附著式升降腳手架專項(xiàng)施工方案含計(jì)算書

???????附著式升降腳手架計(jì)算書工程信息：工程名稱：未命名工程；方案編制人：張工；編制日期：2019-11-28。施工單位：建科研施工；建設(shè)地點(diǎn)：和平西橋；地上層數(shù)：13；地下層數(shù)：3層；建筑高度：40米；建筑面積：10000m2；建設(shè)單位:建科研建設(shè)公司；設(shè)計(jì)單位：建科研設(shè)計(jì)院；監(jiān)理單位：建科研監(jiān)理公司；勘查單位：建科研勘察院；總工期：360天；結(jié)構(gòu)類型：框架；計(jì)算依據(jù)：依據(jù)《建筑施工工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ202-2010)、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)編制。一、參數(shù)信息：N步主框架,一個(gè)步高代表一步水平支承桁槊寬度附著升降腳手架主框架示意圖水平支承桁槊寬度附著升降腳手架主框架示意圖本腳手架用途為結(jié)構(gòu)腳手架，主框架采用48.3X3.6鋼管，水平支承桁架采用48.3X3.6鋼管，架體采用48.3X3.6鋼管，建筑物層高為3.00m,建筑物高度為200.00m，穿墻螺栓所在位置混凝土厚度300.00m,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30o二、架體構(gòu)架計(jì)算：1、構(gòu)造參數(shù)架體構(gòu)架橫距L為0.90m,小橫桿伸出長度a為0.25皿，跨距為1.75皿，跨數(shù)為4,步距為1.50m,步數(shù)為8,一步內(nèi)防護(hù)欄桿數(shù)量1,護(hù)身欄桿高度為1.20m,鋪設(shè)腳手板類別為竹串片腳手板，同時(shí)鋪設(shè)3層，腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值0.35kN/m2,欄桿擋板類型為欄桿竹串片，欄桿擋板標(biāo)準(zhǔn)值0.14kN/m,同時(shí)作業(yè)層數(shù)2,剪刀撐總長度為43.00m,外排直角扣件個(gè)數(shù)為101,內(nèi)排直角扣件個(gè)數(shù)為91,直角扣件自重為13.500N/個(gè)，外排對(duì)接扣件個(gè)數(shù)為102,內(nèi)排對(duì)接扣件個(gè)數(shù)為92,對(duì)接扣件自重為18.500N/個(gè)，外排旋轉(zhuǎn)扣件個(gè)數(shù)為103,內(nèi)排旋轉(zhuǎn)扣件個(gè)數(shù)為93,旋轉(zhuǎn)扣件自重為14.600N/個(gè)，使用工況施工活荷載標(biāo)準(zhǔn)值3.00kN/m2,升降工況施工活荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.50kN/m2,安全設(shè)施與安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值0.005kN/m2。2、計(jì)算方法1）分別按內(nèi)排腳手架、外排腳手架計(jì)算，然后進(jìn)行荷載比較，選取最不利的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。2）內(nèi)外排架操作層的腳手板恒荷載和活荷載，按短橫桿內(nèi)側(cè)懸挑簡支梁計(jì)算支座反力的方法進(jìn)行分配：其中：橫距L為0.90m，小橫桿伸出長度a為0.25m,計(jì)算得到：R內(nèi)=4乂仕+2）2/（2L）—0.73qR「qX（L+a）-R內(nèi)—0.僅計(jì)算分配系數(shù)得到：外排架分配系數(shù)M外一RJR外+R內(nèi)）=0.36內(nèi)排架分配系數(shù)M內(nèi)一1-M外=0.643、架體自重鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值=0.0397kN/m1）外排腳手架立桿自重Gn=鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值X步距X步數(shù)乂（跨數(shù)+1-2）=1.43kN,大橫桿自重G12=鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值乂跨距乂（一步內(nèi)防護(hù)欄桿數(shù)量+1）X步數(shù)乂跨數(shù)=4.45卜2小橫桿自重g13=鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值X（橫距+小橫桿伸出長度）乂（跨數(shù)-1）X步數(shù)X外排架分配系數(shù)=0.39kN,腳手板自重gi4=腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值乂（跨距乂跨數(shù)乂（橫距+小橫桿伸出長度））X腳手板同時(shí)鋪設(shè)層數(shù)X外排架分配系數(shù)=3.04kN,欄桿擋板自重九=欄桿擋板自重標(biāo)準(zhǔn)值乂（跨距乂跨數(shù)）X同時(shí)作業(yè)層數(shù)=1.96kN,安全網(wǎng)自重G16=安全網(wǎng)自重標(biāo)準(zhǔn)值乂（跨距乂跨數(shù)）乂（步距X步數(shù)+護(hù)身欄桿高度）=0.46kN,剪刀撐自重G17=鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值X剪刀撐總長度=1.71kN,扣件自重G18=直角扣件自重+對(duì)接扣件自重+旋轉(zhuǎn)扣件自重=4.75kN,外排架總重G1「Gn+G12+G13+G14+G15+G16+G17+G18=1820kN。2）內(nèi)排腳手架立桿自重%=鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值X步距X步數(shù)乂（跨數(shù)+1-2）=1.43kN,大橫桿自重%=鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值乂跨距乂（一步內(nèi)防護(hù)欄桿數(shù)量+1）X步數(shù)乂跨數(shù)=4.45卜2小橫桿自重％=鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值X（橫距+小橫桿伸出長度）乂（跨數(shù)-1）X步數(shù)X內(nèi)排架分配系數(shù)=0.70kN,腳手板自重g24=腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值乂（跨距乂跨數(shù)乂（橫距+小橫桿伸出長度））X腳手板同時(shí)鋪設(shè)層數(shù)X內(nèi)排架分配系數(shù)=5.41kN,扣件自重%=直角扣件自重+對(duì)接扣件自重+旋轉(zhuǎn)扣件自重=4.29卜2內(nèi)排架總重G1內(nèi)=21+%+%+624+%=16.27協(xié)。4、架體活荷載1）活荷載標(biāo)準(zhǔn)值活荷載標(biāo)準(zhǔn)值4=跨距乂跨數(shù)乂（橫距+小橫桿伸出長度）X同時(shí)作業(yè)層數(shù)X每層活荷載標(biāo)準(zhǔn)值使用工況活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q活使=48.30kN,升降工況活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q活升=8.05kN,2）內(nèi)外排活荷載標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)外排荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=活荷載標(biāo)準(zhǔn)值X內(nèi)外排分配系數(shù)外排架使用工況活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q外活使=48.30X0.36=17.39kN,外排架升降工況活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q外活升=8.05X0.36=2.90kN,內(nèi)排架使用工況活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q內(nèi)活使=48.30X0.64=30.91kN,內(nèi)排架升降工況活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q內(nèi)活升=8.05X0.64=5.15kN,三、水平支承桁架計(jì)算：1、構(gòu)造參數(shù)水平支承桁架跨距為1.75皿，跨數(shù)為4,寬度為0.90m,高度為1.80m。2、水平支承桁架自重計(jì)算鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值=0.0397kN/m立桿自重%=鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值X水平桁架高度乂（跨數(shù)+1）乂2=0.71kN,大橫桿自重%=鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值乂跨距乂跨數(shù)乂4=1.11kN,小橫桿自重九=鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值X水平桁架寬度乂（跨數(shù)+1）X2=0.36kN,上下斜桿自重心=鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值X平行于地面斜桿長度乂跨數(shù)乂2=0.62kN,前后斜桿自重％=鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值X垂直于地面斜桿長度乂跨數(shù)乂2=0.80kN,腳手板自重鼠=腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值乂（跨距乂跨數(shù)乂橫距））=2.20kN,水平支承桁架總重G3^G31+G32+G33+G34+G35+G36^5.81kN0所以：水平支承桁架外排架自重G2外=水平支承桁架總重G3X0.5-2.91kN,水平支承桁架內(nèi)排架自重G2內(nèi)=水平支承桁架總重G3X0.5=2.91kN。3、水平支承桁架荷載計(jì)算1）荷載計(jì)算說明（1）水平支承桁架荷載計(jì)算，分別按內(nèi)排桁架、外排桁架計(jì)算，然后進(jìn)行荷載比較，選取最不利的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。⑵為簡化起見，全部為上弦節(jié)點(diǎn)荷載。⑶簡圖： n跨 其中q水平支承桁架受到的荷載設(shè)計(jì)值，P為水平支承桁架上弦每個(gè)節(jié)點(diǎn)受到的荷載,n為水平支承桁架跨數(shù)。經(jīng)過公式q=2X0.5P+(n-1)P計(jì)算得到節(jié)點(diǎn)荷載P=q/n=q/4支座反力R=q/2=nP/2=4P/2=2.00XP。2)計(jì)算過程如下：(1)恒荷載外排桁架恒荷載q外恒=外排架體總重G1外+外排桁架總重G2外=21.10kN,內(nèi)排桁架恒荷載q內(nèi)恒=內(nèi)排架體總重G1內(nèi)+內(nèi)排桁架總重G2內(nèi)=19.18kN。所以：P外恒=21.10/4=5.28kN。P內(nèi)恒=19.18/4=4.80kN。(2)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值外排架使用工況P外活使=q外活使久=17.39/4..359。升降工況P外活升=q外活升/n=2.90/4=0.72kN。內(nèi)排架使用工況P內(nèi)活使=q內(nèi)活使/n=30.91/4=7.73kN。升降工況P內(nèi)活升=q內(nèi)活升/nfBLkN。(3)上弦節(jié)點(diǎn)荷載設(shè)計(jì)值公式如下：P設(shè)=0.9X(1.2P恒+—P活)其中0.9為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)所以：外排架使用工況P外設(shè)使=0.9X(1.2X5.28+1.4X4.35)=11.17kN。升降工況P外設(shè)升=0.9X(1.2X5.28+1.4X0.72)=6.61kN。內(nèi)排架使用工況P內(nèi)設(shè)使=0.9X(1.2X4.80+1.4X7.73)=14.92kN。升降工況P內(nèi)設(shè)升=0.9X(1.2X4.80+1.4X1.29)=6.80kN。經(jīng)比較得知最不利的情況是內(nèi)排桁架在使用工況下，如下：節(jié)點(diǎn)荷載為：P=14.92kN,以此作為水平支承桁架的設(shè)計(jì)計(jì)算荷載。支座反力為：R=2.00XP=29.84kN。⑷水平支承桁架內(nèi)力計(jì)算計(jì)算結(jié)果如下圖:桁架聘桁架寬度□29.0152901T，目番回向意若方各桿件內(nèi)力如下:桿i-2=-29.84kN；桿2-4=-21.76kN；桿i-3=0kN；桿2-3=31.08kN；桿3-4=T4.92kN；桿4-6=-21.76kN；桿3-5=29.01kN；桿3-6=T0.36kN；桿5-6=0kN；桿6-8=-21.76kN；桿5-7=29.01kN；桿=-10.36kN；

桿7-8=T4.92kN；桿8To=-21.76kN；桿7-9=0kN；桿=31.08kN；7-10桿9To=-29.84kN；其中最不利的桿件為：.受拉桿2-3=31.08kN,.受壓斜桿3-6=-10.36kN,.受壓直桿1-2=-29.84kN。⑸受拉桿強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算公式為：5=——工J出,其中鋼管抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=205N/mm2拉桿凈截面面積An—506mm拉桿凈截面面積An—506mm2最不利拉桿強(qiáng)度O—31.08X1000/506—61.42N/mm2最不利拉桿強(qiáng)度拉桿強(qiáng)度oWf,滿足要求。(6)受壓斜桿強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算公式為：其中鋼管抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f—205N/mm2壓桿凈截面面積An—506mm2長細(xì)比入―lo/i―2510/15.9—157.86長細(xì)比規(guī)范查表JGJ202-2010附錄表A軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)中=0.28最不利壓桿強(qiáng)度 O=10.36X1000/(0.28X506)=73.12N/mm2壓桿強(qiáng)度OWf,滿足要求。⑺受壓直桿強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算公式為：b-——1J

撼其中鋼管抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=205N/mm2壓桿凈截面面積 An=506mm2長細(xì)比 入=lo/i=1800/15.9=113.21規(guī)范查表JGJ202-2010附錄表A軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)中=0.497最不利壓桿強(qiáng)度 O=29.84X1000/(0.497X506)=118.66N/mm2壓桿強(qiáng)度OWf,滿足要求。四、主框架計(jì)算：1、構(gòu)造參數(shù)主框架支承跨度(即水平支承桁架長度為)7.00m,主框架步高為1.50m,步數(shù)為8。2、風(fēng)荷載計(jì)算1)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式如下：喙二區(qū)"z/W口其中一一風(fēng)振系數(shù) Bz=1——風(fēng)壓高度變化系數(shù)pz=2.46 風(fēng)荷載體型系數(shù) ps=1.3①=1.3X0.8=1.04 基本風(fēng)壓值 3o=0.3kN/m2結(jié)果——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 3k=1X2.46X1.04X0.3=0.77kN/m22)風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算公式如下：--里合系數(shù)L4一分項(xiàng)系數(shù)。以結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)結(jié)果——風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值 3設(shè)=0.9X1.4X0.77X0.9=0.87kN/m23)風(fēng)荷載集中力計(jì)算將風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值簡化為作用在主框架外側(cè)節(jié)點(diǎn)上的水平集中荷載。分為三個(gè)集中荷載(中部、頂部、底部，因擋風(fēng)面積不同)。中部P1=主框架步高X支承跨度乂3設(shè)=1.5X7X0.87=9.13kN頂部P0=((主框架步高+護(hù)身欄桿高)/2)X支承跨度乂3“=(1.5+1.2)/2X7X0.87=8.22kN2 設(shè)底部P3=(主框架步高/2)X支承跨度乂3設(shè)=(1.5/2)X7X0.87=4.57kN3、附墻支座反力計(jì)算建筑物層高為3m,主框架步高為1.5m,將主框架當(dāng)作一個(gè)帶懸臂的連續(xù)梁，求支座反力，計(jì)算如下：連續(xù)梁計(jì)算簡圖(mm)19.3419.34連續(xù)梁剪力圖(kN)連續(xù)梁彎矩圖(kN.m)支座反力從左到右依次為：R1=45.82kNR2=-0.55kNR3=23.63kNR4=7.79kN====================================?連續(xù)梁支座反力復(fù)核驗(yàn)算：連續(xù)梁受力累加：Pn=4.570+8.220+9.130+9.130+9.130+9.130+9.130+9.130+9.130=76.7kN支座反力從左到右相加：Rn=45.824+(-0.549)+23.634+7.791=76.7kN桿件受力Pn=Rn,是平衡的，支座反力復(fù)核驗(yàn)算通過！?連續(xù)梁彎矩復(fù)核驗(yàn)算：假定順時(shí)針方向力矩為正力矩。已知力對(duì)B點(diǎn)取矩：-（4.570X0.000+8.220X12.000+9.130X1.500+9.130X3.000+9.130X4.500+9.130X6.000+9.130X7.500+9.130X9.000+9.130X10.500）=-482.10kN.m求出的支座反力對(duì)B點(diǎn)取矩：（順時(shí)針力矩）支1:45.824X9.000=412.42支2:-0.549X6.000=-3.29支3:23.634X3.000=70.90固端彎矩：2.08順時(shí)針力矩之和：412.42+（-3.29）+70.90+2.08=482.11KN.m順時(shí)針力矩和逆時(shí)針力矩大小近似相等，彎矩復(fù)核驗(yàn)算通過！====================================4、作用于主框架的垂直集中荷載計(jì)算1）主框架底部荷載外排P外底=外排水平支承桁架最不利上弦節(jié)點(diǎn)荷載設(shè)計(jì)值+主框架自重/2=11.17+2.7/2=12.52kN內(nèi)排P內(nèi)廟=內(nèi)排水平支承桁架最不利上弦節(jié)點(diǎn)荷載設(shè)計(jì)值+主框架自重/2=14.92+2.7/2=內(nèi)底16.27kN2）作業(yè)層腳手板作用到主框架節(jié)點(diǎn)的荷載外排P外節(jié)=0.9X（1.2X（外排架腳手板分配重/腳手板層數(shù)）+1.4X（外排水平桁架最不利上弦節(jié)點(diǎn)荷載設(shè)計(jì)值/同時(shí)作業(yè)層數(shù)））/水平支承桁架跨度數(shù)=2.03kN內(nèi)排P內(nèi)節(jié)=0.9X（1.2X（內(nèi)排架腳手板分配重/腳手板層數(shù)）+1.4X（內(nèi)排水平桁架最不利上弦節(jié)點(diǎn)荷載設(shè)計(jì)值/同時(shí)作業(yè)層數(shù)））/水平支承桁架跨度數(shù)=2.84kN5、主框架桁架內(nèi)力計(jì)算計(jì)算結(jié)果如下圖:桁架聘，目番:‘回5mglhL口意若方n--^ss:架蜃寬W大苴p朗、架架架說-Im-各桿件內(nèi)力如下:桿i-2=-8.22kN；桿2-4=T3.86kN；桿1-3=0kN；桿2-3=16.12kN；桿3-4=T7.35kN；桿=-43.12kN；3-5=13.86kN；3-5=13.86kN；桿4-5=34.02kN；桿5-6=-26.48kN；桿6-8=T0.51kN；桿5-7=43.12kN；桿6-7=-37.92kN；桿7-8=10.21kN；桿8-i0=6.71kN；桿7-9=10.51kN；桿8-9=-20.02kN；桿9To=L08kN；10-12=7.6kN；桿9-11=-6.71kN；桿10Tl=T.04kN；桿11-12=-8.6kN;桿12T4=-6.9kN;桿11-13=-7.6kN；桿12T3=16.86kN；桿13T4=T7.73kN；桿14-16=305kN；桿13-15=69kN；桿14T5=T1.57kN；桿歸「23kN;桿i6-L2.39kN；桿15T7=-3.05kN；桿 =6.33kN；16-17桿17-18=-7.8kN；其中最不利的桿件為：.受拉桿5-7=43.12kN,.受壓斜桿6-7=-37.92kN,該壓力桿為內(nèi)排上斜桿，并且在中間層，需要組合P內(nèi)節(jié)/Sina=-3.3kN組合后內(nèi)力=-41.22kN,.受壓直桿4-6=-43.12kN。該壓力桿為內(nèi)排豎向桿，并且在施工層內(nèi)，需要組合P內(nèi)節(jié)=-2.84kN組合后內(nèi)力=-45.96kN。⑴受拉桿強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算公式為：夕=——工J其中鋼管抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=205N/mm2拉桿凈截面面積 An—506mm2最不利拉桿強(qiáng)度 O―43.12X1000/506—85.22N/mm2拉桿強(qiáng)度OWf,滿足要求。⑵受壓斜桿強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算公式為:5=——1J

剛其中鋼管抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=205N/mm2壓桿凈截面面積 An—506mm2長細(xì)比 入―lo/i―1750/15.9—110.06規(guī)范查表JGJ202-2010附錄表A軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)中—0.516最不利壓桿強(qiáng)度 O—41.22X1000/(0.516X506)—157.87N/mm2壓桿強(qiáng)度OWf,滿足要求。⑶受壓直桿強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算公式為：c=——11

撼其中鋼管抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f—205N/mm2壓桿凈截面面積 An—506mm2長細(xì)比 入—lo/i—1500/15.9—94.34規(guī)范查表JGJ202-2010附錄表A軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)中—0.632最不利壓桿強(qiáng)度 O—45.96X1000/(0.632X506)—143.72N/mm2壓桿強(qiáng)度OWf,滿足要求。五、附墻支承結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算1、計(jì)算附墻支承結(jié)構(gòu)的最不利集中荷載1)主框架自重2.7kN2)升降工況下發(fā)生墜落P升誣(內(nèi)外排水平支承桁架升降工況荷載設(shè)計(jì)值之和)X水平支承桁架跨數(shù)+0.9乂1.2乂主框架自重=(6.61+6.8)乂4+0.9乂1.2乂2.7=56.56kNP升墜=P升設(shè)X2（沖擊系數(shù)）=113.12kN3）使用工況下發(fā)生墜落P使設(shè)=（內(nèi)外排水平支承桁架使用工況荷載設(shè)計(jì)值之和）X水平支承桁架跨數(shù)+0.9乂1.2乂主框架自重=（11.17+14.92）乂4+0.9乂1.2乂2.7=107.28kNP使墜=P使設(shè)X1.3（荷載不均勻系數(shù)）=139.46kN4）最不利荷載結(jié)果為使用工況下發(fā)生墜落的集中荷載，是附墻支承結(jié)構(gòu)的最不利荷載。2、附墻支承結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算簡圖如下圖：TOC\o"1-5"\h\z其中：桿a長 0.1m桿b長 0.2m桿BC長 0.3m1）AB桿為拉彎桿AB桿為10號(hào)槽鋼，共組合2根截面積A—2548mm2

截面模量W—79400mm3Mmax=PX(ab/L)=139.46X(0.1X0.2/0.3)=9.3kN.mRA—PX(b/L)―139.46X(0.2/0.3)—92.97kNNAB—RAXTanC—92.97X(0.3/0.3)—92.97kN需滿足以下公式要求其中： 抗拉強(qiáng)度其中： 抗拉強(qiáng)度f—215N/mm2O—92.97X1000/2548+9.3X1000000/79400—153.62N/mm2抗拉強(qiáng)度oWf,滿足要求。2)AC桿為中心受壓桿AC桿為5號(hào)50X5X5.5,共組合2根截面積A—960mm2回轉(zhuǎn)半徑i=