施工电梯方案含电梯基础及地下室顶板回撑Word下载.docx

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吊笼形式：

双吊笼；

架设总高度：

94m；

标准节长度：

1.508m；

底笼长：

3.2m；

底笼宽：

3.65m；

标准节重：

170kg；

对重重量：

2000kg；

单个吊笼重:

2000kg；

吊笼载重：

外笼重：

1480kg；

施工电梯安装在地下室顶板上，顶板底用满堂钢管架进行加固处理，满堂钢管架应经受力计算后进行搭设。

考虑到动荷载、自重误差及风荷载对基础的影响，取荷载系数n=2.1。

同时应能承受施工电梯工作时最不利条件下的全部荷载，加固后的总受力必须能承受的最大荷载不得小于P=吊笼重+护栏重+标准节总重+对重体重+额定载荷重）×

2.1=｛（2*2000）+1480+（63*170）+2×

2000+2×

2000｝×

2.1≈51096㎏=510.96KN。

2、回撑搭设方案：

根据施工电梯厂家提供的使用说明书得知总荷载为561.96KN，基础尺寸为4400×

3800mm，因此加固范围为5000×

5000mm，由此地下室顶板承担的总荷载为20.44kN/m2，此荷载由施工电梯底部5000×

5000范围的楼板承担，而根据结构设计地下室顶板施工荷载为5KN/m2，故需要在楼板下面设置钢管支撑，钢管支撑采用螺栓底座（钢顶托）顶紧，立杆纵距为300mm，横距为400mm，步距为1500mm。

根据实际情况加设剪刀撑。

3、地下室顶板支撑架计算书：

（1）计算依据：

钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》等规范。

（2）设计选型：

地下室顶板在2#、3#楼施工电梯基础底部采用钢管脚手架回撑的方式以保证板使用安全。

钢管脚手架间距纵横为300×

400mm，步距为1500mm，45mm×

95mm方木，钢管顶托顶紧。

考虑到地下室顶板的使用安全，将施工电梯位置的最大荷载放大至50.0kN/m2进行验算。

落地平台支撑架立面简图

落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元

（3）计算书:

1）、参数信息

1.基本参数

立杆横向间距或排距la（m）:

0.40，立杆步距h（m）：

1.50；

立杆纵向间距lb（m）:

0.30，平台支架计算高度H（m）：

5.15；

立杆上端伸出至模板支撑点的长度a（m）:

0.30，平台底钢管间距离（mm）：

400.00；

钢管类型:

Φ48×

3.0，扣件连接方式：

双扣件，取扣件抗滑承载力系数:

0.80；

2.荷载参数

脚手板自重（kN/m2）:

0.300；

栏杆自重（kN/m）:

0.150；

材料堆放最大荷载（kN/m2）:

50.000；

施工均布荷载（kN/m2）:

2.000；

3.地基参数

地基土类型:

素填土；

地基承载力标准值（kPa）:

120.00；

立杆基础底面面积（m2）:

0.25；

地基承载力调整系数:

1.00。

2）、纵向支撑钢管计算

纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面几何参数为

截面抵抗矩W=4.49cm3；

截面惯性矩I=10.78cm4；

纵向钢管计算简图

1.荷载的计算

（1）脚手板自重（kN/m）：

q11=0.3×

0.4=0.12kN/m；

（2）堆放材料的自重线荷载（kN/m）：

q12=50×

0.4=20kN/m；

（3）施工荷载标准值（kN/m）：

p1=2×

0.4=0.8kN/m

2.强度验算

依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）5.2.4规定，纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和；

最大弯矩计算公式如下:

M=0.1q1l2+0.117q2l2

最大支座力计算公式如下:

N=1.1q1l+1.2q2l

均布恒载：

q1=1.2×

q11=1.2×

0.12=0.144kN/m；

均布活载：

q2=1.4×

0.8+1.4×

20=29.12kN/m；

最大弯距Mmax=0.1×

0.144×

0.42+0.117×

29.12×

0.42=0.547kN·

m；

最大支座力N=1.1×

0.4+1.2×

0.4=14.041kN；

最大应力σ=Mmax/W=0.547×

106/（4490）=121.922N/mm2；

纵向钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2；

纵向钢管的计算应力121.922N/mm2小于纵向钢管的抗压设计强度205N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度；

计算公式如下:

ν=0.667ql4/100EI

均布恒载:

qk=qll=0.12kN/m；

ν=0.677×

0.12×

4004/（100×

2.06×

105×

107800）=0.001mm；

纵向钢管的最大挠度为0.001mm小于纵向钢管的最大容许挠度400/150与10mm，满足要求！

3）、横向支撑钢管计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

集中荷载P取板底纵向支撑钢管传递力，P=14.041kN；

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图（kN·

m）

支撑钢管计算变形图（mm）

支撑钢管计算剪力图（kN）

最大弯矩Mmax=0.749kN·

最大变形νmax=0.169mm；

最大支座力Qmax=12.273kN；

最大应力σ=166.782N/mm2；

横向钢管的计算应力166.782N/mm2小于横向钢管的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！

支撑钢管的最大挠度为0.169mm小于支撑钢管的最大容许挠度300/150与10mm，满足要求！

4）、扣件抗滑移的计算

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN；

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=12.273kN；

R<

12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

5）、模板支架立杆荷载标准值（轴力）计算

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容

（1）脚手架的自重（kN）：

NG1=0.129×

5.15=0.665kN；

（2）栏杆的自重（kN）：

NG2=0.15×

0.3=0.045kN；

（3）脚手板自重（kN）：

NG3=0.3×

0.3×

0.4=0.036kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=0.746kN；

2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载

经计算得到，活荷载标准值NQ=2×

0.4+50×

0.4=6.24kN；

3.因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=1.2×

0.746+1.4×

6.24=9.631kN；

6）、立杆的稳定性验算

立杆的稳定性计算公式:

σ=N/φAKH≤[f]

其中N----立杆的轴心压力设计值（kN）：

N=9.631kN；

φ-------轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Lo/i查表得到；

i----计算立杆的截面回转半径（cm）：

i=1.59cm；

A----立杆净截面面积（cm2）：

A=4.24cm2；

W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：

W=4.49cm3；

σ-------钢管立杆最大应力计算值（N/mm2）；

[f]----钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

KH----高度调整系数：

KH=1/（1+0.005×

（5.15-4））=0.994；

L0----计算长度（m）；

如果完全参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001），由公式

（1）或

（2）计算

l0=k1μh

（1）

l0=h+2a

（2）

k1----计算长度附加系数，取值为1.167；

μ----计算长度系数，参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3；

μ=1.7；

a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；

a=0.3m；

公式

（1）的计算结果：

立杆计算长度L0=k1μh=1.167×

1.7×

1.5=2.976m；

L0/i=2975.85/15.9=187；

由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.205；

钢管立杆受压应力计算值；

σ=9631.038/（0.205×

424）=110.803N/mm2；

钢管立杆稳定性验算σ=110.803N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

公式

（2）的计算结果：

L0/i=2100/15.9=132；

由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.386；

σ=9631.038/（0.386×

424）=58.846N/mm2；

钢管立杆稳定性验算σ=58.846N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式（3）计算

l0=k1k2（h+2a）（3）

k2--计算长度附加系数，按照表2取值1.004；

公式（3）的计算结果：

L0/i=2460.503/15.9=155；

由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.291；

σ=9631.038/（0.291×

424）=78.057N/mm2；

钢管立杆稳定性验算σ=78.057N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则容易存在安全隐患。

以上表参照杜荣军:

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》

7）、立杆的地基承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p≤fg

地基承载力设计值:

fg=fgk×

kc=120kPa；

其中，地基承载力标准值：

fgk=120kPa；

脚手架地基承载力调整系数：

kc=1；

立杆基础底面的平均压力：

p=N/A=38.52kPa；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=9.63kN；

基础底面面积：

A=0.25m2。

p=38.52kPa≤fg=120kPa。

地基承载力满足要求！

综上所计算，施工电梯选用SC200/200TD型，搭设高度94m，根据说明书计算规则算的总荷载为462KN，基础尺寸为4400×

5000mm，总荷载为22.48kN/m2，小于50kN/m2，故2#、3#栋施工电梯回撑系统满足要求。

三、施工电梯位于回填土上（以1#栋为例进行验算）：

本计算书主要依据本工程施工图、施工升降机说明书、《施工升降机》（GB/T10054-2005），《施工升降机安全规则》（GB10055-2007），《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011），《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）等编制。

1.施工升降机基本参数

施工升降机型号：

95m；

标准节长度：

导轨架截面长：

0.65m；

导轨架截面宽：

其他配件总重量：

200kg；

2.地基参数

地基土承载力设计值：

120kPa；

地基承载力折减系数：

0.4；

3.基础参数

基础混凝土强度等级：

4.4m；

基础宽度b：

3.8m；

基础高度h：

0.3m；

2）、基础承载计算：

导轨架重（共需63节标准节，标准节重170kg）：

170kg×

63=10710kg，

施工升降机自重标准值：

Pk=（2000.00×

2+1480.00+2000.00×

2+2000.00×

2+10710.00+200.00）×

10/1000=243.90kN

考虑动载、自重误差及风载对基础的影响，取系数n=2.1

基础承载力设计值：

P=2.1×

243.90=512.19kN

3）、地基承载力验算

承台自重标准值：

Gk=25×

4.40×

3.80×

0.30=125.40kN

承台自重设计值：

G＝125.40×

1.2＝150.48kN

作用在地基上的竖向力设计值：

F＝512.19+150.48=662.67kN

基础下地基承载力为：

p=120.00×

0.40＝802.56kN>

F=662.67kN

该基础符合施工升降机的要求。

4）、基础承台验算

1、承台底面积验算

轴心受压基础基底面积应满足

S=4.4×

3.8=16.72m2≥（Pk+Gk）/fc=（243.9+125.4）/（14.3×

103）=0.026m2。

承台底面积满足要求。

2、承台抗冲切验算

由于导轨架直接与基础相连，故只考虑导轨架对基础的冲切作用。

计算简图如下：

F1≤0.7βhpftamhoam=（at+ab）/2F1=pj×

Al

式中Pj--扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，Pj=P/S=512.19/16.72=30.633kN/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=3.8×

1.575=5.985m2；

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=0.65+2×

0.265=1.18m

am=（at+ab）/2=（0.65+1.18）/2=0.915m

Fl＝Pj×

Al=30.633×

5.985=183.341kN

0.7βhpftamh0=0.7×

1×

1.43×

915×

265/1000=242.717kN≥183.341kN。

承台抗冲切满足要求。

3、承台底部弯矩计算

属于轴心受压，在承台底部两个方向的弯矩：

M1=（a12/12）[（2l+a'

）（pmax+p-2G/A）+（pmax-p）l]

M2=（1/48）（l-a'

）2（2b+b'

）（pmax+pmin-2G/A）

式中M1,M2--任意截面1-1、2-2处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；

a1--任意截面1-1至基底边缘最大反力处的距离，a1=1.875m；

l,b--基础底面的长和宽；

pmax,pmin--相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大和最小地基反力设计值，pmax=pmin=（512.19+150.48）/16.72=39.633kN/m2；

p--相应于荷载效应基本组合时在任意截面1-1处基础底面地基反力设计值，p=pmax=39.633kN/m2；

G--考虑荷载分项系数的基础自重，当组合值由永久荷载控制时，G=1.35Gk，Gk为基础标准自重，G=1.35×

125.4=169.29kN；

M1=1.8752/12×

[（2×

4.4+0.65）×

（39.633+39.633-2×

169.29/16.72）+（39.633-39.633）×

4.4]=163.391kN·

m;

M2=（4.4-0.65）2/48×

（2×

3.8+0.65）×

169.29/16.72）=142.643kN·

4、承台底部配筋计算

αs=M/（α1fcbh02）

ξ=1-（1-2αs）1/2

γs=1-ξ/2

As=M/（γsh0fy）

式中α1--当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94,期间按线性内插法，α1=1；

1-1截面：

αs=|M|/（α1fcbh02）=163.39×

106/（1.00×

14.30×

103×

265.002）=0.043；

ξ=1-（1-αs）1/2=1-（1-2×

0.043）0.5=0.044；

γs=1-ξ/2=1-0.044/2=0.978；

As=|M|/（γsfyh0）=163.39×

106/（0.978×

360.00×

265.00）=1751.02mm2。

2-2截面：

αs=|M|/（α1fcbh02）=142.64×

265.002）=0.032；

ξ=1-（1-αs）1/2=1-（1-2×

0.032）0.5=0.033；

γs=1-ξ/2=1-0.033/2=0.984；

As=|M|/（γsfyh0）=142.64×

106/（0.984×

265.00）=1520.16mm2。

截面1-1配筋：

As1=2261.947mm2>

1751.021mm2

截面2-2配筋：

As2=2601.239mm2>

1520.157mm2

承台配筋满足要求！

图纸无法上传，本工程采用品茗安全计算软件计算