安全爬梯計算書05m

1、橋梁施工人員上下行走用承插型施工安全爬梯計算者：復核者：項目負責人：2012年10月20日一、安全爬梯概述橋梁建設施工用安全爬梯是由承插式腳手架搭設而成，該腳手架是從澳洲引進的系統(tǒng)腳手架，主要構件為立桿、橫桿和斜桿，由于橫桿插頭與立桿接觸的范圍大，具有非常大的夾緊力和穩(wěn)定性，腳手架整體在三維空間結構強度高、整體穩(wěn)定性好、并具有可靠的自鎖性能，能有效地提高腳手架的整架穩(wěn)定強度和安全度，該系統(tǒng)腳手架完全避免了螺栓作業(yè)及零散扣件，能方便地組裝成多種規(guī)格和荷載的棚架組合。并能更好的滿足各種施工安全的需要。廣泛應用于房建、橋梁、立交橋、隧道、涵洞、煙囪、水塔、大壩及大跨度棚架等多種工程施工中。香蕉式腳手

2、架主要由立桿、橫桿、斜桿、橫撐、頂桿、底座、可調u托、腳踏板、梯子、踢腳板及其他配套構件組成。各部件安裝使用方法如下：1 .可調底座插于立桿底部，用作支承系統(tǒng)的水平，高度垂直調節(jié)及擴大承壓面，傳力給基礎，由螺桿及底板焊接而成，可調底座不可調得太高，以免從立桿中脫出造成安全事故。2 .立桿是承受垂直方向載荷的主要構件。在立桿的管件上每隔495的距離焊有一排銷扣，用來安裝橫桿、橫撐、或斜桿。插銷直接焊接在立桿頂部，確保無丟失。3 .橫桿是框架水平承力構件。它通過銷庫與立桿連接，由于銷庫帶有鍥鐵，使兩者的連接具有極好的力學強度和極高的自鎖性能。4 .橫撐是框架水平承力及用來安放梯子和腳踏板構件。它通

3、過銷庫與立桿連接。5 .梯子安放在橫撐上，用于施工人員上下的通道。6 .腳踏板是安放在橫撐上，用于施工通道，操作平臺的橋板。7 .斜桿是用于加強整個框架的構件。它是由特制的斜接頭連接在立桿的銷扣上。8 .為保證施工人員安全，立桿上每個銷庫需安裝橫桿，梯子兩邊均安放扶手，另外安全爬梯的斜桿也要四面安放，以加強整架的穩(wěn)定性。9 .安全爬梯每隔1.5米安放一張帶踏步Z字形樓梯，每隔3-5米需安置扣墻件，最大搭設高度為100米。二、結構計算及設計依據(jù)鋼管落地承插式腳手架安全爬梯的計算參照1、建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規(guī)程JGJ231-20102、建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-20113

4、、建筑結構荷載規(guī)范GB50009-20124、鋼結構設計規(guī)范GB50017-2003三、安全爬梯使用材料選擇及使用要求1、材料要求：(1)立柱采用小48X3.25鋼管，鋼材強度等級Q235,橫桿及剪刀撐采用采用小48X3鋼管,鋼材強度等級Q235;鋼管表面應平直光滑，不應有裂紋、分層、壓痕、劃道和硬彎，新用的鋼管要有出廠合格證，其質量應符合現(xiàn)行國家標準。(2)橫桿與立桿連接方式為承插型香蕉扣件；連墻件采用雙扣件。(3)腳手板采用鋼板網(wǎng)腳手板。2、地基要求：(1) 土類型：碎石土，地基承載力標準值(kPa):>300.00;(2)立桿基礎底面面積(m2):0.20;(3)地基承載力調整系數(shù)

5、：1.00。3、搭設要求：(1)每桿立桿底部應設置底座和墊板；(2)安全爬梯搭設高度為<100m；(3)搭設尺寸為：橫距Lb為1.268m,縱距La為2.438m,(4)接長必須采用對接扣件連接。(5)連墻件、連墻件按每層設置間距為3-5m應布置靠近主節(jié)點，偏離主節(jié)點的距離不應大于300mm、應從底層第一步縱向水平處開始設置，當該處設置有困難時，應采用其他可靠措施固定；、連墻件不應與外腳手架垂直運輸機械相碰。卸料平臺采用鋼管與梁或預埋在碎樓板的短鋼管連接加雙扣件。也可采用與柱子用鋼管和扣件鎖緊。(6)剪刀撐、剪刀撐斜桿與地面的傾角為45°-60°。、剪刀撐斜桿應用旋轉

6、扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立桿上，旋轉扣件中心線至主節(jié)點的距離不宜大于150mm、剪刀撐斜桿的搭接長度應大于1m應等間距設置3個旋轉扣件固定，端部扣件蓋板邊緣至搭接縱向水平桿端的距離不應小于100mm(7)具體結構布置圖詳見后面附圖。四、結構復核驗算書(以最高層計算)鋼管腳手架的計算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ130-2011)。計算的腳手架為雙排腳手架，搭設高度為100米，立桿采用單立管。搭設尺寸為：立桿的縱距2.438米，立桿的橫距1.268米，采用的鋼管類型為048X3.25,連墻件采用豎向間距3.00米，水平間距3.00米。1、小橫桿的計算：小橫桿按照

7、簡支梁進行強度和撓度計算。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算小橫桿的最大彎矩和變形。(1)均布荷載值計算小橫桿的自重標準值P1=0.038kN/m腳手板的荷載標準值P2=0.350X2.438/2=0.42665kN/m活荷載標準值Q=1.500X2.438/2=1.829kN/m荷載的計算值q=1.2X0.038+1.2X0.42665+1.4X1.829=3.97kN/m小橫桿計算簡圖(2)抗彎強度計算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩計算公式如下：M=3.97X1.2682/8=0.798kN.mT=0.798義106/4490.0=177.8N/mm2小橫桿的計算強度

8、小于205.0N/mm2,滿足要求。(3)撓度計算最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度計算公式如下：V=對i324Ei荷載標準值q=0.038+0.42665+2.438=2.9kN/m簡支梁均布荷載作用下的最大撓度V=5.0X2.9X12684/(384乂2.06X105x107800.0)=4.395mm小橫桿的最大撓度小于1268/150與10mm兩足要求。(4)支座反力計算Ri=R2=qlb/2=3.97K268/2=2.517kN2、大橫桿的計算：大橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算。按照大橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算小橫桿的最大彎矩和變形。(1)荷載值計算大橫桿的自重

9、標準值P1=0.038kN/m腳手板的荷載標準值P2=0.350X1.268/4=0.111kN/m活荷載標準值Q=2.000X1.268/4=0.634kN荷載的計算值q=1.2X0.038+1.2X0.111+1.4X0.634=1.07kN/m大橫桿計算簡圖(2)抗彎強度計算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩計算公式如下:M=1.07X2.4382/8=0.795kN.mb=0.795義106/4490.0=177.1N/mm2大橫桿的計算強度小于205.0N/mm2,滿足要求。(3)撓度計算最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度計算公式如下:384£；荷載標準值q=0

10、.038+0.111+0.634=0.783kN/m簡支梁均布荷載作用下的最大撓度V=5.0X0.783X24384/(384X2.06X105x107800.0)=4.395mm大橫桿的最大撓度小于2438/150與10mm,滿足要求。(4)支座反力計算Ri=R2=qlb/2=1.072.438/2=1.304kNo3、盤扣節(jié)點連接盤的抗剪承載力驗算Fr=r端部+R1=1.304+2.517=3.82kN0Q=40kN滿足要求。4、腳手架立桿荷載計算作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內容:(1)每米立桿承受的結構自重標準值，為0.1856kN/mNG1=0.1

11、856+(1.27X1/2)X0.036/0.50X100.00=23.112kN;(2)腳手板的自重標準值；采用竹笆片腳手板，標準值為0.3kN/m2Ng2=0.3X13X2.438X(1.268+0.2)/2=7.217kN;(3)欄桿與擋腳手板自重標準值；采用竹笆片腳手板擋板，標準值為0.15kN/mNG3=0.15X13X2.438/2=2.377kN;(4)吊掛的安全設施荷載，包括安全網(wǎng):0.005kN/m2NG4=0.005X2.438X100=1.219kN;經(jīng)計算得到，靜荷載標準值NG=NG1+N32+N33+N34=33.925kN;活荷載為施工荷載標準值產生的軸向力總和，立

12、桿按一縱距內施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計算得到，活荷載標準值Nq=2X1.268X2.438X2/2=6.183kN;考慮風荷載時，立桿的軸向壓力設計值為N=1.2Ng+0.85X1.4Nq=1.2X33.925+0.85X1.4X6.183=48.067kN;不考慮風荷載時，立桿的軸向壓力設計值為N'=1.2Ng+1.4Nq=1.2X33.925+1.4X6.183=49.366kN;5、立桿的穩(wěn)定性計算風荷載標準值按照以下公式計算Wk=0.7區(qū)sI02，、I一一，一、一一其中W0基本風壓(kN/m),按照建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定米用：g2=0.4kN/m

13、;區(qū)-風荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用：w=0.74;s-風荷載體型系數(shù)：取值為0.214;經(jīng)計算得到，風荷載標準值為：Wk=0.7義0.4義0.74義0.214=0.044kN/m2;風荷載設計值產生的立桿段彎矩Mw為：Mw=0.85義1.4WkLah2/10=0.85X1.4X0.044義2.438義0.52/10=0.003kN-m考慮風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算公式(T=N/(6A)wMW<f立桿的軸心壓力設計值：N=48.067kN;不考慮風荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算公式(T=N/(f立桿的軸心壓力設計值：N=N'=49.366

14、kN;計算立桿的截面回轉半徑：i=1.59cm;計算長度附加系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ130-2001)表5.3.3得：k=1.155;計算長度系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ130-2001)表5.3.3得：仙=1.744;計算長度，由公式l0=kuh確定：Io=1.007m;長細比：Lo/i=63;軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)小由長細比lo/i的結果查表得到：小=0.806立桿凈截面面積：A=4.57cm2;立桿凈截面模量(抵抗矩)：W=4.79cm3;鋼管立桿抗壓強度設計值：用=205N/mm2;考慮風荷載時2(T=48067.366/(0.806

15、><3237).06/4790=131.168N/mmi;立桿穩(wěn)定性計算(7=131.168N/mm小于立桿的抗壓強度設計值f=205N/mrE滿足要求！不考慮風荷載時(T=49365.748/(0.806X457)=134.0222N/mm立桿穩(wěn)定性計算(7=134.022N/mm小于立桿的抗壓強度設計值f=205N/mrri,滿足要求！6、最大搭設高度的計算按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ130-2001)5.3.6條考慮風荷載時，采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設高度按照下式計算：Hs=dAf(1.2NG2k+0.85X1.4(ok+Mwk小A/W

16、)/1.2G構配件自重標準值產生的軸向力Ng2K(kN)計算公式為：NG2K=NG2+N33+N34=10.813kN;活荷載標準值：Nb=6.183kN;每米立桿承受的結構自重標準值：Gk=0.186kN/m;計算立桿段由風荷載標準值產生的彎矩：Mwk=MW/(1.4X0.85)=0.003/(1.4乂0.85)=0.003kN-m；HS=(0.806X4.57X10-4X205X103-(1.2X10.813+0.85X1.4X(6.183+0.806X4.57X100X0.003/4.79)/(1.2X0.186)=146.632m;按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ130-

17、2001)5.3.6條腳手架搭設高度Hs等于或大于26米，按照下式調整：H=Hs/(1+0.001Hs)H=146.632/(1+0.001乂146.632)=133.3m;經(jīng)計算得到，腳手架搭設高度限值H=133.3m。7、連墻件的穩(wěn)定性計算連墻件的軸向力設計值應按照下式計算：N=Nlw+N0連墻件風荷載標準值按腳手架頂部高度計算m=0.92,方0.214,必=0.4,2Wk=0.7w.s0=0.7%920.2140.4=0.055kN/m2;每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外側的迎風面積Aw=10.971m2;按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范(JGJ130-2001)5.4.1條連墻件約

18、束腳手架平面外變形所產生的軸向力(kN),No=5.000kN;風荷載產生的連墻件軸向力設計值(kN),按照下式計算：Nw=1.4XWAAw=0.847kN;連墻件的軸向力設計值Nl=Nlw+N0=5.847kN;連墻件承載力設計值按下式計算：N=6Af其中小-軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)；由長細比l/i=250/15.9的結果查表得到小=0.958l為內排架距離墻的長度；A=4.57cm2;f=205N/mm2;連墻件軸向承載力設計值為Nf=0.958X4.57X10-4x205X103=89.75kN;N=5.847<Nf=89.75,連墻件的設計計算滿足要求！連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計算得到N