物料提升机基础加固方案设计.docx
《物料提升机基础加固方案设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物料提升机基础加固方案设计.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
物料提升机基础加固方案设计
1工程概况
无锡万达文化旅游城B2-1地块位于无锡市滨湖区太湖新城，基地西临长广溪湿地公园，东邻蠡湖大道，北侧为B1地块。
项目由13栋6层多层住宅（局部7层）、2栋1层沿街商业及一座整体一层地下车库组成（无人防），小区总建筑面积约为83608m2，其中地上47568m2，地下36040m2。
建筑物高度21.4米。
施工物料提升机安装高度24米。
本工程±0.000相当于绝对标高4.800m。
工程名称：
XDG-2014-42号地块开发建设项目B2-1施工工程
建设单位：
无锡万达城投资有限公司
设计单位：
中国建筑上海设计研究院有限公司
监理单位：
安徽省建设监理有限公司
勘察单位：
无锡市民用建筑设计院有限公司
总包单位：
中建八局第三建设有限公司
SS100施工物料提升机是一种主要在建筑施工中用于提升物料的货用垂直运输设备。
它是由一只吊笼，在卷扬机构的牵引下，沿标准节内导轨作上下垂直运动来达到运送物料的目的。
吊笼的额定载重量为800KG，额定提升速度为25m/min，整机的独立高度为12m，通过附墙最大安装高度可达60M。
同时，该机还配备有停靠装置、上下限位装置、防断绳装置、电器连锁装置。
因此，SS100施工物料提升机是中低层建筑施工中理想的一种快捷、安全、高效、经济的建筑施工设备。
因物料提升机基础座落在地下一层车库顶板上，顶板结构板厚250mm。
为保证地下室底板具有足够的承载力，确保物料提升机的使用安全，对物料提升机布置的位置，在地下室车库底板与施工升降机基础承台间进行支撑加固。
2物料提升机基础加固方法及荷载计算
根据施工升降机说明书，选用基础尺寸为3.5mX3m，基础板厚为300mm，基础内配14@200双层双向钢筋，混凝土强度等级为C30。
在升降机基础部位3.5mX3m范围内的地下车库用Ф48X3.0mm钢管盘扣搭设满堂脚手架支撑体系作为对地下室顶板加固。
加固做法：
（1）采用Ф48X3.0钢管盘扣满堂搭设，由立杆、横杆、纵横向剪刀撑等杆件组成受力体系，节点采用铸铁扣件，顶部采用木方顶托或钢管支撑，脚手架搭设高度为3.75m。
（2）导轨架底部应力加固区域立杆纵距0.9m，立杆横距0.9m，，其余周边部位立杆纵距0.9m，立杆横距0.9m，步距1.5m，扫地杆满布，距离地面200mm。
（3）排架的四个外立面均连续布置剪刀撑。
每组剪刀撑跨越立杆根数为4-7根，斜杆与地面夹角在45-60︒之间。
（4）排架周边凡有框架柱处，每两步设一道拉结杆，采用钢管与扣件对排架与框架柱进行拉结。
（5）次楞采用40X90木方，间距300mm，主楞采用双钢管，采用顶托顶撑。
SS100物料提升机地面承载计算：
1、地下室顶板施工活载5kn/m2
2、安装高度24m时，钢结构总重约：
3100kg=30380N
3、物料重：
1000kg=9800N
4、基础混凝土重：
1.25m3×2.3=2.875t=28175N
总重：
30380+9800+28175=68355N
4.基础承载面积：
3.12m2=3.12×106mm2
故地面承载：
P=68355/（3.12×106）=0.022N/mm2（MPa）=22KN/m2
物料提升机基础承载P=231KN
3满堂脚手架加固计算书
为保证现场结构安全，本工程计算按立杆纵横间距为0.9m计算，满足承载力要求。
计算参数:
模板支架搭设高度为3.75m，
立杆的纵距b=0.9m，立杆的横距l=0.9m，立杆的步距h=1.50m。
计算依据：
1、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010
2、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
5、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、工程属性
新浇混凝土楼板名称
B2，标高9.00m
新浇混凝土楼板板厚（mm）
150
模板支架高度H（m）
3.75
模板支架纵向长度L（m）
40
模板支架横向长度B（m）
30
二、荷载设计
模板及其支架自重标准值G1k（kN/m2）
面板
0.1
面板及小梁
0.3
楼板模板
0.5
混凝土自重标准值G2k（kN/m3）
24
钢筋自重标准值G3k（kN/m3）
1.1
施工人员及设备产生的荷载标准值Q1k（kN/m2）
9
风荷载标准值ωk（kN/m2）
基本风压ω0（kN/m2）
0.3
0.076
地基粗糙程度
D类（有密集建筑群且房屋较高市区）
模板支架顶部距地面高度（m）
9
风压高度变化系数μz
0.51
风荷载体型系数μs
0.5
三、模板体系设计
主梁布置方向
平行立柱纵向方向
立柱纵向间距la（mm）
900
立柱横向间距lb（mm）
900
水平拉杆步距h（mm）
1500
顶层水平杆步距hˊ（mm）
1000
支架可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离a（mm）
450
小梁间距l（mm）
300
小梁最大悬挑长度l1（mm）
100
主梁最大悬挑长度l2（mm）
150
设计简图如下：
模板设计平面图
纵向剖面图
横向剖面图
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度t（mm）
20
面板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
16.83
面板抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
1.4
面板弹性模量E（N/mm2）
9350
面板计算方式
三等跨连续梁
按三等跨连续梁，取1m单位宽度计算。
W＝bh2/6=1000×20×20/6＝66666.667mm3，I＝bh3/12=1000×20×20×20/12＝666666.667mm4
承载能力极限状态
q1＝[1.2×（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4×Q1k]×b=[1.2×（0.1+（24+1.1）×0.15）+1.4×9]×1=17.238kN/m
q1静=[γG（G1k+（G2k+G3k）h）]b=[1.2×（0.1+（24+1.1）×0.15）]×1=4.638kN/m
q1活=（γQ×Q1k）×b=（1.4×9）×1=12.6kN/m
正常使用极限状态
q＝（γG（G1k+（G2k+G3k）×h）+γQ×Q1k）×b=（1×（0.1+（24+1.1）×0.15）+1×9）×1＝12.865kN/m
计算简图如下：
1、强度验算
Mmax＝0.1q1静L2+0.117q1活L2＝0.1×4.638×0.32+0.117×12.6×0.32＝0.174kN·m
σ＝Mmax/W＝0.174×106/66666.667＝2.616N/mm2≤[f]＝16.83N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax＝0.677ql4/（100EI）=0.677×12.865×3004/（100×9350×666666.667）=0.113mm
νmax=0.113mm≤min{300/150，10}=2mm
满足要求！
五、小梁验算
小梁类型
矩形木楞
小梁截面类型（mm）
40×90
小梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
12.87
小梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
1.386
小梁截面抵抗矩W（cm3）
54
小梁弹性模量E（N/mm2）
8415
小梁截面惯性矩I（cm4）
243
小梁计算方式
二等跨连续梁
q1＝[1.2×（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4×Q1k]×b=[1.2×（0.3+（24+1.1）×0.15）+1.4×9]×0.3＝5.243kN/m
因此，q1静＝1.2×（G1k+（G2k+G3k）×h）×b=1.2×（0.3+（24+1.1）×0.15）×0.3＝1.463kN/m
q1活＝1.4×Q1k×b=1.4×9×0.3＝3.78kN/m
计算简图如下：
1、强度验算
M1＝0.125q1静L2+0.125q1活L2＝0.125×1.463×0.92+0.125×3.78×0.92＝0.531kN·m
M2＝q1L12/2=5.243×0.12/2＝0.026kN·m
Mmax＝max[M1，M2]＝max[0.531，0.026]＝0.531kN·m
σ=Mmax/W=0.531×106/54000=9.831N/mm2≤[f]=12.87N/mm2
满足要求！
2、抗剪验算
V1＝0.625q1静L+0.625q1活L＝0.625×1.463×0.9+0.625×3.78×0.9＝2.949kN
V2＝q1L1＝5.243×0.1＝0.524kN
Vmax＝max[V1，V2]＝max[2.949，0.524]＝2.949kN
τmax=3Vmax/（2bh0）=3×2.949×1000/（2×40×90）＝1.229N/mm2≤[τ]=1.386N/mm2
满足要求！
3、挠度验算
q＝（γG（G1k+（G2k+G3k）×h）+γQ×Q1k）×b=（1×（0.3+（24+1.1）×0.15）+1×9）×0.3＝3.92kN/m
挠度,跨中νmax＝0.521qL4/（100EI）=0.521×3.92×9004/（100×8415×243×104）＝0.655mm≤[ν]＝min（L/150，10）＝min（900/150，10）＝6mm；
悬臂端νmax＝ql14/（8EI）=3.92×1004/（8×8415×243×104）＝0.002mm≤[ν]＝min（2×l1/150，10）＝min（2×100/150，10）＝1.333mm
满足要求！
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁截面类型（mm）
Φ48×3.5
主梁计算截面类型（mm）
Ф48×3
主梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
主梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
主梁截面抵抗矩W（cm3）
4.49
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁截面惯性矩I（cm4）
10.78
主梁计算方式
三等跨连续梁
可调托座内主梁根数
2
主梁受力不均匀系数
0.6
1、小梁最大支座反力计算
q1＝[1.2×（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4×Q1k]×b=[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.15）+1.4×9]×0.3＝5.315kN/m
q1静＝1.2×（G1k+（G2k+G3k）×h）×b＝1.2×（0.5+（24+1.1）×0.15）×0.3＝1.535kN/m
q1活＝1.4×Q1k×b＝1.4×9×0.3＝3.78kN/m
q2＝（γG（G1k+（G2k+G3k）×h）+γQ×Q1k）×b=（1×（0.5+（24+1.1）×0.15）+1×9）×0.3＝3.98kN/m
承载能力极限状态
按二等跨连续梁，Rmax＝1.25q1L＝1.25×5.315×0.9＝5.98kN
按悬臂梁，R1＝5.315×0.1＝0.532kN
主梁2根合并，其主梁受力不均匀系数=0.6
R＝max[Rmax，R1]×0.6＝3.588kN;
正常使用极限状态
按二等跨连续梁，R'max＝1.25q2L＝1.25×3.98×0.9＝4.477kN
按悬臂梁，R'1＝q2l1=3.98×0.1＝0.398kN
R'＝max[R'max，R'1]×0.6＝2.686kN;
计算简图如下：
主梁计算简图一
2、抗弯验算
主梁弯矩图一（kN·m）
σ=Mmax/W=0.916×106/4490=203.965N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
3、抗剪验算
主梁剪力图一（kN）
τmax=2Vmax/A=2×5.802×1000/424＝27.366N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
4、挠度验算
主梁变形图一（mm）
跨中νmax=1.133mm≤[ν]=min{900/150，10}=6mm
悬挑段νmax＝0.294mm≤[ν]=min（2×150/150,10）=2mm
满足要求！
5、支座反力计算
承载能力极限状态
图一
支座反力依次为R1=8.55kN，R2=11.184kN，R3=11.184kN，R4=8.55kN
七、可调托座验算
荷载传递至立柱方式
可调托座
可调托座承载力容许值[N]（kN）
30
按上节计算可知，可调托座受力N＝11.184/0.6=18.639kN≤[N]＝30kN
满足要求！
八、立柱验算
钢管截面类型（mm）
Ф48×3.2
钢管计算截面类型（mm）
Ф48×3
钢材等级
Q235
立柱截面面积A（mm2）
424
立柱截面回转半径i（mm）
15.9
立柱截面抵抗矩W（cm3）
4.49
抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
支架自重标准值q（kN/m）
0.15
支架立柱计算长度修正系数η
1.2
悬臂端计算长度折减系数k
0.7
1、长细比验算
l01=hˊ+2ka=1000+2×0.7×450=1630mm
l0=ηh=1.2×1500=1800mm
λ=max[l01，l0]/i=1800/15.9=113.208≤[λ]=150
满足要求！
2、立柱稳定性验算
根据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010公式5.3.1-2：
小梁验算
q1＝[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.15）+1.4×0.9×9]×0.3=4.937kN/m
同上四～六步计算过程，可得：
R1＝7.943kN，R2＝10.389kN，R3＝10.389kN，R4＝7.943kN
顶部立柱段：
λ1=l01/i=1630.000/15.9=102.516
查表得，φ＝0.573
不考虑风荷载:
N1=Max[R1，R2，R3，R4]/0.6=Max[7.943，10.389，10.389，7.943]/0.6=17.315kN
f＝N1/（ΦA）＝17315/（0.573×424）＝71.269N/mm2≤[f]＝205N/mm2
满足要求！
考虑风荷载:
Mw＝γQφcωk×la×h2/10＝1.4×0.9×0.076×0.9×1.52/10＝0.019kN·m
N1w=Max[R1,R2,R3,R4]/0.6+Mw/lb=Max[7.943,10.389,10.389,7.943]/0.6+0.019/0.9=17.336kN
f＝N1w/（φA）+Mw/W＝17336/（0.573×424）+0.019×106/4490＝75.588N/mm2≤[f]＝205N/mm2
满足要求！
非顶部立柱段：
λ=l0/i=1800.000/15.9=113.208
查表得，φ1=0.496
不考虑风荷载:
N=Max[R1,R2,R3,R4]/0.6+γG×q×H=Max[7.943,10.389,10.389,7.943]/0.6+1.2×0.15×3.75=17.99kN
f=N/（φ1A）＝17.99×103/（0.496×424）=85.543N/mm2≤[σ]=205N/mm2
满足要求！
考虑风荷载:
Mw＝γQφcωk×la×h2/10＝1.4×0.9×0.076×0.9×1.52/10＝0.019kN·m
Nw=Max[R1,R2,R3,R4]/0.6+γG×q×H+Mw/lb=Max[7.943,10.389,10.389,7.943]/0.6+1.2×0.15×3.75+0.019/0.9=18.011kN
f=Nw/（φ1A）+Mw/W＝18.011×103/（0.496×424）+0.019×106/4490=89.875N/mm2≤[σ]=205N/mm2
满足要求！
九、高宽比验算
根据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规范》JGJ231-2010第6.1.4:
对长条状的独立高支模架，架体总高度与架体的宽度之比不宜大于3
H/B=3.75/30=0.125≤3
满足要求，不需要进行抗倾覆验算！
十、立柱支承面承载力验算
支撑层楼板厚度h（mm）
120
混凝土强度等级
C30
混凝土的龄期（天）
7
混凝土的实测抗压强度fc（N/mm2）
8.294
混凝土的实测抗拉强度ft（N/mm2）
0.829
立柱垫板长a（mm）
200
立柱垫板宽b（mm）
100
F1=N=18.011kN
1、受冲切承载力计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.5.1条规定，见下表
公式
参数剖析
Fl≤（0.7βhft+0.25σpc,m）ηumh0
F1
局部荷载设计值或集中反力设计值
βh
截面高度影响系数：
当h≤800mm时，取βh=1.0；当h≥2000mm时，取βh=0.9；中间线性插入取用。
ft
混凝土轴心抗拉强度设计值
σpc,m
临界面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值控制在1.0-3.5N/㎜2范围内
um
临界截面周长：
距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处板垂直截面的最不利周长。
h0
截面有效高度，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值
η=min（η1,η2）η1=0.4+1.2/βs,η2=0.5+as×h0/4Um
η1
局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数
η2
临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数
βs
局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸比较，βs不宜大于4：
当βs<2时取βs=2，当面积为圆形时，取βs=2
as
板柱结构类型的影响系数：
对中柱，取as=40，对边柱，取as=30：
对角柱，取as=20
说明
在本工程计算中为了安全和简化计算起见，不考虑上式中σpc,m之值，将其取为0，作为板承载能力安全储备。
可得：
βh=1，ft=0.829N/mm2，η=1，h0=h-20=100mm，
um=2[（a+h0）+（b+h0）]=1000mm
F=（0.7βhft+0.25σpc，m）ηumh0=（0.7×1×0.829+0.25×0）×1×1000×100/1000=58.03kN≥F1=18.011kN
满足要求！
2、局部受压承载力计算
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.6.1条规定，见下表
公式
参数剖析
Fl≤1.35βcβlfcAln
F1
局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值
fc
混凝土轴心抗压强度设计值；可按本规范表4.1.4-1取值
βc
混凝土强度影响系数，按本规范第6.3.1条的规定取用
βl
混凝土局部受压时的强度提高系数
Aln
混凝土局部受压净面积
βl=（Ab/Al）1/2
Al
混凝土局部受压面积
Ab
局部受压的计算底面积，按本规范第6.6.2条确定
可得：
fc=8.294N/mm2，βc=1，
βl=（Ab/Al）1/2=[（a+2b）×（b+2b）/（ab）]1/2=[（400）×（300）/（200×100）]1/2=2.449，Aln=ab=20000mm2
F=1.35βcβlfcAln=1.35×1×2.449×8.294×20000/1000=548.534kN≥F1=18.011kN
满足要求！
升级会员 