施工电梯方案含电梯基础及地下室顶板回撑方案1.docx

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施工电梯方案含电梯基础及地下室顶板回撑方案1

施工电梯基础施工方案

一、工程概况

本工程总建筑面积25815.13㎡，上部为2栋8层的多层办公楼，设一层地下室，平时为车库、设备用房，战时地下一层局部为六级人防。

上部结构体系：

1#、2#楼为框架－剪力墙结构。

建筑防火分类及耐火等级为一级。

建筑抗震设防类别为丙类，建筑结构安全等级为二级，所在地区的抗震设防烈度为7度。

该工程拟采用两台施工电梯，其中1#楼和2#楼各采用一台由湖北江汉建筑工程机械有限公司生产的SCD200/200DK型施工电梯，即可满足现场施工需要及现场施工垂直运输的要求。

1#楼施工电梯安装在地下室顶板上，（具体位置详见平附图1），2#楼施工电梯安装在地面上，（具体位置详见附图2），搭设高度为48M（32节）。

二、施工电梯技术方案

（一）、1#楼施工电梯基础（位于地下室顶板上方）

1、施工电梯基本参数

施工电梯型号：

SC200/200；吊笼形式：

双吊笼；

架设总高度：

48m；标准节长度：

1.508m；

底笼长：

5.3m；底笼宽：

4.2m；

标准节重：

190kg；对重重量：

1800kg；

单个吊笼重:

945kg；吊笼载重：

2000kg；

外笼重：

1200kg；

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*945）+1200+（32*190）+2*1800+2*2000｝*2.1≈35217㎏=352KN。

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352KN，基础尺寸为4000×6000mm，因此加固范围为4500×6500mm，由此地下室顶板承担的总荷载为总荷载为12.04kN/m2此荷载由施工电梯底部4500×6500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（钢定托）顶紧，按400mm纵横间距设置立杆，纵横向水平间距400，高度方向步距h=1000mm加设水平方向拉杆。

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》（JGJ130-2001）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等规范。

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》

（2）设计选型：

地下室顶板在1#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400×400mm，步距为1000mm，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

立柱横向间距或排距la（m）:

0.40，脚手架步距h（m）：

1.00；

立杆纵向间距lb（m）:

0.40，脚手架搭设高度H（m）：

3.80；

立杆上端伸出至模板支撑点的长度a（m）:

0.10，平台底钢管间距离（mm）：

400.00；

钢管类型（mm）:

Φ48×3.5（考虑到钢管的锈蚀等因素，计算时采用Φ48×3.0）连接方式：

顶托支撑，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/m2）:

0.150；

材料堆放最大荷载（kN/m2）:

50.000；

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

1.000；

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，截面力学参数为

截面抵抗矩W=5.08cm3；

截面惯性矩I=12.19cm4；

纵向钢管计算简图

（1）.荷载的计算：

脚手板与栏杆自重（kN/m）：

q11=0.150+0.300×0.400=0.270kN/m；

堆放材料的自重线荷载（kN/m）：

q12=50.000×0.400=20.000kN/m；

活荷载为施工荷载标准值（kN/m）：

p1=1.000×0.400=0.400kN/m

（2）.强度计算:

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。

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:

最大支座力计算公式如下:

均布恒载：

q1=1.2×q11+1.2×q12=1.2×0.270+1.2×20.000=24.324kN/m；

均布活载：

q2=1.4×0.400=0.560kN/m；

最大弯距Mmax=0.1×24.324×0.4002+0.117×0.560×0.4002=0.400kN.m；

最大支座力N=1.1×24.324×0.400+1.2×0.560×0.400=10.971kN；

截面应力σ=0.400×106/（5080.0）=78.675N/mm2；

纵向钢管的计算强度78.675小于205.000N/mm2,满足要求!

（3）.挠度计算:

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:

均布恒载:

q=q11+q12=20.270kN/m；

均布活载：

p=0.400kN/m；

V=（0.677×20.270+0.990×0.400）×400.04/（100×2.060×105×121900.0）=0.144mm

纵向钢管的最大挠度小于400.000/250与10,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取纵向板底支撑传递力，P=10.971kN；

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（kN.m）

支撑钢管计算剪力图（kN）

最大弯矩Mmax=0.001kN.m；

最大变形Vmax=0.000mm；

最大支座力Qmax=10.973kN；

截面应力σ=0.216N/mm2；

横向钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于400.000/150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=10.973kN；

R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

5）、模板支架荷载标准值（轴力）:

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：

脚手架的自重（kN）：

NG1=0.149×4.500=0.670kN；

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。

栏杆的自重（kN）：

NG2=0.150×0.400=0.060kN；

脚手板自重（kN）：

NG3=0.300×0.400×0.400=0.048kN；

堆放荷载（kN）：

NG4=50.000×0.400×0.400=8.000kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=8.778kN；

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=1.000×0.400×0.400=0.160kN；

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=1.2×8.778+1.4×0.160=10.758kN；

6）、立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式:

其中N----立杆的轴心压力设计值（kN）：

N=10.758kN；

σ----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=1.58cm；

A----立杆净截面面积（cm2）：

A=4.89cm2；

W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：

W=5.08cm3；

σ--------钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）；

[f]----钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205.00N/mm2；

Lo----计算长度（m）；

如果完全参照《扣件式规范》，由公式

（1）或

（2）计算

lo=k1uh

（1）

lo=（h+2a）

（2）

k1----计算长度附加系数，取值为1.185；

u----计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.700；

a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.100m；

公式

（1）的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1uh=1.185×1.700×1.000=2.015m；

Lo/i=2014.500/15.800=128.000；

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.406；

钢管立杆受压强度计算值；σ=10757.660/（0.406×489.000）=54.185N/mm2；

立杆稳定性计算σ=54.185小于[f]=205.000满足要求！

公式

（2）的计算结果：

Lo/i=1200.000/15.800=76.000；

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.744；

钢管立杆受压强度计算值；σ=10757.660/（0.744×489.000）=29.569N/mm2；

立杆稳定性计算σ=29.569小于[f]=205.000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

lo=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：

Lo/i=1427.688/15.800=90.000；

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.661；

钢管立杆受压强度计算值；σ=10757.660/（0.661×489.000）=33.282N/mm2；

立杆稳定性计算σ=33.282小于[f]=205.000满足要求！

综上所计算，施工电梯选用SCD200/200DK型，搭设高度48m，根据说明书计算规则算的总荷载为352KN，基础尺寸为4000×6000mm，因此加固范围为4500×6500mm，总荷载为12.04kN/m2，小于50kN/m2，故该施工电梯回撑系统满足要求。

（二）、2#施工电梯位于回填土上：

1、地基参数

施工电梯型号：

SC200/200；吊笼形式：

双吊笼；

架设总高度：

48m；标准节长度：

1.508m；

底笼长：

5.3m；底笼宽：

4.2m；

标准节重：

190kg；对重重量：

1800kg；

单个吊笼重:

945kg；吊笼载重：

2000kg；

外笼重：

1200kg；

2、地基参数

承台下地基土类型：

回填土夯实；地基土承载力设计值：

150kPa；

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：

C30；

承台底部长向钢筋：

C10@200；

承台底部短向钢筋：

C10@200；

钢材型号：

RRB400；基础高度h：

0.3m；

基础长度l：

4.5m；基础宽度b：

6.5m；

导轨架长c=0.8m，宽a=0.8m

4、基础承载计算：

1）荷载计算

荷载计算过程如施工电梯1所示。

考虑动载、自重误差及风载对基础的影响，取系数n=2.1,

｛（2*945）+1200+（32*190）+2*1800+2*2000｝*2.1≈35217㎏=352KN。

2）地基承载力验算

Gk=25×4.50×6.50×0.30=219.375kN

承台自重设计值G＝219.3755×1.2＝263.25kN

作用在地基上的竖向力设计值F＝263.25+352=615.25kN

基础下地基土为回填土夯实，地基承载力设计值为150kPa。

地基承载力调整系数为kc=0.4。

基础下地基承载力为p=150.00×4.5×6.5×0.40＝1755.00kN>F=703kN

该基础符合施工升降机的要求。

5、基础承台验算

基础承台砼强度等级为C30，其轴心抗压强度fc=14.3N/mm2，轴心抗拉强度ft=1.43N/mm2，底面长l=4.5m，宽b=6.5m，底面积S=4.5×6.5=29.25m2，承台高h=0.3m,导轨架长c=0.8m，宽a=0.8m。

1）承台底面积验算

轴心受压基础基底面积应满足

S=29.25≥（Pk+Gk）/fc=（352+263.25）/14.3=0.045m2。

（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：

应满足如下要求

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=352/29.25=12.034kN/m2；

βhp--受冲切承载力截面高度影响系数，本例取Bhp=1；

h0---基础冲切破坏锥体的有效高度，取h0=300-35=265mm；

Al---冲切验算时取用的部分基底面积，Al=6.5×1.4=9.1m2；

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=0.8+2×0.265=1.33m

am=（at+ab）/2=（0.8+1.33）/2=1.065m

Fl＝Pj×Al=12.034×9.1=109.51kN

0.7βhpftamh0=0.7×1×1.43×1065×265/1000=282.51kN≥109.51kN，满足要求！

6、承台底部配筋计算

属于轴心受压，在承台底部两个方向的弯矩：

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=1.9m；

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=（263.25+352）/29.25=21.03kN/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=21.03kN/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=1.35×352=475.2kN；

M1=1.92/12×[（2×4.5+0.65）×（21.03+21.03-2×352/29.25）+（21.03-21.03）×4.5]=52.23kN·m;

M2=（4.5-0.8）2/48×（2×6.5+0.65）×（21.03+21.03-2×352/29.25）=70.04kN·m;

基础配筋计算

式中a1----砼强度等级不超过C50，取a1=1；

1-1截面：

αs=|M|/（a1fcbh02）=58.84×106/（1.00×14.30×4.60×103×265.002）=0.004；

ξ=1-（1-αs）1/2=1-（1-2×0.005）0.5=0.0045；

γs=1-ξ/2=1-0.005/2=0.997；

As=|M|/（γsfyh0）=52.23×106/（0.998×360.00×265.00）=548.58mm2。

2-2截面：

αs=|M|/（a1fcbh02）=83.239×106/（1.00×14.30×6.50×103×265.002）=0.004；

ξ=1-（1-αs）1/2=1-（1-2×0.005）0.5=0.0045；

γs=1-ξ/2=1-0.005/2=0.997；

As=|M|/（γsfyh0）=70.04×106/（0.998×360.00×265.00）=705.52mm2。

截面1-1配筋：

选配C10@200，As1=1805.5mm2>548.58mm2

截面2-2配筋：

选配C10@200，As1=2590.5mm2>705.52mm2

承台配筋满足要求！

综上所述，2#施工电梯位于回填土上方，电梯承台尺寸4500*6500*300，承台配筋选配C10@200双层双向钢筋，As1=1805.5mm2,As2=2590.5mm2满足要求。