。应分工明确，防止随心所欲。装修爬架下降到撤除平台位置撤除，影响室外电梯安装的那么需要高空撤除。〔2〕先搭设撤除平台，要求满足：a.台面靠近爬架底座，使爬架坐落在撤除平台上。b.外沿距爬架外排立杆300mm；外沿设1.2m高防护拦杆。c.调紧斜拉钢丝绳,将脚手架连墙加固。d.在撤除前去除脚手架上的杂物、垃圾。e.撤除人员佩戴三宝,撤除区域设警戒线，无关人员不得进入。f.撤除顺序应遵循以下原那么：①先拆上后拆下、严禁上下同时拆。②先拆外侧后拆内侧、严禁内外同时拆。③先拆钢管后拆爬架升降设备。④先拆两提升点中间后拆提升点。⑤架体拆完后再撤除斜拉钢丝绳。(3)撤除一般按以下顺序：第一步：拆第三节主框架高度范围内脚手板、平安网、拆横杆、立杆、剪刀撑后，撤除第三节主框架。第二步：拆第二节主框架高度范围内脚手板、平安网、拆横杆、立杆、剪刀撑后，撤除第二节主框架；随后撤除最上一根横梁及与之相连的竖拉杆、斜拉杆、斜拉钢丝绳。第三步：在水平支承框架上层里外侧、下层里外侧用通长钢管加固，为整体撤除起吊作准备。第四步：松开水平支承框架与第一节主框架的连接螺栓，用塔吊整体吊至地面撤除。第五步：撤除下层斜拉钢丝绳，将第一节主框架与底座用塔吊整体吊至地面撤除。第六步：撤除最最后两根横梁及与之相连的竖拉杆、斜拉杆。第四章质量保证措施1、确保穿墙螺栓预留孔埋件位置准确。(1)预留孔水平绝对偏差应£20mm〔相对于定位轴线〕；(2)两预留孔水平相对偏差应£20mm〔水平投影差〕；(3)预留孔垂直偏差应£20mm〔相对于梁底〕。2、导轨〔竖向主框架〕垂直偏差不应大于5‰，且不应大于60mm。3、脚手架根本尺寸及考前须知:(1)立杆纵距≤1.50米，大横杆步距1.80米，架宽0.9米。(2)相邻大横杆接头应布置在不同立杆纵距内。(3)相邻立杆接头不得在同一步架内。4〕架体搭设完毕，试提升一层后，由总包方组织验收。第五章平安使用措施在爬架使用过程中，应认真贯彻“平安第一，预防为主〞的方针。1.施工人员应遵守现行《建筑施工高处作业平安技术标准》、《建筑安装工人平安技术操作规程》的有关规定。各工种人员应根本固定，并持证上岗。2.施工用电应符合现行《建筑现场临时用电平安技术标准》〔JGJ46〕的要求。3.架体外侧用密目平安网围挡并兜过架体底部，底部还应加设小眼网，密目平安网和小眼网都应可靠固定在架体上。4.物料平台应单独设置、单独升降，不得与爬架共用传力杆。5.爬架在六级以上大风、下雨、下雪、浓雾及夜间禁止进行升降作业。6.落实平安检查工作，特别是升降前和升降后固架检查，认真进行检查记录。7.提升前钢丝绳预紧过程中，应防止引起过大超载。8.升降作业过程中，必需统一指挥，分工明确，指令标准，并配备必要巡视人员。9.在进行升降作业时，外架上不得进行施工作业，无关人员不得滞留在脚手架上。10.升降作业过程中，应防止电动葫芦发生翻链、绞链现象。11.穿墙螺栓的位置一定要准确，爬架升降时,应随时检查导轨是否过度挤压横梁或脱离导轮约束。12.升降到位后，脚手架必需及时固定，在没有完成固定工作并办交接手续前，脚手架操作人员不得下班或交班。13.在拆装时要随时检查构件焊缝状况、穿墙螺栓是否有裂纹及变形。14.滑轮、各导轮及所有螺纹均应定期润滑，确保使用时运动自如，装拆方便。15.升降控制台应专人进行操作，禁止闲杂人员进入。16.在使用过程中，脚手架上的施工荷载需符合设计规定，严禁超载，严禁放置影响局部杆件平安的集中荷载。建筑拉圾应及时清理。17.爬架只能作为操作架，不能作为外模板的支模架。18.不得随意减少、移动、撤除爬架的零部件。第六章工程材料方案8#楼〔1〕提升机构配套构件序号名称规格数量单位备注1提升滑轮组件标准60套碗扣式2套用于1、4号点2提升挂座标准62套3导轮组标准300件夹板式10件用于1、4号点4导轨L=2.88米/根310根5拉杆座标准620个6连墙挂板标准310块单眼1块用于手动葫芦S2点7限位锁标准62套8锁夹标准124片9垫板100×100×8623块3块用于手动葫芦10可调拉杆特I型280根I型270根II型80根11T型钢梁L=2000mm5根T型钢梁L=1000mm31根一根用于S2点T型钢梁L=500mm10根三角钢梁L=1300mm15根三角钢梁L=800mm95根三角钢梁L=500mm15根12销轴φ20×551250件φ20×68260件13穿墙螺栓T24×430623套墙厚：250mm〔2〕辅料序号名称规格数量单位备注1电动葫芦5T×7M38台2手动葫芦5T×6M2台用于SI、S2点3插头38个4转接箱62个5电控箱xk03-11台线控电缆：60米6电缆线62×3＋42×1480米4×1238根6米/根7开口销φ4×361520件8花篮螺栓M24-OO248根9钢丝绳φ15.56×19248根L＝4.5米/根φ19.56×3762根L＝11.5米/根φ15.56×192根L＝0.6米/根〔编圈〕10锁具卸口M242件用于SI、S2点11斜撑连接件1件用于9号点11绳卡Y151488个Y20496个12螺栓M12×90125套M16×40125套M16×80600套(两母)M20×406150套M20×9060套M24×90340套(两母)〔3〕竖向主框架序号名称规格数量单位备注1主框架11.8m60节2主框架23.6m120节3廊道斜杆120根4碗扣立杆3m6根用于1、4号点〔4〕水平桁架水平桁架(一)序号名称规格数量单位备注1中间框架169个2两通立杆11根3三通立杆(左)64三通立杆(右)65四通立杆6水平桁架(二)规格标准横杆(H)非标准横杆(FH)标准斜杆(X)非标准斜杆(FX)180085193319150018325792512001262252229002351797179#楼〔1〕提升机构配套构件序号名称规格数量单位备注1提升滑轮组件标准75套2提升挂座标准75套3导轮组标准375件4导轨L=2.88米/根375根5拉杆座标准750个6连墙挂板标准375块单眼2块7限位锁标准75套8锁夹标准150片9垫板100×100×8754块4块用于手动葫芦10可调拉杆特I型310根I型350根II型90根11T型钢梁L=2400mm5根T型钢梁L=2000mm5根T型钢梁L=1000mm25根T型钢梁L=700mm1根用于S6点T型钢梁L=500mm10根三角钢梁L=2000mm10根三角钢梁L=1800mm10根三角钢梁L=1300mm35根三角钢梁L=800mm85根三角钢梁L=500mm20根12销轴φ20×551510件φ20×68310件13穿墙螺栓T24×430754套墙厚：250mm〔2〕辅料序号名称规格数量单位备注1电动葫芦5T×7M45台2手动葫芦5T×6M4台3插头45个4转接箱74个5电控箱xk03-11台线控电缆：60米6电缆线62×3＋42×1530米4×1245根6米/根7开口销φ4×361820件8花篮螺栓M24-OO300根9钢丝绳φ15.56×19300根L＝4.5米/根φ19.56×3775根L＝11.5米/根φ15.56×193根L＝0.6米/根〔编圈〕10锁具卸口4件用于S3、S4点11绳卡Y151800个Y20600个12螺栓M12×90155套M16×40155套M16×80750套(两母)M20×407600套M20×9075套M24×90410套(两母)〔3〕竖向主框架序号名称规格数量单位备注1主框架11.8m75节带后焊板1节2主框架23.6m150节3廊道斜杆150根〔4〕水平桁架水平桁架(一)序号名称规格数量单位备注1中间框架189个2两通立杆16根3三通立杆(左)124三通立杆(右)125四通立杆13水平桁架(二)规格标准横杆(H)非标准横杆(FH)标准斜杆(X)非标准斜杆(FX)18001173342331500237231072312001382258229003231912619第七章荷载计算按照《附着式升降脚手架设计和使用管理方法》规定,脚手架架体、竖向主框架、水平支撑桁架、附着支承装置按“概率极限状态法〞进行设计，承载能力极限状态材料强度取设计值，使用极限状态材料强度取标准值；吊具、索具按“容许应力法〞进行设计。计算单元的选取原那么是符合《附着式升降脚手架设计和使用管理规定》。1〕桁架导轨式爬架设计支承跨度£6.6m,选择计算单元的跨度为6.6m。2〕桁架导轨式爬架设计架体全高与支承跨度乘积一般小于84.5m2。应选取计算单元的架体全高与支承跨度乘积84.5m2，此时风荷载最大。综上所述,本设计计算书选取一支承跨度6.6m的一榀脚手架作为计算单元。1〕恒载(标准值)恒载即脚手架结构及其上附属物自重，包括立杆、大横杆、小横杆、剪刀撑、护栏、扣件、平安网、脚手板(挡脚板)、电闸箱、控制箱、主框架、底部支撑桁架、安装在脚手架上的爬升装置自重。〔1〕脚手架结构自重: 立杆：2×3×〔13.6m-1.8m〕×38.4N/m=2.53KN大横杆:2×8×6.6m×38.4N/m=4.05KN扶手栏杆:7×6.6m×38.4N/m=1.77KN小横杆:24×1.4m×38.4N/m=1.29KN剪刀撑：2×12.82m×38.4N/m=0.99KN扣件：每根立杆对接扣件2个，每根大横杆、扶手栏杆直角扣件5个、对接扣件1个，每根小横杆直角扣件2个；剪刀撑每根旋转扣件7个。直角扣件：〔23×5+24×2〕×13.5N/个=2.20KN旋转扣件：2×7×14.6N/个=2.04KN对接扣件：〔6×2+23×1〕×18.5N/个=0.65KN脚手架结构自重〔以上合计〕:G=15.52KN〔2〕平安网自重:G=0.01KN/m×84.48m=0.84KN〔3〕脚手板(挡脚板)自重:脚手板重量:0.35KN/m×(1.20m×6.6m)×3=8.32KN挡脚板重量:0.14KN/m×(0.20m×6.6m)×3=0.55KNG=8.32KN+0.55KN=8.87KN〔4〕电闸箱、电控箱自重:G=2.00KN〔5〕主框架自重：G=5.23KN〔6〕底部支撑框架：G=3.06KN〔7〕安装在脚手架上的爬升装置有底座和吊点横梁。G=1248.0N+152.6N=1.40KN以上各项合计为恒载(标准值):G=G+G+G+G+G+G+G=36.92KN2〕活载(标准值)〔1〕施工荷载在使用工况下，结构施工时按两层〔每层3KN/m〕计算，装修施工时按三层〔每层2KN/m〕计算，且两种情况下，施工荷载总和均不得超过6KN/m；在升降工况下，施工荷载按0.5KN/m计算。a.在使用工况下,施工荷载按6KN/m计算:Q=6KN/m×(6.6m×1.2m)=47.52KNb在升降工做状况下,施工荷载按0.5KN/m计算:Q=0.5KN/m×(6.6m×1.2m)=3.96KN(2)风荷载计算按《编制建筑施工脚手架平安技术标准统一规定》ω=0.7μμω式中:μ—风荷载体型系数,脚手架外挂密目平安网。挡风系数φ=0.5,μ=1.3φ=0.65。μ—风压高度比系数。按地面粗糙度b类,200m高空考虑,μ=2.61。ω—根本风压,取ω=0.35kN/m。风荷载标准值:ω=0.7μμω=0.7×0.65×2.61×0.35kN/m=0.42kN/m3〕升降承力结构构件计算〔1〕受力分析升降承力结构是由横梁和竖拉杆、斜拉杆通过铰联接，并由穿墙螺栓附着在建筑物上的一次超静定结构。其受力特点是：在提升的状况下,架体荷载由提升钢丝绳以集中荷载的形式作用于底层横梁外端。附墙的三层横梁兼具导向功能，同时横梁、穿墙螺栓还受风荷载水平作用。升降承力结构受恒载+施工荷载+风荷载共同作用。各荷载标准值取值如下：恒载 G=36.92KN施工荷载 Q=47.52KN风荷载 WK=0.42kN/m×84.4m2=35.45KNc在计算简图中，横梁附墙用的穿墙螺栓简化为铰支座，此简化偏于平安；鉴于竖拉杆受力与层高无关，而横梁和斜拉杆受力与层高大小成反比，与横梁长度成正比，层高3.9m，横梁长度3.2m。风荷载对墙面表现为压力时，对横梁形成压力，它与恒载+施工荷载对横梁产生的压力叠加，是横梁最不利受力状态。风荷载作用由三根横梁共同承当，为平安计，乘不均匀系数1.5，每根横梁因风荷载产生的压力为：〔压〕风荷载对墙面表现为吸力时，穿墙螺栓产生拉力峰值，是穿墙螺栓最不利受力状态。风荷载作用由三对穿墙螺栓共同承当，为平安计，乘不均匀系数1.5，每对穿墙螺栓风荷载产生的拉力为：〔拉〕风荷载对竖拉杆和斜拉杆没有影响。 各荷载标准值作用下内力见下表〔单位：kN〕杆件及受力类别恒载施工荷载风荷载杆件轴力横梁0017.72〔压〕13.85(压)1.49(压)17.72〔压〕13.85(压)1.49(压)17.72〔压〕斜拉杆23.08(拉)2.48(拉)—23.08(拉)2.48(拉)—竖拉杆00—18.46(拉)1.98(拉)—穿墙螺栓A点18.461.98—13.85(拉)1.49(拉)17.72(拉)C点18.461.98—0017.72(拉)E点00—13.85(压)1.49(压)17.72(拉)4〕横梁稳定计算〔1〕内力组合从内力表中知：在恒载+施工荷载共同作用下，横梁CD、EF受压值同为最大，这里以横梁EF为计算对象。内力组合设计值算式为：式中：γ0—结构重要性系数，γ0=0.9γG 、γQ—恒载、活载分项系数，γG=1.2,γQ=1.4 γd—动力系数,γd=1.05C施、C风—施工荷载、风荷载的组合值系数，其值均为0.85。Kj—荷载变化系数，Kj=2.0NG、NQ施、NQ风—恒载标准值、施工荷载标准值、风荷载标准值对横梁EF产生的拉力。NEF=0.9(1.2×1.05×2.0×13.85kN+1.4×0.85×1.05×2.0×1.49kN+1.4×0.85×17.72kN)=53.76kN〔2〕横梁稳定计算横梁的最大计算长度:L=2.1m14号工钢:A=21.5cmiy=17.3mmφ=0.488〔3〕导向轴计算横梁腹板上焊两滚筒，用于安装导向轴〔33、Q235〕。导向轴上设42×4滚套，导轨在导向轴约束下垂直升降，防止架体向内、外倾覆。还承受风荷载作用并通过横梁将其传至建筑物上。导向轴对称布置在横梁两侧，悬臂长度l=60mm。风荷载由两侧导向轴分担〔计算风荷载已乘不均匀系数1.5,故偏于平安〕。剪力：弯矩：M=Ql=8.86kN×60mm=531.6kNmm导向轴〔33、Q235〕截面特性如下：A=854.87mm2 Wz=3526.3mm3因此：fv=120N/mm2〔4〕拉杆计算斜拉杆与竖拉杆相比,长细比及所受拉力均较大，将其作为计算对象。a.长细比验算拉杆杆身为φ42×4无缝钢管，查表可得，其回转半径I=13.51mm=350拉杆允许计算长设计中拉杆计算长度均小于此值。b.内力组合：式中：γ0—结构重要性系数，γ0=0.9γG 、γQ—恒载、活载分项系数，γG=1.2,γQ=1.4 γd—动力系数,γd=1.05C施—施工荷载的组合值系数，其值均为0.85。Kj—荷载变化系数，Kj=2.0NG、NQ施—恒载标准值、施工荷载标准值对拉杆产生的拉力。见上表NG=23.08KNNQ施=2.48KNN=0.9×2.0×1.05×〔1.2×23.08kN+1.4×0.85×2.48kN〕=57.92kNc.套管强度计算φ42×4无缝钢管截面积A=477.28mmd.螺杆强度计算螺杆净截面积e.螺纹牙强度计算外螺纹剪应力:式中：KZ—荷载不均匀系数，d1—外螺纹小径，d=24mmb—螺纹牙根部宽度，b=0.65z=3.9mmz—螺纹圈数，z=6外螺纹弯曲应力:式中：h—螺纹牙工作高度，h=3mmf.焊缝强度计算＜1.22f=1.22×160N/mm=195N/mm式中：hf—焊缝高度，hf=5mmlf—焊缝长度，lf=3.14d=3.14×37mm=116.18mmg.连接销轴强度检算横梁与拉杆是通过销轴连接的,销轴为Q235钢,规格Φ20。=92.2N/mm＜f=125N/mm(5)穿墙螺栓计算桁架导轨式爬架高四层，有三层附墙，每层附墙有2根M30穿墙螺栓〔Q235A，普通螺栓〕，计6根M30穿墙螺栓。M30穿墙螺栓参数及承载力设计值如下：螺纹处有效面积： A=560.6mm受剪承载力设计值：N=nf=1××130N/mm=91.85kN受拉承载力设计值：N=Af=560.6mm×140N/mm=78.54kN承压承载力设计值：N=d∑tf=30mm×12mm×305N/mm=63.32kN穿墙螺栓受力分为升降工况和使用工况两种情况。①在升降工况下传力路线:恒载和施工荷载→升降承力结构钢丝绳挂点→穿墙螺栓(附墙支座反力);风荷载→横梁→穿墙螺栓。包括恒载和施工荷载对穿墙螺栓产生拉力或剪力，风荷载对穿墙螺栓产生拉力。在图一中，A点穿墙螺栓在恒载和施工荷载作用下，受剪拉复合作用,在诸穿墙螺栓中最为不利。内力组合设计值算式为：式中：γ0—结构重要性系数，γ0=0.9γG 、γQ—恒载、活载分项系数，γG=1.2,γQ=1.4 γd—动力系数,γd=1.05C施、C风—施工荷载、风荷载的组合值系数，其值均为0.85。Kj—荷载变化系数，Kj=2.0NvG、NvQ施—恒载标准值、施工荷载标准值对穿墙螺栓产生的剪力。NtG、NtQ施、NtQ风—恒载标准值、施工荷载标准值、风荷载标准值对穿墙螺栓产生的拉力。剪力：Nv=0.9×2.0×1.05×(1.2×18.46kN+1.4×0.85×1.98kN)=46.32kN拉力:Nt=0.9(1.2×1.05×2.0×13.85kN+1.4×0.85×1.05×2.0×1.49kN+1.4×0.85×17.74kN)=53.76kNNv=46.32kN＜N=63.32kN②在使用工况下,A、C点〔图一〕穿墙螺栓均要挂斜拉钢丝绳,使穿墙螺栓产生剪应力和拉应力。四根斜拉钢丝绳共同承当的恒载为36.92KN，施工荷载为47.52KN，为平安起见，乘以1.5的不均匀系数。风荷载对穿墙螺栓产生拉力：Nt风=17.72KN单根穿墙螺栓剪、拉力设计值分别为:Nv=37.41kN＜N=63.32kN5〕制动轨计算防坠制动装置是为了防止在升降过程中，提升机具发生故障而引发脚手架坠落事故。即当提升机具发生故障失效时，升降过程中的恒载和施工荷载转而由制动轨来承当。各荷载标准值取值如下：恒载 G=36.92KN施工荷载Q=3.96KN〔1〕内力组合按《附着式升降脚手架设计和使用管理规定》要求，内力组合设计值算式为：式中：γ0—结构重要性系数，γ0=0.9γG、γQ—恒载、活载分项系数，γG=1.2,γQ=1.4 Kz—冲击系数,Kz=1.5Kj—荷载变化系数，Kj=2.0NG、NQ施—恒载标准值、施工荷载标准值对制动轨产生的拉力。N=0.9×1.5×2.0×〔1.2×36.92kN+1.4×3.96kN〕=134.58kN〔2〕轨身强度计算10号工字钢:A=1430mmσ===94.2N/mm＜f=205N/mm(3)焊缝强度计算吊点板之间焊缝相对较短,作为检算对象。l=4×〔120mm-10mm〕=440mmσ===87.4N/mm＜1.22f=1.22×160N/mm=195N/mm(4)吊点挂板截面强度计算吊点挂板截面为120mm×12mm,上有一个φ38销轴孔,板净截面积:A=〔120mm-38mm〕×12mm=984mmσ===136.8N/mm＜f=205N/mm(5)连接销轴强度计算连接销轴受双剪,每个剪面承受剪力:A===1133.5mmτ===59.4N/mm＜f=125N/mm5〕提升钢丝绳计算提升钢丝绳的设计破断力:F=KQ=6×40.88kN=245.3kN式中:k—平安系数,k=6.0 Q—起重重量,Q=40.88kN(升降工况下荷载标准值)选用6×37φ19.5，公称抗拉强度=1961N/mm2的钢丝绳,其破断力F=276.5kN＞Fg=245.3kN。6〕斜拉钢丝绳计算在使用工况下,恒载和施工荷载由四根斜拉钢丝绳共同承当。恒载标准值为39.38KN，施工荷载标准值为51.84KN，斜拉钢丝绳竖向分力：外侧斜拉钢丝绳与水平面夹角较小,其所受拉力较大。外侧斜拉钢丝绳水平投影:l=0.90m+0.40m=1.30m外侧斜拉钢丝绳铅垂面投影为一个层高,取:h=3.9m。外侧斜拉钢丝绳所承受拉力标准值:=取平安系数K=6,那么斜拉钢丝绳设计破断力: F=KT=6×30.1kN=180.6kN 选用6×37φ19.5，公称抗拉强度≥1961N/mm2的钢丝绳,其破断力276.5kN＞Fg=180.6kN。7〕附着支承处结构强度计算爬架附着支承点设于剪力墙或梁上，需验算剪力墙或梁垂直于墙面的局部压力。按配置间接钢筋考虑，剪力墙〔梁〕两侧分别与横梁座板和垫板接触，垫板面积相对较小，与其接触的混凝土局部承压相对不利。垫板尺寸如图：混凝土局部承压面积：Al=230mm×80mm=18400mm2混凝土局部承压计算底面积：Ab=390mm×240mm=93600mm2安装穿墙螺栓预留2∮41孔： 混凝土承压净面积：Aln=Al–Ak=18400mm2–2639.17mm2=15760.83mm2混凝土局部受压承载力〔混凝土强度达C10〕：1.5βfcAln=1.5×2.26×5×15760.83=267.15KN穿墙螺栓拉力: Nt=13.85KN×2=27.70KN<1.5βfcAln=267.15KN8〕水平支撑桁架计算桁架导轨式爬架水平支撑桁架分内外两片，其两端分别与竖向主框架相连，且将竖向主框架作为支座。水平支撑桁架分升降、坠落、使用三种工况。显然，在使用工况下其承受竖向荷载最大，因此以下仅就它的使用工况进行计算。桁架导轨式爬架的跨度为6.6m，除去底座宽度0.6m，水平支撑桁架计算跨度6.0m。计算简图如下：水平支撑桁架在单位力F=1KN作用下〔支座处为1/2单位力〕的内力见下表：支座反力RA2竖杆NAJ-0.5上弦杆NHI-1.66NBI0NIJ0NCH-1.0下弦杆NAB+1.25斜杆NAI-1.95NBC+1.25NCI+0.65注：因是对称结构，仅计算一半。显然，斜杆AI无论长度还是受力大小在所有杆件中均最为不利，应作为检算对象；同时，水平支撑桁架竖杆用φ48×3.5钢管，其它杆件均采用L63×63×5角钢，故将竖杆中受力最大的CH杆亦作为检算对象。〔1〕荷载计算水平支撑桁架上部结点承受主桁架以外的全部恒载〔自重〕和活载〔施工荷载〕，并由内外两片桁架分担。a.恒载〔标准值〕计算b.活载〔标准值〕计算Q1=Q5=(0.75m×0.6m)×6KN/m=2.70KNQ2=Q3=Q4=(1.5m×0.6m)×6KN/m=5.40KN〔2〕内力计算斜杆AI和竖杆CH在恒载〔标准值〕和施工荷载〔标准值〕作用下内力计算结果见下表：杆件恒载〔标准值〕施工荷载〔标准值〕斜杆AI-7.39KN-10.53KN竖杆CH-3.79KN-5.40KN〔3〕内力组合按《附着式升降脚手架设计和使用管理规定》要求，内力组合设计值算式为：式中：γ0—结构重要性系数，γ0=0.9γG 、γQ—恒载、活载分项系数，γG=1.2,γQ=1.4 Kz—冲击系数,Kz=1.5NG、NQ施—恒载标准值、施工荷载标准值产生的内力。斜杆AI和竖杆CH的内力设计值如下：NAI=0.9×1.5×(1.2×7.39+1.4×10.53)=31.87KNNCH=0.9×1.5×(1.2×3.79+1.4×5.40)=16.35KN〔4〕斜杆AI计算斜杆AI采用L63×63×5角钢,长度l=2120mm,两端固结，其计算长度为：l0=2120mmL63×63×5角钢截面特性如下：A=614mm2，iy0=12.5mm长细比计算：<杆身稳定计算：焊缝与杆身采用等强度设计并适当予以加强，故免算。〔5〕竖杆CH计算竖杆CH采用φ48×3.5钢管,长度l=1800mm,两端固结，其计算长度为：l0=1800mm，φ48×3.5钢管截面特性如下：A=489mm2 ，iy0=15.78mm长细比计算：<杆身稳定计算：焊缝与杆身采用等强度设计并适当予以加强，故免算。9〕主框架计算桁架导轨式爬架在提升点处设两片主桁架，两片主桁架间距600mm，沿提升机构对称布置。桁架导轨式爬架葫芦吊点横梁两端支承在主框架上，为防止主框架局部变形，在主框架支座部位设置了桁架。主框架作为架体的主要承重骨架，除承受施工荷载外，内侧还焊有导轨，作为架体的水平约束，确保脚手架垂直升降，在升降和使用过程中还能独立将风荷载传至横梁，进而传至建筑物上。〔1〕葫芦吊点横梁计算a.吊环强度计算吊环采用Q235A，Φ25圆钢弯制，弯曲半径R=40mm吊环允许荷载F0=Ks—截面形状系数，圆形截面Ks=1.7σs—材料屈服强度，σs=235MpaW—截面抗弯模量W===1523mm3r—计算半径，对固定吊环r=R〔-R〕/L=40×(-40)/40=16.56mm平安系数 b.吊梁强度计算吊梁为14号工字钢,吊环两肢间距为80mm,在升降工况下,吊环单肢受力(设计值):14号工钢: =12.19cm W=101.7cm t=5.5mm弯曲应力:σ===56.2N/mm＜f=215N/mm剪应力:τ===33.5N/mm＜f=125N/mm(2)吊点横梁支承桁架计算吊点横梁支承桁架计算简图如下：图中：经计算，各杆件受力结果如下：NBC=NCD=14.95KN;NDF=-21.14KN;NBF=-10.57KNNBG=10.57KN;NAG=NGF=-7.48KN可见，DF杆受力最大，下面对其进行稳定检算。φ48×3.5钢管截面特性如下：A=489mm2;iy0=15.78mm ;查表得=0.968(3)导轨强度计算导轨对称布置在横梁的两侧,在升降工况下，导轨沿着位置固定的导向轮运动,导向轮成为导轨的支点,因桁架导轨式爬架是中心提升，导轨仅受风荷载作用。六级以上大风不允许升降，所以在使用工况下导轨受力最为不利。为简化计