附著升降腳手架安全施工計(jì)算書及相關(guān)圖紙

PAGE1附著升降腳手架安全施工計(jì)算書及相關(guān)圖紙附件=1\*ROMANI：計(jì)算書本工程標(biāo)準(zhǔn)層層高3.0m，使用架體總高度13.5m，7層走道板，架體兩機(jī)位間最大跨度為5.6米；1棟B座地上31層，建筑高度99.5m。由上述可知，當(dāng)升降腳手架施工防護(hù)至屋面層時(shí)為最不利工況，按照使用工況和升降工況及臺(tái)風(fēng)來臨工況分別進(jìn)行驗(yàn)算。9.1荷載計(jì)算恒荷載導(dǎo)軌自重：225kg×10N/kg＝2250N提升系統(tǒng)：100kg×10N/kg=1000N架體自重:5.6m×4700N/m=26320N（13.5m-7F的架體荷載4.7kN/m）靜荷載合計(jì)：∑＝2250＋1000＋26320＝29570N活荷載1）架體施工活荷載當(dāng)三步架同時(shí)作業(yè)時(shí)2.0kN/m2當(dāng)二步架同時(shí)作業(yè)時(shí)3.0kN/m2當(dāng)為升降狀態(tài)時(shí)0.5kN/m22）風(fēng)荷載WK＝μZ×μS×WOWO＝0.45KN/m2（深圳市重現(xiàn)期n=10風(fēng)壓值）依據(jù)《廣東省建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（J12795-2014）高度修正系數(shù)μz＝2.00（1棟B座建筑高度99.5m，計(jì)算按100米B類）集成式附著升降腳手架防護(hù)網(wǎng)風(fēng)荷載體型系數(shù)μs＝1.3φ本工程采用的鋼板沖孔網(wǎng)的擋風(fēng)系數(shù)φ＝0.78μs＝1.3×0.78＝1.014Wk＝2.00×1.014×450＝912.6N/㎡9.2荷載組合結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0=1.1豎向主框架豎向荷載設(shè)計(jì)值附加安全系數(shù)γ1＝1.3荷載不均勻系數(shù)γ2＝2.0沖擊系數(shù)γ3＝1.5永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)γG＝1.2可變荷載分項(xiàng)系數(shù)γQ＝1.4恒載：P靜＝29570N根據(jù)設(shè)計(jì)布置，最大跨度L=5.6m，依據(jù)《建筑施工用附著式升降作業(yè)安全防護(hù)平臺(tái)》JG/T546-2019表8防護(hù)平臺(tái)施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值可知：使用時(shí):P活＝5.6m×0.6m×2×3KN/㎡＝20160N（兩層作業(yè)，每層不應(yīng)大于3KN/㎡）P活＝5.6m×0.6m×3×2KN/㎡＝20160N（三層作業(yè)，每層不應(yīng)大于2KN/㎡）升降時(shí)：P活＝5.6×0.6×3×500＝5040N使用工況：P使＝γ0×（γ1×P靜＋γQ×P活）＝1.1×（1.3×29570＋1.4×20160）＝73332N升降、墜落工況：P升＝γ0×（γ2×P靜＋γQ×P活）＝1.1×（2×29570+1.4×5040）=72816N臺(tái)風(fēng)工況：P臺(tái)＝γ0×γ2×P靜=1.1×2.0×29570=65054N9.3工況驗(yàn)算根據(jù)機(jī)位布置以及建筑結(jié)構(gòu)情況，使用工況下集成式附著升降腳手架導(dǎo)軌的附墻支座不少于2個(gè)。按最不利情況考慮，架體荷載均由底部2個(gè)導(dǎo)座承載，頂部第三個(gè)導(dǎo)座只起抗傾翻作用。同時(shí)底部2個(gè)導(dǎo)座按1:1.5的承載不均等計(jì)算，即中間導(dǎo)座F2=0.6F總9.3.1使用工況驗(yàn)算1)架體在施工標(biāo)準(zhǔn)層時(shí)，組合風(fēng)荷載作用（6級(jí)及以上強(qiáng)風(fēng)不允許施工），基本風(fēng)壓值WO＝V2/1600=0.119KN/m2（6級(jí)大風(fēng)最高風(fēng)速V=13.8m/s）Wk＝2.0×1.014×119＝241N/㎡F風(fēng)=1.4×Wk×6.05×5.6=1.4×241×6.05×5.6=11431N（6.05米為頂部懸挑高度+0.5個(gè)樓層高度，按第三個(gè)導(dǎo)座防傾覆考慮）a.內(nèi)力計(jì)算機(jī)位B螺栓處：剪力：Nv=P1=0.6×P使=0.6×73332=43999N拉力：Nt=P1(L+a/2)/H+F風(fēng)Nt=43999×(0.45+0.6/2)/3.0+11431Nt=22430Nb.承載力驗(yàn)算本工程穿墻螺桿均采用M30、5.6級(jí)普通螺栓，，，根據(jù)《建筑施工工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ202-2010）(以下簡(jiǎn)稱《腳手架規(guī)范》)式（4.3.6-1）~（4.3.6-3）得：Nbv＝nvπd2×fbv/4＝π×302×190/4＝134235(N)>43999NNbt＝ntde2πfbt/4＝561×210＝117810(N)>22430N<1滿足要求?？估瓘?qiáng)度f=Nt/As=22430/561=39.98N/mm2<210N/mm2抗剪強(qiáng)度f=Nv/As=43999/561=78.43N/mm2<190N/mm2滿足要求。3.2升降工況驗(yàn)算遇5級(jí)及以上強(qiáng)風(fēng)或大雨、大雪、濃霧（水平能見度不足50m）等惡劣天氣時(shí)，不應(yīng)進(jìn)行升降作業(yè)?；撅L(fēng)壓值WO＝V2/1600=0.072KN/m2（5級(jí)大風(fēng)最高風(fēng)速V=10.7m/s）Wk＝2.0×1.014×72＝146N/㎡F風(fēng)=1.4×Wk×6.05×5.6=1.4×146×6.05×5.6=6925N超過5級(jí)風(fēng)時(shí)，不得進(jìn)行升降作業(yè)。剪力：Nv=P升=72816N拉力：Nt=P升(L+a/2)/H+F風(fēng)Nt=72816×(0.45+0.6/2)/3.0+6925Nt=25129Nb.承載力驗(yàn)算本工程均采用M30、5.6級(jí)普通螺栓，，，根據(jù)《建筑施工工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ202-2010）(以下簡(jiǎn)稱《腳手架規(guī)范》)式（4.3.6-1）~（4.3.6-3）得：Nbv＝nvπd2×fbv/4＝π×302×190/4＝134235(N)>72816NNbt＝ntde2πfbt/4＝561×210＝117810(N)>25129N<1滿足要求?？估瓘?qiáng)度f=Nt/As=25129/561=44.79N/mm2<210N/mm2抗剪強(qiáng)度f=Nv/As=72816/561=129.79N/mm2<190N/mm2滿足要求。3.3臺(tái)風(fēng)來臨時(shí)使用工況驗(yàn)算a.內(nèi)力計(jì)算因臺(tái)風(fēng)來臨時(shí)，不能進(jìn)行任何施工操作，因此不考慮施工荷載，并且每機(jī)位必須安裝3個(gè)固定導(dǎo)向座，并進(jìn)行鋼管臨時(shí)拉結(jié)，抵擋臺(tái)風(fēng)對(duì)架體的作用，此時(shí)架體受力為靜載及10年一遇風(fēng)荷載。（4.9米為頂部懸挑高度）F風(fēng)=1.4×Wk×4.9×5.6=1.4×912.6×4.9×5.6=35058N機(jī)位螺栓處：剪力：Nv=P=0.6×P臺(tái)=0.6×65054=39032N拉力：Nt=P(L+a/2)/H+F風(fēng)Nt=39032×(0.45+0.6/2)/3.0+35058Nt=44816Nb.承載力驗(yàn)算本工程均采用M30、5.6級(jí)普通螺栓，，，根據(jù)《建筑施工工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ202-2010）(以下簡(jiǎn)稱《腳手架規(guī)范》)式（4.3.6-1）~（4.3.6-3）得：Nbv＝nvπd2×fbv/4＝π×302×190/4＝134235(N)>39032NNbt＝ntde2πfbt/4＝561×210＝117810(N)>44816N<1滿足要求?？估瓘?qiáng)度f=Nt/As=44816/561=79.88N/mm2<210N/mm2抗剪強(qiáng)度f=Nv/As=39032/561=69.57N/mm2<190N/mm2滿足要求。9.4吊掛件及吊索計(jì)驗(yàn)算1、上吊掛件設(shè)計(jì)計(jì)算1)、吊掛件的吊環(huán)軸用Φ30的Q235、5.6級(jí)螺栓，[f]＝210N/mm2[fv]＝190N/mm2吊環(huán)截面積：As＝561(mm2)吊掛件提升時(shí)承重：P升＝72816(N)由f＝Nt/A≤[f]有f＝72816÷561＝129.8(N/mm2)＜[f]＝170N/mm2(滿足要求)2)、焊縫強(qiáng)度計(jì)驗(yàn)算焊縫采用母材直角焊，雙面滿焊hf≥6mm，由鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2017中“直角角焊縫的強(qiáng)度應(yīng)按下列公式計(jì)算：在通過焊縫形心的拉力、壓力或剪力作用下：當(dāng)力垂直于焊縫長(zhǎng)度方向時(shí)，σf＝NV/helw≤βtffw，當(dāng)力平行于焊縫長(zhǎng)度方向時(shí)，τf＝NV/helw≤ffw，另由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四版第1卷第1篇1-291頁表1-4-40建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫許用應(yīng)力中查得焊縫強(qiáng)度許用設(shè)計(jì)值：抗壓：f＝167N/mm2抗剪：τp’＝118N/mm2(鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2017表3.4.1-3焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值中，自動(dòng)焊、半自動(dòng)焊和E43型焊條的手工焊，Q235鋼的角焊縫的抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)度：fwt＝160N/mm2)總焊縫長(zhǎng)度：ΣL＝250×4＝1000(mm)焊縫有效高度：he＝0.7hf＝0.7×6＝4.2(mm)承受平行于焊縫長(zhǎng)度方向的荷載為NV＝72816Nfv＝NV/helw＝72816/heΣL＝72816/（4.2×1000）＝17.34(N/mm2)＜[τp’]＝118N/mm2滿足要求。2、下吊點(diǎn)桁架設(shè)計(jì)計(jì)算下吊點(diǎn)桁架鉤掛升降設(shè)備銷軸處連接耳板強(qiáng)度計(jì)算，二塊連接吊板厚度均為12mm，最小截面積為：As＝2×(38－14)×12＝576mm2σ吊＝P升/AS＝72816/576＝126.42N/mm2＜[σ]＝140N/mm2滿足要求連接耳板處焊縫強(qiáng)度計(jì)驗(yàn)算總焊縫長(zhǎng)度：ΣL＝80×4＝320(mm)焊縫有效高度：he＝0.7hf＝0.7×6＝4.2(mm)承受平行于焊縫長(zhǎng)度方向的荷載為NV＝72816Nfv＝NV/helw＝72816/heΣL＝72816/（4.2×320）＝54.2(N/mm2)＜[τp’]＝118N/mm2滿足要求。9.5固定導(dǎo)向座計(jì)驗(yàn)算附墻固定導(dǎo)向座側(cè)板采用Q235-A鋼板，其[f]＝170N/mm2[fv]＝140N/mm2，按“容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法”進(jìn)行計(jì)算，即f≤[f]、fv≤[fv]1、內(nèi)力分析BC受壓：壓力N2＝P墜=72816(N)AB受拉：拉力N1＝N2×185/205＝65712(N)2、截面計(jì)算：As＝70×10＝700(mm2)固定導(dǎo)向座有二個(gè)側(cè)板，則拉力、壓力每件均承受1/2力或按2As計(jì)算。f1＝N1/2As1＝65712÷2÷700＝46.94(N/mm2)＜[f]＝170N/mm2滿足要求i＝0.289a＝0.289×70＝20.23(mm)L＝323mmλ＝323/20.23＝16查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2017附錄C的軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，表C-13號(hào)鋼、a類截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)ψ＝0.988f2＝N2/ψAs＝72816÷0.988÷1400＝52.64(N/mm2)＜[f]＝170N/mm2滿足要求以上計(jì)算是整個(gè)架子的重量和荷載以一個(gè)附墻固定導(dǎo)向座承載來計(jì)算的，實(shí)際上有2個(gè)或2個(gè)以上這樣的附墻固定導(dǎo)向座，平均按二個(gè)來承載則安全裕度就更大了。3、焊縫計(jì)驗(yàn)算：3.1、焊縫采用母材直角焊，雙面滿焊hf≥6，由鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2017中“直角角焊縫的強(qiáng)度應(yīng)按下列公式計(jì)算：在通過焊縫形心的拉力、壓力或剪力作用下：當(dāng)力垂直于焊縫長(zhǎng)度方向時(shí)，f＝NV/helw≤βtffw，當(dāng)力平行于焊縫長(zhǎng)度方向時(shí)，fv＝NV/helw≤fwf”，另由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四版第1卷第1篇1-291頁表1-4-40建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫許用應(yīng)力中查得焊縫強(qiáng)度許用設(shè)計(jì)值：抗壓：[ft]＝167N/mm2；抗剪：[fv]＝118N/mm2當(dāng)力平行于焊縫長(zhǎng)度方向時(shí)he＝0.7hf＝0.7×6＝4.2（mm）Lw＝2×50×2-10×2＋33.5×π×2＝390.5(mm)fv＝N2/heLw＝72816÷4.2÷390.5＝44.40(N/mm2)＜[fv]＝118N/mm2滿足要求3.2、當(dāng)力垂直于焊縫長(zhǎng)度方向時(shí)fv＝N1/heLw≤βtfwt[f]＝167N/mm2βt＝1.22（鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2017）f＝N1/heLw＝65712÷4.2÷390.5＝40.06(N/mm2)f＜βtfwt＝1.22×167＝203.7(N/mm2)滿足要求3.3、在其它力或各種力綜合作用下√（σf/βt）2＋τf2≤fw即√(44.40/1.22)2＋40.062＝54.12(N/mm2)＜[f]＝167N/mm2滿足要求。9.6梁強(qiáng)度驗(yàn)算梁計(jì)算所用混凝土為C30（fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2），梁截面最小尺寸為200×700mm，穿墻螺栓孔處混凝土受壓狀況如圖，其承載能力應(yīng)符合下式要求：Nv≤1.35βbβlfcbd式中：Nv——一個(gè)螺栓所承受的剪力設(shè)計(jì)值（N）：βb——螺栓孔混凝土受荷計(jì)算系數(shù)，取0.39；βl——混凝土局部承壓強(qiáng)度提高系數(shù)，取1.73；fc——上升時(shí)混凝土齡期試塊軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2）；b——混凝土外墻厚度（mm）；d——穿墻螺栓直徑（mm）。查《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》C30混凝土軸心抗壓強(qiáng)度fc=14.3N/mm21.35βbβlfcbd=1.35×0.39×1.73×14.3×200×30=78150NNv=72816N＜1.35βbβlfcbd=78150N滿足要求。9.7加高件計(jì)驗(yàn)算由上可知，剪力：Nv=P1=0.6×P使=0.6×73332=43999N拉力：Nt=P1(L+a/2)/H+F風(fēng)Nt=43999×(0.45+0.6/2)/3.0+11431Nt=22430N∑Px＝0PEB×600/624＝Nt∑Py＝0PCE×230/643＋PEB×170/624＝NvPEB＝23327(N)PCE＝105239(N)而PCE和PEB均由兩根5#槽鋼承受,其單根截面積為：AS＝692.8mm2其中LEC桿受壓，i=19.4mmλ=LEC÷i=643÷19.4=33.1查得ψ＝0.909（材料Q235）σEC=PCE÷ψ÷2As=105239÷0.909÷2÷692.8=83.55N/mm2＜[σ]=215N/mm2滿足要求σEB=PEB÷2As=23327÷2÷692.8=16.83N/mm2＜[σ]=215N/mm2滿足要求焊縫強(qiáng)度計(jì)驗(yàn)算由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四版第1卷第1篇1-291頁表1-4-40建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫許用應(yīng)力中查得焊縫強(qiáng)度許用設(shè)計(jì)值：抗壓：[f]＝167N/mm2抗剪：[fv]＝118N/mm2βt＝1.22（建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范GB50009-2012）焊縫采用母材直角焊、雙面滿焊，hf≥6mm，焊縫抗壓抗剪總焊縫長(zhǎng)度：∑L=50+50+45=145mm焊縫有效高度：he=0.707hf=0.707×6=4.24mm當(dāng)力垂直于焊縫長(zhǎng)度方向時(shí)，σf＝Nv/heLw≤βtfvσf=Nv/heLw=43999/（4.24×145×2）=35.78N/mm2≤βtfv=1.22×118=143.96N/mm2滿足要求當(dāng)力平行于焊縫長(zhǎng)度方向時(shí)，Tf＝NT/heLw≤fTf