附着式升降作业安全防护平台施工计算书

＝nvπd12×fbv/4/1000＝2×π×17.294²×140/4/1000＝65.77kN。Nv=56.51KN＜65.77KN满足使用要求。16.7水平附墙受力验算（1）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8#槽钢，主要参数为：截面积AS1＝1024.8mm2,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：P1=P使/2＝63850.08/2＝31925.04N（导轨由两根槽钢组成）σ1＝P1/AS1＝31925.04/1024.8＝31.15N/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：计算剪切应力：σ2＝P1/AS3×2面＝31925.04/（490.6×2面）＝32.53N/mm2＜[fv]＝125N/mm2满足使用要求升降坠落工况状态下：σ3＝P坠/AS3＝75419.2/（490.6×2面）＝74.64N/mm2＜[fv]＝125N/mm23）小横杆件焊缝抗剪计算采用直角圆周焊，焊缝高度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)总焊缝长度：L＝25×3.1415×2＝157.1(mm)焊缝有效高度：he＝0.7hf＝0.7×6＝4.2(mm)升降坠落状态下为最不利状态：承受的荷载为：NV＝P坠＝75419.2Nfv＝NV/helw＝75419.2/heΣL＝75419.2/（4.2×157.1）＝107.3(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。（2）导轨与架体连接螺栓抗剪验算：每个导轨通过10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＝P使/（10×201）＝63850.08/（10×201）＝31.76N/mm2＜[τ]＝125N/mm2满足使用要求。（3）附墙支座反力计算Sa架体相对于支座的正常偏心距离为300+300=600mm。RA＝-RB＝P使×0.6/支座纵距＝63850.08×0.6/4.4＝8706.8N(脚手架步高不超过5米)FA+FB＝F使＝53208.4N取FA=FB则FA＝53208.4/2＝26604.2N（4）穿墙螺栓强度计验算（1）连接固定附着支座螺栓强度验算：该螺栓采用M32螺栓，数量每处2个,螺栓有效截面积：A1s＝615mm2，螺栓在使用时承受剪力，架体上部最大悬臂高度：6米，风载面积为：A=6×5.5=33m2风载为：F风=33×Wk＝33×1310.4N/m2=43243.2N组合风荷载的最大水平力为：F=Nv+F风=43243.2NNbv＝nvπd2×fbv/4＝π×322×140/4＝112591.4(N)其中：nv＝1则：F/NbV=43243.2/112591.4=0.384≤1。满足使用要求。（2）升降时螺栓的受拉和受剪强度计验算：即：f＝Nt/A≤[fbt]，fv＝NV/A≤[fbv]考虑最不利情况，按荷载最不利情况，偏心G＝0.6m考虑时计算:承受剪力：Nv＝GP坠/L＝0.6×70799.2/4.4＝9654.4N承受拉力：Nt＝26604.2N则：f＝Nt/As＝26604.2/615＝43.26(N/mm2)＜[f]＝170N/mm2，满足使用要求，达到抗倾覆能力。fv＝Nv/As＝9654.4/615＝15.7(N/mm2)＜[fv]＝140N/mm2，满足使用要求（3）防坠落时卸荷支顶器根部螺杆的抗剪力计算坠落时，P坠＝γc×P升=2×35399.6＝70799.2N小于M20螺栓的双面许用安全抗剪力Nbv＝nvπd2×fbv/4×2面＝π×202×140/4×2面＝87962.0N，满足使用要求。16.8钢丝绳验算附着式升降脚手架采用Φ20钢丝绳，规格为6×37S+FC-20，其破断拉力为P破=234000N，GB/T20118-2006查表19得式中：[Fg]钢丝绳的容许拉力（KN）;Fg钢丝绳的钢丝破断拉力总和（KN）；考虑钢丝绳间的不均匀系数，取0.85；钢丝绳公称抗拉强度为1770MPa实测钢丝破断拉力总和根据《建筑施工用附着式升降作业安全防护平台》（JG/T546-2019）规定，索具安全系数不应小于9.0。按照动滑轮作用得：提升钢丝绳与垂直方向夹角为10°，所以K=P破/P1=258kN/24.37kN=10.58＞K=9钢丝绳安全可靠。16.9斜拉钢丝绳验算斜拉钢丝绳采用Φ8的规格，其破断拉力为P破=51200N；活荷载标准值3KN/m2F=Psin82°斜拉钢丝绳受力F=Psin82°=2970.8N安全系数：P破/F=51200/2970.8=17.23>8，满足安全要求。16.10顶部防倾覆的验算1).附着式升降作业安全防护平台安装刚性拉结杆，防止附着式升降作业安全防护平台悬臂高度超过6m。16.10-1附着式升降作业安全防护平台刚性拉杆、顶撑的材料规格、尺寸注：把顶撑安装在龙骨板横龙骨上，把小挂座安装在结构板上，然后通过螺栓连接刚性拉杆，以达到附着式升降作业安全防护平台防倾覆的使用要求，小挂座的距离可以根据实际工程现场情况调整。拉结好钢拉杆后，架体悬臂高度小于等于6m，满足安全规范要求。架体自由端风载面积为：A=5.0m×6m=30m2风荷载为：F风=30m2×Wk＝30m2×1301N/m2=39030N斜拉杆一端通过2个M16螺栓与竖龙骨（导轨）连接，M16螺栓抗剪截面积为201mm2；另一端通过M32穿墙螺杆与楼板连接，M32螺栓抗剪截面积为804mm2；只需计算M16螺栓是否满足要求即可。螺栓的受拉和受剪强度计验算：f＝Nt/A≤[f]，fv＝NV/A≤[fv]承受拉力：Nt＝F风＝39030N承受剪力：Nv＝F风/tan(40.60)＝46596N则：f＝Nt/As＝39030N/402mm2＝97（N/mm2)＜[f]＝170N/mm2满足使用要求。fv＝Nv/As＝46596N/402mm2＝116(N/mm2)＜[fv]＝140N/mm2，满足使用要求。斜拉杆采用Φ60转Φ48钢管材质制作，经机械手册查得48钢管其破断拉力F=84.8KN,F拉=F风/sin40.60=60871NP=[τ]S=215N/mm2×423.9mm2=84800N>60871N满足使用要求。16.11扣件式脚手架计算书计算依据：1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术标准》T/CECS699-20202、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-20163、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20114、《建筑结构荷载规范》GB50009-20125、《钢结构设计标准》GB50017-20176、《建筑地基基础设计规范》GB50007-201116.11.1脚手架参数结构重要性系数γ01脚手架安全等级II级脚手架搭设排数双排脚手架脚手架钢管类型Ф48×3脚手架架体高度H(m)4步距h(m)1.8立杆纵距或跨距la(m)1.5立杆横距lb(m)0.85内立杆离建筑物距离a(m)0.3双立杆计算方法不设置双立杆16.11.2荷载设计脚手架设计类型结构脚手架，其它用途脚手架脚手板类型竹笆脚手板脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)0.1脚手板铺设方式2步1设安全防护网自重标准值(kN/m2)0.01挡脚板类型木挡脚板栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)0.17挡脚板铺设方式2步1设每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.129结构脚手架作业层数njj1结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)3其他用途脚手架作业层数nqj1其他用途脚手架荷载标准值Gkqj(kN/m2)4地区山东青岛市安全网设置全封闭基本风压ω0(kN/m2)0.45风荷载体型系数μs1.04风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性)0.81，0.81风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性)0.379，0.379计算简图：立面图侧面图16.11.3纵向水平杆验算纵、横向水平杆布置方式纵向水平杆在上横向水平杆上纵向水平杆根数n2横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)205横杆截面惯性矩I(mm4)107800横杆弹性模量E(N/mm2)206000横杆截面抵抗矩W(mm3)4490纵、横向水平杆布置承载能力极限状态q=1.3×(0.033+Gkjb×lb/(n+1))+1.5×Gk×lb/(n+1)=1.3×(0.033+0.1×0.85/(2+1))+1.5×4×0.85/(2+1)=1.78kN/m正常使用极限状态q'=(0.033+Gkjb×lb/(n+1))+Gk×lb/(n+1)=(0.033+0.1×0.85/(2+1))+4×0.85/(2+1)=1.195kN/m计算简图如下：1、抗弯验算Mmax=0.1qla2=0.1×1.78×1.52=0.401kN·mσ=γ0Mmax/W=1×0.401×106/4490=89.204N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！2、挠度验算νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×1.195×15004/(100×206000×107800)=1.844mmνmax＝1.844mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm满足要求！3、支座反力计算承载能力极限状态Rmax=1.1qla=1.1×1.78×1.5=2.937kN正常使用极限状态Rmax'=1.1q'la=1.1×1.195×1.5=1.972kN16.11.4横向水平杆验算承载能力极限状态由上节可知F1=Rmax=2.937kNq=1.3×0.033=0.043kN/m正常使用极限状态由上节可知F1'=Rmax'=1.972kNq'=0.033kN/m1、抗弯验算计算简图如下：弯矩图(kN·m)σ=γ0Mmax/W=1×0.835×106/4490=186.014N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！2、挠度验算计算简图如下：变形图(mm)νmax＝1.944mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[850/150，10]＝5.667mm满足要求！3、支座反力计算承载能力极限状态Rmax=2.955kN16.11.5扣件抗滑承载力验算横杆与立杆连接方式双扣件扣件抗滑移折减系数0.85扣件抗滑承载力验算：纵向水平杆：Rmax=1×2.937/2=1.469kN≤Rc=0.85×12=10.2kN横向水平杆：Rmax=1×2.955=2.955kN≤Rc=0.85×12=10.2kN满足要求！16.11.6荷载计算脚手架架体高度H4脚手架钢管类型Ф48×3每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.129立杆静荷载计算1、立杆承受的结构自重标准值NG1k单外立杆：NG1k=(gk+la×n/2×0.033/h)×H=(0.129+1.5×2/2×0.033/1.8)×4=0.627kN单内立杆：NG1k=0.627kN2、脚手板的自重标准值NG2k1单外立杆：NG2k1=(H/h+1)×la×lb×Gkjb×1/2/2=(4/1.8+1)×1.5×0.85×0.1×1/2/2=0.103kN1/2表示脚手板2步1设单内立杆：NG2k1=0.103kN3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2单外立杆：NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(4/1.8+1)×1.5×0.17×1/2=0.411kN1/2表示挡脚板2步1设4、围护材料的自重标准值NG2k3单外立杆：NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×4=0.06kN5、构配件自重标准值NG2k总计单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.103+0.411+0.06=0.574kN单内立杆：NG2k=NG2k1=0.103kN立杆施工活荷载计算外立杆：NQ1k=la×lb×(njj×Gkjj+nqj×Gkqj)/2=1.5×0.85×(1×3+1×4)/2=4.462kN内立杆：NQ1k=4.462kN组合风荷载作用下单立杆轴向力：单外立杆：N=1.3×(NG1k+NG2k)+1.5×NQ1k=1.3×(0.627+0.574)+1.5×4.462=8.254kN单内立杆：N=1.3×(NG1k+NG2k)+1.5×NQ1k=1.3×(0.627+0.103)+1.5×4.462=7.642kN16.11.7立杆稳定性验算脚手架架体高度H4立杆计算长度系数μ1.5立杆截面抵抗矩W(mm3)4490立杆截面回转半径i(mm)15.9立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)205立杆截面面积A(mm2)424连墙件布置方式两步两跨1、立杆长细比验算立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤210满足要求！轴心受压构件的稳定系数计算：立杆计算长度l0=Kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m长细比λ=l0/i=3.119×103/15.9=196.132查《规范》表A得，φ=0.1882、立杆稳定性验算组合风荷载作用单立杆的轴心压力设计值N=1.3(NG1k+NG2k)+1.5NQ1k=1.3×(0.627+0.574)+1.5×4.462=8.254kNMwd=φwγQMwk=φwγQ(0.05ζ1wklaH12)=0.6×1.5×(0.05×0.6×0.379×1.5×3.62)=0.199kN·mσ=γ0[N/(φA)+Mwd/W]=1×[8254.454/(0.188×424)+198929.52/4490]=147.858N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！16.11.8脚手架架体高度验算不组合风荷载作用Hs1=(φAf/