施工电梯基础加固方案.doc

幸福时代四期二标段
施工电梯基础加固方案
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审核：
审批：
山河建设集团有限公司
2015年4月10日
目 录
一、编制说明 2
二、工程概况 2
三、升降机基础施工 2
四、地下室顶板加固施工方案 3
五、地下室顶板加固计算 3
附图一：地下室顶板钢管支撑加固 11
附图二：地下室顶板钢筋加密区 13
附图三：施工电梯平面布置图 14
一、编制说明
为了保证幸福时代四期二标段工程安全、文明施工、按规范化要求并达到国家规定的标准，由于本工程有地下室二层，主楼周边均为二层地下车库，在主楼砌筑及抹灰等为解决施工材料垂直运输问题垂直运输机械（施工电梯）位置根据现场的实际情况和施工的需要安置在本工程主楼旁地下室顶板上。
二、工程概况
工程位于武汉市江岸区建设渠路与新湖渠路交汇处，本工程A栋、B栋建筑面积均为33102.96m2，其中各栋商业面积649.16 m2，办公面积32453.80 m2；本工程地下约20000m2。办公楼A、B栋均为29层，Loft层高：5.2m，建筑高度均149.60m。
本工程根据施工部署，拟安装施工电梯：A栋、 B栋各安装一台架设高度145米，总计2部施工电梯，安装条件由于施工现场场地狭窄，将施工电梯安装在各主楼旁地下室顶板上（标高:地下室顶板，具体位置见附图三），地下室顶板厚300mm，混凝土强度等级为C40。施工电梯为湖北江汉建筑工程机械有限公司生产的SC200/200B型。
三、升降机基础施工
1、地下室顶板上的电梯基础底部采用D125*5无缝钢管支撑，Φ48*3钢管脚手架做内斜撑的方式以保证顶板使用的安全，荷载通过支撑架传递给地下室底板。详见附图一。
2、地下室顶板增加双向HRB400E 20＠200中部钢筋，增加范围见附图二。
3、施工电梯直接用电梯配套使用的高墙螺栓安装在地下室顶板上，拆除后对螺栓眼口用C45细石混凝土填充密实，并高出顶板面150mm，做防水时重点处理，防止渗水。
四、地下室顶板加固施工方案
为保证施工升降机正常运行及楼面安全，拟采用如下加固方案：在地下室采用无缝钢管（D125*5），钢管（φ48×3.0）搭设支撑架（支撑面积为1.0m×1.0m）,把地下室顶板上的荷载传至地下室底板以满足安全施工要求。
支撑架立杆间距@1000×1000mm，立杆中部设置3道45度角剪刀撑设置到顶，立杆上、下采用（200*200*6mm）钢板做垫层，立杆下端钢板四周用铁楔子保证上下同心，确保施工电梯荷载能有效传递至地下室底板。
五、地下室顶板加固计算
计算依据
1、 国家和行业现行施工验收规范、规程、标准以及武汉市关于建筑施工管理的有关规定。
2、 本工程施工蓝图
3、 租赁公司提供的施工升降机说明书
4、 《施工升降机》 （GB/T 10054-2005）
5、 《施工升降机安全规则》（GB10055-2007）
6、 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
7、 《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）
8、 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
计算书
1、 参数信息
1）. 施工升降机型号：SC200/200B； 吊笼形式：双吊笼；
架设总高度：145m； 标准节长度：1.508m；
底笼长：3.2m； 底笼宽：1.5m；
电梯底座：0.8*0.8m
标准节重：190kg； 对重重量：1300kg；
单个吊笼重: 1600kg； 吊笼载重：2000kg；
外笼重：1480kg； 其他配件总重量：200kg；
2）. 钢管参数：
无缝钢管类型：D125*5.0，钢管类型：Ф48×3.0；
3）.地下室顶板参数
基础混凝土强度等级：C40；
顶板厚：0.3m；
梁宽：0.4m，梁高：0.9m；
底筋为双向16@180，中部筋为双向20@200，面筋为双向16@200；
2、 荷载计算
导轨架重（共需97节标准节，标准节重190kg）：190kg×97=18430kg，
施工升降机自重标准值：
Pk=(1600.00×2+1480.00+1300.00×2+2000.00×2+18430.00+200.00)×10/1000=299.1kN
安全系数K=2.1
荷载取值：P=2.1×299.1=628.11kN
三、地下室顶板结构验算
验算时不考虑地下室顶板下的钢管的支承作用，施工升降机的全部荷载由混凝土板来承担。根据板的边界条件不同，选择最不利的板进行验算
楼板长宽比：Lx/Ly=12/8=1.5
1、荷载计算
楼板均布荷载：q=628.11/(12×8)=6.54kN/m2
2、混凝土顶板配筋验算
依据《建筑施工手册》（第四版）：
Mxmax=0.0234×3.778×4×42=5.658kN·m
Mymax=0.0234×3.778×4×42=5.658kN·m
M0x=-0.0677×3.778×4×42=-16.37kN·m
M0y=-0.0677×3.778×4×42=-16.37kN·m
混凝土的泊桑比为μ=1/6，修正后求出配筋。
板中底部长向配筋：
Mx=Mxmax+μMymax=5.658+5.658/6=6.601kN·m
αs=|M|/(α1fcbh02)=6.60×106/(1.00×14.30×4.00×103×125.002)=0.007；
ξ=1-(1-αs)1/2=1-(1-2×0.007)0.5=0.007；
γs=1-ξ/2=1-0.007/2=0.996；
As=|M|/(γsfyh0)=6.60×106/(0.996×300.00×125.00)=176.69mm2。
实际配筋：602.139 mm2 > 176.687 mm2
板中底部长向配筋满足要求。
板中底部短向配筋：
My=Mymax+μMxmax=5.658+5.658/6=6.601kN·m
αs=|M|/(α1fcbh02)=6.60×106/(1.00×14.30×4.00×103×125.002)=0.007；
ξ=1-(1-αs)1/2=1-(1-2×0.007)0.5=0.007；
γs=1-ξ/2=1-0.007/2=0.996；
As=|M|/(γsfyh0)=6.60×106/(0.996×300.00×125.00)=176.69mm2。
实际配筋：602.139 mm2 > 176.687 mm2
板中底部短向配筋满足要求。
板边上部长向配筋：
M0x=M0xmax+μM0ymax=(-16.37)+-16.37/6=-19.098kN·m
αs=|M|/(α1fcbh02)=19.10×106/(1.00×14.30×4.00×103×125.002)=0.021；
ξ=1-(1-αs)1/2=1-(1-2×0.021)0.5=0.022；
γs=1-ξ/2=1-0.022/2=0.989；
As=|M|/(γsfyh0)=19.10×106/(0.989×300.00×125.00)=514.85mm2。
实际配筋：1244.071 mm2 > 514.851 mm2
板边上部长向配筋满足要求。
板边上部短向配筋：
M0y=M0ymax+μM0xmax=(-16.37)+-16.37/6=-19.098kN·m
αs=|M|/(α1fcbh02)=19.10×106/(1.00×14.30×4.00×103×125.002)=0.021；
ξ=1-(1-αs)1/2=1-(1-2×0.021)0.5=0.022；
γs=1-ξ/2=1-0.022/2=0.989；
As=|M|/(γsfyh0)=19.10×106/(0.989×300.00×125.00)=514.85mm2。
实际配筋：1244.071 mm2 > 514.851 mm2
板边上部短向配筋满足要求。
3、混凝土顶板挠度验算
板刚度：Bc=Eh3/(12(1-μ2))=3×104×1503/12×(1-(1/6)2)=0.868×1010
q=3.778kN/m2=0.004N/mm2
L=4000mm
板最大挠度：fmax=ωmaxql4/Bc=0.00215×0.015×40004/(0.868×1010)=0.958mm
fmax/L=0.958/4000=1/4173.387<1/250
板配筋和挠度变形完全满足支承施工升降机荷重要求。
4、混凝土梁配筋验算
A栋由于施工升降机自重主要通过中央立柱传递给大梁，所以可以看作一个集中荷载。
楼板自重传来荷载 0.15×4×25=15kN/m
梁自重 0.7×0.3×25=5.25kN/m
静载 15+5.25=20.25kN/m
活载 2.5×4=10kN/m
作用于梁上的均布荷载：q=20.25×1.2+10×1.4=38.3kN/m
作用于梁上的集中荷载：p=476.049×1.2/2=285.629kN
M=ql2/12+pl/4=38.3×42/12+285.629×4/4=336.696kN·m
梁截面积：b×h=0.3×0.7=0.21m2
h0=h-25=700-25=675mm
αs=|M|/(α1fcbh02)=336.70×106/(1.00×14.30×0.30×103×675.002)=0.172；
ξ=1-(1-αs)1/2=1-(1-2×0.172)0.5=0.190；
γs=1-ξ/2=1-0.190/2=0.905；
As=|M|/(γsfyh0)=336.70×106/(0.905×300.00×675.00)=1837.62mm2。
实际配筋：1963.495 mm2 > 1837.617 mm2；
梁截面底部纵筋满足要求！
5、混凝土梁抗剪验算
梁所受最大剪力：Q=p/2+ql/2=285.629/2+38.3×4/2=219.415kN；
Asv1=((Q-0.7ftbh0)/(1.25fyvh0))×s/n=((219.415×103-0.7×1.43×300×675)/(1.25×210×675))×150/2=7.074mm2；
配箍率：
Psvmin=0.24×ft/fyv=0.24×1.43/210=0.163%；
Psv=nAsv/(bs)=2×50.265/(300×150)=0.223%；
实配As=50.265mm2 > 7.074mm2 ；
梁配筋满足要求！
6、顶板抗冲切验算
B栋由于导轨架直接与地下室顶板相连，故只考虑导轨架对地下室顶板的冲切作用。
计算简图如下：

F1 ≤ 0.7βhpftamho am = (at+ab)/2 F1 = pj×Al
式中 Pj=P/S=470.169/16=29.386kN/m2；
βhp --受冲切承载力截面高度影响系数，βhp=1；
h0 --基础冲切破坏锥体的有效高度，h0=300-35=265mm；
Al --冲切验算时取用的部分基底面积，Al=4×1.25=5m2；
am --冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；
at --冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，取导轨架宽a；
ab --冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长；
ab=a+2h0=0.6+2×0.265=1.13m
am=(at+ab)/2=(0.6+1.13)/2=0.865m
Fl＝Pj×Al=29.386×5=146.928kN
0.7βhpftamh0=0.7×1×1.57×865×265/1000=251.918kN≥146.928kN。
基础抗冲切满足要求。
7、梁板下钢管结构验算：
设梁板下125*5无缝钢管，Ф48×3.0mm钢管支承上部施工升降机荷重，混凝土结构自重由结构自身承担，则：
施工升降机 1.2×3.778=4.534kN/m2
活载 1.4×2.5=3.5kN/m2
4.534+3.5=8.034kN/m2
8.034×0.8×0.8=5.14kN
钢管支模架步距1m
h/la=1000/800=1.25
h/lb=1000/800=1.25经查表，μ的取值为：1.426
计算长度：L01=k×μ×h=1.155×1.426×1=1.647m
L02=h+2a=1+2×0.1=1.2m
取：L0=1.976m
λ=L0/i=1976.436/15.9=124
由此得：φ=0.428
[N]=φ×A×f=0.428×424.115mm2×210N/mm2=38.119kN ≥3.937kN
梁板下的钢管结构满足要求
附图一：地下室顶板钢管支撑加固

附图二：地下室顶板钢筋加密区

附图三：施工电梯平面布置图

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