附着升降脚手架的设计[毕业论文+CAD图纸]

机械设计毕业论文：附着升降脚手架设计(论文+图纸)

附着升降脚手架的设计[毕业论文+CAD图纸]

摘 要

附着升降脚手架是搭设一定高度的外脚手架，并将其附着在建筑物上，脚手架本身安装有升降机构和升降动力设备，随着工程的施工进度，脚手架沿建筑物高度方向升降，以满足操作层的安全防护作用。附着升降脚手架作为高层建筑用施工设备，适用于剪力墙、框架结构等高层建筑、外墙及装修防护用脚手架，该设备是一种复杂的成套施工设备，它包括控制电路及环链电动葫芦、爬升机构、安全机构、竖向主框架和水平行架。升降脚手架是分跨、不落地的工具型脚手架，按照楼层的边围的尺寸大小由对应数量的升降单元体构成，附着在墙上。由于附着升降脚手架采用相互爬升来实现提升，因此此脚手架相对其他脚手架耗用材料少，要求电动升降人工少，整体升降安全、速度快。

本设计由一跨独立的单元体为设计对象。附着升降脚手架的设计主要是对结构以及材料的设计，以及对各部分的受力计算、材料强度的校核，设计中还要考虑外在因素的影响，包括风载荷、施工载荷。

关键词：脚手架 强度 载荷 稳定性

ABSTRACT

The scaffold is a outside scaffold which takes to establish certain height, combine to adhere to it on the building, the scaffold gearing has rise and fall organization and motive equipments, along with the construction progress of the engineering, the scaffold follows building height direction to ascend and descend, to satisfy the safe protection function of operation layer. Adhere to ascend and descend scaffold who is the high building uses construction equipments, and be applicable to shear a dint wall，frame structure etc , outside wall and repair a protection scaffold, the equipments is a kind of complicated become set construction equipments, it includes control electric circuit, the endless chain dynamoelectric bottle gourd, rise organization, safe organization, the vertical keeps a main frame and the level line. Ascend and descend the scaffold is the tool type that the cent acrosses and doesn't fall to the ground scaffold, the size rounded according to the side of floor from to constitute in response to the rise and fall unit body of amount, Adhere to on the wall. Because this scaffold ascends and descend an adoption to climb to rise to carry out to promote mutually, so this scaffold opposite and other scaffolds consume to use material little, request to be dynamoelectric to ascend and descend artificial little, whole ascend and descend safety, speed quick.

The design of underneath from an across an independent unit body for design object, the design of scaffold is mainly the design to the structure and the material, and check the school of being compute by dint of part, material strength, design medium also need to consider the influence of external factor, include the breeze carries a lotus and start construction to cary a lotus.

Keywords: scaffold、strength、load、stability

目 录

第1章 论绪 1
第2章 脚手架参数、设计计算公式及受力分析 3
2.1受力计算公式、符号 3
2.2脚手架架体尺寸设计及材料设计 9
2.2.1架体参数设计 9
2.2.2钢管材料设计 9
2.2.3扣件材料设计 10
2.2.4脚手板 11
2.2.5连墙件 11
2.3 荷载计算 11
2.3.1永久载荷 11
2.3.2可变荷载 11
2.4电动机和其控制装备的选择和设计 14
2.4.1电动机的选择 14
第3章 架体强度验算、稳定性计算 15
3.1水平桁架计算 15
3.1.1变形计算 15
3.1.2杆件稳定性计算 16
3.1.3节点强度计算 17
3.1.4连接件焊缝强度计算 17
3.2竖向主框架计算 17
3.2.1 A点变形计算 18
3.2.2立柱稳定性计算 19
3.2.3立杆单肢稳定性计算 21
3.3架体板计算 21
3.3.1纵向水平杆计算 21
3.3.2横向水平杆计算 22
3.3.3脚手架整体稳定计算 23
3.4.提升机构计算 25
3.4.1承力导柱强度计算 26
3.4.2承力导柱变形计算 28
3.5.吊具、索具计算 28
3.5.1吊具、索具受力计算 28
3.5.2斜拉筋受力计算 30
3.6 改进承力导柱的计算 31
3.6.1 B点受力分析 31
3.6.2强度计算 33
3.7.拉筋计算 34
3.7.1悬臂梁斜拉筋 34
3.7.2底盘拉筋 34
3.7.3架体斜拉筋 34
3.7.4螺纹强度验算 34
3.7.5螺牙抗弯强度 35
3.7.6焊缝强度计算 35
3.8.抗倾覆计算 36
3.8.1使用工况 36
3.8.2升降工况 37
3.8.3抗倾覆验算 38
3.9.附着处砼强度计算 39
第4章 搭设要求 40
4.1立杆设置要求 40
4.2纵向水平杆设置要求 41
4.3 横向水平杆的构造应符合下列规定 42
结论 44
参考文献 45
致谢 46

第1章 论绪

在建筑工程施工中，为满足施工作业需要所设置的操作架子，统称为建筑脚手架。搭设脚手架的成品和材料亦称为“架设材料”和“架设工具”，它是建筑施工企业常备的施工工具。附着升降脚手架为建筑脚手架其中的一种。

建筑脚手架对于建筑施工所具有的特殊重要性是人所共知的；它不仅是 施工作业中必不可少的手段和设备，没有它就难以进行施工作业个确保施工安全、工程质量以及施工进度；而且它也大量占用着施工企业的流动资金，是企业经济管理工作中的重要环节之一。在科学技术迅速发展的今天，建筑脚手架的状况是衡量建筑施工技术发展水平的重要标志之一。

建筑脚手架在我国已经走过了两个发展阶段：在二十世纪60年代以前为传统的木、竹架设工具阶段；60年代到70年代为扣件式钢管脚手架、钢脚手架、各种工具式金属里脚手架和木竹架设工具并用的阶段。
在我国建筑脚手架的发展阶段中，已经初步表现出以下的特点：

1.架设工具和脚手架技术朝着可靠、方便、多功能和系列化的方向发展；

2.为适应现代建筑技术和提高效益的要求，已经开始了对继续使用的现行架设工具进行相当规模的改造和更新工作。

3.在架设工具的占有和使用方式上正在发生巨大的变革：内部租赁和商品租赁会逐步成为主要方式；从事建筑脚手架的设计、生产、经营和租赁的专业厂家、公司将会得到蓬勃的发展；现在各建筑施工企业因架设工具大量占用企业自由资金的不合理状况，将会在逐步改变的过程中得到尽快的解决。

4.对建筑脚手架的使用开始由传统经验型想科技经营型发展，一批专家和众多的科技人员涉足与建筑脚手架技术的研究和应用，必将推动建筑脚手架技术的迅速发展。

总的来说，我国建筑脚手架正处在发展之中，在大中城市施工企业发展迅速，有的已经达到或接近世界先进水平，但大多数中小企业和工地架设工具情况仍然比较落后，还存在不少需要解决的问题：

1.落后的架设工具所占的比重较大。传统木、竹脚手架和粗制、简易的架设工具所占的比重较大。他们笨重、杆件和构造形式不规范、可靠性差，使用和管理均不方便、工效也低，不能适应城乡建设迅速发展需要。

2.技术和安全的标准化管理有待建立。长期以来，由于建设工具本身及其构造技术和使用安全管理工作处于较为落后的状态，致使事故的发生率较高。有关统计表明：在我国建筑施工系统每年所发生的伤亡事故中，大约有1/3左右直接或间接地与架设工具及使用方面的问题有关。因此，急需尽快地建立起对脚手架技术和使用安全的标准化管理体制。

3.旧的、落后的占有和管理体制急需改革。我国长期以来在架设工具方面实行单一的施工企业自备的占有和管理体制。一方面因占有数量与施工任务之间不易很好协调而造成短缺或积压；另一方面则又大量占用企业的流动资金，是企业没有足够的周转资金，降低了企业的活力。此外，也不能充分发挥架设工具的效益和不利于对架设工具进行改造和更新工作。

4.乡镇地区架设工具缺少。随着乡镇企业的迅速发展和农民收入的大幅度提高，乡镇地区的建设也已呈蓬勃展开之势，建筑工程由过去的单层住宅发展到多层和厂房建筑，地域也越来越大，缺少架设工具的情况日趋突出。

因此，设计一种功能齐全、结构简单、适应性广、劳动生产率高等特点的脚手架迫在眉睫。作为建筑施工脚手架中的一种，附着升降脚手架是能适应各种建筑结构的升降脚手架。升降动力可采用机动或手动，是高层、超高层理想的施工设备。

附着升降脚手架施工工艺是高层建筑的现代化施工方法之一。早在九十年代该工艺应用于高层建筑施工之中，取得了很好的效果。近年来，随着高层住宅楼写字楼的不断建设，该工艺又得到了广泛的应用和发展，通过施工中不断探索，总结逐步形成了一套附着升降脚手架施工工法。附着升降脚手架，是在原导轮轨附墙式爬升脚手架基础上，发展起来的新一代爬升脚手架，它以电动或手动葫芦为动力，对脚手架进行升降操作，是一种安全，高效的建筑施工设备，适用于现