2013爬架计算书改讲解

爬架计算书二○一三年四月

前言

本计算书将反映爬架系统关键部件的受力状况、强度及稳定性等计算内容。主要计算根据是建设部《建筑施工附着式升降脚手架管理暂行规定》和《JGJ202—2010建筑施工工具式脚手架安全技术规范》。

计算单元的选取原则是符合《JGJ202—2010建筑施工工具式脚手架安全技术规范》规定。

①桁架导轨式爬架设计支承跨度 7.0m,选择计算单元的跨度为6.9m。

②桁架导轨式爬架设计架体全高与支承跨度乘积一般小于110m2。设计架体高度14.4m，架体高度与支承跨度乘积：14.4m×6.9m=99.36㎡ <110㎡。

③架体内外排立杆中心距为0.75米，步高为1.8米。

综上所述, 本设计计算书选取一支承跨度 6.9m的一榀脚手架作为计算单元。

爬架计算书

一、相关术语

1、竖向主框架：由横梁、斜杆、立杆构成的空间桁架结构体系，用于构造爬架

架体，垂直于建筑物外立面，并与附着支承结构相连，主要承受和传递竖向和水平荷载的竖向框架。

2、水平支承桁架：用于构造爬架架体，主要承受架体竖向荷载，并将竖向载荷

传递至竖向主框架和附着支承结构的水平结构。

3、附着支承结构：直接与工程结构相连，承受并传递脚手架荷载的支承结构。

4、支承跨度：两相邻竖向主框架中心轴线之间的距离。

5、脚手架高度：架体最底层杆件轴线至架体最上层横杆（护栏）轴线间的距离。

6、防坠装置：架体在升降和使用过程中发生意外坠落的制动装置。

7、防倾覆装置：防止架体在升降和使用过程中发生倾覆的装置。

二、荷载规定和计算系数

1.荷载规定

①恒载：包括搭设架体的钢管和扣件、竖向主框架、水平支承桁架、作业层脚手板、安全网、提升机构以及固定于架体上的设备等传给附着支承点的全部材料、构配件、器具的自重。

②活荷载（施工荷载）：架体在工作状态下，结构施工时，按两层荷载（每层3kN/ｍ2）计算；装修施工时，按三层荷载（每层2kN/ｍ2）计算；架体在升降状态下，施工活荷载按每层0.5kN/ｍ2计算。

③风荷载：风压标准值按照规范计算确定。挡风面积按挡风材料、杆件的实际挡风面积计算。

2.计算系数

（1）结构重要性系数γo 取0.9

（2）恒载分项系数γG 取1.2；活荷载分项系数γQ 取1.4

（3）附加荷载不均匀系数γ1取1.3,γ2取2.0

（8）竖向主框架和水平支承桁架

压杆λ≤150 拉杆λ≤300

（5）单一系数法复核时，其安全系数K值

对于强度设计时： K≥1.5

对于稳定性设计时： K≥2.0

（6）钢丝绳安全系数

升降系统用 S=6.0

斜拉卸荷用 S=6.0

三、计算方法

本《计算书》中架体结构和附着支承结构按照“概率极限状态法”进行计算。承载力设计表达式为：

S≤R

γ

—结构重要性系数，取0.9

式中：γ

S—荷载效应

R—结构抗力

按照“概率极限状态法”进行设计时，按承载力极限状态设计的计算荷载取荷载的设计值；按使用极限状态设计的计算荷载取荷载的标准值。

升降动力设备、吊具、索具按“容许应力设计法”进行设计计算，取强度容许值，计算表达式为：

σ≤[σ]

式中：σ—设计应力

[σ]—容许应力

计算荷载的传递过程

架体荷载→水平支承桁架→竖向主框架→附着支承结构→建筑结构

有些安全措施是由水平支承桁架直接传递给建筑物或者通过竖向主框架直接传递给建筑结构。

四、爬架结构分类及特点

爬架结构包括几大部分组成：

1.架体：采用扣件式脚手架杆件组装的架体。

2.竖向主框架和水平支承桁架：采用型钢定型焊接加工螺栓连接的桁

架或框架。

3.爬升机构：包括：附着支承结构（预埋件、穿墙螺栓、垫板、销轴等）、底

座（包含防坠装置）、防倾及导向装置（附墙导向座）、承重装置（卸荷座、花篮螺栓以及连墙装置）、提升装置（提升座）。

4.自身提升设备：电动葫芦、电控柜、电缆线。

五、荷载标准值计算

(一)、恒荷载

恒载即脚手架结构及其上附属物自重，包括立杆、大横杆、小横杆、剪刀撑、护栏、扣件、安全网、脚手板(挡脚板)、电闸箱、控制箱、竖向主框架、水平支承桁架、安装在脚手架上的爬升装置自重等。

⑴、脚手板自重计算

脚手板采用50mm厚的木板，架体内排立杆离墙450mm，脚手板铺设时离墙200mm，则脚手板宽度为:750 + 450 - 200 = 1000mm。脚手板的自重标准值为

0.35kN/ｍ2。

①单层脚手板自重：6.9ｍ×1.0ｍ×0.35kN/ｍ2= 2.42 kN

②三层脚手板自重：2.42kN×3层 = 7.26 kN

③五层脚手板自重：2.42kN×5层 = 12.1 kN

⑵、挡脚板自重计算

在脚手板铺设层架体的外排搭设180mm高、50mm厚的木板作为挡脚板，挡脚板线荷载取0.14kN/m，则有：

①单层自重：6.9ｍ×0.14kN/ｍ= 0.97 kN

②三层自重：0.97 kN×3层 = 2.91 kN

③五层自重：0.97 kN×5层 = 4.85 kN

⑶、竖向主框架自重计算

一套竖向主框架包括1个底座(单重84.57kg)，1个提升座(单重43.6kg)，7个横梁(单重14.6kg)，14根斜杆(单重4.95kg)，1根导轨(单重159.1kg)，4根立杆(每根长度14.4m)，即为：

(84.57＋43.6＋14.6×7＋4.95×14＋159.1)×10×10-3＋4×14.4×

0.0384﹦6.8 kN

⑷、安全网自重计算

外排架外侧面、脚手板下面均铺设密目式安全网，重量系数为0.005kN/ｍ2。

(14.4×6.9＋1.0×6.9×3层)×0.005 kN/ｍ2＝0.6 kN

⑸、水平支承桁架自重计算

水平支承桁架如下图所示：