內(nèi)縮外伸多弧段異形結(jié)構(gòu)附著式升降腳手架安全施工計(jì)算書和相關(guān)圖紙

10.1爬架計(jì)算書 110.1.1計(jì)算依據(jù) 110.1.2荷載計(jì)算及相關(guān)受力分析 110.1.3附著支座 410.1.4架體構(gòu)架 1010.1.5豎向主框架 1210.1.6主體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算 2310.2卸料平臺(tái)計(jì)算書 2710.2.1卸料平臺(tái)搭設(shè)及結(jié)構(gòu)圖 2710.2.2卸料平臺(tái)相關(guān)計(jì)算 2810.3深化設(shè)計(jì)圖 3210.2.1升降腳手架平面布置圖 3210.2.2升降腳手架立面布置 4510.2.3其他圖紙 5610.1爬架計(jì)算書10.1.1計(jì)算依據(jù)序號(hào)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)1建筑施工工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ202-20102建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-20123混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-20104鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50017-20175一般用途鋼絲繩GB-T20118-20066一般用途鋼絲繩JG/T546-201910.1.2荷載計(jì)算及相關(guān)受力分析1固定荷載本工程架體立面高與機(jī)位縱向跨度乘積最大值為：3.45m×22.5m=77.6㎡。架體立面高22.5m，機(jī)位縱向跨度最大3.45m，計(jì)算架體及各構(gòu)件自重。本工程腳手板共鋪設(shè)11層，其中花紋鋼板腳手板2層；按最不利要求立桿按內(nèi)外排各2套計(jì)算。根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)單塊立桿模塊自重標(biāo)準(zhǔn)值5.187kg/m，則單塊腳手板模塊(重型鋼板網(wǎng)1800×720)自重標(biāo)準(zhǔn)值0.441KN單塊腳手板模塊(花紋鋼板1800×720)自重標(biāo)準(zhǔn)值0.633KN，則單塊安全網(wǎng)板模塊(1800×1800)自重標(biāo)準(zhǔn)值0.25KN，則斜撐共使用14根，每根自重標(biāo)準(zhǔn)值0.04KN葫蘆吊點(diǎn)橫梁，每個(gè)機(jī)位1根，每根自重標(biāo)準(zhǔn)值0.13KN提升設(shè)備自重提升設(shè)備(包括葫蘆、鏈條、掛鉤等全套部件)自重標(biāo)準(zhǔn)值65kg翻板自重翻板(包含腰桿)自重標(biāo)準(zhǔn)值0.22KN/m托盤，每個(gè)自重標(biāo)準(zhǔn)值0.26KN軌道長(zhǎng)度16.56m，自重18.6kg/m頂端小橫桿每根0.04KN，則則總固定荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2可變荷載：施工荷載：包括施工人員、施工人員手持小型工具、作業(yè)層上不大于1kN/m2的堆載；施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值工況類別用途+允許同時(shí)承載步數(shù)每層施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值kN/㎡使用主體結(jié)構(gòu)施工32升降結(jié)構(gòu)和裝飾施工30.5每層作業(yè)面積為：0.72×3.45=2.484m2。風(fēng)荷載：擋風(fēng)系數(shù)，安全網(wǎng)網(wǎng)格如下圖所示則則在升降、墜落及使用工況下：根據(jù)《建筑施工工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ202-2010，《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012，按n=10年重慶市基本風(fēng)壓。風(fēng)壓高度變化系數(shù)按C類取(建筑總標(biāo)高297.35m，按300m高度取值)。取值風(fēng)振系數(shù)按照J(rèn)GJ202-2010取值10.1.3附著支座架體在使用狀態(tài)下發(fā)生墜落時(shí)的荷載設(shè)計(jì)值為單個(gè)支座承受的最大豎向荷載：式中單個(gè)附著支座承受的水平荷載最大值：式中1）連接強(qiáng)度驗(yàn)算在整個(gè)附著支承結(jié)構(gòu)中，連接最薄弱的焊縫是防墜塊下面的四條焊縫，該焊縫采用直角貼焊縫（焊縫坡高5mm，長(zhǎng)度96mm，防墜塊兩邊各兩條）：查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》表3.4.1-3焊縫抗剪許用應(yīng)力為160MPa，由此：2）承重驗(yàn)算在整個(gè)附著支承結(jié)構(gòu)中，其危險(xiǎn)截面是如上圖所示的附著支承結(jié)構(gòu)懸臂梁的根部截面，受力的集中力作用，集中力作用點(diǎn)距離懸臂梁根部324mm，梁材料為Q345B。查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》表3.4.1-1鋼材的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為310MPa。Wx上3）防墜裝置承載力驗(yàn)算附座內(nèi)的防墜塊承載力驗(yàn)算。防墜塊受剪截面為50mm×25mm，材料為ZG270-500根據(jù)GB50017《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》鑄鋼件的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為120MPa，則：4）防傾裝置承載力驗(yàn)算防傾裝置由兩對(duì)導(dǎo)向輪及其內(nèi)軸組成。防傾荷載軸承擔(dān)，軸為φ16圓鋼，材質(zhì)為20號(hào)鋼，抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為245MPa，防墜管截面參數(shù)：兩端連接的防傾導(dǎo)向滾輪軸強(qiáng)度驗(yàn)算n1 ——單個(gè)機(jī)位在每樓層處附著支座數(shù)量；n2 ——單個(gè)附著支座內(nèi)同時(shí)受力的防傾導(dǎo)向滾輪數(shù)量；5）附座穿墻螺栓承載力驗(yàn)算從上圖可看出豎向荷載由卸力螺桿承擔(dān)，水平力由挑臂螺桿承擔(dān)。螺桿材質(zhì)為30號(hào)鋼卸力螺桿驗(yàn)算普通挑臂受力驗(yàn)算從機(jī)位卸力示意圖可看出經(jīng)卸力后挑臂不受豎向力，則水平向力和彎矩為挑臂由Q23514b槽鋼兩根制做而成。挑臂螺桿驗(yàn)算挑臂由兩根14a號(hào)國(guó)標(biāo)槽鋼組成，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得則由卸力圖取最大值挑臂強(qiáng)度驗(yàn)算得挑臂強(qiáng)度符合要求旋轉(zhuǎn)挑臂受力驗(yàn)算選取最惡劣工況機(jī)位M1的挑臂進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)算。從圖可看出機(jī)位荷載經(jīng)卸力后豎向力傳至上層結(jié)構(gòu)梁，即挑臂不受豎向力。所以挑臂受水平力和扭矩，由于挑臂旋轉(zhuǎn)有角度所以挑臂還受彎矩。M1機(jī)位的承擔(dān)的架體跨度為2226.5mm。M1機(jī)位受最大力N1為挑臂承受的水平力挑臂承受的最大彎矩（水平段）挑臂承受的最大扭矩（水平段）挑臂承受的最大軸力（附座支承端）挑臂彎扭強(qiáng)度驗(yàn)算（挑臂由Q23514a槽鋼兩根制做而成）合格挑臂受壓穩(wěn)定性驗(yàn)算（附座支承端）符合要求所以M1機(jī)位處的挑臂強(qiáng)度能滿足使用要求。卸力裝置驗(yàn)算卸力裝置由材質(zhì)為20號(hào)鋼直徑為φ22的圓鋼和M30的花籃螺桿等組成。按φ22的圓鋼的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算。則停層裝置承載力驗(yàn)算停層裝置由專用定位扣件組成，每個(gè)附著支座由兩個(gè)專用定位扣件構(gòu)成停層裝置。單個(gè)機(jī)位豎向荷載設(shè)計(jì)值：附加安全系數(shù)每個(gè)專用扣件的抗滑承載力：每個(gè)扣件底座抗壓承載力：當(dāng)有兩個(gè)扣件有抗滑變?yōu)槌袎簳r(shí)能承受的外力為10.1.4架體構(gòu)架水平桿強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)知腳手板縱向骨架即為水平桿。水平桿由螺栓連接。為計(jì)算安全，假定腳手板上的荷載全由水平桿承擔(dān)，則單根水平桿承受的豎向荷載：因此單根水平桿彎矩的設(shè)計(jì)最大值：其中水平桿由6.3號(hào)國(guó)標(biāo)Q235槽鋼制成，其截面參數(shù)為則立桿桿穩(wěn)定承載力驗(yàn)算架體立桿為Q235的80mm×40mm×4mm的矩管。軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數(shù)的確定：式中：——立桿計(jì)算長(zhǎng)度——計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取值1.155——腳手板步距——考慮架體穩(wěn)定因素的單立桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，取值1.7則得外排立桿承擔(dān)荷載大于內(nèi)排，因此升降架外排立桿豎向荷載設(shè)計(jì)值：其中平臺(tái)立桿在水平風(fēng)荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值：式中立桿穩(wěn)定承載力10.1.5豎向主框架因施工原因所在豎向主框架的頂部產(chǎn)生的水平荷載設(shè)計(jì)值：式中——施工荷載組合值系數(shù)，取值0.7；——施工作業(yè)層數(shù)，取值3；——施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值，取值2KN/m2；——架體立桿縱向間距，取值2.16m；——豎向主框架寬度，取值0.72m。使用工況下豎向主框架上的風(fēng)線荷載設(shè)計(jì)值：豎向主框架截面參數(shù)計(jì)算內(nèi)外排單立桿經(jīng)腳手板和斜拉桿連接成整體，因此由立桿及其連接件件和軌道連接成幾何不變體系為豎向主框架。按最不利原則內(nèi)排立桿數(shù)量取2根和軌道1根，外排立桿數(shù)量取2根。單根圓鋼管橫截面面積：?jiǎn)胃匦喂軝M截面面積：?jiǎn)胃鶊A鋼管對(duì)自身形心軸的慣性矩：?jiǎn)胃匦喂軐?duì)自身形心軸的慣性矩：整體截面形心線位置：整體截面面積：整體截面對(duì)其形心線的慣性矩（Y-Y軸）：整體截面對(duì)其形心線的抗彎截面模量為：慣性半徑附著支承間距使用工況下豎向主框架懸臂工作狀態(tài)下的強(qiáng)度驗(yàn)算受力分析： 機(jī)位架體豎直工況根據(jù)架體使用工況立面?zhèn)纫晥D畫出懸臂使用工況下的受力圖架體彎矩計(jì)算從圖可看出架體受力結(jié)構(gòu)為超靜定結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)受力彎矩按力法方式計(jì)算。彎矩由風(fēng)荷載和架體固定固定荷載和施工活荷載產(chǎn)生。上圖中各參數(shù)為：按不利原則選取分項(xiàng)系數(shù)即若把支座B處鉸插入結(jié)構(gòu)內(nèi)則此處的彎矩為基本未知量。設(shè)支座處彎矩分別為X1，對(duì)應(yīng)廣義位移為鉸兩側(cè)的相對(duì)轉(zhuǎn)角。結(jié)構(gòu)在此兩處是連續(xù)的，相對(duì)轉(zhuǎn)角應(yīng)為零，由此建立力法方程。使用工況風(fēng)荷載、固定荷載、施工活荷載作用下豎向主框架彎矩力法分析計(jì)算圖力法方程利用圖乘法求得以上各系數(shù)和自由項(xiàng)：風(fēng)荷載單獨(dú)作用時(shí)代入方程得固定荷載施工活荷載作用時(shí)其中代入方程得畫出風(fēng)荷載彎矩圖及固定施工活荷載彎矩圖平臺(tái)豎向主框架豎向力：繪出軸力圖。整體驗(yàn)算從上兩圖可看成應(yīng)選取C處截面進(jìn)行驗(yàn)算強(qiáng)度C處彎矩符合要求若風(fēng)荷載從架體內(nèi)向外吹，最大彎矩任然在C處截面，則C處彎矩符合要求 機(jī)位架體傾斜工況本項(xiàng)目機(jī)位架體傾斜最大角度為7.6°，向內(nèi)傾斜。使用工況下傾斜架體受力分析圖按照豎直架體方式計(jì)算得畫出風(fēng)荷載彎矩圖及固定施工活荷載彎矩圖整體驗(yàn)算從上兩圖可看成應(yīng)選取C處截面進(jìn)行驗(yàn)算強(qiáng)度C處彎矩符合要求若風(fēng)荷載從架體內(nèi)向外吹，最大彎矩任然在C處截面，則C處彎矩符合要求10.1.6主體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算表10.1-1單個(gè)機(jī)位支座承受的最大荷載N1機(jī)位號(hào)機(jī)位跨度N1<KN>機(jī)位號(hào)機(jī)位跨度N1<KN>A1244061.390E3206551.955A2240060.383F1283071.202A3277569.818F22487.562.585A4277569.818F31906.547.967A52914.573.328G1160440.356A62914.573.328G2171443.124A72921.573.504H12943.574.058A82921.573.504H22318.558.333A9290973.190H3267567.302A10290973.190H4274068.938A11274068.938I1194048.810B11529.538.482I2200050.319B2216854.546I3200050.319B32585.565.050I4194048.810B42918.573.429J1148037.236B5296174.498J2227557.238B62942.574.032J3274969.164B7195349.137J42986.575.139C1227957.339J5299675.378C2234759.050J63370.584.801C3202650.974K1203051.074C4259365.239K2218054.848C53151.579.291K3218054.848C62851.571.743K4218054.848C7262966.145K5218054.848C8270468.032K6218054.848C9295574.347K7218054.848C10310578.121K82665.567.063C11314979.228K92815.570.837C12314979.228L1274068.938C13214053.842L2307577.366D1126231.752L3343586.424D2209352.659L4343586.424D3216154.370L5270067.931D4260665.566L6180045.287D5318880.209L7165041.514D63110.578.259L8133133.488D71898.547.766M12226.556.018E1289072.712M22861.571.995E2232558.496M3207852.282從以上機(jī)位荷載統(tǒng)計(jì)及升降腳手架平面布置圖可知機(jī)位L3、L4、L5處梁為最薄弱部位。因此選取該處進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算。薄弱部位機(jī)位布置及該部位結(jié)構(gòu)圖建筑薄弱部位結(jié)構(gòu)梁的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算最大荷載為墜落工況，彎矩最大部位為機(jī)位附座處。梁受最大彎矩計(jì)算該邊梁在混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C30。（參照《GB50010-2010》混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范）（1）確定材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，查表4.1.4、表4.2.3-1、規(guī)范7.1.3條、規(guī)范7.2.1條（2）確定梁的有效高度（3）混凝土受壓區(qū)高度故該梁受彎滿足要求。建筑薄弱部位結(jié)構(gòu)梁的扭力和剪力強(qiáng)度驗(yàn)算同樣按最不利原則選取墜落工況進(jìn)行驗(yàn)算。按照《建筑結(jié)構(gòu)》P144公式8-2計(jì)算受扭力構(gòu)件截面塑形抵抗矩：滑道中心立粱距324mm，截面內(nèi)的扭力矩最大：（機(jī)位墜落時(shí)工況）根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》：所以須對(duì)構(gòu)件的受扭和受剪強(qiáng)度進(jìn)行進(jìn)一步計(jì)算扭矩承載力受扭符合要求受剪承載力梁受剪符合要求。結(jié)論：經(jīng)以上驗(yàn)算，本附著升降腳手架荷載附著于主體后，受力滿足要求。10.2卸料平臺(tái)計(jì)算書10.2.1卸料平臺(tái)搭設(shè)及結(jié)構(gòu)圖10.2.2卸料平臺(tái)相關(guān)計(jì)算1.計(jì)算依據(jù)JGJ202-2010建筑施工工具時(shí)腳手架安全技術(shù)規(guī)范GB50009-2001 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范4)GB/T20118-2006一般用途鋼絲繩GB50010-2010 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范卸料平臺(tái)各組成件主要采用型鋼，材料為Q235A。依據(jù)JGJ202-2010，其抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=170Mpa，抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=140Mpa2.受力分析分析見圖圖10.2-1卸料平臺(tái)受力分析圖卸料平臺(tái)自重10000N，額定荷載8000N內(nèi)、外排Ф156×37(b)鋼絲繩各2根，即共4根鋼絲繩承擔(dān)卸料平臺(tái)豎向荷載。查五金手冊(cè)得每根鋼絲繩許用拉力119500N(最小值)。為使計(jì)算模型簡(jiǎn)化且更安全，取最嚴(yán)重情況，即平臺(tái)自重和可變荷載均分布在平臺(tái)最外端的4.1m范圍內(nèi)，同時(shí)只取最外兩根鋼絲繩進(jìn)行驗(yàn)算，其計(jì)算如下：10.2-2卸料平臺(tái)簡(jiǎn)化受力分析圖3.卸料平臺(tái)骨架強(qiáng)度驗(yàn)算圖中： --均布荷載，作用在平臺(tái)縱向：按圖所示建立坐標(biāo)系，則縱向龍骨承受的彎矩方程為則當(dāng)X=2388.4mm另平臺(tái)橫向骨架：縱向龍骨采用梁2根14號(hào)槽鋼，其，橫向骨架采用7根6.3號(hào)角鋼其?？v向橫向以