新乡市马小营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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新乡市马小营施工电梯方案含电梯基础及地下室顶板回撑方案1

新乡市红旗区马小营棚户区改造项目安置区地块一（一期）施工电梯基础施工方案

一、工程概况

1、工程名称：

新乡市红旗区马小营棚户区改造项目安置区地块一（一期）施工工程。

2、工程地点：

振中路以东，新飞大道以西，规划路以南，向阳路以北。

3、建设概况：

本工程由新乡市新东开发建设投资有限公司投资开发，由河南宜民建筑工程有限公司承建，监理单位为河南元森建设工程监理有限公司，设计单位为核工业第五研究设计院，地质勘测单位为核工业第五研究设计院。

4、建筑概况：

本工程建筑总面积约为21.2万㎡（含地下室），由1—11#楼共11栋高层住宅楼、幼儿园及地下车库组成，包括室外景观、绿化、管网施工工程。

各栋楼的概况如下表所示：

栋号

层数

总建筑面积

标准层建筑面积

1#楼

地下

1层

16133.7㎡

466.26㎡

地上

32层

2#楼

地下

1层

15473.8㎡

466.26㎡

地上

33层

3#楼

地下

1层

16344.1㎡

466.26㎡

地上

32层

4#楼

地下

1层

15473.85㎡

466.26㎡

地上

33层

5#楼

地下

1层

16456.83㎡

495.97㎡

地上

33层

6#楼

地下

1层

15360.51㎡

466.26㎡

地上

32层

7#楼

地下

1层

15473.85㎡

466.26㎡

地上

33层

8#楼

地下

1层

16456.83㎡

495.97㎡

地上

33层

9#楼

地下

1层

16521.99㎡

495.97㎡

地上

33层

10#楼

地下

1层

16456.83㎡

495.97㎡

地上

33层

11#楼

地下

1层

16456.83㎡

495.97㎡

地上

33层

地下车库

地下

1层

32377.1㎡

幼儿园

地上

3层

3182.5㎡

5、每栋主楼建筑均为一个单元，地上33层、地下一层，地上部分1~33层为落地住宅，地下部分为汽车库及设备用房。

每栋主楼建筑高度约为96.00米，室内外高差为300mm，地下车库建筑高度为3.90米，景观覆土厚度1.50米，主楼投影范围内车库高度为5.70米，1~33层层高均为2.90米。

建筑分类和耐火等级：

本建筑为一类高层住宅，建筑耐火等级为一级。

该工程拟采用11台施工电梯，每幢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。

1-11#楼施工电梯安装在地下室顶板上，（具体位置详见平附图1），搭设高度为105M（70节）。

二、施工电梯技术方案

本技术方案分两种：

1、楼施工电梯在回填土方进行安装。

2、楼施工电梯在地下室顶板上进行安装（位置详附图）。

首先来阐述地下室顶板上安装施工电梯的技术方案：

1、在安装施工电梯的顶板下面采用钢管进行加固，作用主要是承受施工电梯的荷载。

计算方式如下：

1、施工电梯基本参数

施工电梯型号：

SCD200/200；吊笼形式：

双吊笼；

架设总高度：

105m；标准节长度：

1.5m；

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+（70*190）+2*1800+2*2000｝*2.1+顶板基础砼重量4.0*6.0*0.25*2400≈64800kg=648KN

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荷载为504KN+顶板基础砼重量144KN共计648KN，基础尺寸为4000×6000mm，因此加固范围为5000×7000mm，由此地下室顶板承担的总荷载为总荷载为kN/m2此荷载由施工电梯底部5000×7000范围的楼板承担，而根据结构设计地下室顶板施工荷载为KN/m2（见结构总说明2.7条），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，按600mm纵横间距设置立杆，纵横向水平间距600，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：

3.1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》（GB50007-20012）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）、《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》

3.2设计选型：

地下室顶板在1-11#楼施工电梯基础底部采用插扣式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600×600mm，步距为1000mm，50mm×100mm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25.0kN/m2进行验算。

地下室支撑反顶立面图

地下室支撑反顶平面图

3.3、计算书；

A.基本参数

立柱横向间距或排距la（m）:

0.600，脚手架步距h（m）：

1.00；

立杆纵向间距lb（m）:

0.600，脚手架搭设高度H（m）：

3.65；

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）：

600.00；

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；

B.荷载参数

材料堆放最大荷载（kN/m2）:

25.000-顶板荷载11.000=14.000；

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

1.000；

4、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

4.1.荷载的计算：

堆放材料的自重线荷载（kN/m）：

q12=14.000×0.600=8.400kN/m；

活荷载为施工荷载标准值（kN/m）：

p1=1.000×0.600=0.600kN/m

4.2.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×q12=1.2×8.400=10.08kN/m；

均布活载：

q2=1.4×0.600=0.84kN/m；

最大弯距Mmax=0.1×10.08kN/m×0.6002+0.117×1.12×0.6002=0.41kN.m；

最大支座力N=1.1×10.08×0.600+1.2×1.12×0.600=7.56kN；

截面应力σ=0.41×106/（5080.0）=80.7N/mm2；

纵向钢管的计算强度80.7N/mm2小于205.000N/mm2,满足要求!

4.3.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=8.4kN/m；

均布活载：

p=0.60kN/m；

V=（0.677×8.4+0.990×0.600）×600.04/（100×2.060×105×121900.0）=0.324mm

纵向钢管的最大挠度小于600.000/250与10,满足要求!

5、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!

6、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!

7、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！

8：

地下室顶板梁板配筋及挠度验算；

1-11#施工电梯安装在地下室顶板上，对施工电梯所安装的地下室顶板位置进行验算。

以梁WKL8为例、500*900*8000、支座筋7￠25；6￠25通长；底筋8￠25；G6￠16；￠10@100.砼C30；3级钢。

保护层厚度25MM；材料设计强度Fcm=14.3N/m2;Fy=Fy=360N/m;

恒荷载系数取1.2；活荷载系数取1.3；

恒荷载G=445KN/8/2+360KN/8+8KN=80.81KN.M

活荷载q=6KN.m

（1）

跨中最大弯距

M=1/8ql2=1/8*（80.81*1.2+6*1.3）*8*8=838.176kn.

（2）梁的配筋计算

αs=838.176*106/（14.3*400*760*760）=0.254

ξ=0.299

γs=0.851

As=838.176*106/（0.851*360*760*）=3599.89mm2

梁配筋As1＝3926.93mm2≥As＝3599.89mm2满足要求

梁最大挠度计算：

Vmax=5ql4/（384*E*I）

Q为均布线荷载标准值

80.81*1.2+6*1.3＝104.77KN.M

E为钢的弹性模量E=2.05*105N/mm2

I为钢的截面惯性I=12.19cm4

Vmax=5*104.77*106*8/（384*2.05*105*121900）=0.23mm

梁最大挠度小于8000.000/250与10,满足要求!

（3）顶板配筋计算

属于轴心受压，在承台底部两个方向的弯矩：

1、板参数

板混凝土强度等级：

C30；

板长向钢筋双层：

￠10@120；

板短向钢筋双层：

￠10@120；板长L=6m板宽B=8m

钢材型号：

HPB400；板厚h：

0.25m；

材料设计强度Fcm=14.3N/m2;Fy=Fy=310N/m;保护层厚度25mm

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=2.6m；

l,b-----基础底面的长和宽；

pmax=pmin=（445+360）/48+1.3=21.43kN/m2；

p-----，p=pmax=21.43kN/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=1.35×445=600.75kN；

M1=2.62/12×[（2×6+0.65）×（21.43+21.43-2×600.75/48）+（21.43-21.43）×6=126.98kN·m;

M2=（6-0.8）2/48×（2×8+0.65）×（21.43+21.43-2×600.75/48）=167.14kN·m;

板配筋计算

式中a1----砼强度等级不超过C50，取a1=1；

1-1截面：

αs=|M|/（a1fcbh02）=126.68×106/（1.00×14.30×6×103×265.002）=0.021；

ξ=1-（1-αs）1/2=1-（1-2×0.021）0.5=0.021；

γs=1-ξ/2=1-0.021/2=0.99；

As=|M|/（γsfyh0）=126.78×106/（0.99×310.00×265.00）=1561.32mm2。

2-2截面：

αs=|M|/（a1fcbh02）=167.14×106/（1.00×14.30×8×103×265.002）=0.021；

ξ=1-（1-αs）1/2=1-（1-2×0.005）0.5=0.021；

γs=1-ξ/2=1-0.021/2=0.99；

As=|M|/（γsfyh0）=70.04×106/（0.99×310.00×265.00）=2053mm2。

截面1-1配筋：

选配￠10@120双层，As1=4636.99mm2>1561.32mm2

截面2-2配筋：

选配￠10@120双层，As1=6220.36mm2>2053mm2

配筋满足要求！

综上所计算，施工电梯选用SCD200/200DK型，搭设高度105m，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5000×7000mm，总荷载为12.04kN/m2，小于25kN/m2，故该施工电梯回撑系统满足要求。