附着式升降脚手架安全施工计算书和相关图纸（危险性较大施工方案）

1-附着式升降脚手架安全施工计算书和相关图纸（危险性较大施工方案）目录TOC\h\z\u14.1计算依据 -3-14.2架体基本构成 -4-14.3荷载计算 -4-14.3.1永久荷载标准值 -5-14.3.2活荷载标准值 -6-14.3.2.1风荷载标准值： -6-14.3.2.2施工活荷载计算： -6-14.3.3荷载效应组合 -7-14.3.3.1不考虑风荷载效应组合设计值S -7-14.4纵向水平杆计算 -7-14.4.1荷载计算 -7-14.4.2强度验算： -8-14.4.3挠度计算： -8-14.5立杆计算 -8-14.5.1荷载计算 -8-14.5.2立杆的强度验算 -9-14.5.3立杆的稳定性验算 -9-14.5.4立杆与水平杆纵向杆节点螺栓的强度验算 -9-14.6水平支承桁架计算（见图4） -9-14.6.1荷载计算 -9-14.6.2桁架节点荷载计算 -9-14.6.3水平支承桁架受力分析（见图5） -10-14.6.4外侧水平支承桁架杆件的强度和稳定性验算 -10-14.6.4.1下弦杆（3）为最大水平受拉杆件的强度验算 -10-14.6.4.2上弦杆（9）为最大水平受压杆件的强度和稳定性验算 -10-14.6.4.3立杆（19）为最大垂直受压杆件的强度和稳定性验算 -10-14.6.4.4斜腹杆（25）为最大受拉杆件的强度验算 -11-14.6.4.5斜腹杆（24）为最大受压杆件的强度和稳定性验算 -11-14.6.5桁架节点的强度计算 -11-14.6.5.1单条螺栓的单面抗剪承载力设计值： -11-14.6.5.2桁架节点焊缝的强度验算 -11-14.6.6水平支承桁架的挠度计算(见图6) -11-14.7竖向主框架计算 -12-14.7.1荷载计算 -12-14.7.1.1竖向主框架计算按荷载效应组合： -12-14.7.1.2使用工况荷载计算 -12-14.7.1.3提升工况荷载计算 -13-14.7.2竖向主框架内力计算 -14-14.7.2.1使用工况右侧风荷载作用在架体外侧的轴力及弯矩计算（见图7） -14-14.7.2.2使用工况，左侧风荷载作用在外侧架体轴力及弯矩计算（见图8） -15-14.7.2.3提升工况，右侧风荷载作用在外侧架体轴力及弯矩计算（见图9） -16-14.7.2.4提升工况，左侧风荷载作用在外侧架体轴力及弯矩计算（见图10） -17-14.7.3竖向主框架各杆件强度验算 -18-14.7.3.1内立杆单元（1）-（12）为导轨与内立杆焊接而成 -19-14.7.3.2外立杆单元（13）—（25）杆件属性为70×50×3.0mm矩形钢管， -20-14.7.3.3水平杆单元（26）—（38）杆件属性为50×3.0mm方钢管 -20-14.7.3.4斜杆单元（39）—（45）杆件属性为50×3.0mm方钢管 -20-14.7.3.5竖向主框架外立杆稳定承载力验算 -20-14.7.4竖向主框架位移验算 -21-14.7.4.1竖向主框架截面的力学特性 -21-14.7.5导轨的强度和挠度验算 -22-14.7.5.1荷载计算 -22-14.7.5.2导轨的强度计算 -22-14.7.5.3导轨的挠度验算 -22-14.7.6临时拉结杆件的强度和稳定性验算 -22-14.8附墙支座的计算 -23-14.8.1附墙支座计算（见图12） -23-14.8.1.1荷载计算 -23-14.8.1.2杆件的内力计算 -24-14.8.1.3杆件的强度和稳定性验算 -24-14.8.1.4靠墙板与水平横梁的焊缝验算 -24-14.8.2穿墙螺栓的计算 -24-14.8.3卸荷装置的计算（见图13） -25-14.8.3.1荷载计算 -25-14.8.3.2承重丝杆的内力计算 -25-14.8.3.3承重丝杆的强度和稳定性计算 -25-14.8.3.4卸荷装置连接销轴的强度验算 -25-14.8.4防坠装置的计算（见图14.1） -26-14.8.4.1荷载计算 -26-14.8.4.2防坠摆块的强度验算 -26-14.8.4.3防坠块销轴的强度验算 -26-14.8.4.4防坠阻挡板及焊缝的强度验算 -26-14.8.4.5导轨梯挡防坠档杆的验算（见图14.2） -27-14.8.4.6防坠档杆的焊缝验算 -27-14.8.5防倾覆装置的计算（见图15） -27-14.8.5.1荷载计算 -27-14.8.5.2导轮销轴的强度验算 -27-14.8.5.3固定螺栓的强度验算 -27-14.9提升动力系统的计算 -28-14.9.1附墙吊挂件的计算（见图16） -28-14.9.1.1荷载计算 -28-14.9.1.2附墙吊挂件的内力计算 -28-14.9.1.3附墙吊挂件的强度计算 -28-14.9.1.4附墙吊挂件销轴的强度验算 -28-14.9.1.5附墙吊挂件穿墙螺栓的强度计算 -28-14.9.2下吊点桁架的计算 -29-14.9.2.1荷载计算 -29-14.9.2.2下吊点桁架的强度和稳定性验算 -29-14.9.2.3下吊点连接板的强度验算 -29-14.9.2.4下吊点连销轴的强度验算 -29-14.9.3提升葫芦选型计算 -30-14.9.3.1荷载计算 -30-14.9.3.2提升力计算 -30-14.9.3.3提升葫芦选项 -30-14.10穿墙螺栓孔处混凝土受压状况（见图17） -30-14.1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》（GB50009-2012）《钢结构设计规范》（GB50017-2011）《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）《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14.2架体基本构成以一个单元产品为计算对象，竖向主框架支承跨距6.0m，架体高度14.0m，机位跨度与架体高度乘积为84.0㎡，架体立杆纵向间距2.0米，立杆横距0.65m。该附着式升降脚手架由竖向主框架、水平支承桁架、架体构架、附墙支座（含防倾、防坠、卸荷装置）、升降动力系统（含荷载控制系统）及安全防护系统等部分组成。（见图1）图1全钢型附着式升降脚手架计算简图14.3荷载计算14.3.1永久荷载标准值序号分类部件名称材料规格数量自重(kN)合计(kN)1竖向主框架导轨6.3槽钢、28圆钢12m2.39=3.992.82(内)内立杆50×3mm方钢管12m外立杆50×50×3mm矩形钢管14m0.74兜底杆50×3mm方钢管1件0.042Z字撑50×3mm方钢管6件0.75顶部拉杆50×3mm方钢管1件0.072竖向副框架内立杆50×3mm方钢管24m1.04=3.392.22(内)外立杆50×3mm方钢管28m1.22兜底杆50×3mm方钢管2件0.084三角斜撑50×3mm方钢管12件1.053水平支承桁架上下弦杆斜腹杆50×3mm方钢管2组6m2.08=2.081.04(内)4外防护网片网框20×2mm方钢管42件4.43=8.01(外)钢板网0.7mm1件3.585脚手板底部50×4mm等边角钢50×30×2.75mm方钢管1.8花纹钢板1步1.08=8.364.18(内)操作层50×30×2.75mm方钢管1.8花纹钢板6步6.54翻板1.8花纹钢板2步0.746升降动力机构上下吊点桁架50×3mm方钢管10mm钢板1件0.28=2.55(内)1件0.28辅助立杆50×3mm方钢管12m0.52电动葫芦7.5t1件1.477螺栓及附件紧固件其它附件螺栓及附件等1.52=1.520.76(内)永久荷载标准值：GK=GK1+GK2+GK3+GK4+GK5+GK6+GK7=29.90kN(内侧13.57)（外侧16.33）14.3.2活荷载标准值14.3.2.1风荷载标准值：根据《建筑结构荷载规范》（GBJ50009-2012）附图《全国基本风压分布图》中提取:式中：βz风振系数，取1.0；风压高度变化系数，按C类地区高150米高层建筑考虑取2.03；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：AW（迎风面积）=架体高度×竖向主框架跨距=14×6=84㎡冲孔钢板网孔径6mm，孔中心距10mm，按局部取值网片面积：网片面积—100mm×100mm=10000mm2孔面积—πr2=3.14×32=28.26×100=2826mm2网片冲孔率=2826/10000=0.2826An(挡风面积）=AW-(网冲孔率×网片挡风面积)=84-(0.2826×1.0×2×42)=60.26㎡=1.3=1.3×0.85=1.1基本风压，按照《建筑结构载荷规范》工作状态按本地区的10年风压最大值选用，地区取0.30kN/m2，提升及坠落工况取0.25kN/m2。使用工况风荷载标准值：＝1.0×1.1×2.03×0.30=0.67kN／m2提升和坠落工况风荷载：＝1.0×1.1×2.03×0.25=0.56kN／m214.3.2.2施工活荷载计算：施工均布活荷载标准值类别标准值（kN/m2）同时作业层装修施工2.03层结构施工3.02层提升工况0.52层使用工况活荷载：提升及坠落工况活荷载：14.3.3荷载效应组合14.3.3.1不考虑风荷载效应组合设计值S使用工况：=1.2×29.90+1.4×23.40=35.88+32.76=68.64kN提升及坠落工况：=1.2×29.90+1.4×3.90=35.88+5.46=41.34kN14.4纵向水平杆计算纵向水平杆为防滑钢走道板边框，由内外两根共同承受脚手板传递的施工荷载。纵向水平杆宜按单跨简支梁承受均布荷载进行计算，跨距取立杆纵距L=2.0m，杆件采用50×30×3mm矩形钢管，自重0.034kN/m，截面积A=444mm2,惯性矩Ix=14.21cm4,抵抗距Wx=5.69cm3.,回转半径i=1.79cm。按照最不利因素进行纵向水平杆荷载计算。（见图2）图2纵向水平杆计算简图图2纵向水平杆计算简图14.4.1荷载计算使用工况：荷载效应组合为永久荷载+施工活荷载永久荷载：脚手板取自重标准值为q1=0.3kN/m/2=0.15kN/m外防护网片自重标准值为q2=0.15kN/m活荷载标准值为为q3=3kN/m2×0.65m/2=0.98kN/m均布线荷载设计值：均布线荷载标准值：最大弯矩：14.4.2强度验算：14.4.3挠度计算：14.5立杆计算立杆采用50×3.0mm方钢管，立杆纵向距最大为2.0m，立杆横向距为0.65m，步距为2.0m。水平支承桁架上部的脚手架计算按底层外立杆AB压弯杆件进行强度和稳定性计算。（见图3）14.5.1荷载计算使用工况：荷载效应组合为：永久荷载+施工活荷载永久荷载设计值：施工活荷载设计值：不考虑风荷载式中：考虑风荷载图3立杆计算简图风荷载标准值：图3立杆计算简图由风荷载产生的立杆段弯矩设计值14.5.2立杆的强度验算14.5.3立杆的稳定性验算14.5.4立杆与水平杆纵向杆节点螺栓的强度验算立杆与水平杆纵向杆连接处采用1条M16mm螺栓连接，其节点处所受的最大压力为N=16.87kN。一条M16mm螺栓抗剪承载能力设计值为：14.6水平支承桁架计算（见图4）水平支承桁架的最大跨距为6.0m，高度0.6m，立杆的纵向间距为2.0m，上下水平弦杆、斜腹杆、立杆为50×3.0mm方钢管，杆件节点采用M16mm螺栓连接。由上述永久荷载计算得知，外侧水平桁架支承永久荷载大于内侧水平桁架支承永久荷载，故按最不利情况取值。14.6.1荷载计算使用工况（荷载效应组合为：永久荷载+施工荷载）永久荷载设计值：施工活荷载设计值：14.6.2桁架节点荷载计算/m图4外侧水平支承桁架受力简图图5外侧水平支承桁架内力简图14.6.3水平支承桁架受力分析（见图5）杆件分类下弦杆（1-6）上弦杆（7-12）立杆（13-19）斜腹杆（20-25）最大受力值+40.00（3）-40.00（9）-18.00（19）+23.32（25）-23.32（24）14.6.4外侧水平支承桁架杆件的强度和稳定性验算水平桁架杆件各杆件均采用50×50×3.0mm方钢管，A1=5.64cm2，ix=1.92cm，iy=1.92cm。14.6.4.1下弦杆（3）为最大水平受拉杆件的强度验算14.6.4.2上弦杆（9）为最大水平受压杆件的强度和稳定性验算14.6.4.3立杆（19）为最大垂直受压杆件的强度和稳定性验算14.6.4.4斜腹杆（25）为最大受拉杆件的强度验算14.6.4.5斜腹杆（24）为最大受压杆件的强度和稳定性验算14.6.5桁架节点的强度计算14.6.5.1单条螺栓的单面抗剪承载力设计值：水平支承桁架杆件内力得知，节点10为最大受压杆件N(9)=40.00kN,节点用一条M16螺栓固定，螺栓按双面剪切力，其有效截面A=200.96mm2,螺栓抗剪强度设计值fvb=140N/mm2。14.6.5.2桁架节点焊缝的强度验算从水平支承桁架杆件内力计算得知，节点10为最大受压杆件N(9)=40.00kN,节点采用焊接连接固定，采用角焊缝高度h=6mm，焊缝长度L=150mm。按受抗剪验算：14.6.6水平支承桁架的挠度计算(见图6)图6外侧水平支承桁架位移简图根据计算模型得：水平支承桁架最大挠度为：-6.25932277mm<L/250=6000/250=24mm（满足要求）14.7竖向主框架计算竖向主框架导轨采用二根竖向6.3槽钢背向焊有Φ28mm圆钢作为防坠梯档杆与内立杆（50×3.0mm方钢管）焊接钢结构件，主框架外立杆采用70×50×3.0mm矩形钢管，内外立杆之间通过50×50×3.0mm方钢管焊接而成的Z字撑，按照步距2米设置。各节点均采用M16螺栓连接固定。14.7.1荷载计算14.7.1.1竖向主框架计算按荷载效应组合：永久荷载+施工荷载使用工况：=1.3×(1.2×29.90+1.4×23.40)=1.3×(35.88+32.76)=89.23kN提升工况：=2.0×(1.2×29.90+1.4×3.90)=2.0×(35.88+5.46)=82.68kN14.7.1.2使用工况荷载计算（1）竖向主框架自重荷载外侧主框架自重：内侧主框架自重：（2）水平支承桁架传来的荷载内排支承桁架支座反力：外排支承桁架支座反力：（3）使用工况风荷载作用在一侧架体节点集中荷载：14.7.1.3提升工况荷载计算（1）竖向主框架自重荷载外侧主框架自重：内侧主框架自重：（2）水平支承桁架传来的荷载内排支承桁架支座反力：外排支承桁架支座反力：（3）提升工况风荷载作用在一侧架体节点集中荷载：14.7.2竖向主框架内力计算14.7.2.1使用工况右侧风荷载作用在架体外侧的轴力及弯矩计算（见图7）杆件编号架体受力简图杆件轴力图杆件弯矩图图7使用工况风荷载作用在竖向主框架外侧计算简图图7使用工况风荷载作用在竖向主框架外侧计算简图14.7.2.2使用工况，左侧风荷载作用在外侧架体轴力及弯矩计算（见图8）架体受力简图杆件轴力图杆件弯矩图图8使用工况风荷载作用在竖向主框架内侧计算简图14.7.2.3提升工况，右侧风荷载作用在外侧架体轴力及弯矩计算（见图9）杆件弯矩图杆件轴力图架体受力简图杆件弯矩图杆件轴力图架体受力简图图9提升工况风荷载作用在竖向主框架外侧计算简图图9提升工况风荷载作用在竖向主框架外侧计算简图14.7.2.4提升工况，左侧风荷载作用在外侧架体轴力及弯矩计算（见图10）杆件弯矩图杆件轴力图架体受力简图杆件弯矩图杆件轴力图架体受力简图图10升降工况风荷载作用在竖向主框架内侧计算简图图10升降工况风荷载作用在竖向主框架内侧计算简图14.7.3竖向主框架各杆件强度验算根据竖向主框架各工况杆件内力计算分析得知：工况使用工况提升工况风荷载位置右侧左侧右侧左侧杆件位置及编码最大内力（kN）/弯矩值（kN·m）及杆件编码42-28.0000000内立杆（1）-（12）40.00（6）24.00/（3）-76.93/0.01(1)-70.78/0.01(1)外立杆（13）-（25）-36.00/0.04（25）48.00(22)33.00/(15)32.00/（20)水平杆（26）-（38）-32.00/0.05(37)12.00/(34)12.00/(37)33.03/(34)斜杆（39）-（45）32.00/(44)-16.00/0.32(44)-16.00/0.11(40)-28.00/0.01(42)其杆件的截面力学特性：部件名称材料规格(mm)面积(cm2)回转半径（cm）截面模量(cm3)导轨6.3#槽钢A1=8.40iX=2.45iy=1.18Wx=16.1Wy=4.50竖向主框架内立杆50×3.0A2=5.64iX=1.92Wx=8.34竖向主框架外立杆70×50×3.0A3=6.84iX=2.62iy=2.0Wx=13.37Wy=10.99Z形支撑50×3.0A2=5.64iX=1.92Wx=8.3414.7.3.1内立杆单元（1）-（12）为导轨与内立杆焊接而成（1）单元（1）为最大受压杆件的强度及稳定性验算14.7.3.2外立杆单元（13）—（25）杆件属性为70×50×3.0mm矩形钢管，外立杆最大受压杆件：单元（22）的强度及稳定性验算14.7.3.3水平杆单元（26）—（38）杆件属性为50×3.0mm方钢管水平杆最大受拉杆件：单元（37）的强度验算14.7.3.4斜杆单元（39）—（45）杆件属性为50×3.0mm方钢管斜杆最大受拉杆件：单元（44）的强度验算14.7.3.5竖向主框架外立杆稳定承载力验算荷载计算按弯矩作用在平面内进行验算计算欧拉临界力由风荷载产生的立杆段弯矩设计值竖向主框架外立杆稳定承载力验算14.7.4竖向主框架位移验算竖向主框架悬臂端高度6m时在风荷载作用下的位移验算，风荷载沿竖向主框架按承受6.0m跨距风荷载均布值。14.7.4.1竖向主框架截面的力学特性由力矩合成定理求形心轴的位置：惯性矩：IX=27.49+19651.05+20.85+732.97+2[51+2721.6]=20432.36+5545.20=25977.56cm4截面模数14.7.5导轨的强度和挠度验算14.7.5.1荷载计算使用工况时，在风荷载作用下导轨受力最大，此时按压弯构件进行计算。永久荷载标准值：施工活荷载标准值：风荷载标准值：14.7.5.2导轨的强度计算导轨采用2根背靠背6.3#槽钢通过圆钢连接，并与竖向主框架内立杆焊接为整体，按3.0米层高的上下附墙支座之间的距离作为简支梁跨距进行计算。均布风荷载设值：均布风荷载标准值：14.7.5.3导轨的挠度验算14.7.6临时拉结杆件的强度和稳定性验算竖向主框架悬臂端高度6m时，风荷载沿竖向主框架按承受6.0m跨距风荷载均布值。临时拉结一端与竖向主框架连接，一端与建筑结构连接，采用φ48×3.0mm钢管。按临时拉杆承受水平力进行验算。（见图11）图11临时拉结杆件计算简图根据计算得知：杆件（3）内力为6.95kN杆件（3）截面特性：A=4.27cm2,i=1.60cm,L=230cm14.8附墙支座的计算附墙支座由支座、穿墙螺栓、卸荷装置、防坠和防倾装置组成。每一个楼层均应设置附墙支座，且每一附墙支座均应能承受该机位范围内的全部荷载的设计值，并应乘以荷载不均匀系数或冲击系数。14.8.1附墙支座计算（见图12）图12附墙支座计算简图附墙支座主要由水平横梁（8.0槽钢）、斜拉板（10mm钢板）、靠墙板（10mm钢板）、横撑杆组焊而成，其材质均为Q235钢材。图12附墙支座计算简图14.8.1.1荷载计算使用工况荷载效应组合为：永久荷载+施工活荷载14.8.1.2杆件的内力计算14.8.1.3杆件的强度和稳定性验算杆件截面的力学特性材料特性截面积A惯性矩I截面模量W回转半径i匚8.0槽钢10.20cm2Ix=101cm4Wx=25.3cm3ix=3.15cmIy=16.6cm4Wy=5.79cm3iy=1.27cmAE水平支梁的强度验算BE斜拉杆的强度及稳定性验算14.8.1.4靠墙板与水平横梁的焊缝验算采用角焊缝，焊缝高度为6mm。其焊缝长度为：2×160mm=320mm按受抗剪验算：构件承载力满足要求。14.8.2穿墙螺栓的计算每个附墙支座处采用2根M32的Q235A材质的普通粗牙螺栓，其抗拉强度设使用工况时，穿墙螺栓应同时承受剪力和轴向拉力，其强度应按下列公式验算14.8.3卸荷装置的计算（见图13）卸荷装置安装在附墙支座的上方，采用M33mm左右旋向的普通螺杆作为承载丝杆，通过螺母连接在两端的上下卸荷支座，把附着升降脚手架的荷载通过附墙支座直接将所有荷载传递到建筑结构上。14.8.3.1荷载计算使用工况荷载效应组合为：永久荷载+施工活荷载14.8.3.2承重丝杆的内力计算图13卸荷承重丝杆计算简图图13卸荷承重丝杆计算简图14.8.3.3承重丝杆的强度和稳定性计算图14.1防坠卡块计算简图查稳定性系数表得：图14.1防坠卡块计算简图14.8.3.4卸荷装置连接销轴的强度验算14.8.4防坠装置的计算（见图14.1）14.8.4.1荷载计算使用工况荷载效应组合为：永久荷载+施工活荷载14.8.4.2防坠摆块的强度验算防坠摆块采用材质为ZG-570,铸钢件，其抗剪强度设计值为，其端部断面尺寸A=18×60=1080mm²，销轴处断面尺寸·A1=25×60=1500mm²。故按照端部验算。14.8.4.3防坠块销轴的强度验算14.8.4.4防坠阻挡板及焊缝的强度验算限位钢板采用90×50×10mm，焊接在防坠摆块后端，采用2条角焊缝，焊缝高度6mm，按抗剪进行阻挡板强度验算。阻挡板焊缝验算14.8.4.5导轨梯挡防坠档杆的验算（见图14.2）防坠档杆的强度验算:（按受抗剪验算）14.8.4.6防坠档杆的焊缝验算防坠档杆焊缝按抗剪验算，采用角焊缝，焊缝高度为8mm。其焊缝长度为：图14.2防坠档杆计算简图按受抗剪验算：图14.2防坠档杆计算简图14.8.5防倾覆装置的计算（见图15）架体防倾覆装置安装在附墙支座的正前方，由两组4件导轮分别通过销轴安装附墙支座的水平支梁前端，焊接在不等边角钢上，两侧导轮支座通过螺栓组件连接固定，