安全爬梯計(jì)算書05m

1、橋梁施工人員上下行走用承插型施工安全爬梯計(jì)算者：復(fù)核者：項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：2012年10月20日一、安全爬梯概述橋梁建設(shè)施工用安全爬梯是由承插式腳手架搭設(shè)而成，該腳手架是從澳洲引進(jìn)的系統(tǒng)腳手架，主要構(gòu)件為立桿、橫桿和斜桿，由于橫桿插頭與立桿接觸的范圍大，具有非常大的夾緊力和穩(wěn)定性，腳手架整體在三維空間結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、整體穩(wěn)定性好、并具有可靠的自鎖性能，能有效地提高腳手架的整架穩(wěn)定強(qiáng)度和安全度，該系統(tǒng)腳手架完全避免了螺栓作業(yè)及零散扣件，能方便地組裝成多種規(guī)格和荷載的棚架組合。并能更好的滿足各種施工安全的需要。廣泛應(yīng)用于房建、橋梁、立交橋、隧道、涵洞、煙囪、水塔、大壩及大跨度棚架等多種工程施工中。香蕉式腳手

2、架主要由立桿、橫桿、斜桿、橫撐、頂桿、底座、可調(diào)u托、腳踏板、梯子、踢腳板及其他配套構(gòu)件組成。各部件安裝使用方法如下：1 .可調(diào)底座插于立桿底部，用作支承系統(tǒng)的水平，高度垂直調(diào)節(jié)及擴(kuò)大承壓面，傳力給基礎(chǔ)，由螺桿及底板焊接而成，可調(diào)底座不可調(diào)得太高，以免從立桿中脫出造成安全事故。2 .立桿是承受垂直方向載荷的主要構(gòu)件。在立桿的管件上每隔495的距離焊有一排銷扣，用來安裝橫桿、橫撐、或斜桿。插銷直接焊接在立桿頂部，確保無丟失。3 .橫桿是框架水平承力構(gòu)件。它通過銷庫與立桿連接，由于銷庫帶有鍥鐵，使兩者的連接具有極好的力學(xué)強(qiáng)度和極高的自鎖性能。4 .橫撐是框架水平承力及用來安放梯子和腳踏板構(gòu)件。它通

3、過銷庫與立桿連接。5 .梯子安放在橫撐上，用于施工人員上下的通道。6 .腳踏板是安放在橫撐上，用于施工通道，操作平臺(tái)的橋板。7 .斜桿是用于加強(qiáng)整個(gè)框架的構(gòu)件。它是由特制的斜接頭連接在立桿的銷扣上。8 .為保證施工人員安全，立桿上每個(gè)銷庫需安裝橫桿，梯子兩邊均安放扶手，另外安全爬梯的斜桿也要四面安放，以加強(qiáng)整架的穩(wěn)定性。9 .安全爬梯每隔1.5米安放一張帶踏步Z字形樓梯，每隔3-5米需安置扣墻件，最大搭設(shè)高度為100米。二、結(jié)構(gòu)計(jì)算及設(shè)計(jì)依據(jù)鋼管落地承插式腳手架安全爬梯的計(jì)算參照1、建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程JGJ231-20102、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-20113

4、、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-20124、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003三、安全爬梯使用材料選擇及使用要求1、材料要求：(1)立柱采用小48X3.25鋼管，鋼材強(qiáng)度等級(jí)Q235,橫桿及剪刀撐采用采用小48X3鋼管,鋼材強(qiáng)度等級(jí)Q235;鋼管表面應(yīng)平直光滑，不應(yīng)有裂紋、分層、壓痕、劃道和硬彎，新用的鋼管要有出廠合格證，其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。(2)橫桿與立桿連接方式為承插型香蕉扣件；連墻件采用雙扣件。(3)腳手板采用鋼板網(wǎng)腳手板。2、地基要求：(1) 土類型：碎石土，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa):>300.00;(2)立桿基礎(chǔ)底面面積(m2):0.20;(3)地基承載力調(diào)整系數(shù)

5、：1.00。3、搭設(shè)要求：(1)每桿立桿底部應(yīng)設(shè)置底座和墊板；(2)安全爬梯搭設(shè)高度為<100m；(3)搭設(shè)尺寸為：橫距Lb為1.268m,縱距La為2.438m,(4)接長必須采用對(duì)接扣件連接。(5)連墻件、連墻件按每層設(shè)置間距為3-5m應(yīng)布置靠近主節(jié)點(diǎn)，偏離主節(jié)點(diǎn)的距離不應(yīng)大于300mm、應(yīng)從底層第一步縱向水平處開始設(shè)置，當(dāng)該處設(shè)置有困難時(shí)，應(yīng)采用其他可靠措施固定；、連墻件不應(yīng)與外腳手架垂直運(yùn)輸機(jī)械相碰。卸料平臺(tái)采用鋼管與梁或預(yù)埋在碎樓板的短鋼管連接加雙扣件。也可采用與柱子用鋼管和扣件鎖緊。(6)剪刀撐、剪刀撐斜桿與地面的傾角為45°-60°。、剪刀撐斜桿應(yīng)用旋轉(zhuǎn)

6、扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立桿上，旋轉(zhuǎn)扣件中心線至主節(jié)點(diǎn)的距離不宜大于150mm、剪刀撐斜桿的搭接長度應(yīng)大于1m應(yīng)等間距設(shè)置3個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件固定，端部扣件蓋板邊緣至搭接縱向水平桿端的距離不應(yīng)小于100mm(7)具體結(jié)構(gòu)布置圖詳見后面附圖。四、結(jié)構(gòu)復(fù)核驗(yàn)算書(以最高層計(jì)算)鋼管腳手架的計(jì)算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2011)。計(jì)算的腳手架為雙排腳手架，搭設(shè)高度為100米，立桿采用單立管。搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距2.438米，立桿的橫距1.268米，采用的鋼管類型為048X3.25,連墻件采用豎向間距3.00米，水平間距3.00米。1、小橫桿的計(jì)算：小橫桿按照

7、簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。(1)均布荷載值計(jì)算小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值P1=0.038kN/m腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.350X2.438/2=0.42665kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=1.500X2.438/2=1.829kN/m荷載的計(jì)算值q=1.2X0.038+1.2X0.42665+1.4X1.829=3.97kN/m小橫桿計(jì)算簡圖(2)抗彎強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩計(jì)算公式如下：M=3.97X1.2682/8=0.798kN.mT=0.798義106/4490.0=177.8N/mm2小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度

8、小于205.0N/mm2,滿足要求。(3)撓度計(jì)算最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度計(jì)算公式如下：V=對(duì)i324Ei荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=0.038+0.42665+2.438=2.9kN/m簡支梁均布荷載作用下的最大撓度V=5.0X2.9X12684/(384乂2.06X105x107800.0)=4.395mm小橫桿的最大撓度小于1268/150與10mm兩足要求。(4)支座反力計(jì)算Ri=R2=qlb/2=3.97K268/2=2.517kN2、大橫桿的計(jì)算：大橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計(jì)算。按照大橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計(jì)算小橫桿的最大彎矩和變形。(1)荷載值計(jì)算大橫桿的自重

9、標(biāo)準(zhǔn)值P1=0.038kN/m腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值P2=0.350X1.268/4=0.111kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=2.000X1.268/4=0.634kN荷載的計(jì)算值q=1.2X0.038+1.2X0.111+1.4X0.634=1.07kN/m大橫桿計(jì)算簡圖(2)抗彎強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩計(jì)算公式如下:M=1.07X2.4382/8=0.795kN.mb=0.795義106/4490.0=177.1N/mm2大橫桿的計(jì)算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求。(3)撓度計(jì)算最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度計(jì)算公式如下:384£；荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=0

10、.038+0.111+0.634=0.783kN/m簡支梁均布荷載作用下的最大撓度V=5.0X0.783X24384/(384X2.06X105x107800.0)=4.395mm大橫桿的最大撓度小于2438/150與10mm,滿足要求。(4)支座反力計(jì)算Ri=R2=qlb/2=1.072.438/2=1.304kNo3、盤扣節(jié)點(diǎn)連接盤的抗剪承載力驗(yàn)算Fr=r端部+R1=1.304+2.517=3.82kN0Q=40kN滿足要求。4、腳手架立桿荷載計(jì)算作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容:(1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值，為0.1856kN/mNG1=0.1

11、856+(1.27X1/2)X0.036/0.50X100.00=23.112kN;(2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用竹笆片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.3kN/m2Ng2=0.3X13X2.438X(1.268+0.2)/2=7.217kN;(3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值；采用竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15kN/mNG3=0.15X13X2.438/2=2.377kN;(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng):0.005kN/m2NG4=0.005X2.438X100=1.219kN;經(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+N32+N33+N34=33.925kN;活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，立

12、桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計(jì)算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Nq=2X1.268X2.438X2/2=6.183kN;考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為N=1.2Ng+0.85X1.4Nq=1.2X33.925+0.85X1.4X6.183=48.067kN;不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值為N'=1.2Ng+1.4Nq=1.2X33.925+1.4X6.183=49.366kN;5、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照以下公式計(jì)算Wk=0.7區(qū)sI02，、I一一，一、一一其中W0基本風(fēng)壓(kN/m),按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定米用：g2=0.4kN/m

13、;區(qū)-風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用：w=0.74;s-風(fēng)荷載體型系數(shù)：取值為0.214;經(jīng)計(jì)算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：Wk=0.7義0.4義0.74義0.214=0.044kN/m2;風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩Mw為：Mw=0.85義1.4WkLah2/10=0.85X1.4X0.044義2.438義0.52/10=0.003kN-m考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式(T=N/(6A)wMW<f立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值：N=48.067kN;不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式(T=N/(f立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值：N=N'=49.366

14、kN;計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i=1.59cm;計(jì)算長度附加系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)表5.3.3得：k=1.155;計(jì)算長度系數(shù)參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)表5.3.3得：仙=1.744;計(jì)算長度，由公式l0=kuh確定：Io=1.007m;長細(xì)比：Lo/i=63;軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)小由長細(xì)比lo/i的結(jié)果查表得到：小=0.806立桿凈截面面積：A=4.57cm2;立桿凈截面模量(抵抗矩)：W=4.79cm3;鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：用=205N/mm2;考慮風(fēng)荷載時(shí)2(T=48067.366/(0.806

15、><3237).06/4790=131.168N/mmi;立桿穩(wěn)定性計(jì)算(7=131.168N/mm小于立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=205N/mrE滿足要求！不考慮風(fēng)荷載時(shí)(T=49365.748/(0.806X457)=134.0222N/mm立桿穩(wěn)定性計(jì)算(7=134.022N/mm小于立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=205N/mrri,滿足要求！6、最大搭設(shè)高度的計(jì)算按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)5.3.6條考慮風(fēng)荷載時(shí)，采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計(jì)算：Hs=dAf(1.2NG2k+0.85X1.4(ok+Mwk小A/W

16、)/1.2G構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力Ng2K(kN)計(jì)算公式為：NG2K=NG2+N33+N34=10.813kN;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Nb=6.183kN;每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=0.186kN/m;計(jì)算立桿段由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩：Mwk=MW/(1.4X0.85)=0.003/(1.4乂0.85)=0.003kN-m；HS=(0.806X4.57X10-4X205X103-(1.2X10.813+0.85X1.4X(6.183+0.806X4.57X100X0.003/4.79)/(1.2X0.186)=146.632m;按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-

17、2001)5.3.6條腳手架搭設(shè)高度Hs等于或大于26米，按照下式調(diào)整：H=Hs/(1+0.001Hs)H=146.632/(1+0.001乂146.632)=133.3m;經(jīng)計(jì)算得到，腳手架搭設(shè)高度限值H=133.3m。7、連墻件的穩(wěn)定性計(jì)算連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值應(yīng)按照下式計(jì)算：N=Nlw+N0連墻件風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按腳手架頂部高度計(jì)算m=0.92,方0.214,必=0.4,2Wk=0.7w.s0=0.7%920.2140.4=0.055kN/m2;每個(gè)連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積Aw=10.971m2;按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)5.4.1條連墻件約

18、束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN),No=5.000kN;風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計(jì)值(kN),按照下式計(jì)算：Nw=1.4XWAAw=0.847kN;連墻件的軸向力設(shè)計(jì)值Nl=Nlw+N0=5.847kN;連墻件承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算：N=6Af其中小-軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)；由長細(xì)比l/i=250/15.9的結(jié)果查表得到小=0.958l為內(nèi)排架距離墻的長度；A=4.57cm2;f=205N/mm2;連墻件軸向承載力設(shè)計(jì)值為Nf=0.958X4.57X10-4x205X103=89.75kN;N=5.847<Nf=89.75,連墻件的設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求！連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計(jì)算得到N