脚手架计算书

附着式升降式脚手架计算书

爬 架 计 算 书

一、爬架主要设计参数：

架体高度14.4米，跨度7.2米，宽度0.9米，架体立杆间距1.5米，步距1.8米，小横杆间距1.5米。爬架计算书计算参数：架体高度14.40米，跨度7.5米，14.4×7.5=108㎡＜110㎡其它采用原设计数值不变。 （一）、荷载 1、恒载标准值GK

主框架及架体所采用的材料规格及截面特征参数为：

匚6.3 A=8.4cm2 Ix=51cm4 Iy=11.9cm4 ix=2.45cm iy=1.18cm Zo=1.36cm （1）采用φ48×3.2钢管的构件的长度： 立 杆：L=13×3×2=78ｍ；

大横杆：L=2×7×8.5=119 m(每根长度按8.5m计算）； 小横杆：L=9×7×1.2=76m (每根长度按1.2m计算）；

131382?()242?()23+4×3=61m(按单片剪刀撑计纵向支撑（剪刀撑）：L=4×

1

φ48×3.2 A=4.89cm2 I=12.19cm4 i=1.58cm W=5.08cm3 算)

架体结构边柱的缀条：横缀条7根，斜缀条6根，共两片。

130.92?()2?7?0.96L=2×(6×)=41m

221.8?4水平支撑（水平剪刀撑）：L=2×(1.8+4×)=39m 220.9?2架体内的水平斜杆：L=3×4×=27m

护拦：L=2×9×3=54m

采用?48?3.2管的构件的总长度为：?L?78+119+76+61+41+39+27+54=495m 所用钢管的总重量为：G?=495×3.89=1926kg

采用匚6.3的架体构件为架体结构的边柱。长13m共四根。 所用槽钢匚6.3的总重量为：G 匚 =4×13×6.6=345kg 采用Φ48钢管的架体构件为架体结构的边柱，长13m共2根。 所用Φ48钢管的总重量为：GO =2×13×3.84=99.84kg 则架体结构的自重为（对架体边柱考虑1000的构造系数）：

G=G?+(G 匚 +G?）×1.1=1926+1.1×(345+99.84）=2510kg （2）脚手板自重：

板宽0.9m，长8m,厚4cm，按原计算考虑有四步脚手板，脚手板为800Φkg/m3的木材。

根据荷载规范木脚手板自重取0.35KN/ｍ2。 （3）安全网：

仍用原计算的数据但按面积比增大。

80

安全网的重量为：Gn=6?11×8×13=130kg

2

（4）固定支架及支座：

仍用原计算的数据但由于长度增加而相应增大。 固定支架及支座的重量为：固定支架重量减去1000kg

1000Gc=1.6×1.8-1000=130kg

永久荷载总表： 序号 1 2 3 4 总计 2、施工活荷载标准值QK 根据荷载规范： 施工均布活荷载标准值 类别 装修脚手架 结构交手架 标准值（kN/m2） 2 3 备注 构件 架体结构G 脚手板GP 安全网GN 支座GC 重量 2510kg 930kg 130kg 130kg 3700kg 备注 按照?建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定?第二章第九条： 结构施工按二层同时作业计算，使用状况时按每层3KN/ｍ2计算，升降及坠落状况时按每层0.5KN/m2计算；

装修施工按三层同时作业计算，使用状况时按每层2KN/ｍ2计算，升降及坠

3

落状况时按每层0.5KN/ｍ2计算。 （1）结构施工：

使用状态 ：3×0.8×8×2=38.4KN 升降、坠落状态 ：0.5×0.8×8×2=6.4KN （2）装修施工：

使用状态 ：2×0.8×8×3=38.4KN 升降、坠落状态 ：0.5×0.8×8×3=9.6KN 施工活荷载标准值QK取：38.4KN 3、风荷载

根据?建筑结构荷载规范?（GBJ9-87）: Wk?k??s??z?wo

式中： k------ 风压折减系数，在取当地基本风压值时，取0.7； ?z ------ 风压高度变化系数，按B类地区高100米的高层建筑上施工考虑，取2.1；

?s ------ 风荷载体型系数，其计算如下： 背靠建筑物状况全封闭取1.0?，敞开、开洞1.3? ?为脚手架封闭情况确定的挡风系数

??脚手架挡风面积脚手架迎风面积

m2

WO ------ 标准基本风压，按照西安地区取0.35KN，升降及

坠落工况取0.25KNm2

?风荷载Wk为：

Wk?k??s??z?wo＝1.0?0.32?2.1?0.35?0.235KN/m2

4

考虑架体外侧有安全网，增加挡风系数，所以将风荷载WK增加10％ 考虑架体外侧有安全网，增加挡风系数，所以将风荷载WK增加10％

?WK?1.1?0.31?0.35KN/m2

（二）、荷载分项系数 静荷载： rG?1.2 活荷载： rQ?1.4 结构重要性系数： r0?0.9 可变荷载组合系数： ??0.85

荷载变化系数： r1?1.3 （使用工况） 荷载变化系数： r2?2.0 （升降及坠落工况） 二、架体结构的构件计算：

本节所计算的架体的构件主要包括脚手板、脚手架钢管强度的计算。 1、脚手板强度计算： 脚手板取自重标准值为0.35

KNm，板上的活荷载为2

2KNm2；

q?0.35?1.2?2?1.4?3.22KNm

按跨度为1.5米的三跨连续梁进行计算，并考虑最不利的活荷载位置，

M?0.1?q?l2?0.1?3.22?1.52?0.72KN?m

（1）、强度计算：

11?b?h2??900?402?240000mm266M0.72?106N????3N2?fw?112mmmmW240000

W? ?脚手板的强度满足要求。 （2）、挠度计算：

5

qn?l3vv?0.99?[]100?E?Il 计算公式：l 式中：

mm211I?bh3??900?403?4800000mm41212qn?q?0.9?3.22?0.9?2.9Nm

E?9000N

v0.99?2.9?103?1.53?10611?v??????35??l445l100?9?10?48?10??150

?脚手板的挠度满足要求。 2、大横杆计算：

大横杆按跨度为1.5米，跨中承受一个集中力为P的三跨连续梁进行计算，并考虑连续梁活荷载的最不利位置。

p?1?3.22?1.5?2.42KN2 (计算值) 1?2.9?1.5?2.18KN2 (标准值)

pn?（1）、强度计算：

式中：

??M?fW

M?0.213pl?0.213?2.42?1.5?0.773KN?m3 W?5.08cm

M0.773?106N?????152.2N2?f?2053mmmm2 W5.08?10

?大横杆强度满足要求。

6

（2）、挠度计算；

pnl2v?v??1.615???100EI?l? l 式中：

pn?1.59KNl?1.5mE?206?103N4 I?12.19cmmm2

v1.615?2.18?103?1.52?10611?v??????34??l317l100?206?10?12.19?10??150

?大横杆的挠度满足要求。 3、立杆强度计算： 材料特征：采用φ48×3.5钢管 材料长细比：

??l01800??113.9?150i15.8

立杆符合安全要求。 三、架体结构的主框架计算 1、荷载计算

恒载标准值Gk ：37.53KN 施工活荷载标准值QK 结构施工：

使用状态 ：3×0.8×8×2=38.4KN 升降、坠落状态 ：0.5×0.8×8×2=6.4KN 装修施工：

7

使用状态 ：2×0.8×8×3=38.4KN 升降、坠落状态 ：0.5×0.8×8×3=9.6KN 施工活荷载标准值QK取：38.4KN 在使用工况下单榀主框架的计算荷载为：

（37.53?1.2?38.4?1.4）?1.3?128.44KN 在提升、坠落工况下单榀主框架的计算荷载为：

（37.53?1.2?9.6?1.4）?2?116.96KN 在使用工况状态下风荷载为：

0.35?8?2.8KNm2

在升降及坠落工况状态下风荷载为：

0.25KNm2

2、受力分析计算 边柱的几何尺寸： 1

2

x Φ48钢管 05

y y 2 6.3 a1=313 a2=587 x

1

900

2

主框架承受的荷载作用在截面型心处，若将受力点移至槽钢侧，则等效附加弯矩为：

128.44?0.313?40.2KN?m

（1）、使用状态1，拆下C支座，风力向墙 ①、受力简图如图4-1

8

②、主框架受力如图4-2，主框架弯矩图如图4-3。

AmBB爬架主框架ACC 图4-1爬架受力简图 图4-2爬架计算简图 图4-3爬架弯矩图 ③、计算：

?X?0 H?MBB?128.44KN

?0

2.8?(8.52?4.52)/2?40.2NA???1.27KN3

?MA?0

2.8?(7.52?5.52)/2?40.2NB??37.67KN3

主框架受弯矩方程组为：

9

12?M?0?x?4.5?x2qx?12??Mx?qx?NA?(x?4.5)?M4.5?x?7.52?12?M??x2qx?NA?(x?4.5)?NB?(x?7.5)?M ? 7.5?x?13 主框架的弯矩图如图4-3 （2）、使用状态2，拆下C支座，风力背墙 ①、受力简图如图4-4 ②、主框架受力如图4-5，主框架弯矩图如4-6。 AmB爬架主框架ABCC 图4-4爬架受力简图 图4-5爬架计算简图 图4-6爬架弯矩图③、计算： ?MB?0 40.2＋2.8?（7.52－5.52）/2NA?＝25.533　KN3

?MA?0

2.8?(8.52?4.52)/2?40.2NB??10.87　KN3

主框架受弯矩方程组为：

10

0?x?4.512?4.5?x?7.5M?qx?x2?1? ?M?qx2?N?(x?4.5)?M 7.5?x?13

?x2A???M12x?2qx?NA?(x?4.5)?NB?(x?7.5)?M主框架的弯矩图如图4-6

（3）、因升降及坠落状态的计算荷载小于使用状态荷载，所以不用验算。4、主框架整体稳定验算： (1)、在使用工况下主框架稳定验算 ①、主框架整体结构验算

M?40.2KN?m,N?128.44KNA1?16.8cm2,A2?8.96cm2,A?25.76cm2a1?31.3cm,a2?58.7cm 取：Ix?47481,ix?42.93

WX1X?I18.9?3.1?12158 IX

W2X?65.1?3?697

主框架计算长细比：

?1280?11?33.4?34.5

缀条面积：4.89cm2

?21.69

2?34.52?27?4.89?36.2，查表得：??0.913

N?2E3.142?206?103??NEX??2169

?2A?237?3217975

11

??N??A?mM(1?N?)W1XNE

128440????0.913?2576

1?40.2?106N?73.21N2?f?205mmmm2128440(1??0.913)?21580003217975

?主框架整体结构安全。

②、主框架单肢验算： M?40.2KN?m，N?128.44KN

N1?Na2M128.44?0.58740.2????128.44KNaa0.90.9

N2?N?N1?128.44?105?23.44KN 肢1：

?l0x?900??l0y?1800

900?????37???x24.5???1800????45?y??40.4? 查表?min?0.878 ?

?肢1安全。 肢2：受拉

?肢2安全。

????128440N?87.08N2?f?205mmmm2 0.878?168023440N?26.16N2?f?205mmmm2 896四、底部绗架的计算 1、各杆件内力计算

脚手杆自重G1k=g1kH=0.1248×13=1.622KN

12

脚手板自重G2k=0.35×1.5×0.45=0.236KN 恒载Gk=G1k+G2k=1.622+0.236=1.858KN 活载Qk=3×1.5×0.45×2=4.05KN

桁架上弦节点作用力F=1.2Gk+1.4Qk= 1.2×1.858+1.4×4.05=7.9KN 各杆件内力（见附图）

2、最不利杆件验算

根据计算结果分析，最不利杆件为： 拉杆N1-3=N9-10=20.625KN

压杆NA-1=NB-10=23.7KN(此杆为竖向主框架竖肢) N4-6=N6-8=19.885KN N8-9=15.8KN

除压杆NA-1、NB-10外，其余杆件均采用Φ48×3.5钢管制作 （1）拉杆N1-3,N9-10

λ=l0/i=234/1.58=148<300 σ=N/A=20625/489=42N/mm2

λ=l0/i=150/1.58=95<150,ф=0.626

13

σ=N/фA=19885/(0.626×489)=65 N/mm2

λ=l0/i=180/1.58=114, ф=0.489 σ=N/фA=15800/(0.489×489)=66 N/mm2

y

6.3槽钢截面特性： A＝16.89cm2 Ix＝102.5cm4 Wx＝32.53cm3

60×80×4方钢截面特性： A＝60×80－52×72＝1056mm2

IX＝1/12×（60×803－52×723）＝942592mm4 iX＝

IX942562??29.88mm A1056IY＝1/12×（80×603－72×523）＝596352mm4 iY＝

IY596352??23.76mm A1056考虑AC杆最不利状态（拉杆）：

?C?0：

计算长度： LX＝500mm

?x?L500??16.73?[V]?150 ix29.88查表得：?min?0.992

N78.325?103????74.77N/mm2?0.95f?204N/mm2

?A0.992?1056安全！

考虑BC杆最不利状态（压杆）：

15

??N67.28?1000??63.71N/mm2?0.95f?204N/mm2 A1056安全！

AB杆最不利状态（压杆）：

??N47.58?1000??45.06N/mm2?0.95f?204N/mm2 A10562、剪力墙支座（1000支座;固定螺栓距LAB＝600mm）强度计算

支座受力分析图：

NK A NAB B NA N风 1 ○NAC NAD NBD D NCD NC C 相关参数： 钢材弹性模量： E＝206×103 N/mm-2 强度设计值折减系数： 按照薄壁型钢结构取 0.95 挠度设计值： L/150mm 薄壁型钢抗弯设计值：Q235 205N/mm2 支座连接杆采用2根6.3槽钢

16

6.3槽钢截面特性： A＝16.89cm2 Ix＝102.5cm4 Wx＝32.53cm3 ix＝2.45cm 考虑最不利状态：

?C?0：

NK?LAB?N风?LACA?N＝109.3KN/mm2 L

AC?A?0：

NNK?LABC?＝82.26KN/mm2

LAC计算长度：Ly＝1000mm ?y?Li?100024.5?40.82?[V]?150 y查表得：?min?0.739

N143.67?103???A?0.739?1056?184.1N/mm2?0.95f?204N/mm2

?该型支座能满足安全使用要求。

六、砼墙、梁、楼板受冲切承载力计算

在墙板砼强度达到C15等级时，允许爬架爬升，验算此时的墙、梁、板强度按下列公式计算：

17

f?0.6ftumh0

式中：f------局部荷载设计值

ft------砼轴心抗拉强度设计值

um------距局部荷载作用面积周边H/2处的周长

h0------截面有效高度

墙暂按200计算，h0?190mm，砼强度等级为C15时，砼抗拉强度设计值为

ft?0.98Nmm2，一个支座或斜拉杆传给墙、梁的集中荷载设计值为140KN。

墙、梁面受冲切承载力为：

f?0.6ftumh0?0.6?0.98?1340?190?156000N?156KN>140KN

∴墙、梁完全能满足安全使用要求。 七、主要连接件的计算

1、穿墙螺栓的计算（M30） Nv=Tsinα=37.016×sin720=35.204KN Nt=Tcosα=37.016×cos720=11.439KN Nc=T=37.016KN

Nvb=nvπd2/4fvb=1×3.14×302/4×130=91.845KN>Nv=35.204KN Ntb=πde2/4ftb=3.14×27.52/4×170=100.921KN>Nt=11.439KN Ncb=dΣtfcb=30×10×305=91.5KN>Nc=37.016KN

√(Nt/Ntb)2+(Nv/Nvb)2=√(11.439/100.921)2+(35.204/91.845)2=0.40<1 故满足要求

2普通螺栓连接的计算

1. 采用M16×45螺栓进行主框架、底部桁架的连接

18

2. 连接方式为杆轴方向的抗拉连接和抗剪连接，抗拉计算如下：

其中—螺栓的抗拉强度设计值 d—螺栓在螺纹处的有效直径

Nbt—受拉承载力设计值，查表得Nbt=26.6KN

=26.6×4/3.14×162=0.132KN/mm2，由于抗拉部位主框架的连接螺栓为双螺栓，所以取0.132×2=264N/mm2。

主框架自重3700KG×9.8=36260N

×A=264×201.1=53090.4N＞36260N,满足要求。 抗剪计算如下：

其中—螺栓的抗剪强度设计值 d—螺栓在螺纹处的有效直径

Nbv—抗剪承载力设计值，查表得Nbv=52.3KN nv—每一个螺栓受剪面数目

=4×52.3/2×3.14×162=0.2056 KN/mm2=205.6 N/mm2

×A=205.6×201.1=41366.7 N＞36260N,满足要求。 2、导向轮的计算

附着支座承受最大水平拉力(考虑最不利反风向荷载) R=(qwl2/2+Na1)/3=(0.486×92/2+84.18×0.2)/3=36.519KN 每个支座4个导向轮，每个导向轮轴(Ф25)承受剪力

19

V=36.519/4=9.13KN

τ=V/A=9130/(3.14×252/4)=19N/mm2

3、承重顶撑的计算（M30调节螺栓）

安全考虑一个顶撑承受整个架体竖向荷载（正常使用时是两个顶撑受力），顶撑与主框架承重杆最大角度720

顶撑杆承受轴压力N，=N/sinα=84.18/sin720=88.51KN

Ntb=πde2/4ftb=3.14×27.52/4×170=100.921KN> N，=88.51KN 故满足要求

本计算书参照如下规定进行计算：

1、?建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定? 建建〔2000〕230号 2、?建筑结构荷载规范? （GBJ9?87）

3、?冷弯薄壁型钢结构技术规范? （GBJ18?87） 4、?钢结构设计规范? （GBJ17?88）

挑 架 计 算 书

一、主要设计参数：

架体高度14.4米，跨度7.2米，宽度0.9米，架体立杆间距1.5米，步距1.8米，小横杆间距1.5米。爬架计算书计算参数：架体高度14.40米，跨度7.5米，14.4×7.5=108㎡＜110㎡其它采用原设计数值不变。

（1）荷载

20

1）恒载标准值GK

主框架及架体所采用的材料规格及截面特征参数为： 匚6.3 A=8.4cm2 φ48×3.2 A=4.89cm I=12.19cm 442Ix=51cm Iy=11.9cm ix=2.45cm iy=1.18cm Zo=1.36cm 4i=1.58cm W=5.08cm 3①采用φ48×3.2钢管的构件的长度： 立 杆：L=13×3×2=78ｍ；

大横杆：L=2×7×8.5=119 m(每根长度按8.5m计算）； 小横杆：L=9×7×1.2=76m (每根长度按1.2m计算）； 纵向支撑（剪刀撑）：L=4×剪刀撑计算)

架体结构边柱的缀条：横缀条7根，斜缀条6根，共两片。 L=2×(6×

130.92?()2?7?0.96)=41m

131382?()242?()23+4×3=61m(按单片

22水平支撑（水平剪刀撑）：L=2×(1.8+4×1.8?4)=39m

架体内的水平斜杆：L=3×4×护拦：L=2×9×3=54m

0.92?22=27m

采用?48?3.2管的构件的总长度为：

21

?L?78+119+76+61+41+39+27+54=495m

所用钢管的总重量为：G?=495×3.89=1926kg

采用匚6.3的架体构件为架体结构的边柱。长13m共四根。 所用槽钢匚6.3的总重量为：G 匚 =4×13×6.6=345kg 采用Φ48钢管的架体构件为架体结构的边柱，长13m共2根。 所用Φ48钢管的总重量为：GO =2×13×3.84=99.84kg

010则架体结构的自重为（对架体边柱考虑0的构造系数）：

G=G?+(G 匚 +G?）×1.1=1926+1.1×(345+99.84）=2510kg ②脚手板自重：

板宽0.9m，长8m,厚4cm，按原计算考虑有四步脚手板，脚手板为800Φkg/m的木材。

根据荷载规范木脚手板自重取0.35KN/ｍ。 ③安全网：

仍用原计算的数据但按面积比增大。

80

安全网的重量为：Gn=6?11×8×13=130kg

2

3

④固定支架及支座：

仍用原计算的数据但由于长度增加而相应增大。 固定支架及支座的重量为：固定支架重量减去1000kg

1000Gc=1.6×1.8-1000=130kg

永久荷载总表：

序号

构件 22

重量 备注 1 2 3 4 架体结构G 脚手板GP 安全网GN 支座GC 总计 2510kg 930kg 130kg 130kg 3700kg 2）施工活荷载标准值QK 根据荷载规范：

施工均布活荷载标准值

类别 装修脚手架 结构交手架 标准值（kN/m） 2 3 2备注 按照?建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定?第二章第九条： 结构施工按二层同时作业计算，使用状况时按每层3KN/ｍ计算，升降及坠落状况时按每层0.5KN/m计算；

装修施工按三层同时作业计算，使用状况时按每层2KN/ｍ计算，升降及坠落状况时按每层0.5KN/ｍ计算。

①.结构施工：

使用状态：3×0.8×8×2=38.4KN 升降、坠落状态：0.5×0.8×8×2=6.4KN ②.装修施工：

使用状态：2×0.8×8×3=38.4KN 升降、坠落状态：0.5×0.8×8×3=9.6KN

23

2

2

2

2

施工活荷载标准值QK取：38.4KN ③.风荷载

根据?建筑结构荷载规范?（GBJ9-87）:

Wk?k??s??z?wo

式中： k------风压折减系数，在取当地基本风压值时，取0.7；

?z------ 风压高度变化系数，按B类地区高100米的高层建筑上

施工考虑，取2.1；

?s------风荷载体型系数，其计算如下：

背靠建筑物状况全封闭取1.0?，敞开、开洞1.3? ?为脚手架封闭情况确定的挡风系数

??脚手架挡风面积脚手架迎风 面积0.65KNm2 WO ------ 标准基本风压，按照大连地区取降及坠落工况取

?风荷载

0.25KNm2

，升

Wk为：

Wk?k??s??z?wo＝1.0?0.32?2.1?0.65?0.31KN/m2

考虑架体外侧有安全网，增加挡风系数，所以将风荷载WK增加10％

?WK?1.1?0.31?0.35KN/m2

（2）荷载分项系数

静荷载： rG?1.2 活荷载： rQ?1.4 结构重要性系数： r0?0.9 可变荷载组合系数： ??0.85

24

荷载变化系数： r1?1.3 （使用工况） 荷载变化系数： r2?2.0 （升降及坠落工况） 二、架体结构的构件计算：

本节所计算的架体的构件主要包括脚手板、脚手架钢管强度的计算。

（1）脚手板强度计算： 脚手板取自重标准值为0.35

q?0.35?1.2?2?1.4?3.22KNm

KNm2，板上的活荷载为2

KNm2；

按跨度为1.5米的三跨连续梁进行计算，并考虑最不利的活荷载位置，

M?0.1?q?l2?0.1?3.22?1.52?0.72KN?m

1）强度计算：

11?b?h2??900?402?240000mm266M0.72?106N????3N2?fw?112mmmmW240000

W? ?脚手板的强度满足要求。

2）挠度计算：

qn?l3vv?0.99?[]100?E?Il 计算公式：l 式中：

mm211I?bh3??900?403?4800000mm41212qn?q?0.9?3.22?0.9?2.9Nm

25

E?9000N

v0.99?2.9?103?1.53?10611?v??????445?100?9?103?48?105?l??150 l ?脚手板的挠度满足要求。

（2）大横杆计算：

大横杆按跨度为1.5米，跨中承受一个集中力为P的三跨连续梁进行计算，并考虑连续梁活荷载的最不利位置。

p?1?3.22?1.5?2.42KN2 (计算值) 1?2.9?1.5?2.18KN2 (标准值)

pn?1）强度计算：

式中：

M?0.213pl?0.213?2.42?1.5?0.773KN?m??M?fW W?5.08cm3

M0.773?106N?????152.2N2?f?2053mmmm2W5.08?10

?大横杆强度满足要求。

2）挠度计算；

pnl2v?v??1.615???100EI?l? l 式中：

pn?1.59KNl?1.5mE?206?103Nmm2 I?12.19cm

4

26

v1.615?2.18?103?1.52?10611?v??????34?? l100?206?10?12.19?10317?l?150

?大横杆的挠度满足要求。

（3）立杆强度计算： 材料特征：采用φ48×3.5钢管 材料长细比：

??l01800??113.9?150i15.8

立杆符合安全要求。

三、架体结构的主框架计算 （1）荷载计算

恒载标准值Gk ：37.53KN 施工活荷载标准值QK 结构施工：

使用状态 ：3×0.8×8×2=38.4KN 升降、坠落状态 ：0.5×0.8×8×2=6.4KN 使用状态 ：2×0.8×8×3=38.4KN 升降、坠落状态 ：0.5×0.8×8×3=9.6KN 施工活荷载标准值QK取：38.4KN 在使用工况下单榀主框架的计算荷载为：

（37.53?1.2?38.4?1.4）?1.3?128.44KN

在提升、坠落工况下单榀主框架的计算荷载为：

（37.53?1.2?9.6?1.4）?2?116.96KN 在使用工况状态下风荷载为：

27

0.35?8?2.8KNm2

在升降及坠落工况状态下风荷载为：

0.25KNm2

（2）受力分析计算 边柱的几何尺寸：

1

900

2

x y 2 6.3 y 1

x 50 2

Φ48钢管 a1=313 a2=587 主框架承受的荷载作用在截面型心处，若将受力点移至槽钢侧，则等效附加弯矩为：

128.44?0.313?40.2KN?m

1）使用状态1，拆下C支座，风力向墙 ①、受力简图如图4-1

②、主框架受力如图4-2，主框架弯矩图如图4-3。

28

架框主架爬AAmBBCC 图4-1 图4-2 图4-3爬架受力简图爬架计算简图爬架弯矩图③、计算： ?X?0 HB?128.44KN

?MB?0

2.8?(8. N52?4.52)/2?40.2A?3??1.27KN

?MA?0

N?2.8?(7.52?5.52)/2?40.2B3?37.67KN

??Mx?12?2qx??M12?x?2qx?NA?(x?4.5)?M???M1qx2x?2?NA?(x?4.5)?NB?(x?7.5)?M 4-3

2）使用状态2，拆下C支座，风力背墙

29

0?x?4.54.5?x?7.57.5?x?13 主框架受弯矩方程组为：

主框架的弯矩图如图

①.受力简图如图4-4 ②、主框架受力如图4-5，主框架弯矩图如4-6。 爬架主框架AmBB ③.计算： ACC 图4-4爬架受力简图 图4-5爬架计算简图 图4-6爬架弯矩图?MB?0 40.2＋2.8?（7.52－5.52）/2NA?＝25.533　KN3 ?MA?0

2.8?(8.52?4.52)/2?40.2NB??10.87　KN3

主框架受弯矩方程组为：

0?x?4.512?M?qxx?2?12M?qx?NA?(x?4.5)?M ??x2?12?M??x2qx?NA?(x?4.5)?NB?(x?7.5)?M?

30

4.5?x?7.5 7.5?x?13

主框架的弯矩图如图4-6

3）因升降及坠落状态的计算荷载小于使用状态荷载，所以不用验算。

（4）主框架整体稳定验算： 1）在使用工况下主框架稳定验算 ①.主框架整体结构验算

M?40.2KN?m,N?128.44KNA1?16.8cm2,A2?8.96cm2,A?25.76cm2a1?31.3cm,a2?58.7cm,ix?42.93 取：Ix?47481

W1X?IX?1215818.9?3.1 IX?69765.1?3

W2X? 主框架计算长细比：

2

缀条面积：4.89cm

??N??A(1??1?1280?1?34.533.4

?2?34.52?27?N??NEX21.69?36.24.89，查表得：??0.913

?2E3.142?206?103?2169?2A??321797537?2

?mMN?)W1XNE

128440????0.913?2576

1?40.2?106N?73.21N2?f?205mmmm2128440(1??0.913)?21580003217975

31

?主框架整体结构安全。

②.主框架单肢验算： M?40.2KN?m，N?128.44KN

NNa2M1281?a?a?.44?0.5870.9?40.20.9?128.44KN

N2?N?N1?128.44?105?23.44KN ? 肢?l0x?9001：

?l0y?1800

????900?x??37??24.5?? ???y?1800?40.4?45??? 查表?min?0.878

??1284400.878?1680?87.08Nmm2?f?205Nmm2

?肢1安全。 肢2：受拉 23440

??896?26.16Nmm2?f?205Nmm2 ?肢2安全。

四、底部绗架的计算 （1）各杆件内力计算

脚手杆自重G1k=g1kH=0.1248×13=1.622KN 脚手板自重G2k=0.35×1.5×0.45=0.236KN 恒载Gk=G1k+G2k=1.622+0.236=1.858KN 活载Qk=3×1.5×0.45×2=4.05KN

桁架上弦节点作用力F=1.2Gk+1.4Qk= 4.05=7.9KN

32

××1.21.858+1.4 各杆件内力（见附图）

2、最不利杆件验算

根据计算结果分析，最不利杆件为： 拉杆N1-3=N9-10=20.625KN

压杆NA-1=NB-10=23.7KN(此杆为竖向主框架竖肢) N4-6=N6-8=19.885KN

N8-9=15.8KN

除压杆NA-1、NB-10外，其余杆件均采用Φ48×3.5钢管制作 1）拉杆N1-3,N9-10

λ=l0/i=234/1.58=148<300 σ=N/A=20625/489=42N/mm

λ=l0/i=150/1.58=95<150,ф=0.626

σ=N/фA=19885/(0.626×489)=65 N/mm

λ=l0/i=180/1.58=114, ф=0.489

σ=N/фA=15800/(0.489×489)=66 N/mm

33

2

2

2

2

2

2

五、正常使用状态下支座计算

支座计算说明：

爬架支座计算中，荷载取值均为最不利位置可能出现的最大值。以次验算支座刚度及稳定性。

（1）支座简图及受力分析图 受力分析如图五-1、2所示。

AEA64.22KN18.84KNEBB 图五-1支座简图 图五-1支座简图

（2）强度计算支座连接杆采用2根6.3槽钢

X6.3槽钢YYX6.3槽钢截面特性： A＝16.89cm Ix＝102.5cm

4 2

Wx＝32.53cm

60×80×4方钢截面特性：

34

3

A＝60×80－52×72＝1056mm

2

I＝1/12×（60×803

34

X－52×72）＝942592mmiX＝

IX942562A?1056?29.88mm I＝1/12×（80×603

－72×523

4

Y）＝596352mmiY＝

IYA?5963521056?23.76mm 考虑AC杆最不利状态（拉杆）：

?C?0：

计算长度： LX＝500mm

?Lx?i?50088?16.73?[V]?150 x29.查表得：?min?0.992

N78.325?103???A?0.992?1056?74.77N/mm2?0.95f?204N/mm2 安全！

考虑BC杆最不利状态（压杆）：

??NA?67.28?10001056?63.71N/mm2?0.95f?204N/mm2 安全！

AB杆最不利状态（压杆）：

?NA?47.58?10001056?45.06N/mm2?0.95f?204N/mm2 ?该型支座能满足安全使用要求。

六、砼墙、梁、楼板受冲切承载力计算

在墙板砼强度达到C15等级时，允许爬架爬升，验算此时的墙、

35

?

梁、板强度按下列公式计算：

f?0.6ftumh0

式中：f------局部荷载设计值

ft------砼轴心抗拉强度设计值 um------距局部荷载作用面积周边

H/2处的周长

h0------截面有效高度

墙暂按200计算，h0?190mm，砼强度等级为C15时，砼抗拉强度设计值为

ft?0.98Nmm2，一个支座或斜拉杆传给墙、梁的集中荷载设计值

为140KN。墙、梁面受冲切承载力为：

f?0.6ftumh0?0.6?0.98?1340?190?156000N?156KN>140KN

∴墙、梁完全能满足安全使用要求。

七、主要连接件的计算 （1）穿墙螺栓的计算（T30） Nv=Tsinα=37.016×sin72=35.204KN Nt=Tcosα=37.016×cos72=11.439KN Nc=T=37.016KN

Nv=nvπd/4fv=1×3.14×30/4×130=91.845KN>Nv=35.204KN Nt=πde/4ft=3.14×27.5/4×170=100.921KN>Nt=11.439KN Nc=dΣtfc=30×10×305=91.5KN>Nc=37.016KN √

2

b

b

b

2

b

2

b

2

b

200

(Nt/Nt)+(Nv/Nv)=

2

b2b2

√

(11.439/100.921)+(35.204/91.845)=0.40<1

故满足要求

36

（2）普通螺栓连接的计算

采用M16×45螺栓进行主框架、底部桁架的连接

连接方式为杆轴方向的抗拉连接和抗剪连接，抗拉计算如下：

其中—螺栓的抗拉强度设计值 d—螺栓在螺纹处的有效直径

Nt—受拉承载力设计值，查表得Nt=26.6KN

=26.6×4/3.14×16=0.132KN/mm，由于抗拉部位主框架的连接螺栓为双螺栓，所以取0.132×2=264N/mm。

主框架自重3700KG×9.8=36260N

×A=264×201.1=53090.4N＞36260N,满足要求。 抗剪计算如下：

其中—螺栓的抗剪强度设计值 d—螺栓在螺纹处的有效直径

Nv—抗剪承载力设计值，查表得Nv=52.3KN nv—每一个螺栓受剪面数目

=4×52.3/2×3.14×162=0.2056 KN/mm=205.6 N/mm

×A=205.6×201.1=41366.7 N＞36260N,满足要求。 （3）导向轮的计算

37

2

2

b

b2

2

2

b

b

附着支座承受最大水平拉力(考虑最不利反风向荷载) R=(qwl/2+Na1)/3=(0.486×9/2+84.18×0.2)/3=36.519KN 每个支座4个导向轮，每个导向轮轴(Ф25)承受剪力 V=36.519/4=9.13KN

τ=V/A=9130/(3.14×25/4)=19N/mm

（4）承重顶撑的计算（M30调节螺栓）

安全考虑一个顶撑承受整个架体竖向荷载（正常使用时是两个顶撑受力），顶撑与主框架承重杆最大角度72

顶撑杆承受轴压力N=N/sinα=84.18/sin72=88.51KN

Nt=πde/4ft=3.14×27.5/4×170=100.921KN> N=88.51KN 故满足要求

八、本计算书参照如下规定进行计算：

（1）建建〔2000〕230号?建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定?

（2）?建筑结构荷载规范?（GBJ9-87）

（3）?冷弯薄壁型钢结构技术规范?（GBJ18-87） （4）?钢结构设计规范?（GBJ17-88） 九、挑架荷载计算及简图： （1）搭设参数：

四层为一单元整体，立杆纵距L=1.5m,步距高h=1.8m,内立杆离建筑物外墙壁边线b1=0.3m,施工荷载QK=2KN/m,并考虑二层同时施工，

38

2

b

2

b

2

，

，

0

0

2

2

2

2

2

脚手架与主体结构连接点竖向间距h1=2.9m,水平距离L1=3m,设计挑架高度H=6步=11.6m。

（3）荷载计算：

1〗立 杆： 1.8×6×2×3.85 = 83.16kg 2〗小横杆： 1.4×6×3.85= 32.34kg 3〗大横杆： 1.5×4×6×3.85 = 138.6kg 4〗栏 杆： 1.5×2×6×3.85 = 69.3kg 5〗剪刀撑： 1.5×1.414×2×3.85 = 16.33kg 6〗扣 件： 61×1.35 = 82.35kg

7〗竹笆架板二层： 1.5×1×2×3×9 = 81kg 8〗密目网： 1.5×1.8×6×2 = 32.4kg

9〗施工荷载按架上四人同时操作，每人体重65kg，携带35kg瓷片、灰浆等材料。 4×〖65+35〗/2=200kg 考虑到二层同时施工 200×2×1.05×2=840kg 10〗16#槽钢自重： 4.5×19.75 =88.875kg ∑Q=1464.355kg （4）计算简图：

39

悬臂钢管计算简图

图 五

（5）内力计算：

经内力分析计算：P1 = P2 = ∑Q∕2=1464.355/2=732.178kg 1）按16#槽钢核算强度

IX=563.7cm WX=80.5cm [б]=1700kg/cm Y=5.52cm E=2.1×10kg/cmMA=Mmax=30P1+135P2

=30×732.178+135×732.178=21965.325+98844.03 =120809.355kg〃cm

б= MA/WX=120809.355/80.5=1500.74kg/cm﹤[б]=1700kg/cm 故强度是安全的。

2）按16#槽钢挠度核算

充许挠度：[f]=L/400=1350/400=3.375mm 由载荷产生挠度：f=f1+f2 P1产生挠度: f1= P1L1/3EIX

=(732.178×30)/(3×2.1×10×563.7)×10=0.0557mm P2产生挠度: f2= P2L/3EIX

=(732.178×135)/(3×2.1×10×563.7)×10=5.0726mm 总挠度f=f1+f2=0.0557+5.0726=5.128mm 故挠度不安全。

3）增加斜撑后，斜撑承P2荷载，16#槽钢挠度仅P1产生

40

3

6

33

6

3

2

2

6

2

2

2

2

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/anbg.html