附著式升降腳手架施工部計(jì)算書

未找到目錄項(xiàng)。9.1.QYL-02型附著式升降腳手架計(jì)算單元簡(jiǎn)圖：計(jì)算單元簡(jiǎn)圖9.2計(jì)算依據(jù)計(jì)算依據(jù)序號(hào)法律、法規(guī)、規(guī)范性文件名稱文件號(hào)1《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》JGJ59-20112《建筑施工用附著式升降作業(yè)安全防護(hù)平臺(tái)》JGT546-20193《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-20114《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666-20115《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-20176《建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50009-20127《建筑施工升降設(shè)備設(shè)施檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ305-20138《建筑機(jī)械施工安全技術(shù)規(guī)程》JGJ33-20129《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》JGJ80-20169.3荷載計(jì)算計(jì)算書按架體最不利間距計(jì)算，計(jì)算腳手架整體模型按圖所示建立模型，單個(gè)機(jī)位跨度6米；高度20米，腳手板寬度0.6米；立桿間距2.0米，腳手板每隔2米一道（10道），架體底部安裝副板、翻板，上部密封層安裝副板、翻板，每步架腳手板底部均安裝內(nèi)外立桿連接撐，設(shè)置3個(gè)機(jī)位?？紤]單個(gè)機(jī)位計(jì)算模型為：架體高度為20米，跨度6米、腳手板寬度為0.6米，立桿間距2米，腳手板布設(shè)2米一道。9.3.1靜荷載整體模型靜載荷計(jì)算表序號(hào)構(gòu)配件名稱重力值備注1導(dǎo)軌（標(biāo)準(zhǔn)節(jié)+導(dǎo)軌加長(zhǎng)節(jié)）（156+79）×4×9.8=9212N1根長(zhǎng)度14.4米2吊點(diǎn)桁架+下吊點(diǎn)+上吊點(diǎn)（29+10+10+29）×4×9.8=3057.6N1套包含兩個(gè)（吊點(diǎn)桁架、吊點(diǎn)）3架體立桿12×（18+20）×4.5×9.8=20109.6N18米12根，20米12根4網(wǎng)片22×9.8×20×8=34496N440平米5底部：底板+副板+翻板22×（16+4.5+2）×9.8=4851N1層22米長(zhǎng)6密封層：鋼板腳手板+副板22×（18.5+4）×9.8=4851N1層22米長(zhǎng)7中部：鋼網(wǎng)腳手板22×12.5×8×9.8=21560N8層22米長(zhǎng)8內(nèi)外立桿連接：斜撐9×12×7.9×9.8=8362N108件9底部立桿連接件24×9.8×1.2=282.24N24件10水平桁架22×9.8×18.75=4042.5N22米靜載合計(jì)F1=115244N（含導(dǎo)軌）F2=106032N（不含導(dǎo)軌）（含導(dǎo)軌）5239N/米（不含導(dǎo)軌）4820/米9.3.2活荷載包括施工人員、材料及施工機(jī)具等自重；可按施工設(shè)計(jì)確定的控制荷載采用，但其取值不小于以下規(guī)定：二步同時(shí)作業(yè)時(shí)，使用狀況下按每層3000N/m2計(jì)算；三步同時(shí)作業(yè)時(shí)，使用狀況下按每層2000N/m2計(jì)算；升降及墜落時(shí)，使用狀況下按每層500N/m2計(jì)算。活荷載計(jì)算表計(jì)算荷載重力值備注1三步同時(shí)作業(yè)F2=0.6×22×2000×3=79200N2000N/m2，腳手板寬0.6米2二步同時(shí)作業(yè)F3=0.6×22×3000×2=79200N3000N/m2，腳手板寬0.6米3提升時(shí)F4=0.6×22×500×2=13200N500N/m2，腳手板寬0.6米9.3.3風(fēng)荷載基本風(fēng)壓：N/m2（100年一遇）高度修正系數(shù)：（建筑物高度按200m，B類地區(qū))風(fēng)振系數(shù)：體型系數(shù)：其中：所以：Wk＝1×1.07×2.46×500＝1316.1N/m29.3.4荷載合計(jì)根據(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)工程施工規(guī)范》GB50666-2011，取：恒荷載分項(xiàng)系數(shù)g=1.3活荷載分項(xiàng)系數(shù)q=1.5使用工況下：附加安全系數(shù)1=1.43使用工況下墜落：附加荷載不均勻系數(shù)2=2.0恒荷載：P靜＝γg×∑F靜＝1.3×115244＝155578N活荷載：P活＝q×L×H×3×2000＝1.5×22×0.60×3×2000＝110880N風(fēng)荷載：F風(fēng)=1.4×440×1316.1=810718N，（風(fēng)載面積為：A=20×22=440m2）計(jì)算構(gòu)件時(shí)按照6米跨度進(jìn)行計(jì)算恒荷載：P靜＝γg×∑F靜＝1.3×31430＝42430N活荷載：P活＝q×L×H×3×2000＝1.5×6×0.60×3×2000＝30240N風(fēng)荷載：F風(fēng)=1.4×120×1316.1=221105N，（風(fēng)載面積為：A=20×6=120m2）荷載效應(yīng)組合表計(jì)算項(xiàng)目荷載效應(yīng)組合縱、橫向水平桿，水平支承桁架，使用過(guò)程中的固定吊拉桿和豎向主框架，附墻支座、防傾及防墜落裝置永久荷載+施工活荷載即：γ1×(P靜＋P活)＝1.5×（42430＋30240)＝103918N=P使使用：γ2×(P靜＋P活)＝1.3×（42430＋30240)＝94471N（防傾覆時(shí)）豎向主框架腳手架立桿穩(wěn)定性a：永久荷載+施工荷載b：永久荷載+0.9（施工活荷載值+風(fēng)荷載）取二種組合，按最不利的計(jì)算，即：Fa＝1.43×（42430＋30240)＝103918NFb=1.43×42430＋1.43×0.9×30240+0.9×221105＝298588N則取P1max=298588N選擇升降動(dòng)力設(shè)備時(shí)橫吊梁及其吊拉桿計(jì)算永久荷載+升降過(guò)程的活荷載，即：P升=P靜＋γq×L×H×500＝42430＋1.5×6×0.6×500＝44950N墜落沖擊力：Fmax=γc×P升=2×31434=62868N連墻桿及連墻件風(fēng)荷載+5.0KN=221105+5000=226105N使用邁達(dá)斯GEN2017建立模型如下：添加約束條件添加施工活荷載風(fēng)壓荷載風(fēng)壓荷載對(duì)架體模型進(jìn)行整體使用工況下各構(gòu)件穩(wěn)定性進(jìn)行分析：使用工況下：縱、橫向水平桿，水平支承桁架添加荷載組合：永久荷載+施工活荷載即：γ1×(P靜＋P活)=1.43×(1.3D＋1.5L)=1.72D+2L架體在使用狀態(tài)時(shí)整體應(yīng)力圖位移變形圖從上圖應(yīng)力圖可以看出零部件最大應(yīng)力值為139N/mm2＜[f]＝215N/mm2,位移變形圖可以看出最大位移變形18.5mm≤6000/150=40mm。9.4.各構(gòu)件的計(jì)算9.4.1腳手架單元計(jì)算QYL-02型附著式升降腳手架單元在平面長(zhǎng)度方向上有四種規(guī)格，即有2.0米、1.0米和0.6米等四種，腳手板凈空寬度均為0.6米，立面高20米，按最不利情況的3.0×20米的腳手架單元進(jìn)行計(jì)算。9.4.2靜荷載項(xiàng)次構(gòu)配件名稱重力值備注1立桿(53+62)×2×9.8=2254N18米2根，20米2根2底部：底板+副板+翻板（48+15+4.5）×9.8=661.5N1單元1層3.0米長(zhǎng)計(jì)算線荷載：221N/m3上部：鋼板腳手板+副板（55+15）×9.8×2=1372N2層/單元，計(jì)算線荷載：229N/m4中部：鋼網(wǎng)腳手板38×9.8×4=1489.6N4層/單元計(jì)算線荷載：124N/m5內(nèi)外立桿連接：斜撐7.9×9.8×12=929N12件/單元6外防護(hù)網(wǎng)8.5×9.8×35=2915.5N35個(gè)/單元7水平桁架57×9.8=558.6N1個(gè)/單元10底部立桿連接件4×9.8×1.2=47N4件靜載合計(jì)F2=10854.4N線荷載:3618N/m靜荷載計(jì)算表9.4.3施工荷載施工荷載表項(xiàng)次計(jì)算荷載重力值備注1三步同時(shí)作業(yè)F3=0.6×3.0×2000×3=10800N長(zhǎng)度方向線載:1200N/m2二步同時(shí)作業(yè)F4=0.6×3.0×3000×2=10800N長(zhǎng)度方向線載：1800N/m9.4.4腳手板計(jì)算（1）腳手板大橫桿計(jì)算底部腳手板由縱向由2根63×40×4角鐵和1.8mm花紋鋼板焊接制作，中上部腳手板縱向由60×30×3.0方鋼管和1.8mm花紋鋼板或鋼板網(wǎng)焊接制作，受力計(jì)算簡(jiǎn)化2根角鐵或2根方管受力，截面系數(shù)查表，63×40×4角鐵：W=6807mm3,I=137740mm4,60×30×3.0方鋼管：W=7500mm3,I=225100mm4，由于作業(yè)位置在上部腳手板，故計(jì)算方管即可。腳手板縱向荷載合計(jì)：q=1.3×229+1.5×1800=309.15+2520=2.829N/mm,按兩端鉸支，彎矩M＝qL2/8＝2.829×30002/8＝3182652Nmm應(yīng)力：σ＝M/2W＝3182652÷（2×7500）=212N/mm2＜[f]＝215N/mm2,滿足要求撓度：V=5ql4/384EI=5×(0.229+1.8)×30004÷（384×2.06×105×2×225100）=17.8mm≤3000/150=20mm，滿足要求腳手板大橫桿計(jì)算模型（2）腳手板面板的驗(yàn)算強(qiáng)度計(jì)算:面板由于與框架和筋板焊接，寬度285，面板厚度1.8mm,按單向板計(jì)算。取10mm寬的板條為計(jì)算單元，在10mm長(zhǎng)度的線載為：q=2.829×10/600=0.05N/mmM＝qL2/8＝0.05×2852/8＝508N·mmWx=b·H2/6=10×1.82÷6=5.4mm3σmax=M/Wx=508÷5.4=94.07N/mm2＜[f]=215N/mm2，滿足要求9.4.5立桿的計(jì)算eq\o\ac(○,1)永久荷載+施工荷載，eq\o\ac(○,2)永久荷載+0.9（施工荷載值+風(fēng)荷載），按最不利計(jì)算。如表4-1所示，1個(gè)3米腳手架單元的荷載如下：靜荷載：F2=10854.4N，活荷載：F4=0.6×3.0×3000×2=10800N，荷載組合：eq\o\ac(○,1)永久荷載+施工荷載F=1.35F2+1.4F4=1.3×10854.4+1.5×10800=29773N荷載組合：eq\o\ac(○,2)永久荷載+0.9（施工荷載值+風(fēng)荷載）F=1.35F2+0.9(10800+3×14×1316)=89270N,計(jì)算時(shí)取大值89270N。則單根立桿受力：P=F/4=22317N,內(nèi)立桿乘以不均勻系數(shù)1.43，則P壓=1.43P=31914N，腳手架單元立桿為50×50×3.0方鋼管制作而成，截面積為564mm2，其慣性半徑為：i=19.2mm,w=8340mm3則其長(zhǎng)細(xì)比：λ=μl/i=1×2000/19.2=104.17<[λ]=210，滿足要求豎向荷載和風(fēng)荷載產(chǎn)生的應(yīng)力按照壓彎構(gòu)件計(jì)算：彎矩作用在主平面的壓彎構(gòu)件，據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范5.2.1，其強(qiáng)度按照下式計(jì)算：Mmax＝qL2/8=FσL/8＝89270×25/8＝278968.75(N.mm)查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范表5.2.1得，則有：?jiǎn)胃U所受壓應(yīng)力為：Nmax/An+MMAX/λWn=89270/564+278967.75/1.05×8340=190<[f]=215N/mm2滿足要求。上下立桿是通過(guò)連接件和上下各2個(gè)M16螺栓連接的，按單螺栓受雙剪計(jì)算，有：τ=P壓/2A=31914/（2×157）=101N/mm2＜[τ]=125N/mm2滿足要求9.4.6外立桿抗彎強(qiáng)度計(jì)算Fσ＝Fmax=1.43×3×14×1316=79038(N)W=(BH3-bh3)/6H=(50×503-44×443)/（6×50）=8340（mm3）Mmax＝qL2/8=FσL/8＝79038×25/8＝246994(N.mm)fv＝Mmax/W＝246994/8340＝29.6N/mm2＜[f]＝215N/mm2，滿足要求9.4.7水平支承桁架的計(jì)算架體水平桁架由前后兩組構(gòu)成，后組為網(wǎng)架構(gòu)成，架體外側(cè)整面都安裝，主要為架體架構(gòu)需要，承擔(dān)自身的重力，故勿需計(jì)算。前組桁架如下圖所示，為主要承力構(gòu)件。前組桁架前部水平桁架承力構(gòu)造如右圖示：上下弦桿采用70×50×3方鋼管,兩端立桿采用50×50×3方鋼管，其余豎桿和斜桿采用40×40×3.0方鋼管。荷載組合：eq\o\ac(○,1)永久荷載+施工荷載：29773N前組水平桁架構(gòu)造圖單根內(nèi)立桿受力按1/2計(jì)，內(nèi)立桿F=29773/2=14887N，力學(xué)簡(jiǎn)圖如下所示。水平支撐桁架計(jì)算簡(jiǎn)圖9.4.8內(nèi)力計(jì)算將結(jié)構(gòu)及載荷輸入計(jì)算軟件，得到簡(jiǎn)化的桁架計(jì)算示意圖如下圖所示：應(yīng)力圖（KN）水平支撐桁架計(jì)算示意圖通過(guò)軟件計(jì)算，得到水平桁架應(yīng)力圖和變形圖如下圖所示：變形圖（mm）水平支撐桁架計(jì)算結(jié)果圖水平桁架撓度驗(yàn)算：經(jīng)過(guò)計(jì)算，跨中變形最大，最大豎向位移為3.45mm。水平桁架撓度限值為綜上計(jì)算結(jié)果所述：最大豎向變形和最大水平位移均小于桁架撓度限值，整體變形滿足要求。主框架與水平桁架連接部位驗(yàn)算：豎向主框架與水平桁架采用普通螺栓連接，水平桁架支承在豎向主框架上，由水平桁架的軸力圖可知：支座反力為：F=21.1kN安全考慮。按照每個(gè)支點(diǎn)計(jì)算：τ=F/2A=21100/（2×157）=67.2N/mm2＜[τ]=125N/mm29.4.9安全校核由于結(jié)構(gòu)為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，且受力也左右對(duì)稱，所以分析1/2跨度的水平桁架即可。根據(jù)前面計(jì)算的軸力圖中各桿件受力的大小，需分析AB桿、EF桿、BF桿、CH桿、CF桿的強(qiáng)度，若為受壓桿，還需分析壓桿穩(wěn)定性。AB桿、EF桿采用70×50×3方鋼管，其截面系數(shù)為：A=684mm2，i=20.04mm，W=12584mm3AB桿為壓桿，F(xiàn)AB=52KN，兩端鉸接穩(wěn)定性：λ=μl/i=1.0×1000/20.04=49.9<[λ]=150,滿足要求強(qiáng)度：σ=FAB/（ψA）=52000/（0.9×684）=84N/mm2<[f]=215N/mm2,滿足要求若B點(diǎn)處荷載偏心，假設(shè)偏心b=100mm，則其產(chǎn)生的彎矩為：MA=Fb/2=52000×100/2=2600000Nmm,對(duì)應(yīng)的彎曲強(qiáng)度：σ=MA/W=206N/mm2＜[f]=215N/mm2，滿足要求EF桿受拉力，F(xiàn)EF=52KN強(qiáng)度：σ=FCF/A=52000/684=76N/mm2<[f]=215N/mm2,滿足要求BF桿、CH桿、CF桿均采用40×40×2.5方鋼管，其截面系數(shù)為：i=15.12mm,A=358.9mm2BF桿為壓桿，F(xiàn)BF=26.1KN,兩端鉸接，l=800mm,穩(wěn)定性：λ=μl/i=1.0×800/15.12=52.63<[λ]=150,滿足要求強(qiáng)度：σ=FBF/（ψA）=26100/（0.9×358.9）=80.8N/mm2<[f]=215N/mm2,滿足要求CF桿受拉力，F(xiàn)CF=52.8KN強(qiáng)度：σ=FCF/A=52800/358.9=147N/mm2<[f]=215N/mm2,滿足要求CH桿為壓桿，F(xiàn)CH=52.8KN，兩端鉸接穩(wěn)定性：λ=μl/i=1.0×1261/15.12=83.40<[λ]=150,滿足要求強(qiáng)度：σ=FCH/（ψA）=52800/（0.9×358.9）=163.5N/mm2<[f]=215N/mm2,滿足要求綜上，水平支承桁架滿足使用要求。9.5導(dǎo)軌與豎向主框架的計(jì)算豎向主框架由內(nèi)立桿（導(dǎo)軌立桿）和斜撐、外立桿（架體立桿）組成，形成穩(wěn)定的空間桁架結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌與豎向主框架連接在一起，具體結(jié)構(gòu)如下圖示。9.5.1導(dǎo)軌及導(dǎo)軌與架體連接螺栓受力計(jì)算導(dǎo)軌制作為成型框架，導(dǎo)軌與立桿連接后的斷面如右圖示。導(dǎo)軌主要承受垂向荷載，該垂向荷載又分為里、外兩個(gè)力作用在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌外側(cè)由定型的腳手架架體承載。按“容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法”進(jìn)行計(jì)算，f≤[f]、τ≤[fv]。導(dǎo)軌桿制作材料為φ48.3×3.6鋼管，截面積AS1＝489.2mm2,50×50×3方鋼管，截面積AS2＝564mm2,導(dǎo)軌斷面圖導(dǎo)軌小橫桿及小斜桿為φ32×3.25鋼管，截面積：AS3＝293.5mm2。許用應(yīng)力[f]＝215N/mm2，[fv]＝125N/mm2（1）導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)承載計(jì)算計(jì)算荷載：∑F=Pmax=222490N即為導(dǎo)軌內(nèi)立桿的豎向受力。計(jì)算時(shí)簡(jiǎn)化為2個(gè)三角形承力，則P1＝P2＝F/4＝222490/4=55623N，P2L＝P2×（3602+2002）1/2/360＝55623×411/360＝63503N，P2N＝P2×200/360＝55623×200/360＝30901N該處承載桿件為φ32×3.25鋼管AS3＝293.5mm2斜桿壓應(yīng)力：σ2L＝P2L/AS3＝63503/293.5＝197N/mm2＜[f]＝215N/mm2滿足要求橫桿壓應(yīng)力：σ2N＝P2N/AS1＝30901/293.5＝105.3N/mm2＜[f]＝215N/mm2滿足要求導(dǎo)軌2280mm長(zhǎng)度內(nèi)設(shè)計(jì)有3個(gè)三角結(jié)構(gòu)，2個(gè)三角結(jié)構(gòu)即可滿足要求，3個(gè)三角結(jié)構(gòu)完全滿足施工需求。導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)圖（2）導(dǎo)軌后立桿承載計(jì)算導(dǎo)軌外側(cè)立桿：50×50×3.0方鋼管2根，截面積AS2＝564mm2，P2＝F＝55623N，σ2L外＝P2/2AS2＝55623/（564+564）＝49.3N/mm2＜[f]＝215N/mm2滿足要求（3）導(dǎo)軌與架體連接螺栓抗剪驗(yàn)算每個(gè)導(dǎo)軌通過(guò)6個(gè)M16螺栓與架體連接，螺栓抗剪截面積為157mm2，2根螺栓承載抗雙剪驗(yàn)算為：τ＝P2/（4×157）＝55623/（4×157）＝88.6N/mm2＜[τ]＝125N/mm2，滿足要求（4）靜止?fàn)顟B(tài)下導(dǎo)軌小橫桿的抗變能力導(dǎo)軌立面結(jié)構(gòu)形式如右圖示。小橫桿采用Φ32×3.25無(wú)縫鋼管，As＝293.4mm2，小橫桿中心采用70mm寬墊塊承力，按“容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法”進(jìn)行計(jì)算。f＝M/W≤[f]，fv＝Fτ/As≤[fv]W＝π（D4-d4）/（32D）＝3.14×（324-25.54）/（32×32）＝1918.8(mm3)，Mmax＝P2L/8＝55623×(140-48-70)/8＝152963Nmmf＝Mmax/W＝152963/1918.8＝79.7(N/mm2)＜[f]＝215N/mm2,滿足要求（5）架體墜落時(shí)，小橫桿的抗彎及小橫桿端頭處與導(dǎo)軌焊縫處的抗剪驗(yàn)算導(dǎo)軌立面結(jié)構(gòu)形式圖墜落沖擊力：F=175035N（5.1）小橫桿抗剪驗(yàn)算F＝175035(N)，As＝803.84mm2fv＝F/2As＝175035/1607.68＝109N/mm2＜[fv]＝125N/mm2,滿足要求（5.2）焊接處焊縫抗剪驗(yàn)算焊縫采用母材直角焊，整個(gè)外圓滿焊，則由建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017中“直角角焊縫的強(qiáng)度應(yīng)按下列公式計(jì)算：在通過(guò)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≤βtfwf，當(dāng)力平行于焊縫長(zhǎng)度方向時(shí)，τf＝NV/helw≤fwf”，焊縫強(qiáng)度許用設(shè)計(jì)值：角焊縫抗拉、抗壓、抗剪：τp’＝118N/mm2小橫桿與導(dǎo)軌管焊接處的焊縫高度h≥5mm焊縫長(zhǎng)度L＝2πd＝2×π×32＝200.96mm焊縫抗剪截面積AS1＝Lh/1.414＝200.96×5／1.414＝710.4(mm2)fv＝Fτ/4As＝175035/2841.6＝62N/mm2＜[τf’]＝118N/mm2,滿足要求（5.3）墜落時(shí)小橫桿抗彎驗(yàn)算F＝96634NL＝140－48－75＝17mmMmax＝FσL/8＝175035×17/8＝371949Nmmfv＝Mmax/W＝371949/6433＝58(N/mm2)＜[fv]＝125N/mm2,滿足要求9.5.2主框架的荷載計(jì)算主框架的受力分析應(yīng)根據(jù)荷載效應(yīng)組合的不同分兩種：荷載組合eq\o\ac(○,1)：永久荷載+施工活荷載：∑F=γaF1+γqF3=1.3×21868+1.5×21600=59762N荷載組合eq\o\ac(○,2)：永久荷載+0.9（施工活荷載+風(fēng)荷載）風(fēng)荷載分為2種方向。∑Q=γaF1+0.9（γqF3+6×14×984.4）=1.3×21868+0.9×(1.5×21600+82690)=56738(P)+76129(F)（正向風(fēng)載）（負(fù)向風(fēng)載）荷載效應(yīng)組合eq\o\ac(○,1)荷載效應(yīng)組合eq\o\ac(○,2)主框架荷載效應(yīng)組合圖主框架承受由水平支承桁架傳遞來(lái)的荷載，并加上主框架自重荷載，主框架的自重荷載在內(nèi)外排之間按2:1的比例分配。計(jì)算時(shí)考慮正常施工工況和升降工況。（1）使用工況荷載效應(yīng)組合eq\o\ac(○,1)內(nèi)排處：P1n=59762×2/3=39841N,按JGJ202規(guī)范4.1.7要求，設(shè)計(jì)荷載值乘以不均勻系數(shù)1.3，P1n=1.3×39841=51793N,外排處：P1w=59762/3=19921N,按JGJ202規(guī)范4.1.7要求，設(shè)計(jì)荷載值乘以不均勻系數(shù)1.3，P1w=1.3×19921=25896N,荷載效應(yīng)組合eq\o\ac(○,2)∑Q=γaF1+0.9（γqF3+6×14×984.4）=56738(P)+76129(F)內(nèi)排處：P2n=56738×2/3=37825N,按JGJ202規(guī)范4.1.7要求，設(shè)計(jì)荷載值乘以不均勻系數(shù)1.3,P2n=1.3×37825=49173N,外排處：P2w=56738/3=18913N,按JGJ202規(guī)范4.1.7要求，設(shè)計(jì)荷載值乘以不均勻系數(shù)1.3，P2w=1.3×18913=24587N,風(fēng)荷載按每根縱向水平擋桿風(fēng)面承擔(dān)的風(fēng)荷載傳遞給主框梁節(jié)點(diǎn)上的集中荷載計(jì)算Sk=0.9×1.4×2×6×0.9844=14.88KN,上下兩端集中力為Sk/2=7.44KN（2）升降工況:永久荷載+升降過(guò)程活荷載荷載效應(yīng)組合eq\o\ac(○,1)∑F2=F1+F5=1.35×21868+1.4×3600=34562N，內(nèi)排處：P1n=34562×2/3=23041N,按JGJ202規(guī)范4.1.7要求，設(shè)計(jì)荷載值乘以不均勻系數(shù)2.0,P1n=2×23041=46082N,外排處：P1w=34562/3=11521N,按JGJ202規(guī)范4.1.7要求，設(shè)計(jì)荷載值乘以不均勻系數(shù)2.0,P1w=2×11521=23042N,荷載效應(yīng)組合eq\o\ac(○,2)∑Q=γaF1+0.9（γqF3+6×14×984.4）=34058(P)+76129(F)內(nèi)排處：P2n=34058×2/3=22705N,按JGJ202規(guī)范4.1.7要求，設(shè)計(jì)荷載值乘以不均勻系數(shù)2.0,P2n=2×22705=45410N,外排處：P2w=34058/3=12353N,按JGJ202規(guī)范4.1.7要求，設(shè)計(jì)荷載值乘以不均勻系數(shù)2.0,P2w=2×11353=22706N,風(fēng)荷載按每根縱向水平擋桿風(fēng)面承擔(dān)的風(fēng)荷載傳遞給主框梁節(jié)點(diǎn)上的集中荷載計(jì)算Sk=0.9×1.4×2×6×0.9844=14.88KN,上下兩端集中力為Sk/2=7.44KN9.5.3主框架內(nèi)力計(jì)算及桿件校驗(yàn)（1）使用工況下正向風(fēng)作用使用工況時(shí)在正向風(fēng)作用下主框架內(nèi)力圖如下圖所示。計(jì)算簡(jiǎn)圖(KN)軸力圖（KN）彎矩圖（KNm）節(jié)點(diǎn)位移圖（mm）主框架內(nèi)力變形圖（使用工況下正風(fēng)向）由圖可知：導(dǎo)軌立桿：最大軸力為：54KN，位置：第一層立桿與第二層立桿交界處；最大彎矩為：7.0KNm，位置：第一層立桿與第二層立桿交界處；最大水平位移為：25.0mm。架體立桿：最大軸力為：51.5KN，位置：第二層立桿處；最大彎矩為：0.9KNm，位置：第一層立桿與第二層立桿交界處；最大水平位移為：25.0mm。斜撐斜桿連接為鉸接，只受到軸力，最大軸力為:34.1KN，位置：第二層斜撐斜桿。斜撐橫桿連接為鉸接，只受到軸力，最大軸力為:29.6KN，位置：第二層斜撐橫桿。eq\o\ac(○,1)導(dǎo)軌立桿驗(yàn)算：導(dǎo)軌立桿為50×70×3.0方鋼管，截面積AS2＝780.8mm2,其慣性半徑為：i=27.14mm壓桿驗(yàn)算：λ=μl/i=1×2000/27.14=73.7<[λ]=210，滿足要求拉壓強(qiáng)度驗(yàn)算：查表ψ=0.77σ=P/（ψA）=54000/（0.770×780.8）=89.82N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求eq\o\ac(○,2)架體立桿驗(yàn)算：架體立桿為50×50×3.0方鋼管制作而成，截面積為540.8mm2，i=21.66mm壓桿驗(yàn)算：則：λ=μl/i=1×2000/21.66=92.4<[λ]=210，滿足要求拉壓強(qiáng)度驗(yàn)算：查表ψ=0.68σ=P/（ψA）=51500/（0.68×540.8）=140.04N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算：σ=M/W=900*1000/7156.6=125.8N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求eq\o\ac(○,3)斜撐斜桿驗(yàn)算：斜撐斜桿使用50×50×3方鋼管，兩端固接，截面積為540.8mm2，i=19.97mm,壓桿計(jì)算：λ=μl/i=1.0×2000/19.97=100.2<[λ]=210，滿足要求拉壓強(qiáng)度驗(yàn)算：查表ψ=0.89σ=P/（ψA）=34100/（0.89×540.8）=70.85N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求eq\o\ac(○,4)斜撐橫桿驗(yàn)算：斜撐橫桿使用50×50×3方鋼管，兩端固接，截面積為540.8mm2，i=19.97mm,w=7785mm3,壓桿計(jì)算：λ=μl/i=1.0×175/19.97=8.8<[λ]=210，滿足要求拉壓強(qiáng)度驗(yàn)算：查表ψ=1,σ=P/（ψA）=29600/（1×540.8）=54.73N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求由驗(yàn)算得知，主框架各桿件安全，完全滿足使用要求。（2）使用工況下負(fù)向風(fēng)作用使用工況時(shí)在負(fù)向風(fēng)作用下主框架內(nèi)力圖如下圖所示。計(jì)算簡(jiǎn)圖軸力圖（KN）彎矩圖（KNm）節(jié)點(diǎn)位移圖（mm）主框架內(nèi)力變形圖（使用工況下負(fù)風(fēng)向）由圖可知：導(dǎo)軌立桿：最大軸力為：77.5KN，位置：第一層立桿處；最大彎矩為：6.2KN·m，位置：第一層立桿跨中；最大水平位移為：17.9mm。架體立桿：最大軸力為：24.5KN，位置：第一層立桿處；最大彎矩為：0.7KNm，位置：第一層立桿與第二層立桿交界處；最大水平位移為：17.9mm。斜撐斜桿連接為鉸接，只受到軸力，最大軸力為：31.9KN，位置：第一層斜撐斜桿。斜撐橫桿連接為鉸接，只受到軸力，最大軸力為：31.0KN，位置：第一層斜撐橫桿。eq\o\ac(○,1)導(dǎo)軌立桿驗(yàn)算：導(dǎo)軌立桿為50×70×3.0方鋼管，截面積AS2＝780.8mm2,其慣性半徑為：i=27.14mm壓桿驗(yàn)算：λ=μl/i=1×2000/27.14=73.7<[λ]=210，滿足要求拉壓強(qiáng)度驗(yàn)算：查表ψ=0.77σ=P/（ψA）=77500/（0.770×780.8）=128.91N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求eq\o\ac(○,2)架體立桿驗(yàn)算：架體立桿為50×50×3.0方鋼管制作而成，截面積為540.8mm2，i=21.66mm壓桿驗(yàn)算：則：λ=μl/i=1×2000/21.66=92.4<[λ]=210，滿足要求拉壓強(qiáng)度驗(yàn)算：查表ψ=0.68σ=P/（ψA）=24500/（0.68×540.8）=66.62N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算：σ=M/W=700*1000/7156.6=97.81N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求eq\o\ac(○,3)斜撐斜桿驗(yàn)算：斜撐斜桿使用50×50×3方鋼管，兩端固接，截面積為540.8mm2，i=19.97mm,壓桿計(jì)算：λ=μl/i=1.0×2000/19.97=100.2<[λ]=210，滿足要求拉壓強(qiáng)度驗(yàn)算：查表ψ=0.89σ=P/（ψA）=31900/（0.89×540.8）=66.28N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求eq\o\ac(○,4)斜撐橫桿驗(yàn)算：斜撐橫桿使用50×50×3方鋼管，兩端固接，截面積為540.8mm2，i=19.97mm,w=7785mm3,壓桿計(jì)算：λ=μl/i=1.0×175/19.97=8.8<[λ]=210，滿足要求拉壓強(qiáng)度驗(yàn)算：查表ψ=1,σ=P/（ψA）=31000/（1×540.8）=57.32N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求由驗(yàn)算得知，主框架各桿件安全，完全滿足使用要求。（3）升降工況下正向風(fēng)作用升降工況時(shí)在正向風(fēng)作用下主框架內(nèi)力圖如下圖所示。計(jì)算簡(jiǎn)圖軸力圖（KN）彎矩圖（KNm）節(jié)點(diǎn)位移圖（mm）主框架內(nèi)力變形圖（升降工況下正風(fēng)向）由圖可知：導(dǎo)軌立桿：最大軸力為：46.0KN，位置：第一層立桿跨中；最大彎矩為：6.3KNm，位置：第一層立桿跨中；最大水平位移為：10.7mm，最大豎向位移為;58.3mm。架體立桿：最大軸力為：23.1KN，位置：第一層立桿處；最大彎矩為：0.6KNm，位置：第三層立桿與第四層立桿交界處；最大水平位移為：10.8mm，最大豎向位移為;59.1mm。斜撐斜桿連接為鉸接，只受到軸力，最大軸力為:25.9KN，位置：第二層斜撐斜桿。斜撐橫桿連接為鉸接，只受到軸力，最大軸力為:23.9KN，位置：第六層斜撐橫桿。eq\o\ac(○,1)導(dǎo)軌立桿驗(yàn)算：導(dǎo)軌立桿為50×70×3.0方鋼管，截面積AS2＝780.8mm2,其慣性半徑為：i=27.14mm壓桿驗(yàn)算：λ=μl/i=1×2000/27.14=73.7<[λ]=210，滿足要求拉壓強(qiáng)度驗(yàn)算：查表ψ=0.77σ=P/（ψA）=46080/（0.770×780.8）=76.64N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求eq\o\ac(○,2)架體立桿驗(yàn)算：架體立桿為50×50×3.0方鋼管制作而成，截面積為540.8mm2，i=21.66mm壓桿驗(yàn)算：則：λ=μl/i=1×2000/21.66=92.4<[λ]=210，滿足要求拉壓強(qiáng)度驗(yàn)算：查表ψ=0.68σ=P/（ψA）=23100/（0.68×540.8）=62.82N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算：σ=M/W=600*1000/7156.6=83.84N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求eq\o\ac(○,3)斜撐斜桿驗(yàn)算：斜撐斜桿使用50×50×3方鋼管，兩端固接，截面積為540.8mm2，i=19.97mm,壓桿計(jì)算：λ=μl/i=1.0×2000/19.97=100.2<[λ]=210，滿足要求拉壓強(qiáng)度驗(yàn)算：查表ψ=0.89σ=P/（ψA）=25900/（0.89×540.8）=53.81N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求eq\o\ac(○,4)斜撐橫桿驗(yàn)算：斜撐橫桿使用50×50×3方鋼管，兩端固接，截面積為540.8mm2，i=19.97mm,w=7785mm3,壓桿計(jì)算：λ=μl/i=1.0×175/19.97=8.8<[λ]=210，滿足要求拉壓強(qiáng)度驗(yàn)算：查表ψ=1,σ=P/（ψA）=23900/（1×540.8）=44.19N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求由驗(yàn)算得知，主框架各桿件安全，完全滿足使用要求。（4）升降工況下負(fù)向風(fēng)作用升降工況時(shí)在負(fù)向風(fēng)作用下主框架內(nèi)力圖如下圖所示。計(jì)算簡(jiǎn)圖軸力圖（KN）彎矩圖（KNm）節(jié)點(diǎn)位移圖（mm）主框架內(nèi)力變形圖（升降工況下負(fù)風(fēng)向）由圖可知：導(dǎo)軌立桿：最大軸力為：45.5KN，位置：第一層立桿跨中處；最大彎矩為：6.3KNm，位置：第一層立桿跨中；最大水平位移為：7.5mm，最大豎向位移為:57.1mm。架體立桿：最大軸力為：22.6KN，位置：第一層立桿處；最大彎矩為：0.6KNm，位置：第三層立桿與第四層立桿交界處；最大水平位移為：7.5mm，最大豎向位移為:58.1mm。斜撐斜桿連接為鉸接，只受到軸力，最大軸力為;24.4KN，位置：第六層斜撐斜桿。斜撐橫桿連接為鉸接，只受到軸力，最大軸力為;28.0KN，位置：第三層斜撐橫桿。eq\o\ac(○,1)導(dǎo)軌立桿驗(yàn)算：導(dǎo)軌立桿為50×70×3.0方鋼管，截面積AS2＝780.8mm2,其慣性半徑為：i=27.14mm壓桿驗(yàn)算：λ=μl/i=1×2000/27.14=73.7<[λ]=210，滿足要求拉壓強(qiáng)度驗(yàn)算：查表ψ=0.77σ=P/（ψA）=45500/（0.770×780.8）=75.68N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求eq\o\ac(○,2)架體立桿驗(yàn)算：架體立桿為50×50×3.0方鋼管制作而成，截面積為540.8mm2，i=21.66mm壓桿驗(yàn)算：則：λ=μl/i=1×2000/21.66=92.4<[λ]=210，滿足要求拉壓強(qiáng)度驗(yàn)算：查表ψ=0.68σ=P/（ψA）=22600/（0.68×540.8）=61.46N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算：σ=M/W=600*1000/7156.6=83.84N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求eq\o\ac(○,3)斜撐斜桿驗(yàn)算：斜撐斜桿使用50×50×3方鋼管，兩端固接，截面積為540.8mm2，i=19.97mm,壓桿計(jì)算：λ=μl/i=1.0×2000/19.97=100.2<[λ]=210，滿足要求拉壓強(qiáng)度驗(yàn)算：查表ψ=0.89σ=P/（ψA）=24400/（0.89×540.8）=50.69N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求eq\o\ac(○,4)斜撐橫桿驗(yàn)算：斜撐橫桿使用50×50×3方鋼管，兩端固接，截面積為540.8mm2，i=19.97mm,w=7785mm3,壓桿計(jì)算：λ=μl/i=1.0×175/19.97=8.8<[λ]=210，滿足要求拉壓強(qiáng)度驗(yàn)算：查表ψ=1,σ=P/（ψA）=28000/（1×540.8）=51.78N/mm2<[f]=215N/mm2，滿足要求由驗(yàn)算得知，主框架各桿件安全，完全滿足使用要求。綜上所述，各載荷工況下主框架各構(gòu)件安全，滿足使用要求。9.6附墻支座的計(jì)算9.6.1荷載確認(rèn)：豎向荷載：使用時(shí)按：eq\o\ac(○,1)永久荷載+施工活荷載計(jì)算，即：∑F=87517.43N計(jì)算時(shí)，按單個(gè)支座受力，則單個(gè)附墻支座的受力為：F=∑F=87517.43N2、防墜落時(shí)單個(gè)附墻支座受沖擊荷載，沖擊系數(shù)γc＝2，∑F=87517.43NF=γc∑F=2×87517.43=175035N比較1項(xiàng)和2項(xiàng)，豎向荷載取兩者的大值計(jì)算：F=175035N水平荷載：按連墻件計(jì)算，荷載為：風(fēng)荷載+5.0KN∑Q2=33165+5000=38165N，豎向荷載使用時(shí)偏心產(chǎn)生的水平力：Q3=F×130÷250=175035×130÷250=96218N水平荷載合計(jì)：Q=∑Q2+Q3=38165+96218=134383N9.6.2附墻支座背板的計(jì)算附墻支座背板圖及計(jì)算模型背板材料為Q235材質(zhì)，[f]＝215N/mm2。豎向力作用時(shí)，固定螺栓固定在背板兩螺栓中部時(shí)受力最為不利，背板斷面受彎矩作用，按單個(gè)螺栓受力計(jì)算：F=175035N,l=58mm,M=Fl/2=5076015Nmm,背板斷面抗彎截面模數(shù)計(jì)算如下：W=b(H3-h3)/6H=8×(1283-323)÷6÷183=44413mm3σ=M/W=114MPa＜[f]＝215N/mm2,滿足要求水平力作用時(shí)，固定螺栓固定在背板螺栓位置中部時(shí)受力最為不利，背板斷面受彎矩作用，按單個(gè)螺栓受力計(jì)算：Q3=96218N，l=110mm,M=Q3l/2=5291990Nmm,附墻支座斷面圖L型斷面抗彎截面模數(shù)計(jì)算如下：e1=(aH2+bd2)/2(aH+bd)=(8×2882+130×102)÷2÷(8×288+130×10)=93.9mme2=H-e1=194mmI=（Be13-bh3+ae23）/3=(110×93.93-10×323+8×1943)÷3=49718784mm4，W=I/e1=49718784÷93.9=529468.52mm3,σ=M/W=10MPa＜[f]＝215N/mm2,滿足要求水平荷載組合風(fēng)荷載時(shí)：Q=134383N，l=110mm,M=Ql/2=7391065Nmm,σ=M/W=13.96MPa＜[f]＝215N/mm2,滿足要求9.6.3附墻支座橫板的計(jì)算使用時(shí)，橫板前端由定位器將豎向荷載傳至橫板。計(jì)算單個(gè)附墻支座的豎向受力為：F=∑F=87517.43N橫板前端為雙T型構(gòu)件，如下左圖所示。附墻支座橫板圖及計(jì)算簡(jiǎn)圖橫版材料為Q235材質(zhì)，[f]＝215N/mm2,T型斷面受彎矩作用，F(xiàn)=87517.43N，l=130mm,計(jì)算簡(jiǎn)圖如上右圖。M=Fl/2=5688633Nmm,T型斷面抗彎截面模數(shù)計(jì)算如下：W=(BH3+bh3)/6H=(8×1303+8×1773)÷6÷130=79407mm3σ=M/W=71.64MPa＜[f]＝215N/mm2,滿足要求9.6.4附墻支座橫板下立板的計(jì)算下立板Q235材質(zhì)，[f]＝215N/mm2。豎向荷載取大值，即墜落時(shí)的沖擊力：F=175035N，產(chǎn)生的彎矩：M=Fl=175035×120=21004200Nmm,截面為177×8鋼板2塊，W=ab2/6=8×1772÷6=41772mm3σ=M/2W=197MPa＜[f]＝215N/mm2,滿足要求附墻支座橫板下立板結(jié)構(gòu)圖附墻支座擺塊圖9.6.5附墻支座擺塊軸的計(jì)算豎向荷載取大值，即墜落時(shí)的沖擊力：F=175035N擺塊軸受剪力，Q235材質(zhì)，[τ]＝125N/mm2,受剪面積：A=πR2=3.14×152=706.5mm2,τ=F/2A=123MPa＜[τ]＝125N/mm2,滿足要求9.6.6附墻支座防墜擺塊的計(jì)算豎向荷載取大值，即墜落時(shí)的沖擊力：F=175035N防墜擺塊受剪力作用，選用ZG270-500材料，許用剪力[τ]＝120N/mm2，受剪面積：A=ab=20×60=1200mm2, τ=F/2A=72.9MPa＜[τ]＝120N/mm2,滿足要求9.6.7附墻支座抱塊軸的計(jì)算豎向荷載取大值，即墜落時(shí)的沖擊力：F=175035N擺塊軸受剪力，Q235材質(zhì)，[τ]＝125N/mm2,受剪面積：A=πR2=3.14×222/4=379.94mm2,τ=F/4A=115MPa＜[τ]＝125N/mm2,滿足要求9.6.7槽鋼挑梁的計(jì)算9.6.7.1槽鋼挑梁強(qiáng)度計(jì)算槽鋼挑梁外挑為1200mm，槽鋼型號(hào)為2×16#B，槽鋼抗拉強(qiáng)度為215Mpa，其截面模量為2×116.8×103mm3，靜荷載QJ=2×0.7×9.8=14KN活荷載QH=2×2×3×0.6=7.2KN正常使用狀態(tài)下：Q=1.3QJ+1.5QH=1.3×14+1.5×7.2=29kN正常使用狀態(tài)下，每榀主框架由三個(gè)導(dǎo)向座受力，考慮實(shí)際使用工況。則每個(gè)導(dǎo)座最大受力：Qmax=1.5×Q/3=15kN計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：計(jì)算：σ=Mmax/W=15000×1200/(2×116.8×1000)=77Mpa＜215Mpa結(jié)論：3000mm槽鋼強(qiáng)度滿足要求。9.6.7.2懸挑板計(jì)算槽鋼挑梁對(duì)結(jié)構(gòu)向上的力F=15000×1550/1250=18.6KN＜20KN，滿足結(jié)構(gòu)挑板受力要求樓板厚度120mm，C20ft=1.1MPa2×(160×120+120×120)×ft=67200×1.1=73920N＞15000N，滿足要求為進(jìn)一步確保安全，槽鋼挑梁位置采用剛性拉桿卸荷。9.7穿墻螺栓的計(jì)算穿墻固定附墻支座和吊掛件的螺栓均采用M30螺栓，螺栓有效截面積：A1s＝561mm2，螺栓在使用時(shí)承受剪力和向外的拉力，應(yīng)符合下列公式的要求：螺栓驗(yàn)算：[(Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2]1/2≤1，8.8級(jí)螺栓：fbt＝400N/mm2，fbv＝320N/mm2。分別按使用工況和墜落兩種工況計(jì)算。使用時(shí)附墻支座螺栓承受豎向荷載為：NV＝F=87517.43N，使用時(shí)附墻支座承受最大拉力為組合風(fēng)荷載的水平力：Q=∑Q2+Q3=38165+96218=134383NNbv＝nvπd2×fbv/4＝π×302×320/4＝226080(N)，Nbt＝ntd2πfbt/4＝26.732×π×400/4＝224350(N)，其中：nv＝1，nt＝1則：[(Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2]1/2=[(87517.43/226080)2+(134383/2