附著式升降作業(yè)安全防護平臺施工計算書

＝nvπd12×fbv/4/1000＝2×π×17.2942×140/4/1000＝65.77kN。Nv=56.51KN＜65.77KN滿足使用要求。16.7水平附墻受力驗算（1）導軌制作為成型框架，主要承受垂向荷載。具體受力見計算簡圖,按“容許應(yīng)力設(shè)計法”進行計算：f≤[f]、τ≤[fv]導軌制作材料為雙拼8#槽鋼，主要參數(shù)為：截面積AS1＝1024.8mm2,導軌小橫桿為φ25圓鋼，截面積：AS3＝490.6mm2。許用應(yīng)力[f]＝215N/mm2，[fv]＝125N/mm2（1）導軌承載計算：1）槽鋼承載計算：使用狀態(tài)下：P1=P使/2＝63850.08/2＝31925.04N（導軌由兩根槽鋼組成）σ1＝P1/AS1＝31925.04/1024.8＝31.15N/mm2＜[f]＝215N/mm2滿足使用要求。2）小橫桿抗剪計算小橫桿件為φ25圓鋼，AS3＝490.6mm2使用狀態(tài)下：計算剪切應(yīng)力：σ2＝P1/AS3×2面＝31925.04/（490.6×2面）＝32.53N/mm2＜[fv]＝125N/mm2滿足使用要求升降墜落工況狀態(tài)下：σ3＝P墜/AS3＝75419.2/（490.6×2面）＝74.64N/mm2＜[fv]＝125N/mm23）小橫桿件焊縫抗剪計算采用直角圓周焊，焊縫高度hf≥6mm，由鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003中“直角角焊縫的強度應(yīng)按下列公式計算：在通過焊縫形心的拉力、壓力或剪力作用下：當力垂直于焊縫長度方向時，σf＝NV/helw≤βtfwf，當力平行于焊縫長度方向時，τf＝NV/helw≤fwf，另由《機械設(shè)計手冊》第五版第1卷第1篇1-327頁表1-4-53建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫許用應(yīng)力中查得焊縫強度許用設(shè)計值：角焊縫抗拉、抗壓、抗剪：τp’＝118N/mm2(鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003表3.4.1-3焊縫的強度設(shè)計值中，自動焊、半自動焊和E43型焊條的手工焊，Q235鋼的角焊縫的抗拉、抗壓和抗剪強度：fwt＝160N/mm2)總焊縫長度：L＝25×3.1415×2＝157.1(mm)焊縫有效高度：he＝0.7hf＝0.7×6＝4.2(mm)升降墜落狀態(tài)下為最不利狀態(tài)：承受的荷載為：NV＝P墜＝75419.2Nfv＝NV/helw＝75419.2/heΣL＝75419.2/（4.2×157.1）＝107.3(N/mm2)＜[τp’]＝118N/mm2滿足使用要求。由計算知，單個結(jié)構(gòu)即可滿足要求，導軌主框架內(nèi)側(cè)這樣的結(jié)構(gòu)不少于2個，承載完全滿足使用要求。（2）導軌與架體連接螺栓抗剪驗算：每個導軌通過10個M16螺栓與架體連接，螺栓抗剪截面積為201mm2，連接螺栓承載抗剪驗算為τ＝P使/（10×201）＝63850.08/（10×201）＝31.76N/mm2＜[τ]＝125N/mm2滿足使用要求。（3）附墻支座反力計算Sa架體相對于支座的正常偏心距離為300+300=600mm。RA＝-RB＝P使×0.6/支座縱距＝63850.08×0.6/4.4＝8706.8N(腳手架步高不超過5米)FA+FB＝F使＝53208.4N取FA=FB則FA＝53208.4/2＝26604.2N（4）穿墻螺栓強度計驗算（1）連接固定附著支座螺栓強度驗算：該螺栓采用M32螺栓，數(shù)量每處2個,螺栓有效截面積：A1s＝615mm2，螺栓在使用時承受剪力，架體上部最大懸臂高度：6米，風載面積為：A=6×5.5=33m2風載為：F風=33×Wk＝33×1310.4N/m2=43243.2N組合風荷載的最大水平力為：F=Nv+F風=43243.2NNbv＝nvπd2×fbv/4＝π×322×140/4＝112591.4(N)其中：nv＝1則：F/NbV=43243.2/112591.4=0.384≤1。滿足使用要求。（2）升降時螺栓的受拉和受剪強度計驗算：即：f＝Nt/A≤[fbt]，fv＝NV/A≤[fbv]考慮最不利情況，按荷載最不利情況，偏心G＝0.6m考慮時計算:承受剪力：Nv＝GP墜/L＝0.6×70799.2/4.4＝9654.4N承受拉力：Nt＝26604.2N則：f＝Nt/As＝26604.2/615＝43.26(N/mm2)＜[f]＝170N/mm2，滿足使用要求，達到抗傾覆能力。fv＝Nv/As＝9654.4/615＝15.7(N/mm2)＜[fv]＝140N/mm2，滿足使用要求（3）防墜落時卸荷支頂器根部螺桿的抗剪力計算墜落時，P墜＝γc×P升=2×35399.6＝70799.2N小于M20螺栓的雙面許用安全抗剪力Nbv＝nvπd2×fbv/4×2面＝π×202×140/4×2面＝87962.0N，滿足使用要求。16.8鋼絲繩驗算附著式升降腳手架采用Φ20鋼絲繩，規(guī)格為6×37S+FC-20，其破斷拉力為P破=234000N，GB/T20118-2006查表19得式中：[Fg]鋼絲繩的容許拉力（KN）;Fg鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和（KN）；考慮鋼絲繩間的不均勻系數(shù)，取0.85；鋼絲繩公稱抗拉強度為1770MPa實測鋼絲破斷拉力總和根據(jù)《建筑施工用附著式升降作業(yè)安全防護平臺》（JG/T546-2019）規(guī)定，索具安全系數(shù)不應(yīng)小于9.0。按照動滑輪作用得：提升鋼絲繩與垂直方向夾角為10°，所以K=P破/P1=258kN/24.37kN=10.58＞K=9鋼絲繩安全可靠。16.9斜拉鋼絲繩驗算斜拉鋼絲繩采用Φ8的規(guī)格，其破斷拉力為P破=51200N；活荷載標準值3KN/m2F=Psin82°斜拉鋼絲繩受力F=Psin82°=2970.8N安全系數(shù)：P破/F=51200/2970.8=17.23>8，滿足安全要求。16.10頂部防傾覆的驗算1).附著式升降作業(yè)安全防護平臺安裝剛性拉結(jié)桿，防止附著式升降作業(yè)安全防護平臺懸臂高度超過6m。16.10-1附著式升降作業(yè)安全防護平臺剛性拉桿、頂撐的材料規(guī)格、尺寸注：把頂撐安裝在龍骨板橫龍骨上，把小掛座安裝在結(jié)構(gòu)板上，然后通過螺栓連接剛性拉桿，以達到附著式升降作業(yè)安全防護平臺防傾覆的使用要求，小掛座的距離可以根據(jù)實際工程現(xiàn)場情況調(diào)整。拉結(jié)好鋼拉桿后，架體懸臂高度小于等于6m，滿足安全規(guī)范要求。架體自由端風載面積為：A=5.0m×6m=30m2風荷載為：F風=30m2×Wk＝30m2×1301N/m2=39030N斜拉桿一端通過2個M16螺栓與豎龍骨（導軌）連接，M16螺栓抗剪截面積為201mm2；另一端通過M32穿墻螺桿與樓板連接，M32螺栓抗剪截面積為804mm2；只需計算M16螺栓是否滿足要求即可。螺栓的受拉和受剪強度計驗算：f＝Nt/A≤[f]，fv＝NV/A≤[fv]承受拉力：Nt＝F風＝39030N承受剪力：Nv＝F風/tan(40.60)＝46596N則：f＝Nt/As＝39030N/402mm2＝97（N/mm2)＜[f]＝170N/mm2滿足使用要求。fv＝Nv/As＝46596N/402mm2＝116(N/mm2)＜[fv]＝140N/mm2，滿足使用要求。斜拉桿采用Φ60轉(zhuǎn)Φ48鋼管材質(zhì)制作，經(jīng)機械手冊查得48鋼管其破斷拉力F=84.8KN,F拉=F風/sin40.60=60871NP=[τ]S=215N/mm2×423.9mm2=84800N>60871N滿足使用要求。16.11扣件式腳手架計算書計算依據(jù)：1、《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)標準》T/CECS699-20202、《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標準》GB51210-20163、《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-20114、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-20125、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》GB50017-20176、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-201116.11.1腳手架參數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ01腳手架安全等級II級腳手架搭設(shè)排數(shù)雙排腳手架腳手架鋼管類型Ф48×3腳手架架體高度H(m)4步距h(m)1.8立桿縱距或跨距l(xiāng)a(m)1.5立桿橫距l(xiāng)b(m)0.85內(nèi)立桿離建筑物距離a(m)0.3雙立桿計算方法不設(shè)置雙立桿16.11.2荷載設(shè)計腳手架設(shè)計類型結(jié)構(gòu)腳手架，其它用途腳手架腳手板類型竹笆腳手板腳手板自重標準值Gkjb(kN/m2)0.1腳手板鋪設(shè)方式2步1設(shè)安全防護網(wǎng)自重標準值(kN/m2)0.01擋腳板類型木擋腳板欄桿與擋腳板自重標準值Gkdb(kN/m)0.17擋腳板鋪設(shè)方式2步1設(shè)每米立桿承受結(jié)構(gòu)自重標準值gk(kN/m)0.129結(jié)構(gòu)腳手架作業(yè)層數(shù)njj1結(jié)構(gòu)腳手架荷載標準值Gkjj(kN/m2)3其他用途腳手架作業(yè)層數(shù)nqj1其他用途腳手架荷載標準值Gkqj(kN/m2)4地區(qū)山東青島市安全網(wǎng)設(shè)置全封閉基本風壓ω0(kN/m2)0.45風荷載體型系數(shù)μs1.04風壓高度變化系數(shù)μz(連墻件、單立桿穩(wěn)定性)0.81，0.81風荷載標準值ωk(kN/m2)(連墻件、單立桿穩(wěn)定性)0.379，0.379計算簡圖：立面圖側(cè)面圖16.11.3縱向水平桿驗算縱、橫向水平桿布置方式縱向水平桿在上橫向水平桿上縱向水平桿根數(shù)n2橫桿抗彎強度設(shè)計值[f](N/mm2)205橫桿截面慣性矩I(mm4)107800橫桿彈性模量E(N/mm2)206000橫桿截面抵抗矩W(mm3)4490縱、橫向水平桿布置承載能力極限狀態(tài)q=1.3×(0.033+Gkjb×lb/(n+1))+1.5×Gk×lb/(n+1)=1.3×(0.033+0.1×0.85/(2+1))+1.5×4×0.85/(2+1)=1.78kN/m正常使用極限狀態(tài)q'=(0.033+Gkjb×lb/(n+1))+Gk×lb/(n+1)=(0.033+0.1×0.85/(2+1))+4×0.85/(2+1)=1.195kN/m計算簡圖如下：1、抗彎驗算Mmax=0.1qla2=0.1×1.78×1.52=0.401kN·mσ=γ0Mmax/W=1×0.401×106/4490=89.204N/mm2≤[f]=205N/mm2滿足要求！2、撓度驗算νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×1.195×15004/(100×206000×107800)=1.844mmνmax＝1.844mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm滿足要求！3、支座反力計算承載能力極限狀態(tài)Rmax=1.1qla=1.1×1.78×1.5=2.937kN正常使用極限狀態(tài)Rmax'=1.1q'la=1.1×1.195×1.5=1.972kN16.11.4橫向水平桿驗算承載能力極限狀態(tài)由上節(jié)可知F1=Rmax=2.937kNq=1.3×0.033=0.043kN/m正常使用極限狀態(tài)由上節(jié)可知F1'=Rmax'=1.972kNq'=0.033kN/m1、抗彎驗算計算簡圖如下：彎矩圖(kN·m)σ=γ0Mmax/W=1×0.835×106/4490=186.014N/mm2≤[f]=205N/mm2滿足要求！2、撓度驗算計算簡圖如下：變形圖(mm)νmax＝1.944mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[850/150，10]＝5.667mm滿足要求！3、支座反力計算承載能力極限狀態(tài)Rmax=2.955kN16.11.5扣件抗滑承載力驗算橫桿與立桿連接方式雙扣件扣件抗滑移折減系數(shù)0.85扣件抗滑承載力驗算：縱向水平桿：Rmax=1×2.937/2=1.469kN≤Rc=0.85×12=10.2kN橫向水平桿：Rmax=1×2.955=2.955kN≤Rc=0.85×12=10.2kN滿足要求！16.11.6荷載計算腳手架架體高度H4腳手架鋼管類型Ф48×3每米立桿承受結(jié)構(gòu)自重標準值gk(kN/m)0.129立桿靜荷載計算1、立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值NG1k單外立桿：NG1k=(gk+la×n/2×0.033/h)×H=(0.129+1.5×2/2×0.033/1.8)×4=0.627kN單內(nèi)立桿：NG1k=0.627kN2、腳手板的自重標準值NG2k1單外立桿：NG2k1=(H/h+1)×la×lb×Gkjb×1/2/2=(4/1.8+1)×1.5×0.85×0.1×1/2/2=0.103kN1/2表示腳手板2步1設(shè)單內(nèi)立桿：NG2k1=0.103kN3、欄桿與擋腳板自重標準值NG2k2單外立桿：NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(4/1.8+1)×1.5×0.17×1/2=0.411kN1/2表示擋腳板2步1設(shè)4、圍護材料的自重標準值NG2k3單外立桿：NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×4=0.06kN5、構(gòu)配件自重標準值NG2k總計單外立桿：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.103+0.411+0.06=0.574kN單內(nèi)立桿：NG2k=NG2k1=0.103kN立桿施工活荷載計算外立桿：NQ1k=la×lb×(njj×Gkjj+nqj×Gkqj)/2=1.5×0.85×(1×3+1×4)/2=4.462kN內(nèi)立桿：NQ1k=4.462kN組合風荷載作用下單立桿軸向力：單外立桿：N=1.3×(NG1k+NG2k)+1.5×NQ1k=1.3×(0.627+0.574)+1.5×4.462=8.254kN單內(nèi)立桿：N=1.3×(NG1k+NG2k)+1.5×NQ1k=1.3×(0.627+0.103)+1.5×4.462=7.642kN16.11.7立桿穩(wěn)定性驗算腳手架架體高度H4立桿計算長度系數(shù)μ1.5立桿截面抵抗矩W(mm3)4490立桿截面回轉(zhuǎn)半徑i(mm)15.9立桿抗壓強度設(shè)計值[f](N/mm2)205立桿截面面積A(mm2)424連墻件布置方式兩步兩跨1、立桿長細比驗算立桿計算長度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m長細比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.811≤210滿足要求！軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)計算：立桿計算長度l0=Kμh=1.155×1.5×1.8=3.119m長細比λ=l0/i=3.119×103/15.9=196.132查《規(guī)范》表A得，φ=0.1882、立桿穩(wěn)定性驗算組合風荷載作用單立桿的軸心壓力設(shè)計值N=1.3(NG1k+NG2k)+1.5NQ1k=1.3×(0.627+0.574)+1.5×4.462=8.254kNMwd=φwγQMwk=φwγQ(0.05ζ1wklaH12)=0.6×1.5×(0.05×0.6×0.379×1.5×3.62)=0.199kN·mσ=γ0[N/(φA)+Mwd/W]=1×[8254.454/(0.188×424)+198929.52/4490]=147.858N/mm2≤[f]=205N/mm2滿足要求！16.11.8腳手架架體高度驗算不組合風荷載作用Hs1=(φAf/