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(已改)人货梯地下室顶板回顶方案分析


中 大 金 融 大 厦
人 货 笼 回 顶 方 案

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施工单位:山河建设集团有限公司

编制日期:2016 年 6 月 8 日
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一、工程概况 本工程为 1 栋 42 层的框剪结构写字楼,2 栋 32 层商住楼,现拟在 1#楼共安装 一台施工升降机, A,B 栋各安装一台施工升降机以满足现场施工需要及现场施工垂直 运输的要求。因施工升降机计划安装在地下室顶板上,特制订本地下室回顶方案如 下。 (本工程取 1#楼最高,最不利因素取值) 二、施工升降机技术方案 1、施工升降机基本参数 施工升降机型号:SC200/200; 架设总高度:180m; 底笼长:5.3m; 标准节重:190kg; 单个吊笼重: 945kg; 吊笼形式:双笼; 标准节长度:1.508m; 底笼宽:4.2m; 外笼重:1200kg; 吊笼载重:2000kg;

施工升降机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。同时应能承受施工升降机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+(120*190)+2*1800+2*2000}*2.1≈70329 ㎏=689.3KN。 2、回顶搭设方案: 根据施工升降机厂家提供的使用说明书得知总荷载为 690KN,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 23.59 kN/m2 此荷载由施工升降机底部 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。
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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》(GB 50007-2002)、《建筑结构荷载规 范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)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#楼施工升降机基础底部采用钢管脚手架回顶的方式以保证板使 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,将施工升降机位置的最大荷载放大至 50.0 kN/m2进行验算。

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: a.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;
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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):Φ 48×3.5(考虑到钢管的锈蚀等因素,计算时采用Φ 48×3.0)连接 方式:顶托支撑,扣件抗滑承载力系数:0.80; b.荷载参数: 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 = 5.08 cm3; 截面惯性矩 I = 12.19cm4;

纵向钢管计算简图

a.荷载的计算: 脚手板与栏杆自重(kN/m): q11 = 0.150 + 0.300×0.400 = 0.270 kN/m; 堆放材料的自重线荷载(kN/m): q12 = 50.000×0.400 = 20.000 kN/m; 活荷载为施工荷载标准值(kN/m): p1 = 1.000×0.400 = 0.400 kN/m

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b.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 = 24.324 kN/m; 均布活载:q2 = 1.4×0.400 = 0.560 kN/m; 最大弯距 Mmax = 0.1×24.324×0.4002 + 0.117 ×0.560×0.4002 = 0.400 kN.m ; 最大支座力 N = 1.1×24.324×0.400 + 1.2×0.560×0.400 = 10.971 kN;

截面应力 σ = 0.400×106 / (5080.0) = 78.675 N/mm2; 纵向钢管的计算强度 78.675 小于 c.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: 205.000 N/mm2,满足要求!

均布恒载: q = q11 + q12 = 20.270 kN/m; 均布活载: p = 0.400 kN/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!
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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 =10.971 kN;

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)
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最大弯矩 Mmax = 0.001 kN.m ; 最大变形 Vmax = 0.000 mm ; 最大支座力 Qmax = 10.973 kN ; 截面应力 σ = 0.216 N/mm2 ; 横向钢管的计算强度小于 205.000 N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于400.000/150与10 mm,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12.80 kN; 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 10.973 kN; R < 12.80 kN,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。 a.静荷载标准值包括以下内容: 脚手架的自重(kN): NG1 = 0.149×4.500 = 0.670 kN; 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 = 0.060 kN; 脚手板自重(kN):
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NG3 = 0.300×0.400×0.400 = 0.048 kN; 堆放荷载(kN): NG4 = 50.000×0.400×0.400 = 8.000 kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 8.778 kN; b.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 = 0.160 kN; c.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 = 10.758 kN; 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 = 10.758 kN; 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 = 1.58 cm; A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.89 cm2; W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3; 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] =205.00 N/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 lo = (h+2a) (1) (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;
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a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.100 m; 公式(1)的计算结果: 立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.185×1.700×1.000 = 2.015 m; 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 )= 54.185 N/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 )= 29.569 N/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 )= 33.282 N/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,施工升降机选用SC 200/200型,搭设高度180m,根据说明书计算 规则算的总荷载为690KN, 基础尺寸为4000×6000mm, 因此加固范围为4500×6500mm, 总荷载为23.59kN/m2,小于50 kN/m2,故该施工升降机回顶系统满足要求。 三、注意事项 1、施工升降机基础放在地下室顶板上,必须对施工升降机基础所在位置的地下
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室顶板进行回顶。回顶示意图附后。 2、需做好施工升降机坐落位置周边的排水措施。 3、基础混凝土需振捣密实,表面需平整、光滑。 4、地脚螺栓需钩住基础加强钢筋,确保底盘与基础紧固。 5、制作基础时必须同时埋好接地装置。

落地平台支撑架立面简图

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4000

外用电梯机架

700

700

外用电梯底座

1000
地下室顶板防水及保护层

1000

100

零层楼面标高

300

80×80木枋 可调顶托

钢管剪刀撑纵横设置 不小于两道

Φ 48钢管立杆 Φ 48钢管纵横水平杆 扣件 Φ 48钢管纵横扫地杆 地下二层底板标高 垫块

900

900

900

900

900

900

施工升降机基础支撑加固图

附图2

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200

1500

1500

按实调整

200

地下一层楼面标高

1500

1500

按实调整


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