扬州吾悦住宅施工电梯地下室顶板加固方案Word文档格式.docx
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42=6090㎏
电源电缆、电缆导向装置、紧固件等附件重量约为导轨架自重的10%,为1450kg
ⅡD型附墙架重量(9套):
146×
9=1314㎏
对重自量:
0㎏(无)
所以:
P=(4000+4000+1300+6090+1450+1314)×
0.02=363.08KN
基础板重:
3.8×
6.2×
0.35×
25.5KN/m3=210.28KN
计算示例2:
例2:
41#楼安装苏州固顺SC200/200型施工升降机架设高度:
基础设置型号6000×
3800×
300
吊笼重(双笼):
2×
1500=3000kg
1480kg
1.508≈42节,供需42节,每节重150㎏):
150×
42=6300㎏
吊笼载重量:
2000=4000kg
型附墙架重量(9套):
170×
9=1530㎏
P=(3000+1480+6300+4000+1530)×
0.02=326.20KN
6.0×
0.30×
25.5KN/m3=174.42KN
2).钢管支承架体承载能力验算:
(按轴心受压考虑)
(1)模板支承系统承载:
顶板底支撑钢管立杆(¢48×
2.8)布置间距为500×
500,水平杆步距≤1.20m,
支撑钢管立杆(¢48×
2.8)有效面积A=397.4mm2
钢管¢48×
2.8回转半径:
i=
=
=16.01mm
计算长度:
l0=1200mm;
λ=
=82.00<
[λ]=120
查b类截面轴心受压钢构件稳定系数表:
得
=0.710
c=
<
[
]=205N/mm2
N=
c.
.A=205N/mm2×
0.710×
397.4=57.84KN
单根立杆受力面积:
0.5m×
0.5m=0.25m2
立杆支承系统承载能力:
57.84KN÷
0.25m2=231.36kN/m2
注:
设计要求地下室顶板在面层及底板粉刷未施工时允许施工载5.0kN/m2,验算时未考虑顶板施工荷载。
支承系统上部荷载:
(按中联重科施工电梯,计算示例1:
)
1.地下室顶板荷载:
25.5kN/m3×
1.0m×
0.32m=8.16kN/m2
2.施工电梯基础荷载:
0.35m=8.93kN/m2
3.电梯使用荷载:
363.08÷
(3.0m×
3.5m吊笼和标准节底面积)=34.58KN/m2
合计:
∑=8.16×
1.2+(8.93+34.58)×
1.4=70.71kN/m2<
231.36kN/m2
符合要求!
3.可调托座验算
查施工手册可调托座允许值[f](kN)
20
最大支座反力Rmax=70.71×
(0.5×
0.5)=17.68kN≤20kN
符合要求!
结论:
钢管支承系统承载能力大于上部荷载,满足地下室顶板结构安全要求。
五、钢构架顶撑技术要求:
1.钢管架顶撑的材料严格按上述要求选用,钢管规格选用ø
48×
3.5mm,铸铁扣件,原材料经见证取样检测合格后方可使用;
不合格材料不得用于本工程中。
2.钢管架顶撑的搭设严格按《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008进行。
3.立杆纵横间距为500mm,水平杆步距为1200mm,扫地杆距地面高度200mm;
立杆采用单长钢管。
4.支撑立杆上部采用ø
36mm可调托座、可调托座伸出长度不得大于200mm、伸入立杆内长度不得小于150mm、上部水平杆距可调托座顶间高度不得大于300mm、可调托座丝杆且直于立杆,可调托座下部必须设置纵横向水平杆与结构之间必须垫设方木,且与结构顶平顶紧。
5.扣件紧固扭力距控制在40~60N/m之间。
6.剪刀撑布置,四边沿全高布置连续竖向剪刀撑布置,中间每隔4排立杆沿全高布置一道纵横竖向剪刀撑;
并在上部和扫地杆处各布置一道水平剪刀撑、连续设置;
剪刀撑所经跨件杆件必须采用扣件可靠固定。
7.钢管架顶撑施工完成,经验收合格后,方可安装使用施工电梯。
8.按地下室结构后浇带实际情况调整支撑布置,中心支撑杆分布在后浇带两侧。
9.施工电梯使用期间定期对钢管架构顶撑与架构进行顶紧处理。
10.施工电梯使用期间定期观察架体的变形情况,发现问题及时处理。
11.施工电梯使用期间严禁碰撞钢构架顶撑。
六、计算书:
电梯基础扣件钢管楼板支架计算书
依据规范:
《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ164-2008
计算参数:
钢管强度为205.0N/mm2,钢管强度折减系数取0.90。
模板支架搭设高度为3.6m,
立杆的纵距b=0.50m,立杆的横距l=0.50m,立杆的步距h=1.20m。
面板厚度15mm,剪切强度1.4N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量6000.0N/mm2。
内龙骨采用45×
90mm木方,间距100mm,
木方剪切强度1.3N/mm2,抗弯强度15.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。
梁顶托采用双钢管φ48×
2.8mm。
模板自重0.30kN/m2,混凝土钢筋自重25.50kN/m3。
倾倒混凝土荷载标准值0.00kN/m2,施工均布荷载标准值43.51kN/m2。
扣件计算折减系数取0.85。
图1楼板支撑架立面简图
图2楼板支撑架荷载计算单元
按照模板规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下:
由可变荷载效应控制的组合S=1.2×
(25.50×
0.35+0.30)+1.30×
43.51=67.633kN/m2
由永久荷载效应控制的组合S=1.35×
25.50×
0.35+0.7×
1.30×
43.51=51.643kN/m2
由于可变荷载效应控制的组合S最大,永久荷载分项系数取1.2,可变荷载分项系数取1.30
采用的钢管类型为φ48×
2.8。
钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/32D。
一、模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照三跨连续梁计算。
考虑0.9的结构重要系数,静荷载标准值q1=0.9×
(25.500×
0.350×
0.500+0.300×
0.500)=4.151kN/m
考虑0.9的结构重要系数,活荷载标准值q2=0.9×
(0.000+43.510)×
0.500=19.579kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面抵抗矩W=18.75cm3;
截面惯性矩I=14.06cm4;
(1)抗弯强度计算
f=M/W<
[f]
其中f——面板的抗弯强度计算值(N/mm2);
M——面板的最大弯距(N.mm);
W——面板的净截面抵抗矩;
[f]——面板的抗弯强度设计值,取15.00N/mm2;
M=0.100ql2
其中q——荷载设计值(kN/m);
经计算得到M=0.100×
(1.20×
4.151+1.30×
19.579)×
0.100×
0.100=0.030kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.030×
1000×
1000/18750=1.623N/mm2
面板的抗弯强度验算f<
[f],满足要求!
(2)抗剪计算
T=3Q/2bh<
[T]
其中最大剪力Q=0.600×
0.100=1.826kN
截面抗剪强度计算值T=3×
1826.0/(2×
500.000×
15.000)=0.365N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
面板抗剪强度验算T<
[T],满足要求!
(3)挠度计算
v=0.677ql4/100EI<
[v]=l/250
面板最大挠度计算值v=0.677×
4.151×
1004/(100×
6000×
140625)=0.003mm
面板的最大挠度小于100.0/250,满足要求!
(4)2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算
经过计算得到面板跨中最大弯矩计算公式为M=0.2Pl+0.08ql2
面板的计算宽度为6000.000mm
集中荷载P=2.5kN
考虑0.9的结构重要系数,静荷载标准值q=0.9×
6.000+0.300×
6.000)=49.815kN/m
面板的计算跨度l=100.000mm
经计算得到M=0.200×
0.9×
2.5×
0.100+0.080×
1.20×
49.815×
0.100=0.106kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.106×
1000/18750=5.671N/mm2
二、模板支撑龙骨的计算
龙骨按照均布荷载计算。
1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11=25.500×
0.100=0.892kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12=0.300×
0.100=0.030kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN/m):
经计算得到,活荷载标准值q2=(43.510+0.000)×
0.100=4.351kN/m
考虑0.9的结构重要系数,静荷载q1=0.9×
0.892+1.20×
0.030)=0.996kN/m
考虑0.9的结构重要系数,活荷载q2=0.9×
4.351=5.091kN/m
计算单元内的龙骨集中力为(5.091+0.996)×
0.500=3.044kN
2.龙骨的计算
按照三跨连续梁计算,计算公式如下:
均布荷载q=P/l=3.043/0.500=6.087kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×
6.09×
0.50×
0.50=0.152kN.m
最大剪力Q=0.6ql=0.6×
0.500×
6.087=1.826kN
最大支座力N=1.1ql=1.1×
6.087=3.348kN
龙骨的截面力学参数为
截面抵抗矩W=60.75cm3;
截面惯性矩I=273.38cm4;
(1)龙骨抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.152×
106/60750.0=2.51N/mm2
龙骨的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!
(2)龙骨抗剪计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
截面抗剪强度计算值T=3×
1826/(2×
45×
90)=0.676N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
龙骨的抗剪强度计算满足要求!
(3)龙骨挠度计算
挠度计算按照规范要求采用静荷载标准值,
均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以龙骨计算跨度(即龙骨下小横杆间距)
得到q=0.830kN/m
最大变形v=0.677ql4/100EI=0.677×
0.830×
500.04/(100×
9000.00×
2733750.0)=0.014mm
龙骨的最大挠度小于500.0/400(木方时取250),满足要求!
(4)2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算
经过计算得到跨中最大弯矩计算公式为M=0.2Pl+0.08ql2
考虑荷载重要性系数0.9,集中荷载P=0.9×
2.5kN
0.500+0.080×
0.996×
0.500=0.312kN.m
抗弯计算强度f=M/W=0.312×
106/60750.0=5.14N/mm2
三、托梁的计算
托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。
集中荷载取次龙骨的支座力P=3.348kN
均布荷载取托梁的自重q=0.075kN/m。
托梁计算简图
托梁弯矩图(kN.m)
托梁剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
托梁变形计算受力图
托梁变形图(mm)
经过计算得到最大弯矩M=0.855kN.m
经过计算得到最大支座F=18.488kN
经过计算得到最大变形V=0.048mm
顶托梁的截面力学参数为
截面抵抗矩W=8.50cm3;
截面惯性矩I=20.39cm4;
(1)顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度f=M/W=0.855×
106/1.05/8496.0=95.84N/mm2
顶托梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
(2)顶托梁挠度计算
最大变形v=0.048mm
顶托梁的最大挠度小于500.0/400,满足要求!
四、模板支架荷载标准值(立杆轴力)
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:
(1)脚手架的自重(kN):
NG1=0.107×
3.600=0.385kN
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.300×
0.500=0.075kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.500×
0.500=2.231kN
考虑0.9的结构重要系数,经计算得到静荷载标准值NG=0.9×
(NG1+NG2+NG3)=2.422kN。
2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
考虑0.9的结构重要系数,经计算得到活荷载标准值NQ=0.9×
(43.510+0.000)×
0.500=9.790kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.20NG+1.30NQ
五、立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=15.63kN
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
A——立杆净截面面积,A=3.974cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.248cm3;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=184.50N/mm2;
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.20m;
h——最大步距,h=1.20m;
l0——计算长度,取1.200+2×
0.200=1.600m;
λ——长细比,为1600/16.0=100<
150长细比验算满足要求!
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.595;
经计算得到σ=15633/(0.595×
397)=66.116N/mm2;
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW依据模板规范计算公式5.2.5-15:
MW=0.9×
1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);
Wk=uz×
us×
w0=0.300×
1.000×
0.600=0.180kN/m2
h——立杆的步距,1.20m;
la——立杆迎风面的间距,0.50m;
lb——与迎风面垂直方向的立杆间距,0.50m;
风荷载产生的弯矩Mw=0.9×
1.4×
0.180×
1.200×
1.200/10=0.015kN.m;
Nw——考虑风荷载时,立杆的轴心压力最大值,参照模板规范公式5.2.5-14;
Nw=1.2×
2.422+0.9×
9.790+0.9×
0.015/0.500=15.275kN
经计算得到σ=15275/(0.595×
397)+15000/4248=68.061N/mm2;
考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<
六、楼板强度的计算
1.计算楼板强度说明
验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取8.00m,楼板承受的荷载按照线均布考虑。
宽度范围内配筋3级钢筋,配筋面积As=3600.0mm2,fy=360.0N/mm2。
板的截面尺寸为b×
h=6000mm×
200mm,截面有效高度h0=180mm。
按照楼板每28天浇筑一层,所以需要验算28天、56天、84天...的
承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下:
2.计算楼板混凝土28天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边8.00m,短边8.00×
0.75=6.00m,
楼板计算范围内摆放17×
13排脚手架,将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。
第2层楼板所需承受的荷载为
q=1×
(0.30+25.50×
0.35)+
1×
(0.39×
17×
13/8.00/6.00)+
1.30×
(0.00+43.51)=69.76kN/m2
计算单元板带所承受均布荷载q=6.00×
69.76=418.57kN/m
板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算
Mmax=0.0701×
ql2=0.0701×
418.56×
6.002=1056.29kN.m
按照混凝土的强度换算
得到28天后混凝土强度达到100.00%,C35.0混凝土强度近似等效为C35.0。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=16.70N/mm2
则可以得到矩形截面相对受压区高度:
ξ=Asfy/bh0fcm=3600.00×
360.00/(6000.00×
180.00×
16.70)=0.07
查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为
αs=0.077
此层楼板所能承受的最大弯矩为:
M1=αsbh02fcm=0.077×
6000.000×
180.0002×
16.7×
10-6=250.0kN.m
结论:
由于∑Mi=249.98=249.98<
Mmax=1056.29
所以第28天以后的楼板楼板强度和不足以承受以上楼层传递下来的荷载。
第2层以下的模板支撑必须保存。
3.计算楼板混凝土56天的强度是否满足承载力要求
第3层楼板所需承受的荷载为