旧楼加装电梯计算书结构验算资料讲解Word文档下载推荐.docx
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梁均布荷载q=梁自重/l=0.45t/3000mm=4.5kN/3m=1.5kN/m
梁集中力F1=维修设备重量=20kN
按照《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)P40,第6.2.10条,公式(6.2.10-1)
横梁按受均布荷载和集中力共同作用下的简支梁计算,则:
梁上部纵筋2根,HRB335级,直径14mm;
下部纵筋4根HRB335级,直径18mm,箍筋HPB235级,直径8mm,双肢箍,间距100mm。
根据《规范》8.2.1,梁构件混凝土保护层厚度为20mm,无预应力钢筋,故6.2.10-1变为:
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(以下简称《规范》)P40,第6.2.10条,公式(6.2.10-2)受压区高度需满足:
无预应力钢筋,故
(1)
:
系数,由《规范》6.2.6条规定,查得,C25混凝土,
混凝土轴心抗压强度设计值,由《规范》4.1.4-1条规定,查得,C25混凝土,
b:
梁截面宽,b=200mm
普通钢筋抗拉强度设计值,由《规范》4.2.3-1条规定,查得,HRB335级钢筋
普通钢筋抗压强度设计值,由《规范》4.2.3-1条规定,查得,HRB335级钢筋
受拉区纵向普通钢筋截面面积,
受压区纵向普通钢筋截面面积,
带入公式
(1),得
受压区高度同时要满足
其中,
相对界限受压区高度,取,C25混凝土=0.56
界限受压区高度,
截面有效高度:
纵向受拉钢筋合力点至截面受压边缘的距离,
未配置预应力钢筋,用代替,为受压区纵向普通钢筋合力点至截面边缘的距离,。
因此
受压区高度满足规范要求。
,
因此,机房天面吊钩主梁强度设计满足规范要求。
2连廊加梁设计验算
(a)平面图
(b)立面图(在两根悬挑梁之间加入1条横梁,截面高400mm)
图2-1连廊加梁设计图
本项目拟在连廊四周加设200mm×
400mm的悬挑梁,分别与电梯井剪力墙及原建筑物的框架柱连接,如图2-1(a)所示。
由于连廊跨径为1.78m,从设计安全角度出发,拟在悬挑梁之间加设1条横梁,横梁尺寸为200mm×
400mm。
连廊加梁设计如图2-1(b)所示。
原悬挑梁总体积=0.56m3,加入中间横梁的体积=0.14m3,混凝土强度C25,连廊横梁总质量=17500N(1.75t),连廊面积3.738m2,连廊自重0.3115t,满载活载2t。
梁承受总重量为2.3115t。
连廊面积:
17.8×
2.1m=3.738m2
连廊厚度0.2m
恒载=连廊自重+悬挑梁+横梁自重=(3.738*0.2+0.56+0.14)*25=36.19kN
活载=人群活载=20kN
Q=恒载+活载=36.19+20=56.19kN
均布荷载q=Q/l=56.19/1.78=31.57kN/m
横梁按均布荷载作用下的简支梁计算,则:
下部纵筋4根HRB335级,直径18mm。
箍筋HPB235级,直径8mm,双肢箍,间距100mm。
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)P40,第6.2.10条,公式(6.2.10-2)受压区高度需满足:
(2)
带入公式
(2),得
因此,连廊加梁设计满足规范要求。
3承台梁设计验算
(a)
(b)
图3-1机房承台梁受力示意图及钢筋配置图
(a)受力示意图(b)钢筋配置图
图3-1为机房承台梁受力示意图及钢筋配置图。
电梯及管线机械设备10t,因此承台梁受到集中力。
图3-2吊钩主梁简支梁简化图
主梁截面尺寸,长度2600mm。
主梁体积0.39m3,混凝土强度C25,主梁要承受自身重量及维修设备重量,其中主梁自重0.975t,为梁均布荷载,其中电梯及管线机械设备10t,为集中力,梁受到均布力和集中力的共同作用,梁承受总重量为10.975t。
梁均布荷载q=梁自重/l=0.975t/2600mm=9.75kN/2.6m=3.75kN/m
梁集中力F2=电梯及管线机械设备重量=100kN
梁上部纵筋2根,HRB335级,直径20mm;
下部纵筋4根HRB335级,直径25mm,箍筋HPB235级,直径8mm,双肢箍,间距100mm。
直径根据《规范》8.2.1,梁构件混凝土保护层厚度为20mm,无预应力钢筋,故6.2.10-1变为:
(3)
梁截面宽,b=300mm
带入公式(3),得
4电梯井主体结构有限元分析
4.1荷载标准组合
(a)(b)
图4-1电梯整体模型及局部放大显示(a)整体模型(b)局部放大
图4-1为黄埔大道中99号电梯加建项目计算模型,电梯井为钢筋混凝土剪力墙结构,混凝土为C25,剪力墙受力主筋HRB400级,连梁受力主筋HRB335级,重力荷载g=10m/s2.纵向荷载共117.18t,包括:
电梯井自重105.18t,电梯全部管线及机械重10t,人活载3.5KN/m2,电梯面积5.72m2,人活载共计2t。
横向荷载包括:
风荷载按广州市50年使用寿命的最大风力概率施加,风压500N/m2,建筑设计抗震设防烈度为7级,模拟汶川地震7.8级地震波施加。
荷载组合按照规范公式3.2.3-2计算,永久荷载起主控作用。
根据规范,查得,,。
计算得,该结构的荷载组合为157.8t。
4.2计算结果
图4-2电梯纵向荷载作用下应力云图
图4-2为该结构在电梯纵向荷载作用下应力云图,最大应力为1.94MPa,设计满足混凝土构件正常使用要求。
图4-3风荷载与纵向荷载作用下应力分布图
图4-3显示,最危险的截面位于最底层剪力墙中下段,应力为1.98Mpa,考虑荷载组合中永久荷载为主控,设计满足混凝土构件正常使用要求。
图4-4风荷载与纵向荷载作用下位移分布图
图4-4显示,最大位移位于剪力墙最顶端,为0.118cm。
电梯井为剪力墙结构,抗侧刚度较大。
图4-5电梯层层间位移角包络曲线
施加的地震波为汶川地震某方向波的前5秒,每步0.005s。
初次施加地震波,峰值21.4gal。
对于9层剪力墙结构而言,最大层间位移出现在第5层。
根据《建筑结构抗震设计规范》表5.5.1可知,剪力墙结构弹性阶段的层间位移角限值为1/1000,由图4-5可知,最大层间位移仅有0.2137/1000,预测此结构抗地震能力性能较好。
图4-6电梯结构顶点时程位移曲线
由图4-6可见,电梯结构顶点位移不足5mm,分析原因可能是本结构为剪力墙结构,整体刚度比较大。
5基础验算
5.1桩基础方案
根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)条文8.5.5规定:
单桩承载力应满足公式(8.5.5-1):
Qk=(Fk+Gk)/n≤Ra
Fk=1578kN(经过荷载效应标准组合的作用于桩基承台顶面的竖向力),见4.1小节。
Gk=20×
3×
3.4×
2.2=448.8kN(桩基承台自重及承台以上土的自重标准值)
拟宜采用旋挖成孔灌注桩共计4根,桩径D为600mm。
n=4,单桩竖向抗压承载力特征值Ra=800kN,单桩承载力应经荷载试验确定。
Qk=(Fk+Gk)/n=(1578+448.8)/4=506.7kN<Ra=800kN
§
8-2购物环境与消费行为2004年3月20日因此:
单桩竖向抗压承载力满足要求。
5.2筏板基础方案
另一个基础设计方案:
筏板基础具有减小地基压力,提高地基承载力的调整地基不均匀沉降的能力。
试根据《华江花园D栋工程地质勘察报告》(1996-10-11)结合《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)进行计算,结果如下:
标题:
大学生究竟难在哪?
—创业要迈五道坎2004年3月23日根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)条文5.1.4规定,在抗震设防区,除岩石地基外,天然地基上的箱形和筏形基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;
电梯井高34.1m,筏形基础埋深应大于2.27m,取2.5m(此埋深应位于第二层岩土层冲积层土)。
从施工方便的角度,本项目拟采用平板式筏基,根据经验,最简单的单层建筑筏板基础厚度一般经验取值不小于300mm,每增加一层筏板的厚度不小于50mm。
本项目为9层剪力墙结构,本项目拟取板厚为700mm。
对于板式筏基,底板伸出的长度,横向不宜大于100