1、第一章 工程概况及设计依据第一节 工程概况序号项 目内 容1工程名称国美家园一期A区2工程地址朝阳区青年路115号3建设单位北京鹏润房地产开发有限责任公司4设计单位中天王董国际工程设计顾问有限公司5监理单位北京英诺威建设工程管理有限公司6监督单位北京市建设工程质量监督总站7施工总包中铁十六局集团有限公司8合同工期2004年9月25日2005年8月1日9质量要求工程质量合格第二节 设计依据（1） 标准层平面图（2） 安装操作规程和导轨式爬架技术指标（3） 建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）（4） 建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定（5） 建筑施工高处作业安全技术规程（JGJ80-91）（62、） 建筑安装工人安全技术操作规程（7） 建筑现场临时用电安全技术规范（JGJ46-88）第二章 导轨式爬架简介XHR-01型导轨式爬架是高层建筑外架工程的成套施工设备，它只需搭设一定高度（一般4至5层楼层高）便可满足施工要求。它在每个提升点（机位）处设置了足够强度和刚度的竖向主框架，在架体底部设置了底部承力桁架，以承受和传递竖向和水平荷载，确保了架体的整体性；它独创了导轨、导轮机构，有效地解决了防倾覆问题, 保证了架体升降平稳；独创的防坠落控制系统，不论何种原因产生动力失效时, 均能迅速将架体锁定在固定的导轨上。由于导轨同建筑结构之间有五层连接,抗风载能力强。桁架轨道式爬架由由架体、升降承力结3、构、防倾防坠装置和动力控制系统四部分构成。结构简单合理、使用方便安全且经济实用。架体部分，提升点处设置竖向主框架，竖向主框架底部由水平支承桁架相连；承力结构和防倾防坠装置安全可靠，受力明确；动力控制系统采用电动葫芦，并固定在架体上同时升降，避免频繁摘挂，方便实用。第一节 爬升原理在建筑结构四周分布爬升机构，附着装置安装于结构剪力墙或能承受荷载的梁上，架体利用导轮组通过导轨攀附安装于附着装置外侧，提升葫芦通过提升挂座固定安装于导轨上，提升钢丝绳穿过提升滑轮组件连在提升葫芦挂钩上并吃力预紧，这样，可以实现架体依靠导轮组沿导轨的上下相对运动，从而实现导轨式爬架的升降运动。1 性能指标序号项 目性能指4、标1架体宽度0.9m2架体高度16.4m3离墙距离4电动葫芦5T 功率500W5升降速度9cm/min6架体步高及柱距最大1.8m7附着最大间距7.2m8荷载要求结构施工时，两作业面，每层不超过3KN/m2装修施工时，三作业面，每层不超过2KN/m2作业面超过三层时，垂直投影面积单位荷载不超过6KN/m22 性能特点 同一附着点多层多点附墙； 具备防外倾及导向功能； 具备防止坠落装置； 具备竖向主框架及水平承力框架； 爬架一次性安装，操作简便，材料成本低；3 爬架工程工期及施工范围（以合同为准）工期：按照主体施工单位主体及装修施工工期确定。施工范围：爬架主要进行装修阶段的施工；爬架到顶后进行下5、降。从 3开始搭设爬架，爬升至 27 层第三章 施工方案第一节 平面设计平面图主要反映导轨式爬架平面整体布局、预埋点平面位置以及爬架内排立杆离墙距离。本工程8#楼设计导轨式爬架 62 套，共分为7段提升，具体分段位置为1-11点、12-20点、21-31点、32-37点、38-47点、48-57点、58-62点（见：XHR-G05-037-01）9#楼设计导轨式爬架 75 套，共分为7段提升，具体分段位置为1-10点、11-18点、19-28点、29-38点、39-48点、49-62点、63-75点（见：XHR-G05-037-02）第二节立面设计架体外排高度14.6m，架体中心宽度0.9m，6、架体步高1.8m，架体底面距离楼面0.9m，导轨接头距离上层楼面为2m。竖向主框架配置数量：主框架11节+主框架22节。（见：XHR-G05-037-03至XHR-G05-037-04）第三节 预埋设计1、预埋件预埋时须依据“爬架平面布置图”中平面预埋位置及立面预埋位置进行逐点放线预埋。（图一）2、预埋件制作利用4840 PVC管作为预埋件,长度为相应点位处墙厚（梁厚），利用1016钢筋固定连接。要求两根PVC管平行，钢管中心距保证150mm。(1) 预埋尺寸要求项 目尺寸要求预埋孔中心距150mm临近两层预埋孔垂直偏差20mm多层累积预埋孔垂直偏差50mm同一预埋处两孔水平偏差10mm注：若7、预留孔偏差超过20mm，必须调整后方可安装导轨。 (2) 预埋件的埋设预埋时预埋件与结构配筋点焊或绷扎，防止浇注时预埋件位置偏移。预埋件两端须利用海绵、泡沫、锯末、胶带封堵，防止浇注时注入水泥。第四节 导轨式爬架安装流程1、安装工艺流程2、安装次序（1）首先搭设组装平台，平台标高在3层顶板下返900mm处。在组装平台上组装爬架。要求组装平台：a.距爬架外排立杆300 mm。b.外沿设1.5 m高防护拦杆。c.稳固且能承受3KN/m2的均布荷载。（2）将提升底座摆放在提升点处,在安装底座时，先复核附墙点处结构尺寸和爬架平面布置图是否相符。摆放底座时，把放制动轨的一端面向建筑物，不要摆反；底座离墙8、距离宜从安装穿墙螺拴处直接量取，以避免差错。底座定位后，应与楼内支撑架或其它固定物拉结，防止移位。（3）脚手架搭设a.提升底座上插放四根立杆，要保持良好的垂直度，要随时检查内侧立杆离墙距离是否正确。b.基本尺寸及要求:立杆纵距1.50米，大横杆步距1.80米，架宽0.9米。相邻大横杆接头应布置在不同立杆纵距内。最下一步大横杆和小横杆使用双排杆，以保证架体整体刚度。相邻立杆接头不得在同一步架内。c.脚手架每搭设二步,在窗洞处应与楼内支撑架或其它固定物拉结,确保脚手架稳定。d.脚手架外立面满搭剪刀撑。e.脚手架底层满铺脚手板，以上每隔两步架铺设一层，共铺设四道脚手板。脚手板用铁丝与钢管扎牢。f.脚9、手架外侧及底部挂密目安全网。底部要与墙面实现全封闭，小横杆向内挑350mm，350mm范围内制作翻板。 g.所有扣件连接点处须涂白色油漆，以观察脚手架结点处扣件是否滑移。（4）升降承力结构的安装a. 预留穿墙螺栓孔,确保预留孔位置准确。预留孔水平绝对偏差应20 mm（相对于定位轴线）；两预留孔水平相对偏差应20 mm（水平投影差）；预留孔垂直偏差应20 mm（相对于梁底）。b.安装升降承力结构在脚手架搭设一层高度时,开始安装升降承力系统。将第一根横梁用穿墙螺栓安装在墙上，然后安装斜拉钢丝绳。在结构施工上升一层时,安装第二根横梁。在第一根横梁与第二根横梁之间安装竖拉杆和斜拉杆。开始安装导轨,使其10、位于横梁上的导轮之间。随着结构施工上升,安装第三根横梁。在第二根横梁与第三根横梁之间安装竖拉杆和斜拉杆。c.安装注意事项：葫芦要严格按设计位置悬挂，避免脚手架升降时葫芦刮到横梁。(5)动力及控制系统的安装a.使用电动环链葫芦时，应遵守产品使用说明书的规定。b.葫芦使用前应检查、清洗，加机油、黄油，发现部件损坏应及时更换。c.葫芦环链须定期用钢丝刷刷净砂浆等赃物，并加刷机油润滑。要采取防水、防尘措施。d.在葫芦悬挂处的同层脚手架上安置电动控制台，要搭一小房间加锁，防止无关人员进入，并能遮风避雨。e.控制台应设漏电保护装置。f.三相交流电源总线进控制台前应加设保险丝及电源总闸。g.升降动力线必须用11、四芯（41mm2）胶软线，其中一芯接地；动力线沿途绑扎在钢管上时，须作绝缘处理。h.要避免升降动力线在升降中拉断。i.所有葫芦接通电源后，必须保持正反转一致。3、爬架升降措施（1）爬架升降流程：（2）将葫芦挂好并进行预紧，各葫芦环链松紧程度应一致。（3）进行升降前的检查，并填写爬架升降前检查记录表（4）除操作人员外，其他人员不得在脚手架上滞留。建筑物周围20米内严禁站人，并设专人监护。（5）松开斜拉钢丝绳，解除脚手架与建筑物之间的约束。（6）各提升点要速度均匀，行程一致。（7）要加强升降过程中检查，主要内容有:a.升降是否同步。当相邻两点行程高差大于50mm时，应停止升降，通过点控将架子调平。12、b.支架是否出现明显变形。若变形明显，应停止升降，找出原因，及时进行处理。c.检查葫芦运行是否正常，链条是否翻链，扭曲。d.是否有影响升降的障碍物（升降前检查时就应该排除掉）。(8)升降到位后，在底座处用483.5 钢管顶住墙壁，然后紧固斜拉钢丝绳，恢复脚手架与建筑物之间的约束。(9)进行升降后的检查，并填写爬架升降后加固检查记录表。4、爬架的使用（1）在爬架升降作业完毕，并填写爬架升降后加固检查记录表后方可使用。（2）爬架允许有三个操作层同时作业，每层施工荷载不超过2KN/m2。（3）所有与爬架有牵连的其它设施（如卸料平台等），在使用时应由建筑结构独立承担其引起的荷载，单独卸载（见附图九）。13、（4）爬架不得施加集中荷载（如在爬加上集中摆放几台电焊机等），不得施加动荷载（如塔吊吊大模板时挂、撞爬架等）。（5）外墙模板不得以爬架作为加固支撑。（6）禁止下列违章作业:利用爬架吊运物品；在爬架上推车；在爬架上拉结吊装缆绳；拆除爬架部件；起吊时碰撞扯动脚手架。第五节 桁架导轨式爬架的拆除（1）爬架拆除是爬架使用中最后一个环节，要克服松一口气的想法，要思想上重视、管理上到位，现场应安排专人负责，统一指挥，杜绝各行其是。应分工明确，避免随心所欲。装修爬架下降到拆除平台位置拆除，影响室外电梯安装的则需要高空拆除。（2）先搭设拆除平台，要求满足：a.台面靠近爬架底座，使爬架坐落在拆除平台上。b.外沿14、距爬架外排立杆300mm；外沿设1.2m高防护拦杆。c.调紧斜拉钢丝绳,将脚手架连墙加固。d.在拆除前清除脚手架上的杂物、垃圾。e.拆除人员佩戴三宝, 拆除区域设警戒线，无关人员不得进入。f.拆除顺序应遵循以下原则：先拆上后拆下、严禁上下同时拆。先拆外侧后拆内侧、严禁内外同时拆。先拆钢管后拆爬架升降设备。先拆两提升点中间后拆提升点。架体拆完后再拆除斜拉钢丝绳。(3)拆除一般按以下顺序：第一步：拆第三节主框架高度范围内脚手板、安全网、拆横杆、立杆、剪刀撑后，拆除第三节主框架。第二步：拆第二节主框架高度范围内脚手板、安全网、拆横杆、立杆、剪刀撑后，拆除第二节主框架；随后拆除最上一根横梁及与之相连的15、竖拉杆、斜拉杆、斜拉钢丝绳。第三步：在水平支承框架上层里外侧、下层里外侧用通长钢管加固，为整体拆除起吊作准备。第四步：松开水平支承框架与第一节主框架的连接螺栓，用塔吊整体吊至地面拆除。第五步：拆除下层斜拉钢丝绳，将第一节主框架与底座用塔吊整体吊至地面拆除。第六步：拆除最最后两根横梁及与之相连的竖拉杆、斜拉杆。第四章 质量保证措施1、确保穿墙螺栓预留孔埋件位置准确。(1)预留孔水平绝对偏差应20 mm（相对于定位轴线）；(2)两预留孔水平相对偏差应20 mm（水平投影差）；(3)预留孔垂直偏差应20 mm（相对于梁底）。2、导轨（竖向主框架）垂直偏差不应大于5，且不应大于60mm。 3、脚手架基16、本尺寸及注意事项:(1)立杆纵距1.50米，大横杆步距1.80米，架宽0.9米。(2)相邻大横杆接头应布置在不同立杆纵距内。(3)相邻立杆接头不得在同一步架内。4）架体搭设完毕，试提升一层后，由总包方组织验收。第五章 安全使用措施在爬架使用过程中，应认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针。1.施工人员应遵守现行建筑施工高处作业安全技术规范、建筑安装工人安全技术操作规程的有关规定。各工种人员应基本固定，并持证上岗。2.施工用电应符合现行建筑现场临时用电安全技术规范（JGJ46）的要求。3.架体外侧用密目安全网围挡并兜过架体底部，底部还应加设小眼网，密目安全网和小眼网都应可靠固定在架体上。4.物料平17、台应单独设置、单独升降，不得与爬架共用传力杆。5.爬架在六级以上大风、下雨、下雪、浓雾及夜间禁止进行升降作业。6.落实安全检查工作，特别是升降前和升降后固架检查，认真进行检查记录。7.提升前钢丝绳预紧过程中，应避免引起过大超载。8.升降作业过程中，必需统一指挥，分工明确，指令规范，并配备必要巡视人员。9.在进行升降作业时，外架上不得进行施工作业，无关人员不得滞留在脚手架上。10.升降作业过程中，应防止电动葫芦发生翻链、绞链现象。11.穿墙螺栓的位置一定要准确，爬架升降时,应随时检查导轨是否过度挤压横梁或脱离导轮约束。12.升降到位后，脚手架必需及时固定，在没有完成固定工作并办交接手续前，脚手架18、操作人员不得下班或交班。13.在拆装时要随时检查构件焊缝状况、穿墙螺栓是否有裂纹及变形。14.滑轮、各导轮及所有螺纹均应定期润滑，确保使用时运动自如，装拆方便。15.升降控制台应专人进行操作，禁止闲杂人员进入。16.在使用过程中，脚手架上的施工荷载需符合设计规定，严禁超载，严禁放置影响局部杆件安全的集中荷载。建筑拉圾应及时清理。17.爬架只能作为操作架，不能作为外模板的支模架。18.不得随意减少、移动、拆除爬架的零部件。第六章 工程材料计划8#楼（1）提升机构配套构件序号名称规格数量单位备注1提升滑轮组件标准60套碗扣式2套用于1、4号点2提升挂座标准62套3导轮组标准300件夹板式10件用于19、1、4号点4导轨L=2.88米/根310根5拉杆座标准620个6连墙挂板标准310块单眼1块用于手动葫芦S2点7限位锁标准62套8锁夹标准124片9垫板1001008623块3块用于手动葫芦10可调拉杆特I型280根I型270根II型80根11T型钢梁L=2000mm5根T型钢梁L=1000mm31根一根用于S2点T型钢梁L=500mm10根三角钢梁L=1300mm15根三角钢梁L=800mm95根三角钢梁L=500mm15根12销轴20551250件2068260件13穿墙螺栓T24430623套墙厚：250mm（2）辅 料序号名称规格数量单位备注1电动葫芦5T7M38台2手动葫芦5T6M220、台用于SI、S2点3插头38个4转接箱62个5电控箱xk03-11台线控电缆：60米6电缆线623421480米周长：399.2 m41238根6米/根7开口销4361520件8花篮螺栓M24-OO248根9钢丝绳15.5 619248根L4.5米/根19.5 63762根L11.5米/根15.5 6192根L0.6米/根（编圈）10锁具卸口M242件用于SI、S2点11斜撑连接件1件用于9号点11绳卡Y151488个Y20496个12螺栓M1290125套M1640125套M1680600套(两母)M20406150套M209060套M2490340套(两母)（3）竖向主框架序号名称规格数量21、单位备注1主框架11.8m60节2主框架23.6m120节3廊道斜杆120根4碗扣立杆3m6根用于1、4号点（4）水平桁架水平桁架(一)序号名称规格数量单位备注1中间框架169个2两通立杆11根3三通立杆(左)64三通立杆(右)65四通立杆6水平桁架(二)规格标准横杆(H)非标准横杆(FH)标准斜杆(X)非标准斜杆(FX)180085193319150018325792512001262252229002351797179#楼（1）提升机构配套构件序号名称规格数量单位备注1提升滑轮组件标准75套2提升挂座标准75套3导轮组标准375件4导轨L=2.88米/根375根5拉杆座标准750个6连墙挂22、板标准375块单眼2块7限位锁标准75套8锁夹标准150片9垫板1001008754块4块用于手动葫芦10可调拉杆特I型310根I型350根II型90根11T型钢梁L=2400mm5根T型钢梁L=2000mm5根T型钢梁L=1000mm25根T型钢梁L=700mm1根用于S6点T型钢梁L=500mm10根三角钢梁L=2000mm10根三角钢梁L=1800mm10根三角钢梁L=1300mm35根三角钢梁L=800mm85根三角钢梁L=500mm20根12销轴20551510件2068310件13穿墙螺栓T24430754套墙厚：250mm（2）辅 料序号名称规格数量单位备注1电动葫芦5T7M4523、台2手动葫芦5T6M4台3插头45个4转接箱74个5电控箱xk03-11台线控电缆：60米6电缆线623421530米周长：449 m41245根6米/根7开口销4361820件8花篮螺栓M24-OO300根9钢丝绳15.5 619300根L4.5米/根19.5 63775根L11.5米/根15.5 6193根L0.6米/根（编圈）10锁具卸口4件用于S3、S4点11绳卡Y151800个Y20600个12螺栓M1290155套M1640155套M1680750套(两母)M20407600套M209075套M2490410套(两母)（3）竖向主框架序号名称规格数量单位备注1主框架11.8m75节24、带后焊板1节2主框架23.6m150节3廊道斜杆150根（4）水平桁架水平桁架(一)序号名称规格数量单位备注1中间框架189个2两通立杆16根3三通立杆(左)124三通立杆(右)125四通立杆13水平桁架(二)规格标准横杆(H)非标准横杆(FH)标准斜杆(X)非标准斜杆(FX)18001173342331500237231072312001382258229003231912619第七章 荷载计算按照附着式升降脚手架设计和使用管理办法规定, 脚手架架体、竖向主框架、水平支撑桁架、附着支承装置按“概率极限状态法”进行设计，承载能力极限状态材料强度取设计值，使用极限状态材料强度取标准值；吊具、索具25、按“容许应力法”进行设计。计算单元的选取原则是符合附着式升降脚手架设计和使用管理规定。1）桁架导轨式爬架设计支承跨度6.6m,选择计算单元的跨度为6.6m。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84.5m2。故选取计算单元的架体全高与支承跨度乘积84.5m2，此时风荷载最大。综上所述, 本设计计算书选取一支承跨度6.6m的一榀脚手架作为计算单元。1）恒载(标准值) 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、主框架、底部支撑桁架、安装在脚手架上的爬升装置自重。（1）脚手架结构自重:立杆：23（13.6 26、m-1.8m）38.4N/m=2.53KN大横杆:286.6m38.4N/m=4.05KN扶手栏杆:76.6m38.4N/m=1.77KN小横杆:241.4m38.4N/m=1.29KN剪刀撑：212.82m38.4N/m=0.99KN扣件：每根立杆对接扣件2个，每根大横杆、扶手栏杆直角扣件5个、对接扣件1个，每根小横杆直角扣件2个；剪刀撑每根旋转扣件7个。直角扣件：（235+242）13.5N/个=2.20KN旋转扣件：2714.6N/个=2.04KN对接扣件：（62+231）18.5N/个=0.65KN脚手架结构自重（以上合计）:G=15.52KN（2）安全网自重: G=0.01KN/m827、4.48 m=0.84KN（3）脚手板(挡脚板)自重: 脚手板重量:0.35KN/m(1.20m6.6m)3=8.32KN 挡脚板重量:0.14KN/m(0.20m6.6m)3=0.55KNG =8.32KN+0.55KN=8.87KN（4）电闸箱、电控箱自重:G=2.00KN（5）主框架自重：G=5.23KN（6）底部支撑框架：G=3.06KN（7）安装在脚手架上的爬升装置有底座和吊点横梁。G=1248.0 N +152.6N =1.40KN以上各项合计为恒载(标准值):G= G+G+ G+G+G+ G+G =36.92KN2）活载(标准值)（1）施工荷载在使用工况下，结构施工时按两层（每层28、3 KN/m）计算，装修施工时按三层（每层2 KN/m）计算，且两种情况下，施工荷载总和均不得超过6 KN/m；在升降工况下，施工荷载按0.5 KN/m计算。a.在使用工况下, 施工荷载按6KN/m计算:Q =6KN/m(6.6m1.2m)=47.52KNb在升降工做状况下, 施工荷载按0.5KN/m计算: Q =0.5KN/m(6.6m1.2m)= 3.96KN(2)风荷载计算按编制建筑施工脚手架安全技术标准统一规定=0.7式中: 风荷载体型系数,脚手架外挂密目安全网。挡风系数=0.5, =1.3=0.65。 风压高度比系数。按地面粗糙度b类,200m高空考虑,=2.61。 基本风压,取=029、.35kN/m。风荷载标准值: =0.7=0.70.652.610.35kN/m=0.42kN/m3）升降承力结构构件计算（1）受力分析升降承力结构是由横梁和竖拉杆、斜拉杆通过铰联接，并由穿墙螺栓附着在建筑物上的一次超静定结构。其受力特点是：在提升的状况下,架体荷载由提升钢丝绳以集中荷载的形式作用于底层横梁外端。附墙的三层横梁兼具导向功能，同时横梁、穿墙螺栓还受风荷载水平作用。升降承力结构受恒载+施工荷载+风荷载共同作用。各荷载标准值取值如下：恒载G= 36.92KN施工荷载Q=47.52KN风荷载WK=0.42kN/m84.4m2=35.45KNc在计算简图中，横梁附墙用的穿墙螺栓简化为铰支30、座，此简化偏于安全；鉴于竖拉杆受力与层高无关，而横梁和斜拉杆受力与层高大小成反比，与横梁长度成正比，层高3.9m，横梁长度3.2m。风荷载对墙面表现为压力时，对横梁形成压力，它与恒载+施工荷载对横梁产生的压力叠加，是横梁最不利受力状态。风荷载作用由三根横梁共同承担，为安全计，乘不均匀系数1.5，每根横梁因风荷载产生的压力为：（压）风荷载对墙面表现为吸力时，穿墙螺栓产生拉力峰值，是穿墙螺栓最不利受力状态。风荷载作用由三对穿墙螺栓共同承担，为安全计，乘不均匀系数1.5，每对穿墙螺栓风荷载产生的拉力为：（拉）风荷载对竖拉杆和斜拉杆没有影响。各荷载标准值作用下内力见下表（单位：kN）杆件及受力类别恒 31、载施工荷载风荷载杆件轴力横梁0017.72（压）13.85(压)1.49(压)17.72（压）13.85(压)1.49(压)17.72（压）斜拉杆23.08(拉)2.48(拉)23.08(拉)2.48(拉)竖拉杆0018.46(拉)1.98(拉)穿墙螺栓A点18.461.9813.85(拉)1.49(拉)17.72(拉)C点18.461.980017.72(拉)E点0013.85(压)1.49(压)17.72(拉)4）横梁稳定计算（1）内力组合从内力表中知：在恒载+施工荷载共同作用下，横梁CD、EF受压值同为最大，这里以横梁EF为计算对象。内力组合设计值算式为：式中：0结构重要性系数，0=0.32、9G、Q恒载、活载分项系数，G=1.2,Q=1.4d动力系数, d=1.05yC施、yC风施工荷载、风荷载的组合值系数，其值均为0.85。Kj荷载变化系数，Kj=2.0NG、NQ施、NQ风恒载标准值、施工荷载标准值、风荷载标准值对横梁EF产生的拉力。NEF=0.9(1.21.052.013.85 kN+1.40.851.052.01.49 kN+1.40.8517.72kN)=53.76 kN（2）横梁稳定计算横梁的最大计算长度: L=2.1m14号工钢:A=21.5cm iy=17.3mm =0.488 （3）导向轴计算横梁腹板上焊两滚筒，用于安装导向轴（f33、Q235）。导向轴上设f4233、4滚套，导轨在导向轴约束下垂直升降，防止架体向内、外倾覆。还承受风荷载作用并通过横梁将其传至建筑物上。导向轴对称布置在横梁两侧，悬臂长度l=60mm。风荷载由两侧导向轴分担（计算风荷载已乘不均匀系数1.5,故偏于安全）。剪力： 弯矩：M=Ql=8.86kN60mm=531.6 kN mm导向轴（f33、Q235）截面特性如下：A=854.87mm2Wz=3526.3 mm3因此： fv=120N/mm2（4）拉杆计算斜拉杆与竖拉杆相比,长细比及所受拉力均较大，将其作为计算对象。a.长细比验算拉杆杆身为424无缝钢管，查表可得，其回转半径I=13.51mm =350拉杆允许计算长设计中拉杆计算长34、度均小于此值。b.内力组合：式中：0结构重要性系数，0=0.9G、Q恒载、活载分项系数，G=1.2,Q=1.4d动力系数, d=1.05yC施施工荷载的组合值系数，其值均为0.85。Kj荷载变化系数，Kj=2.0NG、NQ施恒载标准值、施工荷载标准值对拉杆产生的拉力。见上表NG=23.08KN NQ施=2.48KNN=0.92.01.05（1.223.08kN+1.40.852.48kN）=57.92kNc.套管强度计算424无缝钢管截面积A=477.28mm d.螺杆强度计算螺杆净截面积 e.螺纹牙强度计算外螺纹剪应力: 式中：KZ荷载不均匀系数，d1外螺纹小径，d=24mmb螺纹牙根部宽度35、，b=0.65z=3.9mmz螺纹圈数，z=6外螺纹弯曲应力: 式中：h螺纹牙工作高度，h=3mmf.焊缝强度计算1.22f =1.22160N/mm=195N/mm式中：hf焊缝高度，hf=5mmlf焊缝长度，lf =3.14d=3.1437mm=116.18mmg.连接销轴强度检算横梁与拉杆是通过销轴连接的,销轴为Q235钢,规格20。=92.2N/mmf=125N/mm(5)穿墙螺栓计算桁架导轨式爬架高四层，有三层附墙，每层附墙有2根M30穿墙螺栓（Q235A，普通螺栓），计6根M30穿墙螺栓。M30穿墙螺栓参数及承载力设计值如下：螺纹处有效面积：A=560.6mm受剪承载力设计值：N=36、nf=1130N/mm=91.85kN受拉承载力设计值：N=Af=560.6mm140N/mm=78.54kN承压承载力设计值：N=dt f=30mm12mm305N/mm=63.32kN穿墙螺栓受力分为升降工况和使用工况两种情况。在升降工况下传力路线: 恒载和施工荷载 升降承力结构钢丝绳挂点穿墙螺栓(附墙支座反力);风荷载横梁穿墙螺栓。包括恒载和施工荷载对穿墙螺栓产生拉力或剪力，风荷载对穿墙螺栓产生拉力。在图一中，A点穿墙螺栓在恒载和施工荷载作用下，受剪拉复合作用,在诸穿墙螺栓中最为不利。内力组合设计值算式为：式中：0结构重要性系数，0=0.9G、Q恒载、活载分项系数，G=1.2,Q=1.437、d动力系数, d=1.05yC施、yC风施工荷载、风荷载的组合值系数，其值均为0.85。Kj荷载变化系数，Kj=2.0NvG、NvQ施恒载标准值、施工荷载标准值对穿墙螺栓产生的剪力。NtG、NtQ施、NtQ风恒载标准值、施工荷载标准值、风荷载标准值对穿墙螺栓产生的拉力。剪力：Nv=0.92.01.05(1.218.46kN+1.40.851.98 kN)=46.32 kN拉力:Nt=0.9(1.21.052.013.85 kN+1.40.851.052.01.49 kN+1.40.8517.74kN)=53.76 kNNv=46.32 kNN= 63.32kN在使用工况下,A、C点（图一）穿墙38、螺栓均要挂斜拉钢丝绳,使穿墙螺栓产生剪应力和拉应力。四根斜拉钢丝绳共同承担的恒载为36.92KN，施工荷载为47.52KN，为安全起见，乘以1.5的不均匀系数。风荷载对穿墙螺栓产生拉力：N t风=17.72KN单根穿墙螺栓剪、拉力设计值分别为:Nv=37.41kNN = 63.32kN5）制动轨计算防坠制动装置是为了防止在升降过程中，提升机具发生故障而引发脚手架坠落事故。即当提升机具发生故障失效时，升降过程中的恒载和施工荷载转而由制动轨来承担。各荷载标准值取值如下：恒载G=36.92KN 施工荷载Q=3.96KN（1）内力组合按附着式升降脚手架设计和使用管理规定要求，内力组合设计值算式为：式中39、：0结构重要性系数，0=0.9G 、Q恒载、活载分项系数，G=1.2,Q=1.4Kz冲击系数, Kz=1.5Kj荷载变化系数，Kj=2.0NG、NQ施恒载标准值、施工荷载标准值对制动轨产生的拉力。N=0.91.52.0（1.236.92kN+1.43.96kN）=134.58kN（2）轨身强度计算10号工字钢:A=1430mm= =94.2N/mm f=205N/mm(3)焊缝强度计算吊点板之间焊缝相对较短,作为检算对象。l =4（120mm- 10mm）=440mm= =87.4N/mm1.22 f=1.22160N/mm=195N/mm(4)吊点挂板截面强度计算吊点挂板截面为120mm1240、mm,上有一个38销轴孔,板净截面积:A =（120mm-38mm）12mm=984mm= =136.8N/mm f=205N/mm(5)连接销轴强度计算连接销轴受双剪,每个剪面承受剪力: A=1133.5mm= =59.4N/mmf=125N/mm5）提升钢丝绳计算提升钢丝绳的设计破断力:F=KQ=640.88kN=245.3kN式中: k安全系数,k=6.0Q起重重量,Q=40.88kN(升降工况下荷载标准值)选用63719.5，公称抗拉强度=1961N/mm2的钢丝绳,其破断力F=276.5kN Fg=245.3kN 。6）斜拉钢丝绳计算在使用工况下, 恒载和施工荷载由四根斜拉钢丝绳共同41、承担。恒载标准值为39.38KN，施工荷载标准值为51.84KN，斜拉钢丝绳竖向分力：外侧斜拉钢丝绳与水平面夹角较小,其所受拉力较大。外侧斜拉钢丝绳水平投影:l =0.90m+0.40m=1.30m外侧斜拉钢丝绳铅垂面投影为一个层高,取:h=3.9m。外侧斜拉钢丝绳所承受拉力标准值 :=取安全系数K=6,则斜拉钢丝绳设计破断力:F=KT=630.1kN=180.6kN选用63719.5，公称抗拉强度1961N/mm2的钢丝绳,其破断力276.5kN Fg=180.6kN 。7）附着支承处结构强度计算爬架附着支承点设于剪力墙或梁上，需验算剪力墙或梁垂直于墙面的局部压力。按配置间接钢筋考虑，剪力墙42、（梁）两侧分别与横梁座板和垫板接触，垫板面积相对较小，与其接触的混凝土局部承压相对不利。垫板尺寸如图：混凝土局部承压面积：Al=230mm80mm=18400mm2混凝土局部承压计算底面积：Ab=390mm240mm=93600mm2 安装穿墙螺栓预留241孔：混凝土承压净面积：Aln = Al Ak=18400mm2 2639.17mm2=15760.83 mm2混凝土局部受压承载力（混凝土强度达C10）：1.5fc Al n=1.52.26515760.83=267.15KN穿墙螺栓拉力:Nt=13.85KN2=27.70 KN 1.5fcAl n =267.15KN8）水平支撑桁架计算桁43、架导轨式爬架水平支撑桁架分内外两片，其两端分别与竖向主框架相连，且将竖向主框架作为支座。水平支撑桁架分升降、坠落、使用三种工况。显然，在使用工况下其承受竖向荷载最大，因此以下仅就它的使用工况进行计算。桁架导轨式爬架的跨度为6.6m，除去底座宽度0.6m，水平支撑桁架计算跨度6.0m。计算简图如下：水平支撑桁架在单位力F=1KN作用下（支座处为1/2单位力）的内力见下表：支座反力RA2竖杆NAJ-0.5上弦杆NHI-1.66NBI0NIJ0NCH-1.0下弦杆NAB+1.25斜杆NAI-1.95NBC+1.25NCI+0.65注：因是对称结构，仅计算一半。显然，斜杆AI无论长度还是受力大小在所有44、杆件中均最为不利，应作为检算对象；同时，水平支撑桁架竖杆用483.5钢管，其它杆件均采用L63635角钢，故将竖杆中受力最大的CH杆亦作为检算对象。（1）荷载计算水平支撑桁架上部结点承受主桁架以外的全部恒载（自重）和活载（施工荷载），并由内外两片桁架分担。a.恒载（标准值）计算b.活载（标准值）计算Q1=Q5= (0.75m0.6m)6KN/m= 2.70KNQ2=Q3=Q4 =(1.5m0.6m)6KN/m= 5.40KN（2）内力计算斜杆AI 和竖杆CH在恒载（标准值）和施工荷载（标准值）作用下内力计算结果见下表：杆件恒载（标准值）施工荷载（标准值）斜杆AI-7.39KN-10.53KN竖45、杆CH-3.79KN-5.40KN（3）内力组合按附着式升降脚手架设计和使用管理规定要求，内力组合设计值算式为：式中：0结构重要性系数，0=0.9G、Q恒载、活载分项系数，G=1.2,Q=1.4Kz冲击系数, Kz=1.5NG、NQ施恒载标准值、施工荷载标准值产生的内力。斜杆AI 和竖杆CH的内力设计值如下：NAI=0.91.5(1.27.39+1.410.53)=31.87KNNCH=0.91.5(1.23.79+1.45.40)=16.35KN（4）斜杆AI计算斜杆AI采用L63635角钢,长度l=2120mm,两端固结，其计算长度为：l0=2120mmL63635角钢截面特性如下：A=646、14mm2，iy0=12.5mm长细比计算： 杆身稳定计算： 焊缝与杆身采用等强度设计并适当予以加强，故免算。（5）竖杆CH计算竖杆CH采用483.5钢管,长度l=1800mm,两端固结，其计算长度为：l0=1800mm，483.5钢管截面特性如下：A=489mm2，iy0=15.78mm长细比计算： 杆身稳定计算： 焊缝与杆身采用等强度设计并适当予以加强，故免算。9）主框架计算桁架导轨式爬架在提升点处设两片主桁架，两片主桁架间距600 mm，沿提升机构对称布置。桁架导轨式爬架葫芦吊点横梁两端支承在主框架上，为防止主框架局部变形，在主框架支座部位设置了桁架。主框架作为架体的主要承重骨架，除承受47、施工荷载外，内侧还焊有导轨，作为架体的水平约束，确保脚手架垂直升降，在升降和使用过程中还能独立将风荷载传至横梁，进而传至建筑物上。（1）葫芦吊点横梁计算a.吊环强度计算吊环采用Q235A，25圆钢弯制，弯曲半径R=40mm吊环允许荷载F0= Ks截面形状系数，圆形截面Ks=1.7s材料屈服强度，s=235MpaW截面抗弯模量W=1523mm3r计算半径，对固定吊环r= R（-R）/L=40(-40)/40=16.56mm安全系数b.吊梁强度计算吊梁为14号工字钢,吊环两肢间距为80mm,在升降工况下, 吊环单肢受力(设计值):14号工钢:=12.19cmW =101.7cmt=5.5mm弯曲应48、力:= = =56.2N/mm f=215N/mm剪应力: = =33.5N/mm f=125N/mm(2)吊点横梁支承桁架计算吊点横梁支承桁架计算简图如下：图中：经计算，各杆件受力结果如下：NBC= NCD =14.95KN;NDF=-21.14KN;NBF=-10.57KNNBG= 10.57KN;NAG= NGF =-7.48KN可见，DF杆受力最大，下面对其进行稳定检算。483.5钢管截面特性如下：A=489mm2;iy0=15.78mm; 查表得=0.968 (3)导轨强度计算导轨对称布置在横梁的两侧,在升降工况下，导轨沿着位置固定的导向轮运动,导向轮成为导轨的支点, 因桁架导轨式爬49、架是中心提升，导轨仅受风荷载作用。六级以上大风不允许升降，所以在使用工况下导轨受力最为不利。为简化计算且偏于安全,取导轨中的一跨为计算对象，并视为在跨中集中力作用下的简支梁, 风荷载作用由六个导向轮共同承担,为安全计,乘以1.2的不均匀系数。每个导向轮因风荷载所产生拉力为：计算简图如下: 导轨强度计算M= =3.20kNm导轨为6.3号槽钢,W=16.10cm= = =198.8N/mm f=205N/mm(4)主框架计算竖向主框架在使用工况下，竖向承受施工荷载作用，水平承受风荷载作用，且均比升降工况下相应荷载要大的多，故仅对主框架的使用工况进行计算。对主框架各杆件，根据风荷载产生有利或不利影50、响，分别进行下面两种组合：恒载+施工荷载恒载+施工荷载+风荷载a.主框架在竖向荷载作用（恒载+施工荷载）下的计算：主框架在竖向荷载作用（恒载+施工荷载）下的计算简图见下页。在使用工况下，每片主框架承受竖向荷载设计值为：式中：0结构重要性系数，0=0.9G、Q恒载、活载分项系数，G=1.2,Q=1.4y施工荷载与风荷载组合时的组合值系数，其值均为0.85。Gk、Qk恒载标准值、施工荷载标准值。P=0.9(1.236.92+0.851.447.52)/2=45.38KN主框架所承受竖向荷载设计值由内外侧立柱各承担1/2，即：P/2=22.69KN。同时认为立柱各段内力均匀分配，每段立柱各承担1/751、，即：22.69KN/7=3.24 KN。其余杆件为零受力杆。b.主框架在风荷载作用下的计算：主框架内侧节点均通过短杆焊接在导轨上，两片主框架共同承担一跨脚手架间的风荷载，即每片主框架承担竖向线风荷载（标准值）为：q风=0.42KN/m26.6m/2=1.39 KN/m 。将线风荷载（标准值）简化为作用在主框架外侧节点上的水平集中荷载。主框架在风荷载作用下的计算简图见下。结构为四次超静定，用力法求解，基本结构见图示。列力法方程如下：系数和自由项计算见表。将所求系数和自由项代入方程，求解的得：X1=3.71 X2=1.25 X3=0.42 X4=0.13。主框架在风荷载作用下各杆轴力计算见表。杆52、件NP3.71N11.25N20.42N30.13N4N0AB-1.250000-1.25AD00000.150.15AC0000-0.13-0.13CD-2.50000-0.07-2.57DF00000.130.13CF0000.47-0.150.32CE000-0.420-0.42EF-2.5000-0.210.07-2.64FH0000.4200.42EH001.40-0.4700.93EG00-1.2500-1.25GH-2.500-0.630.210-2.92HJ001.25001.25GI0-3.71000-3.71GJ04.16-1.40002.76IJ-2.50-1.860.653、300-3.73JL03.710003.71IK-11.090000-11.09IL12.38-4.160008.22KL-8.041.86000-6.18LN11.09000011.09KM-3.050000-3.05KN-8.980000-8.98MN1.5300001.53NQ3.0500003.05MQ-3.410000-3.41由表可见，在风荷载作用下，杆IK轴力为最大值，且与主框架在竖向荷载作用下的轴力为同号，为最不利杆件，作为检算对象。c.杆IK计算NIK=3.24KN+0.90.851.411.09 KN=15.12 KN483.5钢管截面特性如下：A=489mm2 iy0=15.78mm 查表得=0.534满足设计要求附表1、2附图1.爬架平面布置图1 (XHR-G05-037-01)2.爬架平面布置图2 (XHR-G05-037-02)3.提升机构立面图1 (XHR-G05-037-03)4.提升机构立面图2 (XHR-G05-037-04)5.9号点钢梁安装示意图（XHR-G05-037-05）