吊篮相关计算书

吊篮相关计算书
一、钢丝绳的受力检验
根据《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》JGJ202-2010，钢丝绳的安全系数应选为9。

钢丝绳的受力检验：吊篮系统采用的钢丝绳，结构为4×31SW+NF，直径8.3mm，破断拉力不小于 54KN。

对受力钢丝绳进行安全核算
1、吊蓝的风荷载标准值应按下式计算：
Q wk =w
k
×F
式中Q
wk
——吊蓝的风荷载标准值（kN）；
w k ——河北唐山的基本风压值（KPa），取w
k
=0.3 KPa = 0.3 kN/m2
F——吊蓝受风面积（m2）, 取F=6m x 1.18m =7.08 m2
Q wk =w
k
×F=0.3×7.08 =2.124 KN
2、竖向荷载标准值应按下式计算：
Q
1=（G
K
+Q
K
）/2 （5.2.2-1）
式中Q
1
——吊蓝动力钢丝绳竖向荷载标准值（kN）；
G
K
——吊蓝及钢丝绳自重标准值（kN）取5.2；
Q
K
——施工活荷载标准值（kN）,取6.3；
Q 1=（G
K
+Q
K
）/2=5.75 kN
3、作用于吊蓝上的水平荷载可只考虑风荷载，并应由两根钢丝绳各负担1/2，水平风荷载标准值应按下式计算：
Q
2=Q
WK
/2
式中Q
2
——吊蓝动力钢丝绳水平荷载标准值（kN）；
Q
WK
——水平风荷载标准值（kN），取2.124。

Q
2=Q
WK
/2=1.062 kN
4、吊蓝在使用时，其动力钢丝绳所受拉力应按下式核算：
式中Q
D
——动力钢丝绳所受拉力的施工核算值（kN）；
K——安全系数，选取9。

Q
1
——吊篮动力钢丝绳竖向荷载标准值（kN）；
Q
2
——吊篮动力钢丝绳水平荷载标准值（kN）。

Q 1 2 + Q
2
2开平方根 = 5.847
Q
D
=5.847×9=52.623 KN
钢丝绳破断拉力为53KN＞52.623 KN，故满足要求，吊蓝在使用时，钢丝绳的破断拉力大于动力钢丝绳所受拉力。

二、抗倾覆计算
以 ZLP 630型电动吊篮栏体长度6m，前梁挑出长度1.5m，吊篮的额定荷载630kg为例计算抗倾覆安全系数：
a－钢丝绳中心到支点间距离1500mm，
b－配重中心到支点间的距离4500mm
G－配重重量
F－悬吊平台、提升机构、电气系统、钢丝绳、额定载荷的总和
F G
按照JG／T5032－93规定，抗倾覆系数不得小于2
用公式表示即为：
K＝M抗／ M倾＝G•b / F•a ≥2
式中：K－抗倾覆系数；
F－悬吊平台、提升机构、电气系统、钢丝绳，额定载质量等质量的总和，
（520＋630）kg
其中：平台总重量：520 kg，额定载重：630 kg；
G－配置的配重质量：40×25 kg＝1000 kg
a－承重钢丝绳中心到支点间的距离1.5 m
b－配重中心到支点间的距离4.5m
M抗＝G•b＝1000×4.5＝4500 kg• M
M倾＝F•a＝（520＋630）×1.5＝1725 kg•M
K＝M抗／M倾＝G•b / F•a
＝4500 kg•M／1725 kg•M
＝2.61≥2满足要求
经验算结构抗倾覆系数符合行业规定，满足要求。

ZLP63型吊篮前梁的悬挑长度为700-1500mm，在不影响现场施工的情况下，吊篮前梁的悬挑长度应尽量缩短，这样可以增加吊篮的载重量（必须满足以上抗倾覆系数验算大于等于2，并不得超过630kg）
三、结构所承受集中荷载计算
结构所受承受的集中荷载应按下式计算：
1）吊篮后支腿承受压力：
T = 2（Q
D × L
1
/ L
2
）
式中：T——支承悬挂机构后支架的结构所受承受的集中荷载（kN
Q
D ——吊篮动力钢丝绳所受拉力的施工核算值（kN），取Q
D
=5.847kN；
L
1
——悬挂横梁前支架支撑点至吊篮吊点的长度（m）；
L
2
——悬挂横梁前支架支撑点至后支架支撑点之间的长度（m）。

T= 2（Q
D ×L
1
/ L
2
）=2×(5.847×1.5/4.5)= 3.898 KN
2）吊篮前支腿承受压力：
N= Q
D ×（1+ L
1
/ L
2
） +G
D
式中：N——支承悬挂机构前支架的结构所受承受的集中荷载（kN）；
Q
D ——吊篮动力钢丝绳所受拉力的施工核算值（kN），取Q
D
=5.847kN；
L
1
——悬挂横梁前支架支撑点至吊篮吊点的长度（m）；
G
D
----悬挂横梁自重，取1.63kN
L
2
——悬挂横梁前支架支撑点至后支架支撑点之间的长度（m）。

T= Q
D ×（1+ L
1
/ L
2
）+G
D
=5.847×(1+1.5/4.5)+1.63= 3.577 KN
结构楼板设计荷载为2KN/m2，且方案明确要求屋面板需进行回顶，楼板设计荷载按2KN/m2考虑，2层楼板按照4KN/m2考虑。

根据《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》JGJ202-2010中5.2.9条：“当支撑悬挂机构前后支撑点的结构的强度不能满足使用要求时，应采取加垫板放大受荷面积或在下层采取支顶措施”。

因此，要求在支撑悬挂机构前后支撑点范围满铺50mm厚木跳板，铺设范围详见附图1 5.6m高差脚手架计算单元。

有钢管支撑架体的部位，需在其每根立杆下满铺50厚木板，木板应沿房间横向（即平行于短跨）铺设，使木板两端搁置于墙梁处，铺设面积为：7（个木跳板）×12m长×0.2m（木跳板宽）=16.8m2，且该计算单元按照搭设两个吊篮，4个支撑悬挂机构进行计算。

= （3.898+3.577）×4KN / 16.8m2＝ 1.779KN/m2
T
悬挂机构
计算钢管φ48×2. 8 自重：0.02466×（48-2. 8 ）×2. 8 =3.12kg/m
取12m×6.028m范围所用钢管搭设的最大高度为计算单元：
{12m×7根×6层（横杆）+84×5.625m（立杆）}×3.12 kg/m =3046kg = 30.46KN
T
= 30.46KN / 16.8 m2＝ 1.81 KN/m2
钢管
= 1.779KN/m2 + 1.81KN/m2 ＝ 3.589KN/m2
T
总
结构楼板设计荷载为4KN/m2＞3.589KN/m2,故满足要求。

结论：根据计算，结构楼板设计荷载能够满足吊篮悬挂机构与钢管支撑架体总荷载的安全要求，考虑到施工综合因素，有钢管支撑架体处需在立杆底部铺50厚木脚手板；且要求吊篮配重在搬运过程中不可集中堆放，要分散堆载，使结构屋面板受力均衡。

屋面板回顶措施应在所有未进行施工之前提前进行回顶，回顶方式参照6.4顶板回顶措施。

四、屋面支撑架体计算
满堂扣件式钢管脚手架计算书
依据规范:
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
《建筑施工模板安全技术规范》JGJ 162-2008
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ 164-2008
计算参数:
钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。

模板支架搭设高度为5.6m，
立杆的纵距 b=1.20m，立杆的横距 l=1.20m，立杆的步距 h=1.20m。

脚手板自重0.30kN/m2，栏杆自重1.81kN/m，材料最大堆放荷载1.77kN/m2，施工活荷载0.00kN/m2。

图落地平台支撑架立面简图
图落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元
采用的钢管类型为φ48×2.8。

钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。

一、基本计算参数[同上]
二、纵向支撑钢管的计算
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为
截面抵抗矩 W = 4.25cm3；
截面惯性矩 I = 10.19cm4；
纵向钢管计算简图
1.荷载的计算：
(1)脚手板与栏杆自重线荷载(kN/m)：
q1 =0.000+0.300×0.200=0.060kN/m
(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：
q21 = 1.770×0.200=0.354kN/m
(3)施工荷载标准值(kN/m)：
q22 = 0.000×0.200=0.000kN/m
经计算得到，活荷载标准值 q2 = 0.000+0.354=0.354kN/m
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 最大弯矩计算公式如下:
最大支座力计算公式如下:
静荷载 q1 = 1.20×0.060=0.072kN/m
活荷载 q2 = 1.40×0.000+1.40×0.354=0.496kN/m
最大弯矩 M max=(0.10×0.072+0.117×0.496)×1.2002=0.094kN.m
最大支座力 N = (1.1×0.072+1.2×0.50)×1.20=0.809kN
抗弯计算强度 f=0.094×106/4247.0=22.10N/mm2
纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
静荷载 q1 = 0.060kN/m
活荷载 q2 = 0.000+0.354=0.354kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.060+0.990×0.354)×1200.04/(100× 2.06×105×101928.7)=0.386mm
纵向钢管的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!
三、横向支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算 集中荷载P 取纵向板底支撑传递力，P=0.81kN
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图
(kN.m)
0.81kN 0.81kN 0.81kN 0.81kN 0.81kN 0.81kN 0.81kN 0.81kN 0.81kN
0.81kN 0.81kN 0.81kN 0.81kN 0.81kN 0.81kN 0.81kN 0.81kN 0.81kN 0.81kN
0.566
支撑钢管剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：
支撑钢管变形计算受力图
支撑钢管变形图(mm)
经过连续梁的计算得到 最大弯矩 M max =0.566kN.m 最大变形 v max =1.831mm 最大支座力 Q max =5.324kN
抗弯计算强度 f = M/W = 0.566×106/4247.0=133.29N/mm 2 支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算: R ≤ R c
0.55kN 0.55kN 0.55kN 0.55kN 0.55kN 0.55kN 0.55kN 0.55kN 0.55kN 0.55kN
0.55kN 0.55kN 0.55kN 0.55kN 0.55kN 0.55kN 0.55kN 0.55kN 0.55kN
0.120
其中 R c——扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN；
R ——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
计算中R取最大支座反力，R=5.32kN
选用单扣件，抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、立杆的稳定性计算荷载标准值
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容：
(1)脚手架钢管的自重(kN)：
N G1 = 0.159×5.600=0.889kN
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录 A 满堂架自重标准值，设计人员可根据情况修改。

(2)栏杆的自重(kN)：
N G2 = 1.810×1.200=2.172kN
(3)脚手板自重(kN)：
N G3 = 0.300×1.200×1.200=0.432kN
(4)堆放荷载(kN)：
N G4 = 1.770×1.200×1.200=2.549kN
经计算得到，静荷载标准值 N G = N G1+N G2+N G3+N G4 = 6.041kN。

2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值 N Q = 0.000×1.200×1.200=0.000kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.20N G + 1.40N Q
六、立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式
其中 N ——立杆的轴心压力设计值，N = 7.25kN
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到；
i ——计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.60
A ——立杆净截面面积 (cm2)； A = 3.98
W ——立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.25
σ——钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)；
[f] ——钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；
l0——计算长度 (m)；
参照《扣件式规范》2011，由公式计算
l0 = kuh
k ——计算长度附加系数，按照表5.3.4取值为1.155；
u ——计算长度系数，参照《扣件式规范》附录C表；u = 2.971
a ——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.20m；
h ——脚手架步距；h = 1.20m；
计算结果：l0=4.118m λ=4118/16.0=257.182
允许长细比(k取1) λ0=257.182/1.155=222.668 <250长细比验算满足要求!
φ=0.111
σ=7250/(0.111×398)=164.758N/mm2，立杆的稳定性计算σ < [f],满足要求! 模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。

架体计算满足要求！。