地下室顶板楼板临时加固方案01.docx
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地下室顶板楼板临时加固方案01
鹏湖湾(一期)6#、7#、8#楼工程
地下室顶板
电
梯
基
础
加
固
方
案
编制单位:
编制时间:
会签栏
编制人:
审核人:
审批人
目录
一、工程概况
二、加固计算书
三、加固布置
1.工程概况
本项目位于本工程位于江夏区大桥新区红旗村,在装修阶段,工程施工电梯安装在6#、7#、8#楼的如下部位,见附图。
2、加固计算书
1、具体电梯参数
1).施工升降机基本参数
施工升降机型号:
SCD200/200;吊笼形式:
双吊笼;
架设总高度:
94.25m~101.6m;标准节长度:
0.65*0.65*1.508m;
底笼长:
3m;底笼宽:
1.4m;
标准节重:
185kg;吊笼载重:
2000kg
单个吊笼重:
1900kg;外笼重:
1200kg
其他配件总重量:
200kg;基本单元升降机尺寸:
4.9*3.4*4.7m
2).荷载参数:
施工荷载:
4kN/m2;
3).钢管参数:
钢管类型:
Ф48×4.5;钢管横距:
500mm;
钢管纵距:
500mm;钢管步距:
1000mm;
模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度:
0.2m;
4).6#地下室底板标高-2.25m,屋面板标高85.95m,女儿墙顶标高90.45m,总高92.6m(出屋面板+6m);
7#地下室底板标高-1.25m,屋面板标高86.95m,女儿墙顶标高91.45m,总高92.6m(出屋面板+6m);
8#地下室底板标高-2.25m,屋面板标高94.95m,女儿墙顶标高99.45m,总高101.6m(出屋面板+6m);
最多吊笼总数为101.6/1.508=67.3,故需要标准节为68节;
地下室顶板配筋及梁布置图如下:
7#楼电梯定位图
8#楼电梯定位图
2、荷载计算
根据《设备说明书》
根据说明书条件:
附着架自重+动力电缆自重+钢丝绳+紧固件等约等于导轨架重量的30%;则:
基础承载N=(吊笼重+围笼重+对重+导轨架总重+载重量)╳安全系数×9.8N/kg
=(1900+1200+1800+185╳68*1.3+2000)╳2.1×9.8
=46508kg×9.8N/kg
=455778.4N
=455.78kN
设备最不利情况下,两笼同时对楼面冲击,按混凝土规范,冲击荷载为静载的4~6倍,则冲击荷载为:
N1=(吊笼重+对重+载重量)×9.8N/kg
=(1900+1800+2000)*2*6*9.8
=68400kg×9.8N/kg
=670320N
=670.32kN
则总荷载为:
G=670.32+455.78
=1126,1KN
基础底座平面尺寸为4900╳3400mm,则地下室顶板承压
P=455.78/(4.9╳3.4)=27.36kN/m2。
冲击荷载产生的压力:
P1=670.32kN/(4.9*3.4)=40.23kN/m2
最不利荷载产生的压力:
P2=40.23kN/m2+27.36kN/m2=67.59kN/m2
1、立杆验算
以最大荷载对立杆进行验算,不考虑钢筋砼上梁的承载力,则传给每根立杆的力为:
N=27.36╳0.5╳0.5=6.84kN
按最不利荷载时候,立杆传力为:
N=67.59╳0.5╳0.5=16.898kN
地下室净空为3.75m;
查《施工手册》
模板支架立杆计算长度调整系数k1
步距h(m)
h≤0.9
0.9<h≤1.2
1.2<h≤1.5
1.5<h≤2.1
k1
1.243
1.185
1.167
1.163
当水平步距为1000mm时,立杆(48╳4.5钢管、对接方式)允许荷载
【N】=54.5kN>16.898kN>6.84kN;
根据立杆荷载反算楼面均布荷载
查建筑材料手册得,可调顶托的允许荷载【N】=20kN>16.898kN>6.84kN。
故立杆受力满足要求。
考虑冲击荷载均有结构楼板承受,由图纸知道板厚300mm,C14@200,则查静力计算手册知道得,每米板钢筋量为770mm2,则板能承担的均布荷载依据规范
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
a、计算信息
1.几何参数
计算跨度:
Lx=6000mm;Ly=8100mm
板厚:
h=300mm
2.材料信息
混凝土等级:
C35、fc=16.7、ft=1.57、Ec=3.15×104N/mm2
钢筋种类:
HRB400fy=360N/mm2Es=2.0×105N/mm2
最小配筋率:
ρ=0.200%
纵向受拉钢筋合力点至近边距离:
as=35mm
保护层厚度:
c=15mm
3.荷载信息(均布荷载)
永久荷载分项系数:
γG=1.200
可变荷载分项系数:
γQ=1.400
准永久值系数:
ψq=1.000
永久荷载标准值:
qgk=27.36kN/m2+24*0.3*1.2KN/m2=36KN/m2
可变荷载标准值:
qqk=40.23kN/m2
楼面推荐承受可变荷载:
qgk=20kN/m2
4.计算方法:
弹性板
5.设计参数
结构重要性系数:
γo=1.00
泊松比:
μ=1/6
b、计算参数:
6#楼板尽跨:
2050*3000mm;
7#楼板尽跨:
5425*7700mm;
8#楼板尽跨:
5550*7650mm;
1.计算板的有效高度:
ho=h-as=300-35=265mm
2、配筋计算(lx/ly=(2050、5425、5550)/(3000、7700、7650)=(0.683、0.715、0.725)<2.000所以按双向板计算):
6#楼、7#、8#楼按四边间支;
当μ不等于0时,其挠度及支座中点弯矩仍可按表中数据求得,当求其跨内弯矩时,可按下式求得:
对钢筋混凝土板按μ=1/6考虑。
1.X向底板钢筋
=2×104N/mm2*265*265*265mm/12
=31016.04kn..m
1)确定X向板底弯矩
Mx=表中系数*ql2
=0.0659*(36+40.23)*5.55*5.55=154.74kN*m
2)确定计算系数
αs=γo*Mx/(α1*fc*b*ho*ho)
=1.00*154.74×106/(1.00*16.7*1000*265*265)
=0.132
3)计算相对受压区高度
ξ=1-sqrt(1-2*αs)=1-sqrt(1-2*0.132)=0.142
4)计算受拉钢筋面积
As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.000*16.7*1000*265*0.142/360
=1746.79mm2
楼板配筋为C14@200,查表As=770mm2
冲击荷载考虑板承担一部分冲击,而As=1746.79-770=976.79mm2需要加固的结构来承担,反算承担的弯矩M=154.74*976.79/1746.79=86.53kN*m
反算承担的均布荷载q=8*86.53/(5.55*5.55)=22.47kN/m2
板底考虑用钢管A48*3.5mm,双向@500,水平杆双向@1000mm布置,则:
则传给每根立杆的力为:
N=22.47╳0.5╳0.5=5.62kN
根据前面计算知道:
【N】=54.5kN>5.62kN
故立杆满足要求。
2.Y向底板钢筋
1)确定Y向板底弯矩
My=表中系数*ql2
=0.0307*(36+40.23)*5.55*5.55=71.98kN*m
2)确定计算系数
αs=γo*Mx/(α1*fc*b*ho*ho)
=1.00*71.98×106/(1.00*16.7*1000*265*265)
=0.0614
3)计算相对受压区高度
ξ=1-sqrt(1-2*αs)=1-sqrt(1-2*0.0614)=0.063
4)计算受拉钢筋面积
As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.000*16.7*1000*265*0.063/360
=774.46mm2
楼板配筋为C14@200,查表As=770mm2
冲击荷载考虑板承担一部分冲击,故满足要求。
3.中间跨底板钢筋
中间跨弯矩M=Mx+1/6My=154.74kN*m+1/6*71.98kN*m=166.74kN*m
2)确定计算系数
αs=γo*Mx/(α1*fc*b*ho*ho)
=1.00*166.74×106/(1.00*16.7*1000*265*265)
=0.142
3)计算相对受压区高度
ξ=1-sqrt(1-2*αs)=1-sqrt(1-2*0.142)=0.154
4)计算受拉钢筋面积
As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.000*16.7*1000*265*0.154/360
=1893.13mm2
楼板配筋为C14@200,查表As=770mm2
冲击荷载考虑板承担一部分冲击,而As=1893.13-770=1123.13mm2需要加固的结构来承担,反算承担的弯矩M=166.74*1123.13/1893.13=990.17kN*m
反算承担的均布荷载q=8*990.17/(5.55*5.55)=257.15kN/m2
板底考虑用钢管A48*3.5mm,双向@500,水平杆双向@1000mm布置,则:
则传给每根立杆的力为:
N=257.15╳0.5╳0.5=64.29kN
根据前面计算知道:
【N】=54.5kN,小于不利荷载64.29kN
故加固方案需要调整。
【N1】=64.29kN-54.5kN=9.79kN
则在4.9*3.4m区间4.9/0.5=9.8,取整即11根立杆;3.4/0.5=6.8,取整即8根立杆
在该区间需要卸载的总荷载N=11*8*9.79=861.54kN,考虑用4根16#工字钢做支撑,支撑在电梯笼的四个螺栓区(立柱点),用16#工字钢作水平梁同电梯预埋基座槽钢位一一对应,解决分担该荷载,则对钢构件荷载进行验算。
I16的各项参数为:
h=160mm、t=9.9、b=88mm、
x-x轴
Ix=1130cm4、wx=141cm3、ix=6.58cm、Ix/Sx=13.8cm、Sx=80.8cm3、
y-y轴
Iy=93cm4、wy=21.2cm3、iy=1.89cm、
截面面积As=26.1cm2
则每根立柱需要承担的荷载【N2】=861.52kN/4=215.38kN
受压构件的允许长细比为150;
由结构计算手册知
常见型钢及其组合截面的回转半径的近似值表
对柱截面计算:
柱截面强度及稳定性验算公式
,支撑柱按交接考虑,则
=3.75*1000*2/6.58*10=113.98≤150
满足要求;
强度验算:
σ=N/As=215.38*1000/(26.1*100)=82.52N/mm2小于235N/mm2
故强度满足要求。
稳定性:
N/Ψ*As≤f
则N/Ψ*As=215.38*1000/(26.1*100*0.534)=154.53≤f=235N/mm2
满足要求。
混凝土强度验算
为方便计算,假设载荷全部集中并均匀分布于底座的两条槽钢[12(b×h=
53×120),计算如下:
两槽钢与混凝土楼面的接触面积
S=(53mm×3400mm)×2
=360400mm2
据前项计算,本施工电梯荷载N=455.78kN,
则混凝土单位面积承载P=455.78/360400
=0.0013kN/mm2
=1.3N/mm2
查《施工手册》,强度等级为C35混凝土强度设计值轴心抗压为
【P】=16.7N/mm2>1.05N/mm2
对于6#楼,混凝土需要现浇,满7d后拆除模板,进行加固后才可以安装电梯。
验证7d混凝土强度:
当期温度约10°左右,查混凝土温升曲线,C35混凝土强度才达到60%及只有C21混凝土标号,查结构规范知道C21混凝土抗压强度
查表知道:
【P】=10.5N/mm2>1.05N/mm2
不考虑后期强度增加的影响,同样满足要求;
4、楼板剪切破坏验算(按1m长度截面计算);正常施工情况下:
(1)楼板1m长度截面含钢率:
U=Fu/(b×h0)
配筋采用双层C14@200。
则截面布筋面积Fu=770mm2。
截面长度b=1m=1000mm。
楼板有效高度h0=300-35=265mm。
则U=770/(1000×265)=0.0029
(2)混凝土强度计算系数α=U×Rα/Ru
据《施工手册》,
Rα(钢筋强度),三级螺纹钢,采用Rα=360N/mm2
Ru(混凝土强度),C35,采用Ru=16.7N/mm2
则α=0.0029×360/16.7=0.0626
则A0=α×(1-α)=0.059
(4)断面可承载最大弯矩【Mp】=A0×b×h02×Ru
=0.059×1000×2652×16.7
=68818864.32N·mm
=68.82KN·m
由于混凝土施工平均温度为10°查混凝土强度与温度和龄期增长曲线图知道7天的时候混凝土强度才60%,及才C21,以后混凝土强度逐步提升的有利条件暂不考虑,则
Ru(混凝土强度),C21,采用Ru=10.5N/mm2
则α=0.0027×360/10.5=0.0926
则A0=α×(1-α)=0.084
(4)断面可承载最大弯矩【Mp】=A0×b×h02×Ru
=0.084×1000×2652×10.5
=61938450N·mm
=61.94KN·m
(5)实际最大跨中弯矩。
立杆支承间距为500mm,假设荷载全部集中并均匀分布于底座的两条槽钢
(长为3.4m),按可能的最大弯矩验算,即槽钢正好位于两排立杆的正中间,
此时计算跨中弯矩最大值可简化为按简支梁计算,见图2。
P(每米集中荷载)
L=0.5m
图2
每米截面最大弯矩M=1/4×P×L
=1/4×[455.78/(2×3.4)]×0.5
=33.51KN·m<61.94KN·m<68.82KN·m
(6)若底座槽钢正好与底板下钢管顶撑排列位置重叠,则此项弯矩计算按均布载荷连续梁计算,可忽略不计(见图3)。
图3
顶托上垫方木承压强度验算
方木主要承受支撑点的承压强度计算,按前项荷载计算及立杆验算,每根立杆所受压力N=6.84kN,
方木支撑接触面积为50×100=5000mm2
则单位面积压力fc=6.84kN/5000mm2=1.37N/mm2
查《木结构设计手册》,松木最弱顺纹压应力为:
【fc】=9.8N/mm2>1.37N/mm2
3、故本工程对6#、7#、8#楼做如下加固布置:
在结构底板基础预埋底部对应螺栓预埋部位用H16工字钢做横梁,用4根H16工字钢在预埋螺栓为做柱支撑,顶撑于横梁上并做焊接处理,焊缝6mm、满焊;横梁于顶板用12膨胀螺栓固定,每端4个。
在吊笼区位(支撑部位比吊笼每边宽出500mm)用A48*3.5mm钢管进行支撑,立杆双向@500mm,水平杆双向@1000mm,顶部用可调节钢顶托,顶托可调空间控制在300mm以内,顶托插入钢管深度不少于200mm,顶托上架设50*100mm方木(立放)。
对应6#楼,由于吊笼平台一角位于观光井上,在光管井部位的钢管支撑仍有按上面设置,在平楼面处铺设厚度10mm钢板固定,在钢板上铺设费轮胎做缓冲。
在7#楼后浇带两边用H16工字钢做横梁,用H16工字钢@2000mm做柱支撑,与横梁焊接,做为安全加强措施。
后浇带区间用模板封闭,防止施工垃圾掉入地下室。
同时,为避免施工升降机梯笼在下降到部时可对地下室顶板的直接冲击,在梯笼下方均设置了汽车轮胎进行缓冲,可保证电梯运行安全可靠。
同时对于6#楼电梯基础,必须在混凝土施工后七天拆除模板,换上顶撑后才可以进行电梯安装。
8#同样必须在顶撑安装完成后才可以安装电梯;7#楼带基础预埋螺栓安装完成后,立即进行顶撑。
所有底板下均用A48*3.5mm光管做支撑,,顶部用可调支托,钢管支撑体系四边满搭剪刀撑对架体进行加固。
附图:
7#楼施工电梯钢管位置图
钢管加固布置图