基本规定
附着式升降脚手架的设计应符合现行国家标准《钢结构设计规范》(GB50009)、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018)、《混凝土结构设计规范》(GB50010)、以及其它相关的国家与行业标准的规定。
附着式升降脚手架架体结构、附着支承结构、防倾、防坠装置的承载能力应按概率极限状态设计法的要求采用分项系数设计表达式进行设计,应进行下列设计计算。
1.竖向主框架构件强度和压杆的稳定计算; 2.水平支承桁架构件的强度和压杆的稳定计算; 3.脚手架架体构架构件的强度和压杆稳定计算; 4.附着支承结构构件的强度和压杆稳定计算;
附着支承结构穿墙螺栓以及建筑物混凝土结构螺栓孔处局部承压计算; 5.防倾,防坠落装置强度和压杆稳定计算。
竖向主框架、水平支承桁架,架体构架,应根据正常使用极限状态的要求验算变形;
附着升降脚手架的索具、吊具应按有关机械设计规定,按允许应力法进行设计。
计算构件节点的强度,压杆稳定性时应采用荷载效应的基本组合。恒荷载分项系数应取,活荷载分项系数应取。验算变形时,应采用荷载的标准值。 脚手架结构构件的长细比应符合下列规定
桁架压杆 [λ] ≤150 脚手架立杆 [λ] ≤210 横向斜撑、剪刀撑中的压杆 [λ] ≤250 桁架拉杆 [λ] ≤300 其它拉杆 [λ] ≤350 受弯构件的挠度不应超过表的规定:
表 受弯构件的挠度限值 构件类别 脚手板、纵向、横向水平杆 水平支承桁架 悬臂受弯杆件 螺栓连接强度设计值应按表采用:
表 螺栓连接强度设计值(N/mm)
2
挠度限值 l/150和10mm (L为受弯杆件跨度) l/250 (L为受弯杆件跨度) l/400 (L为受弯杆件跨度) 钢材标号 Q235 抗拉fcb 170 抗剪fvb 130 扣件承载力设计值应按表采用:
表 扣件承载力设计值(kN) 项目 对接扣件(抗滑)(1个) 直角扣件、旋转扣件(抗滑)(1个) 钢管截面特性及自重标准值见表—1
表—1 钢管截面特性及自重标准值 外径d mm 48 壁厚t mm 截面积A mm 489 2承载力设计值(kN) 惯性矩I mm 121900 2截面模量W 回转半径i mm 5080 2
3每米长自重 mm N / m 表—2 脚手板自重标准值(kN/mm)
类别 冲压钢脚手板 竹笆板 木脚手板 栏杆、档脚板线荷载标准值见表,安全网m2。
表 栏杆、档脚板线荷载标准值(kN/mm) 类别 栏杆、冲压钢脚手档板 栏杆、竹串板脚手板挡板 栏杆、木脚手板挡板 构件,结构计算 受弯构件计算。
1.抗弯强度应按下式计算:
M??max?f (—1)Wn
式中: Mmax—最大弯矩设计值:
f—钢管强度设计值
标准值 标准值 Wn—构件的净截面抵抗矩; 2、挠度应按下式验算:
V?[V] (—2)
式中:V—构件的计算挠度 一般按下式
5qkl4V?384EIx (—3)
5qkl4Pkl3或V??384EIx48EIx (—4)
[V]—受弯构件的容许挠度按条选取
qk—均布线荷载标准值; pk—跨中集中荷载标准值;
E—钢材弹性模量;
Ix—毛截面惯性矩;
l—计算跨度。
受拉和受压杆件计算。
1、中心受拉和受压杆件强度应按下式计算
??N?f (—1)An
式中:
N—拉杆或压杆最大轴力设计值; An—拉杆或压杆的净截面面积。
f—钢材的抗拉抗压强度设计值。
2.压杆稳定应按下列计算 —2)
式中: N—见公式—1
A —压杆的截面面积;
?—中心受压压杆稳定系数,根据长细比查表
Mx—压杆的弯矩设计值; Wx—压杆的截面抗弯模量。 f—钢材强度设计值
水平支承桁架设计计算应符合下列规定:
1.水平支承桁架上部脚手架立杆的集中荷载必须作用在桁架上弦的节点上;
2.水平支承桁架应构成空间几何不变体系的稳定结构;
3.水平支承桁架与主框架的连接应设计成铰接并应使水平支承桁架按静
定结构计算;
4.水平支承桁架设计计算应包括下列内容: (1)节点荷载设计值;
(2)杆件内力设计值; (3)杆件最不利组合内力;
(4)最不利杆件强度和压杆稳定性; 如果有受弯构件还要验算变形;
(5)节点板和节点焊缝或螺栓连接时其强度。
水平支承桁架的外桁架和内桁架应分别计算,其节点荷载应由架体构架的立杆传来的;在操作层内外桁架荷载的分配应通过小横杆支座反力求得。 竖向主框架设计计算应符合下列规定:
1、竖向主框架应是空间几何不变体系的稳定结构,且受力明确; 2、竖向主框架内外立杆的垂直荷载 ⑴内外水平支承桁架传递来的支座反力; ⑵操作层大横杆直接传来递的支座反力;
3、风荷载按每根大横杆挡风面承担的风荷载,传递给主框架节点上的集中荷载计算;
4、主框架设计计算应包括下列内容: (1)节点荷载标准值的计算;
(2)分别计算风荷载与垂直荷载作用下,主框架杆件的内力设计值; (3)将风荷载与垂直荷载组合计算最不利杆件的内力设计值; (4).最不利杆件强度和压杆稳定性;以及受弯构件的变形计算; (5).节点板及节点焊缝或螺栓连接时螺栓强度计算。 附墙支座设计应遵守下列规定:
1.每一楼层处均应设置附墙支座,而每一附墙支座均应能承受该机位范围内的全部荷载的设计值,并乘以荷载不均匀系数2或冲击系数γ3=2;
2.应进行抗弯、抗压、抗剪、焊缝强度,稳定性(平面内外)、锚固螺栓计算和变形验算。
导轨(或导向柱)设计应遵守下列规定:
1. 荷载设计值应根据不同工况分别乘以相应的荷载不均匀系数; 2. 应进行抗弯、抗压、抗剪、焊缝强度,稳定(平面内外)、锚固螺栓计算和变形验算。
防坠装置设计应遵守下列规定:
1. 荷载的设计值应乘以相应的冲击系数。并应按升降工况一个机位范围
内的荷载取值;
2. 应依据实际情况分别进行强度和变形验算;
3. 防坠装置不得与横吊梁设置在同一附墙支座上。 主框架底座框和吊拉杆设计应遵守下列规定: 1. 荷载设计值应依据主框架传递的反力计算;
2. 结构构件应进行强度和稳定验算,并对连接焊缝及螺栓进行强度计算。 悬臂(吊)梁设计应遵守下列规定:
1. 荷载应按升降过程的设计值并应乘以冲击系数2选取; 2. 应进行强度和变形计算。 升降动力设备选择应依据:
1. 应按升降工况一个机位范围内的总荷载,并乘以荷载不均匀系数2选取荷载设计值;
2. 升降动力设备应满足 Ns≤Nc (Ns为荷载承力值,Nc为额定值)。 附着支承结构穿墙螺栓计算
1. 穿墙螺栓应同时承受剪刀和轴向拉力,其强度应按下列公式计算: ()
式中:NV,Nt— 一个螺栓所承受的剪刀和拉力设计值;
NbV,Nbt— 一个螺栓抗剪、抗拉承载能力设计值 式中 D螺
—螺杆直径
b
fv—螺栓抗剪强度设计值一般采用
式中 do?螺栓螺纹处有效截面直径
fbt?Qb螺栓抗拉强度设计值一般采用235取
ft?170Nmm2
穿墙螺栓孔处混凝土承压强度应按下列公式计算: R1、R2?R ()
式中:R—螺栓孔处的混凝土局部承压、承载力设计值: R1?1.35?fcAm () ?—混凝土局部承压提高系数,采用;
fc?爬升龄期的混凝土试块轴心抗压强度设计值;
Am? 一个螺栓局部承压净面积,Am=db1或Am=db2(d为螺栓杆直径,有套管时为套管外径):
R1、R2—螺栓对穿孔处下部和上部混凝土产生的压应力之合可按下式计算
Q235取