附着升降脚手架计算书

附着升降脚手架计算书
阳江项目工程；工程建设地点:；属于结构；地上0层；地下0层；建筑高度：0m；标准层层高：0m ；总建筑面积：0平方米；总工期：0天。

本工程由投资建设，设计，地质勘察，监理，组织施工；由担任项目经理，担任技术负责人。

一、计算依据
1、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
3、《钢结构设计规范》GB50017-2003
4、《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》建设部
5、《建筑施工附着升降脚手架安全技术规程》DGJ08-905-99
6、《建筑施工脚手架实用手册》杜荣军，中国建筑工业出版社
二、参数信息
1、建筑物参数
本工程建筑物长度L＝36m，建筑物宽度B=28.7m，建筑物高度H=72m，穿墙螺栓所在位置混凝土厚度240mm，混凝土强度等级C30。

2、脚手架参数
脚手架单元体长度/架体跨度l a＝3.6m，脚手架宽度/横向间距l b＝1.05m，步距1.8m，内侧立杆中心线至墙面的距离200mm，脚手架计算高度H0=11.2m，上固定架高度4.2m，下固定架高度4.2m，架体悬挑长度0.5m，悬臂高度H3=2.5m，下固定架附着支撑点/支座与架底的距离H1=1.7m，下固定架附着支撑点/支座之间的距离
H2=2.1m，每步大横杆根数4根，每步大横杆跨中附加小横杆根数1根，每步架体栏杆道数（含插销式安全栏杆）2道。

3、材料参数
竹笆片脚手板，自重0.3kN/m2；安全网为密目安全网，自重0.005kN/m2；上下固定架材质为Ф48mm×3.5mm钢管，活动架材质为Ф63.5mm×4mm 。

4、荷载参数
脚手板铺设总层数4层，同时施工层数2层，施工均布荷载3kN/m2，浙江杭州市，基本风压ωo＝0.45kN/m2，风荷载高度变化系数μz＝1.038 。

5、支座参数
上下翼板厚度t2＝8mm，腹板厚度t1＝10mm，上翼板至下翼板高度h＝250mm，b2＝19mm，b3＝131mm，b4＝19mm，b5＝38mm；角焊缝，自动焊、半自动焊和E43xx型焊条得手工焊，抗拉/剪/压f t w＝160N/mm2；螺栓钢垫板160×250×10mm，螺栓直径16mm，抗拉强度f t b＝170N/mm2，抗剪强度f v b＝130N/mm2。

三、荷载计算
取半跨(1.8m)荷载计算
1.固定架作用力F
脚手架钢管架自重: 0.0384kN/m×[11.20×3.00+1.05×(8.00+3.00)+2.30 ×(4.00×6.00+2.00×5.00+1)]=4.82kN；
附墙支座2个: 0.097×2=0.194kN；
直角扣件59个，对接扣件2个； 0.0125×59+0.016×2=0.77kN；
安全网: 0.005×(11.2+1.25)×1.8=0.112kN；
脚手板自重: 0.45×1.8×1.05×6=5.103kN；
施工荷载2步: 3×1.8×1.05×2=11.34kN；
小计: 22.344kN；
乘以动力系数1.5 F=22.344×1.5=33.515kN；
2、风荷载
ωk=k·βz·μstw·μz·ωo
(1)、基本风压ωo=0.45 kN/m2；
(2)、Z高度处的风振系数，其各项参数确定如下：
βz=1+ξνυz/μz
1)脉动增大系数ξ
基本自振周期T1=0.03+0.03×72/28.71/3=0.735s；
ωo T12=0.45×0.32×0.7352=0.078kNs2/m2；
查表得脉动增大系数ξ=1.208；
2)高层建筑的脉动影响系数ν
H/B=72/28.7=2.509；
按H/B＝2.509，房屋建造总高度72m，地面粗糙类别为D类(有密集建筑群且房屋较高市区)；
查表，ν＝0.471；
3)振型系数υz
根据相对高度Z/H=72/72=1；
查表，确定振型系数υz=1；
4)风压高度变化系数，房屋建造总高度72m，地面粗糙类别为D类(有密集建筑群且房屋较高市区)，查表得μz=1.038，所以
βz=1+ξνυz/μz=1+1.208×0.471×1/1.038=1.548；
(3)、脚手架整体体型系数μstw
μstw= μst(1 - ηn)/(1 - η) = υμs(1 - ηn)/(1 - η) = (A n/A)μs(1 - ηn)/(1 - η)
1)脚手架杆件和节点挡风的净投影面积A n
A n＝1.2×0.048×(1.8×17+11.2×1.5)=2.73m2；
2)脚手架轮廓面积A
A=11.2×1.8=20.16m2；
3)系数η
根据υ=An/A=2.73/20.16=0.135，脚手架宽高比b/h=1.05/11.2=0.094；
查表η＝0.947；
4)钢管脚手架风荷载体型系数μs
ωo d2＝0.45×0.0482＝0.001；
查表μs＝1.2
5)脚手架排数n=2，所以脚手架体型系数
μstw= μst(1 - ηn)/(1 - η) = υμs(1 - ηn)/(1 - η) = (A n/A)μs(1 - ηn)/(1 - η)μstw=0.135×1.2×(1+0.947)=0.316；
风荷载标准值
ωk=k·βz·μstw·μz·ωo
ωk=0.7×1.548×0.316×1.038×0.45=0.16kN/m2；
平均风荷载q＝0.16×1.8＝0.288kN/m；
四、计算简图
将集中荷载F进行力的平移后作用于固定架，得到等效荷载F=33.515kN，弯矩M ＝33.515×1.05/2＝17.596kN·m。

五、支座反力计算
计算简图
剪力图(kN)
弯矩图(kN·m)
H0=11.2m，H1=1.7m，H2=2.1m，H3=2.5m，q＝0.288kN/m ，M＝17.596kN·m 支座反力,从左至右分别为：
R[1] = 10.503 kN；
R[2] = -9.358 kN；
R[3] = 2.103 kN。

六、截面验算
1、支座焊缝验算
(1)支座腹板与脚手架钢管连接处焊缝验算
焊缝厚度：角焊缝的厚度不得大于较薄焊件厚度的1.2倍，脚手架钢管壁厚4mm，4×1.2＝4.8mm，取h f＝4mm。

钢材3号钢，手工焊，焊条E43xx型，f t w＝160N/mm2，焊缝见上图。

焊缝面积：
翼缘板外侧A外=0.7h f(πd/2-10)=0.7×4×(3.142×66.3/2-10)=263.6mm2；
翼缘板内侧A内=0.7h f(πd/2-t1-10)=0.7×4×(3.142×66.3/2-10-10)=235.6mm2；
腹板A腹=2(0.7H f(h-2t2))=2×(0.7×4×(250-2×8))=1310.4mm2；
总面积A=2(A外+A内)+A腹=2×(263.603+235.603)+1310.4=2308.8mm2；
惯性矩I=2/12×(0.7×4×234.03)+2×(263.6×125.02+235.6×
117.02)=20667265.9mm4；
抵抗矩W=20667265.906/125=165338.127mm3；
σf=M A/W+R A/A=17.596×106/165338.127+10.503×103/2308.811=110.97N/mm2；
τf=F/(2A腹)=33.515×103/2×1310.4=12.788N/mm2；
(剪力仅考虑由两个支座的腹板承受)
(σf2+τf2)1/2=111.705N/mm2<f t w=160N/mm2；
焊缝强度满足要求！
(2)支座腹板与支座之间的焊缝验算
支座腹板与支座板之间的焊缝承受集中荷载F进行力的平移后的等效荷载F＝33.515kN，弯矩M=33.515×0.725=24.299kN·m，还承受支座反力R A=10.503kN，焊缝厚度取h f=9mm，手工焊，焊条E43xx型，f t w=160N/mm2，焊缝见下图。

焊缝面积：
上翼缘板水平焊缝面积A1、A2：
A1＝0.7×9×(19+131+10-10)＝945mm2；
A2＝0.7×9×(19+131+10-10-10)＝882mm2；
下翼缘板水平焊缝面积A3、A4：
A3＝0.7×9×(19+38+10-10-10)＝296.1mm2；
A4＝0.7×9×(19+38+10-10)＝359.1mm2；
腹板焊缝面积A5：A5=2×0.7×9×(250-2×8)＝2948.4mm2；
总面积：A=A1+ A2+ A3+ A4 +A5=5430.6mm2；
形心位置(y轴)：
在坐标系中
y = [A1h + A2(h-t2) + A3t2 + A4×0 + A5(h+t2)/2]/A
形心离下翼缘底距离：y＝153.281mm；
I = (2/12)×0.7h f×(h-2t2)3×A1(h-y)2+ A2(h-t2-y)2+ A3(y-t2)2+ A4y2 + A5(y-h/2)2
惯性矩I=46280790.109mm4；
最小抵抗矩W=I/y=46280790.109/153.281=301934.799mm3；
σf=M/W+R max/A=24.299×106/301934.799+10.503×103/5430.6=82.41N/mm2；
τf=F/(2A腹)=33.515×103/2×5430.6=5.684N/mm2；
(σf2+τf2)1/2=82.606N/mm2<f t w=160N/mm2；
支座腹板与支座之间的焊缝承载力满足要求！
2、穿墙螺栓验算
每个附墙支座设1根直径d＝16mm穿墙螺栓，承受剪力N v＝
F/2=33.515/2=16.758kN,拉力N t＝9.358kN,钢材3号钢，螺纹处的有效直径
d e=14.1236mm，抗剪强度设计值f v b=130N/mm2，受拉承载力设计值f t b=170N/mm2。

1根穿墙螺栓的受剪承载力设计值
N v b=n vπd2f v b/4=1×π×162×130/4=26138.05N
1根穿墙螺栓的受拉承载力设计值
N t b=n vπd e2f t b/4=1×π×14.12362×170/4=26633.584N
((N v/N v b)2+(N t/N t b)2)1/2=0.731≤1
穿墙螺栓承载力满足要求！
3、混凝土墙面验算
混凝土墙厚240mm，h0＝205mm，混凝土强度等级为C30时，其抗拉强度设计值为f t＝1.43N/mm2，一个附墙支座传给墙面集中荷载R max=10.503kN，墙面受冲切承载力按下式计算，如下图：
R max≤0.6f t u m h0；
式中u m=2(a+h0+b+h0)=2(250+205+160+205)=1640mm；
代入公式，得:
0.6f t u m h0=0.6×1.43×1640×205=288459.6N=288.46kN>R max=10.503kN；墙体抗冲切满足要求！。