附著升降腳手架安全施工計算書及相關(guān)圖紙

PAGE1附著升降腳手架安全施工計算書及相關(guān)圖紙附件=1\*ROMANI：計算書本工程標準層層高3.0m，使用架體總高度13.5m，7層走道板，架體兩機位間最大跨度為5.6米；1棟B座地上31層，建筑高度99.5m。由上述可知，當升降腳手架施工防護至屋面層時為最不利工況，按照使用工況和升降工況及臺風來臨工況分別進行驗算。9.1荷載計算恒荷載導軌自重：225kg×10N/kg＝2250N提升系統(tǒng)：100kg×10N/kg=1000N架體自重:5.6m×4700N/m=26320N（13.5m-7F的架體荷載4.7kN/m）靜荷載合計：∑＝2250＋1000＋26320＝29570N活荷載1）架體施工活荷載當三步架同時作業(yè)時2.0kN/m2當二步架同時作業(yè)時3.0kN/m2當為升降狀態(tài)時0.5kN/m22）風荷載WK＝μZ×μS×WOWO＝0.45KN/m2（深圳市重現(xiàn)期n=10風壓值）依據(jù)《廣東省建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（J12795-2014）高度修正系數(shù)μz＝2.00（1棟B座建筑高度99.5m，計算按100米B類）集成式附著升降腳手架防護網(wǎng)風荷載體型系數(shù)μs＝1.3φ本工程采用的鋼板沖孔網(wǎng)的擋風系數(shù)φ＝0.78μs＝1.3×0.78＝1.014Wk＝2.00×1.014×450＝912.6N/㎡9.2荷載組合結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0=1.1豎向主框架豎向荷載設計值附加安全系數(shù)γ1＝1.3荷載不均勻系數(shù)γ2＝2.0沖擊系數(shù)γ3＝1.5永久荷載的分項系數(shù)γG＝1.2可變荷載分項系數(shù)γQ＝1.4恒載：P靜＝29570N根據(jù)設計布置，最大跨度L=5.6m，依據(jù)《建筑施工用附著式升降作業(yè)安全防護平臺》JG/T546-2019表8防護平臺施工荷載標準值可知：使用時:P活＝5.6m×0.6m×2×3KN/㎡＝20160N（兩層作業(yè)，每層不應大于3KN/㎡）P活＝5.6m×0.6m×3×2KN/㎡＝20160N（三層作業(yè)，每層不應大于2KN/㎡）升降時：P活＝5.6×0.6×3×500＝5040N使用工況：P使＝γ0×（γ1×P靜＋γQ×P活）＝1.1×（1.3×29570＋1.4×20160）＝73332N升降、墜落工況：P升＝γ0×（γ2×P靜＋γQ×P活）＝1.1×（2×29570+1.4×5040）=72816N臺風工況：P臺＝γ0×γ2×P靜=1.1×2.0×29570=65054N9.3工況驗算根據(jù)機位布置以及建筑結(jié)構(gòu)情況，使用工況下集成式附著升降腳手架導軌的附墻支座不少于2個。按最不利情況考慮，架體荷載均由底部2個導座承載，頂部第三個導座只起抗傾翻作用。同時底部2個導座按1:1.5的承載不均等計算，即中間導座F2=0.6F總9.3.1使用工況驗算1)架體在施工標準層時，組合風荷載作用（6級及以上強風不允許施工），基本風壓值WO＝V2/1600=0.119KN/m2（6級大風最高風速V=13.8m/s）Wk＝2.0×1.014×119＝241N/㎡F風=1.4×Wk×6.05×5.6=1.4×241×6.05×5.6=11431N（6.05米為頂部懸挑高度+0.5個樓層高度，按第三個導座防傾覆考慮）a.內(nèi)力計算機位B螺栓處：剪力：Nv=P1=0.6×P使=0.6×73332=43999N拉力：Nt=P1(L+a/2)/H+F風Nt=43999×(0.45+0.6/2)/3.0+11431Nt=22430Nb.承載力驗算本工程穿墻螺桿均采用M30、5.6級普通螺栓，，，根據(jù)《建筑施工工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ202-2010）(以下簡稱《腳手架規(guī)范》)式（4.3.6-1）~（4.3.6-3）得：Nbv＝nvπd2×fbv/4＝π×302×190/4＝134235(N)>43999NNbt＝ntde2πfbt/4＝561×210＝117810(N)>22430N<1滿足要求?？估瓘姸萬=Nt/As=22430/561=39.98N/mm2<210N/mm2抗剪強度f=Nv/As=43999/561=78.43N/mm2<190N/mm2滿足要求。3.2升降工況驗算遇5級及以上強風或大雨、大雪、濃霧（水平能見度不足50m）等惡劣天氣時，不應進行升降作業(yè)?；撅L壓值WO＝V2/1600=0.072KN/m2（5級大風最高風速V=10.7m/s）Wk＝2.0×1.014×72＝146N/㎡F風=1.4×Wk×6.05×5.6=1.4×146×6.05×5.6=6925N超過5級風時，不得進行升降作業(yè)。剪力：Nv=P升=72816N拉力：Nt=P升(L+a/2)/H+F風Nt=72816×(0.45+0.6/2)/3.0+6925Nt=25129Nb.承載力驗算本工程均采用M30、5.6級普通螺栓，，，根據(jù)《建筑施工工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ202-2010）(以下簡稱《腳手架規(guī)范》)式（4.3.6-1）~（4.3.6-3）得：Nbv＝nvπd2×fbv/4＝π×302×190/4＝134235(N)>72816NNbt＝ntde2πfbt/4＝561×210＝117810(N)>25129N<1滿足要求?？估瓘姸萬=Nt/As=25129/561=44.79N/mm2<210N/mm2抗剪強度f=Nv/As=72816/561=129.79N/mm2<190N/mm2滿足要求。3.3臺風來臨時使用工況驗算a.內(nèi)力計算因臺風來臨時，不能進行任何施工操作，因此不考慮施工荷載，并且每機位必須安裝3個固定導向座，并進行鋼管臨時拉結(jié)，抵擋臺風對架體的作用，此時架體受力為靜載及10年一遇風荷載。（4.9米為頂部懸挑高度）F風=1.4×Wk×4.9×5.6=1.4×912.6×4.9×5.6=35058N機位螺栓處：剪力：Nv=P=0.6×P臺=0.6×65054=39032N拉力：Nt=P(L+a/2)/H+F風Nt=39032×(0.45+0.6/2)/3.0+35058Nt=44816Nb.承載力驗算本工程均采用M30、5.6級普通螺栓，，，根據(jù)《建筑施工工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ202-2010）(以下簡稱《腳手架規(guī)范》)式（4.3.6-1）~（4.3.6-3）得：Nbv＝nvπd2×fbv/4＝π×302×190/4＝134235(N)>39032NNbt＝ntde2πfbt/4＝561×210＝117810(N)>44816N<1滿足要求?？估瓘姸萬=Nt/As=44816/561=79.88N/mm2<210N/mm2抗剪強度f=Nv/As=39032/561=69.57N/mm2<190N/mm2滿足要求。9.4吊掛件及吊索計驗算1、上吊掛件設計計算1)、吊掛件的吊環(huán)軸用Φ30的Q235、5.6級螺栓，[f]＝210N/mm2[fv]＝190N/mm2吊環(huán)截面積：As＝561(mm2)吊掛件提升時承重：P升＝72816(N)由f＝Nt/A≤[f]有f＝72816÷561＝129.8(N/mm2)＜[f]＝170N/mm2(滿足要求)2)、焊縫強度計驗算焊縫采用母材直角焊，雙面滿焊hf≥6mm，由鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50017-2017中“直角角焊縫的強度應按下列公式計算：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≤βtffw，當力平行于焊縫長度方向時，τf＝NV/helw≤ffw，另由《機械設計手冊》第四版第1卷第1篇1-291頁表1-4-40建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫許用應力中查得焊縫強度許用設計值：抗壓：f＝167N/mm2抗剪：τp’＝118N/mm2(鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50017-2017表3.4.1-3焊縫的強度設計值中，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：ΣL＝250×4＝1000(mm)焊縫有效高度：he＝0.7hf＝0.7×6＝4.2(mm)承受平行于焊縫長度方向的荷載為NV＝72816Nfv＝NV/helw＝72816/heΣL＝72816/（4.2×1000）＝17.34(N/mm2)＜[τp’]＝118N/mm2滿足要求。2、下吊點桁架設計計算下吊點桁架鉤掛升降設備銷軸處連接耳板強度計算，二塊連接吊板厚度均為12mm，最小截面積為：As＝2×(38－14)×12＝576mm2σ吊＝P升/AS＝72816/576＝126.42N/mm2＜[σ]＝140N/mm2滿足要求連接耳板處焊縫強度計驗算總焊縫長度：ΣL＝80×4＝320(mm)焊縫有效高度：he＝0.7hf＝0.7×6＝4.2(mm)承受平行于焊縫長度方向的荷載為NV＝72816Nfv＝NV/helw＝72816/heΣL＝72816/（4.2×320）＝54.2(N/mm2)＜[τp’]＝118N/mm2滿足要求。9.5固定導向座計驗算附墻固定導向座側(cè)板采用Q235-A鋼板，其[f]＝170N/mm2[fv]＝140N/mm2，按“容許應力設計法”進行計算，即f≤[f]、fv≤[fv]1、內(nèi)力分析BC受壓：壓力N2＝P墜=72816(N)AB受拉：拉力N1＝N2×185/205＝65712(N)2、截面計算：As＝70×10＝700(mm2)固定導向座有二個側(cè)板，則拉力、壓力每件均承受1/2力或按2As計算。f1＝N1/2As1＝65712÷2÷700＝46.94(N/mm2)＜[f]＝170N/mm2滿足要求i＝0.289a＝0.289×70＝20.23(mm)L＝323mmλ＝323/20.23＝16查鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50017-2017附錄C的軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，表C-13號鋼、a類截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)ψ＝0.988f2＝N2/ψAs＝72816÷0.988÷1400＝52.64(N/mm2)＜[f]＝170N/mm2滿足要求以上計算是整個架子的重量和荷載以一個附墻固定導向座承載來計算的，實際上有2個或2個以上這樣的附墻固定導向座，平均按二個來承載則安全裕度就更大了。3、焊縫計驗算：3.1、焊縫采用母材直角焊，雙面滿焊hf≥6，由鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50017-2017中“直角角焊縫的強度應按下列公式計算：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，f＝NV/helw≤βtffw，當力平行于焊縫長度方向時，fv＝NV/helw≤fwf”，另由《機械設計手冊》第四版第1卷第1篇1-291頁表1-4-40建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫許用應力中查得焊縫強度許用設計值：抗壓：[ft]＝167N/mm2；抗剪：[fv]＝118N/mm2當力平行于焊縫長度方向時he＝0.7hf＝0.7×6＝4.2（mm）Lw＝2×50×2-10×2＋33.5×π×2＝390.5(mm)fv＝N2/heLw＝72816÷4.2÷390.5＝44.40(N/mm2)＜[fv]＝118N/mm2滿足要求3.2、當力垂直于焊縫長度方向時fv＝N1/heLw≤βtfwt[f]＝167N/mm2βt＝1.22（鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50017-2017）f＝N1/heLw＝65712÷4.2÷390.5＝40.06(N/mm2)f＜βtfwt＝1.22×167＝203.7(N/mm2)滿足要求3.3、在其它力或各種力綜合作用下√（σf/βt）2＋τf2≤fw即√(44.40/1.22)2＋40.062＝54.12(N/mm2)＜[f]＝167N/mm2滿足要求。9.6梁強度驗算梁計算所用混凝土為C30（fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2），梁截面最小尺寸為200×700mm，穿墻螺栓孔處混凝土受壓狀況如圖，其承載能力應符合下式要求：Nv≤1.35βbβlfcbd式中：Nv——一個螺栓所承受的剪力設計值（N）：βb——螺栓孔混凝土受荷計算系數(shù)，取0.39；βl——混凝土局部承壓強度提高系數(shù)，取1.73；fc——上升時混凝土齡期試塊軸心抗壓強度設計值（N/mm2）；b——混凝土外墻厚度（mm）；d——穿墻螺栓直徑（mm）。查《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》C30混凝土軸心抗壓強度fc=14.3N/mm21.35βbβlfcbd=1.35×0.39×1.73×14.3×200×30=78150NNv=72816N＜1.35βbβlfcbd=78150N滿足要求。9.7加高件計驗算由上可知，剪力：Nv=P1=0.6×P使=0.6×73332=43999N拉力：Nt=P1(L+a/2)/H+F風Nt=43999×(0.45+0.6/2)/3.0+11431Nt=22430N∑Px＝0PEB×600/624＝Nt∑Py＝0PCE×230/643＋PEB×170/624＝NvPEB＝23327(N)PCE＝105239(N)而PCE和PEB均由兩根5#槽鋼承受,其單根截面積為：AS＝692.8mm2其中LEC桿受壓，i=19.4mmλ=LEC÷i=643÷19.4=33.1查得ψ＝0.909（材料Q235）σEC=PCE÷ψ÷2As=105239÷0.909÷2÷692.8=83.55N/mm2＜[σ]=215N/mm2滿足要求σEB=PEB÷2As=23327÷2÷692.8=16.83N/mm2＜[σ]=215N/mm2滿足要求焊縫強度計驗算由《機械設計手冊》第四版第1卷第1篇1-291頁表1-4-40建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫許用應力中查得焊縫強度許用設計值：抗壓：[f]＝167N/mm2抗剪：[fv]＝118N/mm2βt＝1.22（建筑結(jié)構(gòu)荷載設計規(guī)范GB50009-2012）焊縫采用母材直角焊、雙面滿焊，hf≥6mm，焊縫抗壓抗剪總焊縫長度：∑L=50+50+45=145mm焊縫有效高度：he=0.707hf=0.707×6=4.24mm當力垂直于焊縫長度方向時，σf＝Nv/heLw≤βtfvσf=Nv/heLw=43999/（4.24×145×2）=35.78N/mm2≤βtfv=1.22×118=143.96N/mm2滿足要求當力平行于焊縫長度方向時，Tf＝NT/heLw≤fTf