1、目 录1、编制依据12、工程概况22.1建筑概况表：23、施工部署33.1总体构想33.2施工管理组织机构33.3施工准备43.4使用工期43.5劳动力54、设计、计算64.1爬架设计64.2吊篮设计75、施工工艺85.1爬架组装流程图85.2爬架的安装85.3脚手架的搭设95.4升降承力结构的安装95.5动力及控制系统的安装105.6爬架的提升105.7爬架的使用115.8爬架高空拆除125.9安全网支设135.10吊篮使用要点146、质量控制措施156.1质量保证措施156.2允许偏差157、安全管理167.1人员要求167.2爬架搭设阶段167.3爬架使用阶段167.4爬架提升阶段1872、.5爬架拆除阶段187.6吊篮使用18附件1：桁架导轨式爬架计算书20附件2：吊篮计算书421、编制依据1.1现有施工图纸1.2有关技术、施工操作规范序号规 范 名 称规范编号1建筑结构荷载规范GB 50009-20012北京市建筑工程施工安全操作规程3建筑施工手册4建筑施工脚手架实用手册5建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定1.3北京市劳动定额1.4现场施工情况1.5北京市文明施工管理规定2、工程概况2.1建筑概况表：序号项 目内 容1工 程 名 称北京建外SOHO三期工程2建 筑 面 积119983.85平方米3层 数地下3层；地上29层4框架结构高102.35米5建筑总高度105.9米6基3、 底 标 高-17.46米7首层室内地坪绝对标高37.9米8结 构 形 式框架-剪力墙结构9地下室占地面积10638平方米10首层占地面积1610平方米22.2本建设项目位于北京东部著名的CBD中心地区，原北京第一机床厂厂区，“国贸中心大厦”南侧。其建设用地东临三环路，南至通惠河，西到永安里一街，北邻长安街延长线。建外SOHO三期工程位于整个建设项目规划用地的东侧。该期工程地上由两栋商务办公楼组成，其地下部分连为一体。地上部分由南向北纵向排列，根据其位置分别称为：南板办公楼和北板办公楼，两板楼地上结构相同。3、施工部署3.1总体构想结构施工时外脚手架采用导轨式爬升脚手架，爬架架体约4.5倍标准4、层高，平面布置按施工流水段分成四片，各片随楼层施工提升，自二层开始搭设，第三层开始使用，升至顶层后拆除；爬架以下各层用脚手管做临边防护，并外挂密目网。随着结构施工的进度分别在第10层、第20层和第29层满布电动吊篮进行外保温和抹灰等外装修施工，最后用第29层的电动吊篮做外涂料及外窗打胶，以便外装修随结构施工尽早插入。导轨式爬升脚手架和电动吊篮均租赁设备，并由租赁方提供技术和培训操作人员。楼层施工过程中，爬架为结构施工提供两层施工面，脚手架上不能堆放钢筋、模板等材料。 安全通道、卸料平台、外用电梯和塔吊的附墙支撑与爬架各自为独立体系，互不影响。3.2施工管理组织机构 3.3施工准备3.3.1各级5、负责人按施工方案逐级向有关人员（管理、架设、爬升、使用）交底及安全技术培训，并加强学习爬架及吊篮的安全操作规程。3.3.2建立职责明确、运行有效的外脚手架管理机构。3.3.3对工字钢、钢丝绳、钢管、扣件、脚手板等进行检查验收，不合格的构配件立即退场，经检查合格的构配件按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。 3.4使用工期3.4.1爬架的爬升速度为90mm/min，故每次提升过程约需40分钟，包括提升后加固工作共需2小时，其它工作，如提升前的准备工作，拆、装横梁等工作可在不影响结构施工的情况下操作。每层顶板混凝土施工完成后，利用混凝土养护的时间提升脚手架，故脚手架的提升不占用工期6、。根据工程进度，南板楼爬架预计2003年4月5日开始搭设，至2003年9月15日完全拆除；北板楼爬架预计2003年4月20日开始搭设，至2003年9月15日完全拆除。3.4.2在第10层结构验收后在第10层安装吊篮，开始10层以下外保温和外立面抹灰施工，南板楼吊篮预计2003年7月1日开始安装，北板楼吊篮预计2003年7月15日开始安装。第20层结构验收后，预计南板楼在2003年8月20日，北板楼2003年9月5日，将吊篮挪至第20层进行第1020层外保温和外立面抹灰施工。结构封顶验收后，预计南楼于2003年10月15日，北楼于2003年10月30日将吊篮挪到第29层，进行外保温和外立面抹灰施7、工，南楼至2003年10月30日，北楼至2003年11月20日完成外保温和外立面抹灰施工，由上向下进行外涂料及外窗打胶施工，南楼至2003年12月31日拆除吊篮，北楼至2004年3月20日拆除吊篮。3.5劳动力选择有资质、有经验的爬架和吊篮租赁，操作人员经培训考试合格后上岗。自爬升脚手架进场安装开始，到每次提升、维护管理由爬架租赁方派专业技术人员负责指挥和操作，其中每个施工队配备如下人员：施工总管1名、技术主管1名、机械师1名、电气师1名、安全员1名、熟练架子工20名、电工2名、辅助工2名。4、设计、计算4.1爬架设计4.1.1平面设计平面设计爬架平面布置见附图2。4.1.1.1爬架共设36个8、提升点，按结构施工流水段的划分，爬架分为四片随结构施工分别升降，其中：第一片：19号点，共9点；第二片：1018号点，共9点；第三片：1927号点，共9点；第四片：2836号点，共9点。4.1.1.2架体净宽0.9米，内立杆离墙距离0.4米，立杆纵距最大1.5米。4.1.2立面设计爬架提升点处立面见附图3。4.1.2.1爬架总高15.8米，步高1.75米，共用三节主框架，共铺设三层脚手板。4.1.2.2动力系统固定在主框架上，吊点横梁设置在第三步架上。4.1.2.3最下一层底设翻板，从下部封闭吊篮。4.1.3承力系统设计4.1.3.1在首层顶梁上开始预留螺栓孔，安装横梁。4.1.3.2在使用阶9、段，每榀框架由四根63715斜钢丝绳承受荷载。4.1.3.3在提升阶段，采用一根63719.5钢丝绳承受荷载。4.1.4爬架计算见附件14.2吊篮设计4.2.1沿结构四周满布吊篮，共布24台吊篮，吊篮规格从4米到7.5米不等，见附图4。4.2.2篮宽0.7米，距结构0.3米。篮底设脚轮，便于移动；吊篮上装有可沿建筑物墙面滚动的托轮，以减少吊篮晃动；吊篮上还装有与建筑物拉结用的锚固器，以便于吊篮较长时间停置于一处。吊篮结构见附图5。4.2.3 吊篮设计计算见附件2。5、施工工艺5.1爬架组装流程图5.2爬架的安装5.2.1在二层楼面下返1.3米处搭设组装平台，在组装平台上组装脚手架。组装平台有如10、下要求：5.2.1.1外沿距爬架外立杆0.3米。5.2.1.2外沿设1.2米高防护栏。5.2.1.3稳固且能承受3KN/m2的均布荷载。5.2.2将提升底座摆放在组装架上。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。5.2.3摆放底座时，把放制动轨的一端面向建筑物，不要摆反；底座离墙距离宜从安装穿墙螺栓处直接量取，以避免差错。5.2.4底座定位后，与楼内支撑架或其它固定物拉结，防止移位。5.3脚手架的搭设5.3.1基本尺寸及注意事项：5.3.1.1立杆纵距与水平桁架立杆相同，最大为1.8米，架宽0.9米。5.3.1.2相邻立杆接头不在同一步架内，立杆连接采用对接。5.3.1.11、3相邻大横杆接头布置在不同的立杆纵距内。5.3.2脚手架每搭设两步，立杆与柱拉接一次。以确保脚手架稳定。5.3.3脚手架立面满搭剪刀撑。5.3.4脚手架底层满铺脚手板，以上每隔两步铺设一层。脚手板用10#钢丝绑牢。5.3.5脚手架外侧及底部挂密目安全网。5.3.6所有扣件连接点处涂白色油漆，以观察脚手架结点处扣件是否滑移。5.4升降承力结构的安装5.4.1穿梁螺栓孔位于板下250mm，每层主框架处共2个孔,孔径48mm，孔距150mm。预埋件如下图，两端用胶带封住，防止混凝土进入。5.4.2在二层楼面处开始安装升降承力系统。5.4.3将第一根横梁用穿梁螺栓安装在框架梁上，然后安装斜拉钢丝绳。512、.4.4结构施工上升一层时，安装第二根横梁。5.4.5在第一根横梁与第二根横梁之间安装竖拉杆和斜拉杆。5.4.6开始安装导轨，使其位于横梁上的导轮之间。5.4.7随着结构施工上升，安装第三根横梁。5.4.8在第二根横梁与第三根横梁之间安装竖拉杆和斜拉杆。5.5动力及控制系统的安装5.5.2安装电动环链葫芦，避免脚手架升降时葫芦刮到横梁。5.5.2在葫芦悬挂处的同层脚手架上安置电动控制台，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。5.5.3安装漏电保护装置、电源、接地等电力系统。5.6爬架的提升5.6.1爬架升降使用状态见附图6，升降流程如下图 5.6.2将葫芦挂好并进行预紧，各葫13、芦环链松紧程度一致。5.6.3进行提升前检查，并填写“升降前检查记录表”。5.6.4除操作人员外，其他人员离开脚手架，并建筑物提升面周围20米内清场，并设专人监护，不得站人。5.6.5松开斜拉钢丝绳，解除脚手架与建筑物之间的约束。5.6.6各提升点提升速度均匀，行程一致。5.6.7提升过程中检查，如出现下列问题停止提升，找出原因，处理后再继续提升：5.6.7.1提升是否同步，相邻点行程高差不大于3cm；5.6.7.2支架是否出现明显变形；5.6.7.3葫芦运行是否正常；5.6.7.4是否有影响提升的障碍物。5.6.8提升到位后，在底座处用钢管顶住结构，然后紧固斜拉钢丝绳，恢复脚手架与建筑物之间14、的约束。5.6.9提升后检查，并填写“爬架升降后加固检查记录表”。5.6.10 横梁、拉杆移到上层时上层混凝土结构需达到C15强度。5.7爬架的使用5.7.1在爬架提升作业完，并填写“爬架升降后加固检查记录表”。5.7.2爬架允许有两个操作层同时作业，每层施工荷载不超过3KN/m2。5.7.3所有与爬架有牵连的其它设施在使用时由建筑物结构独立承担其荷载。5.7.4爬架不得施加集中荷载，不得施加动荷载。5.7.5外墙模板不以爬架作为加固支撑。5.7.6禁止下列作业：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。5.8爬架高空拆除5.8.1拆除是最后一个15、环节，拆除前进行教育，做到思想重视、专人负责、指挥统一、分工明确。5.8.2升至顶层后，在下一层搭设挑架作为拆除平台，平台外沿距爬架外排立杆0.3米，并设1.2米高防护栏杆。5.8.3使爬架底座落在拆除平台上。5.8.4调紧斜拉钢丝绳，将脚手架连墙加固。5.8.5清除脚手架上的杂物、垃圾。5.8.6除操作人员外，其他人员离开脚手架，拆除区域设警戒线，并设专人监护，无关人员不得进入。5.8.7拆除顺序遵循下列原则：5.8.7.1先拆上后拆下，严禁上下同时拆；5.8.7.2先拆外侧后拆内侧，严禁内外同时拆；5.8.7.3先拆钢管后拆爬架升降设备；5.8.7.4先拆两提升点中间后拆提长点；5.8.716、.5架体拆完后再拆除斜拉钢丝绳。5.8.8拆除顺序：5.8.8.1拆除第三节主框架范围内脚手板、安全网、拆横杆、立杆、剪刀撑后，拆除第三节主框架。5.8.8.2拆除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竖拉杆、斜拉杆、斜拉钢丝绳。5.8.8.3在水平支撑框架上层里外侧、下层里外侧用通长钢管架，为一整体拆除起吊做准备。5.8.8.4松开水平支撑框架与第一节主框架的连接螺栓，将水平支撑框架用塔吊整体吊至地面拆除。5.8.8.5拆除下层斜拉钢丝绳，将第一主框架与底座用塔吊整体吊至地面拆除。5.8.8.6拆除最后两根横梁及与之相17、连的竖拉杆、斜拉杆。5.8.9拆除过程中注意事项：5.8.9.1拆除的物件轻拿轻放，严禁抛扔；5.8.9.2拆除的物件应随拆随运，避免堆至楼面，造成吊运困难。5.8.9.3拆除的物件及时清理、分类集中堆放。5.9安全网支设5.9.1在二层支设6米宽双层水平安全网，网底距下方物体表面不小于5米。支设坚固可靠，网底和网周围空间无脚手管，网下不堆料。5.9.2每隔四层固定一道3米宽水平安全网。5.9.3爬架外立面和底面用密目安全网封闭。5.9.4安全网支设受力均匀，网上不得有杂物。5.9.5安全网安装后，由安全部长检查验收，验收合格后方可使用。5.9.6拆除安全网必须在有经验人员的严密监督下进行。拆18、网自上而下，同时采用防坠落措施。5.10吊篮使用要点5.10.1按使用说明书安装吊篮支承系统，安装时仔细检查各处连接件及紧固件是否牢固，检查悬挑梁的悬挑长度是否符合要求，配重码以及配重数量是否符合使用说明书中的有关规定。5.10.2支承系统安装完毕后，方可安装钢丝绳。安全钢丝绳在外侧、工作钢丝绳在里侧，两绳相距15cm，钢丝绳应固定、卡紧，限位装置齐全。5.10.3吊篮组装：先将支架之吊杆组装完毕后再将吊杆穿入前后支架的横梁内，再将上支架及加强钢丝绳安装到位并将支架的钢丝绳伸出墙面之后，将钢丝绳安装完并投放下去，最后将支架定位，并将配重块安放在后支架上，并安装上限位。将篮底和支架组装完毕后，再19、将篮端头安装上并将提升机和安全锁安装就位。5.10.4吊篮在现场组装完毕，经检查后运入指定位置，然后通电试车。同时，由上部将工作钢丝绳和安全钢丝绳分别插入提升结构及安全锁中，工作钢丝绳一定要在提升机运行中插入。接通电源时，一定要注意相位，使吊篮按正确方向升降。5.10.5新购电动吊篮总装完毕后，进行空载试运行68小时，待一切正常后方可开始使用。6、质量控制措施6.1质量保证措施技术部、安全部技术员 质量员 安全员 工长 班组长 班组长6.2允许偏差项次项目允许偏差1立杆垂直度100mm2步距偏差20mm3柱距偏差50mm4排距偏差20mm5同跨纵向水平杆高差10mm6一根杆的两端纵向水平杆高差20、20mm7预留孔20mm8导轨垂直度5、60mm7、安全管理7.1人员要求7.1.1脚手架搭设人员必须是经过国家现行标准特种作业人员安全技术考核管理规则考核合格的专业架子工。上岗人员定期体检，体检合格者方可上岗。7.1.2搭设脚手架人员必须戴安全帽、安全带，穿防滑鞋。7.1.3吊篮操作人员必须身体健康，无高血压等疾病，经过培训和实习并取得合格证者，方可上岗操作。7.1.4严禁酒后操作，严禁在脚手架或吊篮内嬉戏打闹。7.2爬架搭设阶段7.2.1对脚手架构配件质量严格检验，合格后方准使用。7.2.2脚手架搭设按下列阶段进行质量检查，发现问题及时校正。7.2.2.1基础完工后及脚手架搭设前；7.2.21、2.2操作层上施加荷载前；7.2.2.3每搭设完10m高度后；7.2.2.4达到设计高度后。7.2.3在装拆时随时检查构件焊缝状况、穿墙螺栓是否有裂纹及变形。7.3爬架使用阶段 7.3.1操作层上的施工荷载符合设计要求，不得超载，不得放置影响局部杆件安全的集中荷载；不得将模板支撑、缆风绳、泵送混凝土及砂浆的输送管、钢筋等固定在脚手架上，严禁任意悬挂起重设备，爬架以外任何设备不得与爬架共用传力杆。 7.3.2六级及六级以上大风和雾、雨、雪天应停止脚手架作业，雨、雪上架操作应由防滑措施，应扫除积雪。 7.3.3设专人负责对脚手架进行经常检查和保修：7.3.3.1在下列情况下，必须对脚手架进行经常检22、查和保修：（1） 在六级大风与大雨后；（2） 停用超过一个月，复工前。7.3.3.2检查保修项目（1）各主节点处诸杆件的安装，连墙件、支撑、门洞等的构造是否符合施工组织设计要求；（2）地基是否积水，底座是否松动、立柱是否悬空；（3）扣件螺栓是否松动；（4）脚手架立柱的沉降与垂直度允许偏差是否符合规定要求；（5）安全防护措施是否符合要求。 7.3.4在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：主节点处的纵、横向水平杆；连墙件、支撑、栏杆、脚手板。要拆除以上任一构件均报主管部门批准，并采取安全措施。 7.3.5爬架的安装、搭设、提升、拆除工作仅专业队伍进行操作，其他任何人不得随意操作，专业施工队在提升爬架23、维护装置及连墙杆改移位置时，必须报技术、施工和安全主管部门。7.3.6在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。7.3.7工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等应按照国家现行标准执行。7.3.8滑轮、各导轮及所有螺纹均定期润滑，确保使用时运动自如，装拆方便。7.3.9建筑垃圾及时清理，不得在脚手架上堆放。7.4爬架提升阶段7.4.1各提升点速度均匀，行程一致。当相邻两点行程高差大于50mm或支架出现明显变形时，停止提升，找出原因调平后再继续提升。7.4.2提升前钢丝绳预紧过程中，避免引起过大超载。7.4.3升降作业中，统一指挥，分工明确，指令规范，并配备必要巡视人员。724、.4.4在提升过程中，外架上不得进行施工作业，无关人员不得滞留在脚手架上。7.4.5提升过程中，注意观察防止电动葫芦发生翻链，绞链现象。7.4.6穿墙螺栓的位置准确，爬架提升时，随时检查导轨是否过度挤压横梁或脱离导轨约束。7.4.7提升到位后，脚手架及时固定，在没有完成固定工作并办交接手续前，脚手架操作人员不得下班或交班。7.4.8升降控制台专人操作，禁止闲杂人员进入。7.5爬架拆除阶段拆除脚手架时，地面设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁一切非操作人员入内。7.6吊篮使用7.6.1每天工作班前进行例行检查和准备作业，内容包括：7.6.1.1支承系统钢结构、配重、工作钢丝绳及安全钢丝绳的技术状25、况，凡不合规定者，立即纠正。7.6.1.2检查吊篮的机械设备及电气设备，确保政党工作，并有可靠的接地设施。7.6.1.3开动吊篮反复进行升降，检查起升机构、安全锁、限位器、制动器、及电机的工作情况，确认其正常后方可正式运行。7.6.1.4清扫吊篮中的尘土垃圾、积雪和冰碴。7.6.2吊篮上携带的材料和施工机具必须安置妥当，不得使吊篮倾斜和超载。7.6.3遇雷雨天气或风力超过5级时，不得登篮操作。7.6.4当吊篮停置宁中工作时，将安全锁锁紧，需移动时，再将安全锁放松。安全锁累计使用1000小时必须进行定期检验和重新标定，以保证其安全工作。7.6.5电动吊篮在运行中如发生异常响声和故障，必须立即停机26、检修。7.6.6在吊篮下降着地之前，在地面上垫方木，以免损坏底部脚轮。7.6.7每日作业下班前注意检查并做好下列收尾工作：7.6.7.1将吊篮内的建筑垃圾杂物清扫干净。将吊篮悬挂于离地3米高处，撤去上下梯。7.6.7.2使吊篮与建筑物拉紧，以防大风骤起乔坏吊篮和墙面。7.6.7.3作业完毕后切断电源。7.6.7.4将多作的电缆线及钢丝绳存放在吊篮内。7.6.8使用期间指定专职检查人员和专职电工，负责安全技术检查和电气设备的维修检查。每完成一项工程后，由上述专职人员按有关技术标准对电动吊篮的各个部件进行全面大检查和保养维修。附件1：桁架导轨式爬架计算书1概述桁架导轨式爬架从功能上可划分为三部分:27、架体结构,由竖向主框架、水平支撑桁架、脚手管、脚手板等组成；升降机构及安全装置，由横梁、拉杆、穿墙螺栓、提升钢丝绳、斜拉钢丝绳、吊点横梁、底座、制动轨、导轨等组成；升降动力设备，由电动葫芦、电缆线、电控柜等组成。其中前两部分，即架体结构、升降机构及安全装置为本设计计算书的检算对象。1.1计算遵守的规范、规程建筑结构荷载规范(GBJ9-87)钢结构设计规范(GBJ17-88)冷弯薄壁型钢结构技术规范(GBJ18-87)钢结构工程施工及验收规范(GB50205-95)起重机设计规范（GB3811-83）编制建筑施工脚手架安全技术标准的统一规定建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）1.2计算方法按28、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、索具按“容许应力法”进行设计。1.3计算单元的选取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。北京建外SOHO 三期写字楼桁架导轨式爬架设计支承跨度6.0m,选择计算单元的计算跨度为6.0m。2.荷载计算2.1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29、升装置自重。脚手架结构自重:立杆：22（15.5 m-1.8m）38.4N/m=2.10KN大横杆:296.0m38.4N/m=4.15KN扶手栏杆:96.0m38.4N/m=2.07KN小横杆:181.4m38.4N/m=0.97KN剪刀撑：216.62m38.4N/m=1.28KN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4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9个。直角扣件：（274+182）13.5N/个=1.94KN旋转扣件：2914.6N/个=0.26KN对接扣件：（42+271）18.5N/个=0.65KN脚手架结构自重（以上合计）:G=13.30、42KN安全网自重: G=0.01KN/m93.00 m=0.93KN脚手板(挡脚板)自重: 脚手板重量:0.35KN/m(1.20m6.0m)3=7.56KN 挡脚板重量:0.14KN/m(0.20m6.0m)3=0.50KNG =8.32KN+0.55KN=8.06KN电闸箱、电控箱自重:G=2.00KN主框架自重：G=5.23KN底部支撑框架：G=3.06KN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 =34.10KN2.2活载(标准值):施工荷载在使用工况下，结构施工时31、按两层（每层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(6.0m1.2m)=43.20KNb.在升降工况下, 施工荷载按0.5KN/m计算: Q =0.5KN/m(6.0m1.2m)= 3.60KN风荷载计算按=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=0.35kN/m。风荷载标准值: 32、=0.7=0.70.652.610.35kN/m=0.42kN/m3.升降承力结构构件计算3.1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：在升降工况下,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= 34.10KN施工荷载Q=43.20KN风荷载WK=0.42kN/m93.0m2=39.06KN3.2各荷载标准值作用下内力计算计算简图如下： 在计算简图中，横梁附墙用的穿墙螺33、栓简化为铰支座，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3.5m，横梁长度0.85m。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34、及受力类别恒 载施工荷载风荷载杆件轴力横梁0019.53（压）12.79(压)1.35(压)19.53（压）12.79(压)1.35(压)19.53（压）斜拉杆21.31(拉)2.25(拉)21.31(拉)2.25(拉)竖拉杆0017.05(拉)1.80(拉)穿墙螺栓A点17.051.8012.79(拉)1.35(拉)17.74(拉)C点17.051.800017.74(拉)E点0012.79(压)1.35(压)17.74(拉)3.3横梁稳定计算 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35、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、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(1.21.052.012.79kN+1.40.851.052.01.35kN+1.40.8519.53kN)=58.84 kN横梁稳定计算横梁的计算长度: L=0.85m 14号工钢:A=21.5cm iy=17.3mm =0.861 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f424滚36、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=9.76kN60mm=585.6 kN mm导向轴（f33、Q235）截面特性如下：A=854.87mm2Wz=3526.3 mm3因此： fv=125N/mm23.4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。长细比验算拉杆杆身为424无缝钢管，其回转半径I=13.51mm拉杆允许计算长 设计中拉杆计算长度均小于此值。内力组合：式37、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。N=0.92.01.05（1.221.31kN+1.40.852.25kN）=53.39kN套管强度计算424无缝钢管截面积A=477.28mm 螺杆强度计算螺杆净截面积 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，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，h38、=3mm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=116.18mm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。=85.0N/mmf=125N/mm3.5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=nf=1130N/mm=91.85kN受拉承载力设计值：N=Af=560.6mm140N/mm=739、8.54kN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) 建筑结构;风荷载横梁穿墙螺栓建筑结构。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=1.4d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0.8540、。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(1.217.05kN+1.40.851.35 kN)=41.70 kN拉力:Nt=0.9(1.21.052.012.79kN+1.40.851.052.01.35 kN+1.40.8519.53kN)=52.96 kNNv=41.70 kNN= 63.32kN在使用工况下,A、C点（图一）穿墙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34.41、10KN，施工荷载为43.20KN，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=19.53KN单根穿墙螺栓剪、拉力设计值分别为:Nv=34.22kNN = 63.32kN4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=34.10KN施工荷载Q=3.60KN4.1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：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,42、 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（1.234.10kN+1.43.60kN）=124.09kN4.2轨身强度计算10号工钢:A=14.3cm= =86.72N/mm f=215N/mm4.3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= =80.6N/mm1.22 f=1.22160N/mm=195N/mm4.4吊点挂板截面强度计算吊点挂板截面为120mm12mm,上有一38销轴孔,板净截面积:A =（120mm-38mm）12mm=984mm= =143、26.1N/mm f=215N/mm4.5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= =54.7N/mmf=125N/mm5.提升钢丝绳计算提升钢丝绳的设计破断力:F=KQ=637.70kN=226.2kN式中: k安全系数,k=6.0Q起重重量,Q=37.70kN(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276.5kN F g =226.2kN 。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承担。恒载标准值为34.10KN，施工荷载标准值为43.20KN，斜拉钢丝绳竖向分力：外侧斜拉钢44、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 =0.85m+0.45m=1.30m外侧斜拉钢丝绳铅垂面投影为一个层高,取:h=3.5m。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=620.62kN=123.72kN选用63715，公称抗拉强度1813N/mm2的钢丝绳,其破断力154.35kN F g =139.65kN 。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（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。45、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2w41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=12.79KN2=25.58 KN 1.5fcAl n =267.15KN8.水平支撑桁架计算桁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46、。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6.0m，水平支撑桁架计算跨度5.4m。计算简图如下：水平支撑桁架在单位力作用下（支座处为1/2单位力）的内力见下表：支座反力RA1.5竖杆NAH-1.5RD1.5NBG-1.0上弦杆NEF-1.0NCF-1.0NFG-1.0NDE-1.5NGH-1.0斜杆NBH1.41下弦杆NAB0NCG0NBC1.0NCE1.41NCD0显然，竖杆AH、DE长度、受力大小相同且均为受压杆件，在所有杆件中最为不利，这里以AH杆应作为检算对象。8.1荷载计算水平支撑桁架上部结47、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。恒载（标准值）计算活载（标准值）计算Q1=Q4= (0.9m0.6m)6KN/m= 3.24KNQ2=Q3=(1.8m0.6m)6KN/m= 6.48KN8.2内力计算竖杆AH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：恒载（标准值）施工荷载（标准值）竖杆AH-6.86KN-9.72KN8.3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48、标准值产生的内力。竖杆AH的内力设计值如下：NAH=0.91.5(1.26.86+1.49.72)=29.48KN8.4竖杆AH计算斜杆AI采用L63635角钢,长度l=1800mm,两端固结，其计算长度为：l0=1800mmL63635角钢截面特性如下：A=614mm2iy0=12.5mm长细比计算： M1安全系数n= M2/ M1=26260/15435=1.7吊架的抗倾覆能力符合要求。2、钢丝绳计算： 最不利情况下单点吊重为8.6KN，取61911钢丝绳，破断力61KN，安全系数n=61/8.6=7。钢丝绳满足抗拉要求。3吊杆验算：最不利情况下倾覆力矩为M1=15435Nm，钢梁拟采用I14工字钢，其截面特性如下：A=21.5cm2，Ix=712cm4，Wx=102cm3，钢梁满足要求。