附着式升降钢爬架爬架计算书********有限公司年月附着式升降钢爬架(RLRJ--A型)计算书审批表第一章计算书编制依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)《建筑施工工具式钢架爬安全技术规范》(JGJ 202-2010)《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)《钢结构设计规范》(GB50017-2011)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)《建筑施工现场环境与卫生标准》JGJ146-2004《建设工程施工现场消防安全技术规范》 GB50720-2011《建筑施工起重吊装安全技术规范》JGJ276-2012《建筑施工场界环境噪声排放标准》GB12523-2011《建筑施工安全技术统一规范》GB50870-2013《建筑施工企业安全生产管理规范》GB50656-2011《建筑施工升降设备设施安全检验标准》 JGJ305-2013《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号)第二章工程概况2.1工程概况爬架计算书一、总则本设计计算书对于总高在150m以下的高层建筑施工用RLRJ--A型附着式升降钢架爬的使用、升降、坠落工况中的架体结构、附着装置、安全装置的结构强度与刚度、抗倾翻稳定性、零部件强度与运动参数作出的力学、运动学计算。
本计算书的计算方法与计算结果亦适应于两跨以上的分段升降钢架爬,但不适用于单跨的单片升降钢架爬。
1、计算所采用的楼层相关信息如下5、主要技术参数RLRJ--A型附着式升降钢架爬的主要技术参数见下表,架体构造见下图RLRJ--A 型附着式升降钢架爬 单元结构示意图7、施工活荷载标准值S QK使用工况:结构施工: S QK = (2×3)×0.9×7 = 37.8kN装修施工: S QK= (3×2)×0.9×7 = 37.8kN升降工况: S QK= (2×0.5)×0.9×7 = 6.3kN坠落工况结构施工: S QK= (2×0.5)×0.9×7 = 6.3kN装修施工: S QK= (3×0.5)×0.9×7 = 9.45kN水平风荷载标准值W k=βzμzμs W0基本风压值,为0.40,取W0=0.40KN/m2,升降工况统一取W0=0.25KN/m2每张单片立网的面积为2.42×1.5=3.63m2,每张立网上共有23400个直径6mm的小孔。
孔面积共计6×8×3.14÷4×23400=1.18m2则立网的挡风面积=3.63-1.18=2.45 m2挡风系数ϕ=2.45÷3.63=0.67(密目安全立网的取值0.8)风荷载体型系数μs=1.3ϕ=1.3×0.817=1.06风压高度变化系数μz按B类地区150m的高层建筑施工考虑,取μz=2.38风振系数βz取1W k=βzμzμs W0=1×2.38×1.06×0.40=0.99KN/m2 (使用工况)W k=βzμzμs W0=1×2.38×1.06×0.25=0.618KN/m2 (升降工况)沿架体高度方向的风载线荷载为q w1=0.99×7=6.93KN/m (使用工况)q w2=0.618×7=4.33KN/m (升降工况)架体总高度H0 = 14.0(m)时,架体的机位静载为使用工况中: S GK=43.75KN+37.8KN=81.55KN升降工况中: S GK=43.75KN+6.3KN=50KN架体的荷载效应组合设计值使用工况中: S=1.2×34.172KN+1.4×37.8KN=94KN使用工况中: S=1.3×(1.2×34.172KN+1.4×37.8KN)=122KN升降工况中: S GK=2.0×(34.172KN+6.3KN)=80.8KN二、竖向主框架部分1、计算荷载主框架承受由水平支承桁架传递来的荷载,并加上主框架自重荷载,当架体总高度H0 = 14.0米, 跨度7米时,架体的荷载效应组合设计值:S=122KN (使用工况)计算主框架独立单元时内外排之间按1:1的比例平均分配。
主框架立面受力示意图 主框架截面示意图2、验算架体整体稳定计算(受弯悬臂部分)2215.2025.102cm cm A =⨯=224.146.5cm A =÷=A=20.5+1.4=21.92cmm A A A A A S a 045.09.21703.04.1)043.066.0(021211=⨯=++⨯+⨯==b=0.703-0.045=0.658m I 1=2×50.8cm 4=101.6 cm 4I y 槽=[11.9+(1.36+2.5)2 ×10.25]×2=137.8×2=275.6 cm 4 I y 扁通=14.1 cm 4Iy=275.6+12.18=287.8cm 4Ix=(14.1+65.82×1.4)+(101.6+4.52×10.25)=29578 cm 4 W 1X =maxy Ix=122415.35.429578=+ cm 3 W 2X =max y Ix =3954.28.6529578=+ cm 3W 1Y =max y Iy =27.4445.28.287=+ cm 3r x =36.849.2129578==AIx cm r y=2.139.218.287==AIy cm按弹性工作阶段计算时γx=γy=1.0 等效弯矩系数mx β=1.0 压杆的柔度-长细比λx=x r L 0= 84.366002⨯ =32.6 压杆的柔度-长细比λy=yr L 0= 2.136002⨯ =91桁架容许长细比[λ]=150双肢缀条结构的换算长细比 λ0x=5.209.21276.3227212+=+A A χλ=35 查表得轴心受压构件稳定系数ϕ=0.903N EA N x Ex 3284392351.1219020600014.31.12222=⨯⨯⨯=='λπM 1X =6.93×6×3=125KN.m ( 弯矩最大处在架体悬臂端的根部) 实腹式整体架体弯矩作用平面内的稳定验算)4.32841228.01(1012241101250.12179903.010122)8.01(36311-⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=-+=x E xx xmx x N N W M A Nγβϕσ)(2053.1673.10562MPa f MPa c =<=+=σ主框架架体强度验算满足要求3、主框架单元验算因使用工况下主框架荷载最大,所以取使用工况下的一个进行计算,全部荷载简化为由一个框架单元承受,因主框架是由多个单元构成,单个单元能满足承载要求时,多个单元组合承载能力也能满足承载要求。
受力分析简图如左图所示:根据本计算书计算得S=122KN (使用工况)计算主框架独立单元时内外排之间按1:1的比例平均分配(外排多扶手杆,内排多操作层的悬挑杆)。
S 外=S 内=122KN ÷2=61KN沿架体高度方向的风载线荷载为q w1==6.93KN/m (使用工况)p=6.93KN/m ×1.8=12.5KN 按JGJ202规范4.1.7要求,考虑附加荷载不均匀系数 γQ =1.3后:P=12.5×1.4×1.3=22.75kN 承载验算节点1: 0=∑i X , 021=+-N P ,)(75.2221kN N -=- (压)0=∑i Z , 031=-N节点3: 0=∑i Z , 05.26cos 23=-⨯-外S N)(16.68895.06123kN N =÷=- (拉);0=∑i X , 05.63cos 4323=+⨯+--N N P ,)(16.5375.2241.3043kN N -=--=- (压)压杆校核:杆件型号:扁通60*30*3mm ,杆件计算长度L =600mmA =560mm 2 i =14.1mmλx =λy =600/14.1=42.6< [λ]=150查规范附录A 得 ϕ =0.829)( MPa f AN c YY <=ϕσ )205( 6.129560829.01016.533MPa f MPa N A N c =<=⨯⨯==ϕσ满足要求拉杆校核:)205( 3.1515601016.633MPa f MPa NA N c =<=⨯==σ满足要求 三、架体验算1、立杆:外排立杆:扁通80*40*3 最大受力为P 2=9.7kN (引自第8页),因此只须验算受力最大的外立杆稳定性。
参数同上ϕ=0.489考虑附加安全系数 γ1=1.43后:N =1.43×9.7=13.87kN 压杆稳定性验算如下:)( MPa f A N c YY <=ϕσ)205( 7.41680489.087.13MPa f MPa KN A N c =<=⨯==ϕσ 立杆稳定性验算满足要求2、架体水平杆:架体水平杆按使用工况最大的单层活荷载标准值进行计算,取使用工况下的结构施工,同时作业层数为3层,每层活荷载为3.0KN/m 2。
单跨内的均布荷载标准值:大横杆38.4N;小横杆38.4×1.5/(2×1.5)=19.2N;脚手板350×0.9/2=157N .G k =38.4+19.2+157=214.6N Q k =3000×0.45=1350N 单跨内的均布荷载设计值q=1.2G k +1.4Q k =1.2×214.6+1.4×1350=2147.5N/mM=1/8× q ×L 2=1/8×2147.5/1000×15002=0.6×106N ·mm 则水平杆截面应力如下:)205( 851004.7.106.0336MPa f MPa mm mm N W M c =<=⨯⨯==σ满足要求 简支均布荷载水平杆跨中挠度如下:工程力学P397mm mm EI ql y 102.2109.261020638415001475.2538454344max <=⨯⨯⨯⨯⨯⨯== 满足要求四、附墙支座及固定螺栓验算1、由前计算结果知,各工况中附着支座的计算荷载如下: (1)使用工况: G = 122KN(2)升降工况: G 升=80.8KN 只验算使用工况 1、附墙支座验算附墙支座示意图此种支座用[6.3槽钢制成,使用穿墙螺栓,每个支座在F 位置上安装两根螺栓,每端各用一个厚螺母固定压紧。