国贸地下室顶板上安装人货梯基础回顶计算.doc

国贸天琴湾（西区）
国贸天琴湾（西区）5#、6#、7#楼
地下室顶板上
施
工
电
梯
安
装
专
项
方
案
编制： 周兰平 (职务) 技术员 (签字)
审核： 罗细驼 (职务) 技术负责人(签字)
审定： 黄久林 (职务) 项目经理 (签字)
江西建工第一建筑有限责任公司
2011-12-10

一、 编制依据
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》 （JGJ130-2001）
2、《简明施工计算手册》 （中国建筑工业出版社）
3、5#、6#、7#楼施工电梯施工布置图
二、工程概况
工程名称：国贸天琴湾（西区）工程
质量监督：江西省建设工程安全质量监督管理局
建设单位：南昌国贸地产有限公司
设计单位：江西省建筑设计研究总院
地勘单位：江西省建筑设计研究总院
监理单位：江西省建设监理总公司
施工单位：江西建工第一建筑有限责任公司
工程地址：南昌市西湖区云飞路以南，鲁直路以西
本工程住宅为剪力墙结构体系，基础为钻孔灌注桩，设计等级为甲级，混凝土强度为C35；建筑抗震设防类别为丙类，建筑结构安全等级为二级，抗震设防烈度为六度，剪力墙抗震等级为四级，框架柱抗震等级为三级，框支柱抗震等级为二级；屋面防水等级为二级；建筑使用年限为50年。
5#楼住宅为剪力墙结构体系；地下一层，地上32层，地上建筑面积11113.045㎡，地下一层建筑面积并入B区地下室计算；建筑高度为96.900m；建筑首层相对标高±0.000的绝对标高为21.500m。
6#楼住宅为剪力墙结构体系，裙房为框架结构；地下一层，地上18层，地上建筑面积5990.77㎡，地下一层建筑面积并入B区地下室计算；建筑高度为55.200m；建筑首层相对标高±0.000的绝对标高为21.700m。
7#楼住宅为剪力墙结构体系，裙房为框架结构；地下一层，地上33层，地上建筑面积12831.07㎡，地下一层建筑面积并入B区地下室计算；建筑高度为97.200m；建筑首层相对标高±0.000的绝对标高为21.400m。
三、施工电梯基础及布置图

四、施工电梯加固方案设计
因基础设置在地下室顶板上，施工梯安装高度大，使用时间长，结构、装修时使用频繁，综合分析，决定在地下室施工梯基础部位进行加固。电梯导轨架正下方用4根由两根[16#槽钢组成的支撑，支撑的中心线必须与导轨架的每根导杆中心线一致，槽钢两头焊接8厚平钢板作衬垫，4根支撑之间加设[16#槽钢水平、斜支撑以加强其稳定性（附图一）。在人货梯基础其他位置上设置Φ48，壁厚3.5钢管立杆支撑，立杆底部设置底座，支撑的面积为5M×7M（基础面积4.2 M×6.2 M），立杆间距为0.7，从底板上、顶板下10cm设置纵横向扫地杆，其间距为0.7，中间设置两道纵横向水平拉杆（均分），其间距均为0.7，立杆上部设置顶托，架设方木，方木间距不大于300，为加强整体刚度，考虑在四面设置剪刀撑以及在每道水平拉杆处设置水平剪刀撑（附图二）。
附图一：

附图二：

五、施工电梯加固设计验算
（一）、计算荷载参数
1、施工电梯计算荷载（SCD200/200型）参数
（1）、导轨架+附墙架重：51900N
（2）、吊笼重:2×1750kg=35000N
（3）、外笼重:1100kg=11000N
（4）、载重重:2×2000kg=40000N
（5）、对重重：1000×2kg=20000N
（6）、基础重：12000kg=120000N
合计总自重:G=51900+35000+11000+40000+20000+120000=277900N
2、Ф48×3.5钢管参数
[f]=205N/mm2 (抗压设计强度) ; E=206×103N/mm2 (弹性模量) ; A=489mm2（截面积）;  I=12.19×104mm4(截面惯性距)  W=5.08×103mm3（截面模量）;  R=1.59cm(回转半径)
3、木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；
木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.300；木方的间隔距离(mm):300.000；
木方的截面宽度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):100.00；
地下室高度3.700米，纵、横立杆间距均为0.7m，
上部传递荷载（见（一）、1、计算荷载（SCD200/200型）参数）：
（2）+（3）+（4）+（5）+（6）=226KN，P=226÷4.2×6.2=8.679KN/㎡
（二）、基础受力计算（取系数n=2）
基础承载P=G×2=277900×2=555.8KN
地下一层高3700mm（7#楼地下一层高3500mm）
（三）、支撑受力计算，按最大受力考虑
1、两个吊笼同时离地运行时每根支撑由一根[16#槽钢：则

ix=0.44h,iy=0.386h
计算长度L0取3700÷5=740mm
则λX=L0÷ix=740÷(0.44×160)=10.511
λy=L0÷iy=740÷(0.386×65)=29.494
查表得ψX=0.995 ψy=0.966
取较小值ψX=0.966计算
压弯构件稳定性验算：
单支受压力
N=555.8÷4=138.95KN
A=2515mm2
==57.193N/mm2<[f]=215 N/mm2
满足要求
2、两个笼子同时落地时：

图2 楼板支撑架荷载计算单元
（1）模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算，方木的截面几何参数为：宽度(mm) 50.00；高度(mm):100.00；
方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5.000×10.000×10.000/6 = 83.33 cm3；
I=5.000×10.000×10.000×10.000/12 = 416.67 cm4；

方木楞计算简图
（2）荷载的计算：
钢筋混凝土板+人货梯外笼自重(kN/m)：
q1= 25×（0.3+0.25）×（0.3-0.05）+（0.3-0.05）×11/4.2×6.2 = 0.238 kN/m；
活荷载为：载重重+吊笼重(kN/m)：
q2=（0.3-0.05）×（35+40）/4.2×6.2=0.720 kN/m
q= q1+ q2=0.238 kN +0.720 kN =0.958 kN/m
集中荷载 (kN)：p = 0 kN；
（3）、强度验算:
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，计算公式如下:

均布荷载 q = 1.2 × q = 1.2×0.958 = 1.150 kN/m；
集中荷载 p = 1.4×0=0 kN；
最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 0+ 1.150×0.72/8 = 0.070 Kn.m；
最大支座力N=P/2 + ql/2= 0+0.070×0.700/2 = 0.025kN ；
方木最大应力计算值 σ= M /W = 0.070×106/83333.33 = 2.462N/mm2；
方木的抗弯强度设计值 [f]=13.0 N/mm2；
方木的最大应力计算值为2.462 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13.0 N/mm2,满足要求!
（4）、抗剪验算：
最大剪力的计算公式如下:
Q = ql/2 + P/2
截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力: Q = 1.150×0.700/2+0 = 0.403kN；
方木受剪应力计算值 T = 3 ×0.403×103/(2 ×50.000×100.000) = 0.121 N/mm2；
方木抗剪强度设计值 [T] = 1.300 N/mm2；
方木的受剪应力计算值 0.121 N/mm2 小于方木的抗剪强度设计值 1.300 N/mm2，满足要求!
（5）、挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:

均布荷载 q = 0.958kN/m；
集中荷载 p = 0 kN；
最大挠度计算值V=5×0.958×7004/(384×9500×4166666.667)+0= 0.076mm；
最大允许挠度 [V]=700.000/ 250=2.800 mm；
方木的最大挠度计算值 0.076mm 小于方木的最大允许挠度 2.800 mm,满足要求!
3、板底支撑钢管计算:
（1）、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 = 1.150×0.700 + 0 = 0.805kN；

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图(kN.m)
最大弯矩 M=0.480KN.M
最大应力 σ= 94.466 N/mm2；
支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205.000 N/mm2；
支撑钢管的最大应力计算值 94.466 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计值 205.000 N/mm2，满足要求！

=3700×7003/48×206×103×12.19×104=1.053 MM
支撑钢管的最大挠度小于700.000/150与10 mm，满足要求！
（2）、立杆荷载标准值(轴力):作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载。静荷载标准值包括以下内容：
脚手架的自重(kN)：
NG1 = 0.149×3.700 = 0.551 kN；
最大支座反力(kN)（查内力系数表得1.281）：
NG2 = 1.281×3.700 = 4.74 kN；
静荷载标准值 NG = NG1+NG2 =5.291kN；
（3）、活荷载
活荷载标准值 NQ = 0 kN；
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 = 6.349kN；
（4）、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

其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N =6.349kN；
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 = 1.59 cm；
A ---- 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.50 cm2；
W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.73 cm3；
σ-------- 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2)；
[f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205.000 N/mm2；
L0---- 计算长度 (m)；
如果完全参照《扣件式规范》，由下式计算
l0 = h+2a
a ---- 顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.100 m；
得到计算结果：
立杆计算长度 L0 = h + 2a = 1.117+2×0.100 = 1.317 m ；
L0 / i = 1317.000 / 15.900=83.000 ；
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= 0.704 ；
钢管立杆受压应力计算值σ=6.349/(0.704×450) = 20.04N/mm2；
立杆稳定性计算 σ= 20.04 N/mm2 小于钢管立杆抗压强度设计值 [f]= 205.000 N/mm2，满足要求！
（7）、扣件抗滑移的计算:
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，因此实际的双扣件承载力取值为16×0.80=12.80kN 。
纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R ≤ Rc
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN；
R-------纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,R= NG2=4.74 kN；
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

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