幕墙工程计算书及相关施工图纸

10.1计算书 110.1.1吊篮安全验算 110.1.2脚手架稳定性计算 1210.2平立面 1710.3窗节点图 3010.1计算书10.1.1吊篮安全验算一、标准支架安全验算，按100.8m高度校核，安装尺寸1.5m/4.6m1、吊篮风荷载计算式中：——吊篮的风荷载标准值()；——风荷载标准值，，其中：——风振系数，——高度变化系数，（按照塔楼108.6m、B类取值）——体形变化系数，——基本风压，；——6m吊篮受风面积，。2、钢丝绳承载力验算根据GB/T19155-2017《高处作业吊篮》第6.6.1.3条要求，钢丝绳安全系数应大于或等于8。选用钢丝绳：<4×31SW+NF-8.3>规格，最小破断拉力为53kN。1）吊篮动力钢丝绳所受竖向荷载：式中：——吊篮动力钢丝绳竖向荷载标准值()；——吊篮及钢丝绳自重标准值，其中：钢丝绳重量：0.26kg/m×4根×110m=114.4kg电缆线重量：0.2kg/m×1根×55m=11kg平台总重量：341kg(以最长的6m平台计算)提升机重量：52kg×2＝104kg安全锁重量：5kg×2＝10kg电控箱重量：20kg；——施工活荷载标准值，其中：吊篮最大安全载重量为300kg。2）吊篮动力钢丝绳所受水平荷载：式中：——吊篮的风荷载标准值，。3）吊篮在使用时，动力钢丝绳所受拉力为：式中：——动力钢丝绳所受拉力的施工核算值()；——安全系数，选取8。经计算证明，施工中4×31SW+FC-8.3规格钢丝绳符合GB/T19155-2017吊篮标准的安全要求。3、吊篮前支架压力计算A）安装尺寸1.5m/4.6m式中：——支撑悬挂机构前支架的结构所承受的集中载荷()；——吊篮动力钢丝绳所受拉力的施工核算值()；——悬挂横梁自重，；——悬挂横梁前支架支撑点至吊篮吊点的长度，；——悬挂横梁前支架支撑点至后支架支撑点的长度，。4、吊篮后支架压力计算A）安装尺寸1.5m/4.6m式中：——支撑悬挂机构后支架的结构所承受的集中载荷()；——吊篮动力钢丝绳所受拉力的施工核算值()；——悬挂横梁前支架支撑点至吊篮吊点的长度，；——悬挂横梁前支架支撑点至后支架支撑点的长度，。5、ZLP630型电动吊篮抗倾覆安全系数的计算。计算简图详见图10.1.1-1。图10.1.1-1计算简图A）安装尺寸1.5m/4.6m根据GB/T19155-2017《高处作业吊篮》第6.5.5.3条a）款规定稳定力矩应大于或等于3倍的倾覆力矩。用公式表示即为：式中：-配重悬挂支架稳定系数，大于或等于3：-起升机构极限工作载荷,；（单侧支架）-配重质量,20×25kg=500kg（单侧支架）-配重悬挂支架重量,175kg（单侧支架）-配重悬挂支架外侧长度，1.5m-支点到配重悬挂支架重心的距离，1.6m-配重悬挂支架内侧的长度，4.6m，满足条件经验算结构抗覆系数符合行业规定，满足要求。其它情况可参照＜吊篮安装高度、前梁伸出长度与允许载重量的关系表＞。二、增高支架计算1、增高前支架强度校核。受力计算简图详见10.1.1-2。图10.1.1-2受力计算简图经比较：增高前支架所受最大压力，受压增高管长度越长，截面越小，越危险，故只需校核增高套管（方管）的受压管，其材料为Q235，屈服强度，抗拉强度。1.1增高管压杆稳定性校核方管的计算截面参数如下：最小截面积（钻孔处断面）：惯性半径：1）计算受力增高套管计算长度：式中：—与支承方式有关的长度系数，考虑1.4的荷载系数，取悬挂机构结构计算等效图详见图10.1.1-3。图10.1.1-3悬挂机构结构计算等效图2）长细比：<150式中：—受力增高套管计算长度，；—惯性半径，。（符合GB50017表5.3.8受压构件的容许长细比）3）压杆稳定性验算：压杆应力：（根据GB50017中5.1.2）式中：—根据轴心受压构件的假想长细比和构件的截面类别（GB50017表5.1.2-1）确定的轴心受压稳定系数，根据该受压构件宽厚比，查GB50017表5.1.2-1得该受压构件的截面类别属于c类，根据，查GB50017表C-3得—截面积，。经计算，，满足安全使用要求！2、增高前支架连接螺栓强度校核.经比较：增高前支架所受最大压力，增高前支架连接处采用两个M16×110的4.8级螺栓连接，现按最危险工作状态单个螺栓受力校核。4.8级螺栓的屈服强度，抗拉强度螺栓计算应力面积计算应力满足强度要求，可以安全投入使用。3、增高后支架强度校核.经比较：增高后支架所受最大拉力，钢管截面最小处为增高支架受力最危险的断面，故只需校核的受力方管，其材料为Q235,屈服强度，抗拉强度。剪切面积计算应力满足强度要求，可以安全投入使用。4、增高后支架连接螺栓强度校核.经比较：增高后伸缩架所受最大拉力，增高支架连接处采用两个M16×110的4.8级螺栓连接，现按最危险工作状态单个螺栓受力校核。4.8级螺栓的屈服强度，抗拉强度螺栓计算应力面积计算应力满足强度要求，可以安全投入使用。三、训练馆后支座焊接固定计算四、训练馆悬挂抗倾覆计算：五、骑墙架计算书10.1.2脚手架稳定性计算盘扣式脚手架立杆钢管强度为300N/mm2，水平杆钢管强度为205.0N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。满堂脚手架搭设高度9.2米，立杆的纵距1.20米，立杆的横距1.20米，脚手架步距2.00米。立杆钢管类型选择：B-LG-2000(Φ48×3.2×2000);横向水平杆钢管类型选择：A-SG-1500(Φ48×2.5×1440);纵向水平杆钢管类型选择：A-SG-1500(Φ48×2.5×1440);施工活荷载为2.0kN/m2。脚手板荷载为0.20kN/m2，按照铺设2层计算。栏杆荷载为0.10kN/m，安全网荷载取0.0100kN/m2。钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64，抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/32D。1、横向水平杆的计算:横向水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算，按照水平杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算水平杆的最大弯矩和变形。（1）均布荷载值计算横向水平杆的自重标准值P1=0.033kN/m脚手板的荷载标准值P2=0.200×1.200=0.240kN/m活荷载标准值Q=2.000×1.200/2=1.200kN/m荷载的计算值q=1.2×0.033+1.2×0.240+1.4×1.200=2.008kN/m横向水平杆计算简图（2）抗弯强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下:M=2.008×1.2002/8=0.361kN.mσ=γ0M/W=1.000×0.361×106/3860.0=93.64N/mm2横向水平杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!（3）挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:荷载标准值q=0.033+0.240+1.200=1.473kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.0×1.473×12004/(384×2.06×105×92800.0)=2.08mm横向水平杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!2、纵向水平杆的计算:纵向水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算，参照横向水平杆，按水平杆上面的脚手板和活荷作为均布荷载计算纵向水平杆的最大弯矩和变形。（1）荷载值计算纵向水平杆的自重标准值P1=0.033kN/m脚手板的荷载标准值P2=0.200×1.200=0.240kN/m活荷载标准值Q=2.000×1.200/2=1.200kN/m荷载的计算值q=1.2×0.033+1.2×0.240+1.4×1.200=2.008kN/m纵向水平杆计算简图（2）抗弯强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下:M=2.008×1.2002/8=0.361kN.mσ=γ0M/W=1.000×0.361×106/3860.0=93.64N/mm2纵向水平杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!（3）挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:荷载标准值q=0.033+0.240+1.200=1.473kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.0×1.473×12004/(384×2.06×105×92800.0)=2.08mm横向水平杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!3、盘扣节点连接盘抗剪承载力的计算:纵向或横向水平杆与立杆连接时，盘扣节点连接盘的抗剪承载力按照下式计算(规范5.3.4):γ0FR≤Qb其中Qb——连接盘抗剪承载力设计值,取40.0kN；FR——作用在盘扣节点处连接盘上的竖向力设计值；γ0——结构重要性系数；荷载值计算横杆的自重标准值P1=0.033×1.200=0.040kN脚手板的荷载标准值P2=0.200×1.200×1.200=0.288kN活荷载标准值Q=2.000×1.200×1.200=2.88kN荷载的计算值γ0R=1.000×(1.2×0.040+1.2×0.288+1.4×2.88)=4.426kN盘扣节点抗剪承载力的设计计算满足要求!4、脚手架荷载标准值:作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；本例为0.1085NG1=0.109×10.700=1.166kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；脚手板标准值为0.20NG2=0.200×2×1.200×1.200=0.576kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例栏杆脚手板挡板，自重标准值为0.10NG3=0.100×1.200×2=0.240kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.010NG4=0.010×1.200×10.700=0.128kN经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=2.11kN。活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和。经计算得到，活荷载标准值NQ=2.000×2×1.200×1.200/2=2.88kN风荷载标准值应按照以下公式计算其中W0——基本风压(kN/m2)，W0=0.450Uz——风荷载高度变化系数，Uz=0.650Us——风荷载体型系数：Us=0.138经计算得到：Wk=0.450×0.650×0.138=0.040kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力：N=1.2×2.11+1.4×2.88=6.564kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式MW=1.4×0.6×ξWklah2/10其中Wk——风荷载标准值(kN/m2)；la——立杆的纵距(m)；ξ——弯矩折减系数；取1.0h——架体步距(m)。经过计算得到风荷载产生的弯矩：Mw=1.4×0.6×1.0×0.04×1.200×2.000×2.000/10=0.016kN.m5、立杆的稳定性计算:不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式其中N——立杆的轴心压力设计值，N=6.564kNφ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到；i——计算立杆的截面回转半径(cm)；i=1.59A——立杆净截面面积(cm2)；A=4.50W——立杆净截面抵抗矩(cm3)；W=4.73σ——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2)；[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=300.00N/mm2；l0——计算长度(m)；参照《盘扣式规范》2010，由公式计算立杆计算长度：l0=ηh(2)η——计算长度修正系数，取值为1.200；h——立杆步距；h