附著式升降腳手架專項施工方案含計算書

???????附著式升降腳手架計算書工程信息：工程名稱：未命名工程；方案編制人：張工；編制日期：2019-11-28。施工單位：建科研施工；建設地點：和平西橋；地上層數(shù)：13；地下層數(shù)：3層；建筑高度：40米；建筑面積：10000m2；建設單位:建科研建設公司；設計單位：建科研設計院；監(jiān)理單位：建科研監(jiān)理公司；勘查單位：建科研勘察院；總工期：360天；結構類型：框架；計算依據(jù)：依據(jù)《建筑施工工具式腳手架安全技術規(guī)范》(JGJ202-2010)、《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2010)、《鋼結構設計規(guī)范》(GB50017-2003)、《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2012)編制。一、參數(shù)信息：N步主框架,一個步高代表一步水平支承桁槊寬度附著升降腳手架主框架示意圖水平支承桁槊寬度附著升降腳手架主框架示意圖本腳手架用途為結構腳手架，主框架采用48.3X3.6鋼管，水平支承桁架采用48.3X3.6鋼管，架體采用48.3X3.6鋼管，建筑物層高為3.00m,建筑物高度為200.00m，穿墻螺栓所在位置混凝土厚度300.00m,混凝土強度等級為C30o二、架體構架計算：1、構造參數(shù)架體構架橫距L為0.90m,小橫桿伸出長度a為0.25皿，跨距為1.75皿，跨數(shù)為4,步距為1.50m,步數(shù)為8,一步內防護欄桿數(shù)量1,護身欄桿高度為1.20m,鋪設腳手板類別為竹串片腳手板，同時鋪設3層，腳手板自重標準值0.35kN/m2,欄桿擋板類型為欄桿竹串片，欄桿擋板標準值0.14kN/m,同時作業(yè)層數(shù)2,剪刀撐總長度為43.00m,外排直角扣件個數(shù)為101,內排直角扣件個數(shù)為91,直角扣件自重為13.500N/個，外排對接扣件個數(shù)為102,內排對接扣件個數(shù)為92,對接扣件自重為18.500N/個，外排旋轉扣件個數(shù)為103,內排旋轉扣件個數(shù)為93,旋轉扣件自重為14.600N/個，使用工況施工活荷載標準值3.00kN/m2,升降工況施工活荷載標準值0.50kN/m2,安全設施與安全網(wǎng)自重標準值0.005kN/m2。2、計算方法1）分別按內排腳手架、外排腳手架計算，然后進行荷載比較，選取最不利的情況進行設計計算。2）內外排架操作層的腳手板恒荷載和活荷載，按短橫桿內側懸挑簡支梁計算支座反力的方法進行分配：其中：橫距L為0.90m，小橫桿伸出長度a為0.25m,計算得到：R內=4乂仕+2）2/（2L）—0.73qR「qX（L+a）-R內—0.僅計算分配系數(shù)得到：外排架分配系數(shù)M外一RJR外+R內）=0.36內排架分配系數(shù)M內一1-M外=0.643、架體自重鋼管自重標準值=0.0397kN/m1）外排腳手架立桿自重Gn=鋼管自重標準值X步距X步數(shù)乂（跨數(shù)+1-2）=1.43kN,大橫桿自重G12=鋼管自重標準值乂跨距乂（一步內防護欄桿數(shù)量+1）X步數(shù)乂跨數(shù)=4.45卜2小橫桿自重g13=鋼管自重標準值X（橫距+小橫桿伸出長度）乂（跨數(shù)-1）X步數(shù)X外排架分配系數(shù)=0.39kN,腳手板自重gi4=腳手板自重標準值乂（跨距乂跨數(shù)乂（橫距+小橫桿伸出長度））X腳手板同時鋪設層數(shù)X外排架分配系數(shù)=3.04kN,欄桿擋板自重九=欄桿擋板自重標準值乂（跨距乂跨數(shù)）X同時作業(yè)層數(shù)=1.96kN,安全網(wǎng)自重G16=安全網(wǎng)自重標準值乂（跨距乂跨數(shù)）乂（步距X步數(shù)+護身欄桿高度）=0.46kN,剪刀撐自重G17=鋼管自重標準值X剪刀撐總長度=1.71kN,扣件自重G18=直角扣件自重+對接扣件自重+旋轉扣件自重=4.75kN,外排架總重G1「Gn+G12+G13+G14+G15+G16+G17+G18=1820kN。2）內排腳手架立桿自重%=鋼管自重標準值X步距X步數(shù)乂（跨數(shù)+1-2）=1.43kN,大橫桿自重%=鋼管自重標準值乂跨距乂（一步內防護欄桿數(shù)量+1）X步數(shù)乂跨數(shù)=4.45卜2小橫桿自重％=鋼管自重標準值X（橫距+小橫桿伸出長度）乂（跨數(shù)-1）X步數(shù)X內排架分配系數(shù)=0.70kN,腳手板自重g24=腳手板自重標準值乂（跨距乂跨數(shù)乂（橫距+小橫桿伸出長度））X腳手板同時鋪設層數(shù)X內排架分配系數(shù)=5.41kN,扣件自重%=直角扣件自重+對接扣件自重+旋轉扣件自重=4.29卜2內排架總重G1內=21+%+%+624+%=16.27協(xié)。4、架體活荷載1）活荷載標準值活荷載標準值4=跨距乂跨數(shù)乂（橫距+小橫桿伸出長度）X同時作業(yè)層數(shù)X每層活荷載標準值使用工況活荷載標準值q活使=48.30kN,升降工況活荷載標準值q活升=8.05kN,2）內外排活荷載標準值內外排荷載標準值q=活荷載標準值X內外排分配系數(shù)外排架使用工況活荷載標準值q外活使=48.30X0.36=17.39kN,外排架升降工況活荷載標準值q外活升=8.05X0.36=2.90kN,內排架使用工況活荷載標準值q內活使=48.30X0.64=30.91kN,內排架升降工況活荷載標準值q內活升=8.05X0.64=5.15kN,三、水平支承桁架計算：1、構造參數(shù)水平支承桁架跨距為1.75皿，跨數(shù)為4,寬度為0.90m,高度為1.80m。2、水平支承桁架自重計算鋼管自重標準值=0.0397kN/m立桿自重%=鋼管自重標準值X水平桁架高度乂（跨數(shù)+1）乂2=0.71kN,大橫桿自重%=鋼管自重標準值乂跨距乂跨數(shù)乂4=1.11kN,小橫桿自重九=鋼管自重標準值X水平桁架寬度乂（跨數(shù)+1）X2=0.36kN,上下斜桿自重心=鋼管自重標準值X平行于地面斜桿長度乂跨數(shù)乂2=0.62kN,前后斜桿自重％=鋼管自重標準值X垂直于地面斜桿長度乂跨數(shù)乂2=0.80kN,腳手板自重鼠=腳手板自重標準值乂（跨距乂跨數(shù)乂橫距））=2.20kN,水平支承桁架總重G3^G31+G32+G33+G34+G35+G36^5.81kN0所以：水平支承桁架外排架自重G2外=水平支承桁架總重G3X0.5-2.91kN,水平支承桁架內排架自重G2內=水平支承桁架總重G3X0.5=2.91kN。3、水平支承桁架荷載計算1）荷載計算說明（1）水平支承桁架荷載計算，分別按內排桁架、外排桁架計算，然后進行荷載比較，選取最不利的情況進行設計計算。⑵為簡化起見，全部為上弦節(jié)點荷載。⑶簡圖： n跨 其中q水平支承桁架受到的荷載設計值，P為水平支承桁架上弦每個節(jié)點受到的荷載,n為水平支承桁架跨數(shù)。經(jīng)過公式q=2X0.5P+(n-1)P計算得到節(jié)點荷載P=q/n=q/4支座反力R=q/2=nP/2=4P/2=2.00XP。2)計算過程如下：(1)恒荷載外排桁架恒荷載q外恒=外排架體總重G1外+外排桁架總重G2外=21.10kN,內排桁架恒荷載q內恒=內排架體總重G1內+內排桁架總重G2內=19.18kN。所以：P外恒=21.10/4=5.28kN。P內恒=19.18/4=4.80kN。(2)活荷載標準值外排架使用工況P外活使=q外活使久=17.39/4..359。升降工況P外活升=q外活升/n=2.90/4=0.72kN。內排架使用工況P內活使=q內活使/n=30.91/4=7.73kN。升降工況P內活升=q內活升/nfBLkN。(3)上弦節(jié)點荷載設計值公式如下：P設=0.9X(1.2P恒+—P活)其中0.9為結構重要性系數(shù)所以：外排架使用工況P外設使=0.9X(1.2X5.28+1.4X4.35)=11.17kN。升降工況P外設升=0.9X(1.2X5.28+1.4X0.72)=6.61kN。內排架使用工況P內設使=0.9X(1.2X4.80+1.4X7.73)=14.92kN。升降工況P內設升=0.9X(1.2X4.80+1.4X1.29)=6.80kN。經(jīng)比較得知最不利的情況是內排桁架在使用工況下，如下：節(jié)點荷載為：P=14.92kN,以此作為水平支承桁架的設計計算荷載。支座反力為：R=2.00XP=29.84kN。⑷水平支承桁架內力計算計算結果如下圖:桁架聘桁架寬度□29.0152901T，目番回向意若方各桿件內力如下:桿i-2=-29.84kN；桿2-4=-21.76kN；桿i-3=0kN；桿2-3=31.08kN；桿3-4=T4.92kN；桿4-6=-21.76kN；桿3-5=29.01kN；桿3-6=T0.36kN；桿5-6=0kN；桿6-8=-21.76kN；桿5-7=29.01kN；桿=-10.36kN；

桿7-8=T4.92kN；桿8To=-21.76kN；桿7-9=0kN；桿=31.08kN；7-10桿9To=-29.84kN；其中最不利的桿件為：.受拉桿2-3=31.08kN,.受壓斜桿3-6=-10.36kN,.受壓直桿1-2=-29.84kN。⑸受拉桿強度驗算計算公式為：5=——工J出,其中鋼管抗拉強度設計值f=205N/mm2拉桿凈截面面積An—506mm拉桿凈截面面積An—506mm2最不利拉桿強度O—31.08X1000/506—61.42N/mm2最不利拉桿強度拉桿強度oWf,滿足要求。(6)受壓斜桿強度驗算計算公式為：其中鋼管抗壓強度設計值f—205N/mm2壓桿凈截面面積An—506mm2長細比入―lo/i―2510/15.9—157.86長細比規(guī)范查表JGJ202-2010附錄表A軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)中=0.28最不利壓桿強度 O=10.36X1000/(0.28X506)=73.12N/mm2壓桿強度OWf,滿足要求。⑺受壓直桿強度驗算計算公式為：b-——1J

撼其中鋼管抗壓強度設計值f=205N/mm2壓桿凈截面面積 An=506mm2長細比 入=lo/i=1800/15.9=113.21規(guī)范查表JGJ202-2010附錄表A軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)中=0.497最不利壓桿強度 O=29.84X1000/(0.497X506)=118.66N/mm2壓桿強度OWf,滿足要求。四、主框架計算：1、構造參數(shù)主框架支承跨度(即水平支承桁架長度為)7.00m,主框架步高為1.50m,步數(shù)為8。2、風荷載計算1)風荷載標準值計算公式如下：喙二區(qū)"z/W口其中一一風振系數(shù) Bz=1——風壓高度變化系數(shù)pz=2.46 風荷載體型系數(shù) ps=1.3①=1.3X0.8=1.04 基本風壓值 3o=0.3kN/m2結果——風荷載標準值 3k=1X2.46X1.04X0.3=0.77kN/m22)風荷載設計值計算公式如下：--里合系數(shù)L4一分項系數(shù)。以結構重要性系數(shù)結果——風荷載設計值 3設=0.9X1.4X0.77X0.9=0.87kN/m23)風荷載集中力計算將風荷載設計值簡化為作用在主框架外側節(jié)點上的水平集中荷載。分為三個集中荷載(中部、頂部、底部，因擋風面積不同)。中部P1=主框架步高X支承跨度乂3設=1.5X7X0.87=9.13kN頂部P0=((主框架步高+護身欄桿高)/2)X支承跨度乂3“=(1.5+1.2)/2X7X0.87=8.22kN2 設底部P3=(主框架步高/2)X支承跨度乂3設=(1.5/2)X7X0.87=4.57kN3、附墻支座反力計算建筑物層高為3m,主框架步高為1.5m,將主框架當作一個帶懸臂的連續(xù)梁，求支座反力，計算如下：連續(xù)梁計算簡圖(mm)19.3419.34連續(xù)梁剪力圖(kN)連續(xù)梁彎矩圖(kN.m)支座反力從左到右依次為：R1=45.82kNR2=-0.55kNR3=23.63kNR4=7.79kN====================================?連續(xù)梁支座反力復核驗算：連續(xù)梁受力累加：Pn=4.570+8.220+9.130+9.130+9.130+9.130+9.130+9.130+9.130=76.7kN支座反力從左到右相加：Rn=45.824+(-0.549)+23.634+7.791=76.7kN桿件受力Pn=Rn,是平衡的，支座反力復核驗算通過！?連續(xù)梁彎矩復核驗算：假定順時針方向力矩為正力矩。已知力對B點取矩：-（4.570X0.000+8.220X12.000+9.130X1.500+9.130X3.000+9.130X4.500+9.130X6.000+9.130X7.500+9.130X9.000+9.130X10.500）=-482.10kN.m求出的支座反力對B點取矩：（順時針力矩）支1:45.824X9.000=412.42支2:-0.549X6.000=-3.29支3:23.634X3.000=70.90固端彎矩：2.08順時針力矩之和：412.42+（-3.29）+70.90+2.08=482.11KN.m順時針力矩和逆時針力矩大小近似相等，彎矩復核驗算通過！====================================4、作用于主框架的垂直集中荷載計算1）主框架底部荷載外排P外底=外排水平支承桁架最不利上弦節(jié)點荷載設計值+主框架自重/2=11.17+2.7/2=12.52kN內排P內廟=內排水平支承桁架最不利上弦節(jié)點荷載設計值+主框架自重/2=14.92+2.7/2=內底16.27kN2）作業(yè)層腳手板作用到主框架節(jié)點的荷載外排P外節(jié)=0.9X（1.2X（外排架腳手板分配重/腳手板層數(shù)）+1.4X（外排水平桁架最不利上弦節(jié)點荷載設計值/同時作業(yè)層數(shù)））/水平支承桁架跨度數(shù)=2.03kN內排P內節(jié)=0.9X（1.2X（內排架腳手板分配重/腳手板層數(shù)）+1.4X（內排水平桁架最不利上弦節(jié)點荷載設計值/同時作業(yè)層數(shù)））/水平支承桁架跨度數(shù)=2.84kN5、主框架桁架內力計算計算結果如下圖:桁架聘，目番:‘回5mglhL口意若方n--^ss:架蜃寬W大苴p朗、架架架說-Im-各桿件內力如下:桿i-2=-8.22kN；桿2-4=T3.86kN；桿1-3=0kN；桿2-3=16.12kN；桿3-4=T7.35kN；桿=-43.12kN；3-5=13.86kN；3-5=13.86kN；桿4-5=34.02kN；桿5-6=-26.48kN；桿6-8=T0.51kN；桿5-7=43.12kN；桿6-7=-37.92kN；桿7-8=10.21kN；桿8-i0=6.71kN；桿7-9=10.51kN；桿8-9=-20.02kN；桿9To=L08kN；10-12=7.6kN；桿9-11=-6.71kN；桿10Tl=T.04kN；桿11-12=-8.6kN;桿12T4=-6.9kN;桿11-13=-7.6kN；桿12T3=16.86kN；桿13T4=T7.73kN；桿14-16=305kN；桿13-15=69kN；桿14T5=T1.57kN；桿歸「23kN;桿i6-L2.39kN；桿15T7=-3.05kN；桿 =6.33kN；16-17桿17-18=-7.8kN；其中最不利的桿件為：.受拉桿5-7=43.12kN,.受壓斜桿6-7=-37.92kN,該壓力桿為內排上斜桿，并且在中間層，需要組合P內節(jié)/Sina=-3.3kN組合后內力=-41.22kN,.受壓直桿4-6=-43.12kN。該壓力桿為內排豎向桿，并且在施工層內，需要組合P內節(jié)=-2.84kN組合后內力=-45.96kN。⑴受拉桿強度驗算計算公式為：夕=——工J其中鋼管抗拉強度設計值f=205N/mm2拉桿凈截面面積 An—506mm2最不利拉桿強度 O―43.12X1000/506—85.22N/mm2拉桿強度OWf,滿足要求。⑵受壓斜桿強度驗算計算公式為:5=——1J

剛其中鋼管抗壓強度設計值f=205N/mm2壓桿凈截面面積 An—506mm2長細比 入―lo/i―1750/15.9—110.06規(guī)范查表JGJ202-2010附錄表A軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)中—0.516最不利壓桿強度 O—41.22X1000/(0.516X506)—157.87N/mm2壓桿強度OWf,滿足要求。⑶受壓直桿強度驗算計算公式為：c=——11

撼其中鋼管抗壓強度設計值f—205N/mm2壓桿凈截面面積 An—506mm2長細比 入—lo/i—1500/15.9—94.34規(guī)范查表JGJ202-2010附錄表A軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)中—0.632最不利壓桿強度 O—45.96X1000/(0.632X506)—143.72N/mm2壓桿強度OWf,滿足要求。五、附墻支承結構強度驗算1、計算附墻支承結構的最不利集中荷載1)主框架自重2.7kN2)升降工況下發(fā)生墜落P升誣(內外排水平支承桁架升降工況荷載設計值之和)X水平支承桁架跨數(shù)+0.9乂1.2乂主框架自重=(6.61+6.8)乂4+0.9乂1.2乂2.7=56.56kNP升墜=P升設X2（沖擊系數(shù)）=113.12kN3）使用工況下發(fā)生墜落P使設=（內外排水平支承桁架使用工況荷載設計值之和）X水平支承桁架跨數(shù)+0.9乂1.2乂主框架自重=（11.17+14.92）乂4+0.9乂1.2乂2.7=107.28kNP使墜=P使設X1.3（荷載不均勻系數(shù)）=139.46kN4）最不利荷載結果為使用工況下發(fā)生墜落的集中荷載，是附墻支承結構的最不利荷載。2、附墻支承結構強度驗算計算簡圖如下圖：TOC\o"1-5"\h\z其中：桿a長 0.1m桿b長 0.2m桿BC長 0.3m1）AB桿為拉彎桿AB桿為10號槽鋼，共組合2根截面積A—2548mm2

截面模量W—79400mm3Mmax=PX(ab/L)=139.46X(0.1X0.2/0.3)=9.3kN.mRA—PX(b/L)―139.46X(0.2/0.3)—92.97kNNAB—RAXTanC—92.97X(0.3/0.3)—92.97kN需滿足以下公式要求其中： 抗拉強度其中： 抗拉強度f—215N/mm2O—92.97X1000/2548+9.3X1000000/79400—153.62N/mm2抗拉強度oWf,滿足要求。2)AC桿為中心受壓桿AC桿為5號50X5X5.5,共組合2根截面積A—960mm2回轉半徑i=