施工电梯安装在车库顶板上时结构支撑方案-(2)

一、编制依据1、SC系列施工升降机《使用说明书》2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20113、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-20084、《建筑结构荷载规范》GB50009-20125、《钢结构设计规范》GB50017-20036、《混凝土结构设计规范》GB50010-20107、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20118、《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ164-2008二、工程概况本工程为山东技师学院综合实训中心，位于济南市章丘区经十东路2号山东技师学院校区内。本工程由山东技师学院建设，山东省建筑设计研究院设计、山东省建筑设计研究院勘察，济南中建建筑设计院有限公司监理，济南一建集团总公司施工。综合实训中心总建筑面积：32998.32㎡。局部地下一层、地上五层，地下室范围基础为独立基础+防水板，非地下室范围基础为独立基础。本工程地下结构为车库，地下层高为3.9m，板厚250mm，配筋三级钢Ф12@180，双层双向，混凝土强度等级为C35。三、电梯安装方案选择如果将电梯基础直接坐落在地下车库基础底板上，需要将车库顶板、梁钢筋截断，并在楼板预留施工洞口，施工电梯拆除后需要恢复结构工作量大，占用工期时间长。本工程根据实际情况，为了便于施工，选择采用加固地下车库顶板，从车库顶板上搭设施工电梯的方案。根据人防设计结构图纸设计：车库负一层等效静力荷载值为:75KN/㎡。因施工电梯基础直接设置在车库顶板上，为使结构顶板不因受到外加荷载而破坏，采用满堂支撑架对车库顶板进行加固卸载。加固原则为车库顶板在外来荷载作用下只作为传力层将电梯荷载传于顶板下扣件式钢管脚手架体，再传于车库底板上，由底板及其下持力层地基来承受施工电梯荷载。施工电梯安装高度为30m四、施工电梯安装位置本工程选用两台SC200/200双笼施工电梯。根据工程实际情况，为便于主楼的材料运输，确定施工电梯安装位置在B-5/B-J、B-5/B-C轴。详下图：五、施工电梯支撑搭设体系（后附计算书）1、主要荷载计算计算参数：高度H=30m（按照安装最高高度计算）吊笼重量（包括传动机构）（双笼）G1=2×1800=3600kg外笼重量G2=1100kg，对重重量（无）G3=0kg；标准节（导架）重量G4=20×148=2960kg额定载重G5=2000×2=4000kg混凝土基础自重：G=2400×（5.7×4.6×0.7）=44049.6Kg安全系数γ=2基础所承受的荷载：静荷载（静荷载系数1.2）N1=（G1+G2+G3+G4+G5+G）×9.8/1000×1.2=（3600+1100+0+2960+4000+44049.6）×9.8/1000×1.2=655.14KN所承受的单位面积荷载：655.14/（5.7×4.6×0.7）=35.69KN动荷载（动荷载系数1.4），在额定重量上增加100%的冲击荷载、再加上吊笼重量和对重重量的50%。双吊笼重：G1=2×1800kg；吊笼载重：G5=2×2000kg；对重重量G3=0kg；制动时间t＝0.5s；运行速度v2＝36m/min双吊笼重：G1=3600kg；吊笼载重：G5=4000kg；制动时间t＝0.5s；运行速度v2＝36m/mina＝[（v2－v1）/t]＝（36/60－0）/0.5＝1.2m/sF＝[m（v2－v1）/t]×1.4＝ma×1.4＝（4000＋3600×0.5）×1.2×1.4×9.8/1000＝95.49KN所承受的单位面积荷载：95.49/（5.7×4.6×0.7）=5.2KN总荷载：N＝（N1＋F）γ＝（655.14＋95.49）×2＝1501.26KN所承受的单位面积荷载：P=N/A=1501.26/（5.7×4.6×0.7）=81.79kN/m22、支撑架计算（后附计算书）1）、支架搭设高度为3.9m，立杆的纵距b=0.50m，立杆的横距l=0.50m，立杆的步距h=1.50m。立杆顶部U型支托内用Φ48.3mm×3.6mm钢管作为纵横向主次梁，将顶板顶紧。平台底面钢管的距离300mm，立杆上端伸出至模板支撑点长度200mm。沿支撑体系外围周圈设置连续式剪刀撑。2）、施工工艺为：抄平、放线→铺设槽钢→放置纵向扫地杆→逐根树立立柱，随即与扫地杆扣紧→放置横向扫地杆并与立杆或扫地杆扣紧→第一步纵向水平杆→第一步横向水平杆→抛撑→第二步横向水平杆→第三、四步纵向水平杆和横向水平杆→接顶托→接木方→对称禁固丝杠螺丝→架设剪刀撑→验收。确保架体的刚度、强度、稳定性符合要求，并办理验收手续。3）、搭设要求：（1）、立杆纵横向间距应相等。（2）、钢管立柱底部设垫板和底座，顶部设可调支托，U型支托与楞梁两侧间必须楔紧，其螺杆伸出钢管顶部不得大于200mm，螺杆外径与立柱钢管内径的间隙不得大于3mm，安装时保证上下同心。（3）、在立柱底距地面200mm高处，沿纵横水平方向按纵上横下的程序设扫地杆。可调支托底部的立柱顶端沿纵横向设置一道水平拉杆。扫地杆与顶部水平拉杆之间的间距，平均分配，在每一步距处纵横向各设一道水平拉杆。（4）、立柱的扫地杆、水平拉杆、剪刀撑应采用Φ48.3mm×3.6mm钢管，用扣件与立柱扣牢。扫地杆、水平拉杆采用对接，剪刀撑采用搭接，搭接长度不得小于500mm，用两个旋转扣件分别在离杆端不小于100mm处进行固定。（5）、当立柱底部不在同一高度时，高处的纵向扫地杆向低处延长不少于两跨，高低差不得大于1m，立柱距边坡上方边缘不得小于0.5m。（6）、立柱接长严禁搭接，必须采用对接扣件连接，相邻两立柱的对接接头不得在同步内，且对接接头沿竖向错开的距离不宜小于500mm，各接头中心距主节点不宜大于步距的1/3。（7）.严禁将上段的钢管立柱与下段钢管立柱错开固定于水平拉杆上。3、施工电梯的防护措施1)、施工电梯平台出口处安装1.85m高立开式工具化金属防护门，安装在电梯平台出口处。2）、平台两侧按照离平台面0.5m和1.1m高度要求设置两道防护栏杆，并张挂密目安全网封闭，平台外侧设置踢脚板，并张挂楼层标识牌。3）、安全防护门表面刷蓝色油漆。4）、安全防护门的开关插销设计在外面一侧，从里面一侧无法开关。5）、安全防护门应定期进行维护，损坏的及时维修。6）、施工电梯附着放置在标高5.95m、14.65m、23.6m处各设置一道。7）施工电梯脚手架的搭设六、施工主要注意事项1、首先应将施工电梯的位置尽量避开后浇带，如不能避开需将后浇带两边剔凿干净，加固牢固,从而不能使梁板在悬臂状态下受力，尽量使上部荷载通过梁、板传至柱、剪力墙上共同受力。2、电梯地脚、底座预埋准确（标高、定位）并与电梯基础钢筋连接牢固，电梯基础与结构梁相重合处，可将梁上排筋，凿出四点，与基础网片筋焊接牢固。3、支架体系上部槽钢与混凝土面接触处，应将混凝土基面打磨平整，不得有接茬错台。使槽钢和基面紧密接触，不留缝隙，防止混凝土结构局部受压变形。4、支架立杆直接立于基础筏板上。架体按设计尺寸搭设完整，节点处连接牢固，横平竖直，传力明确，并按要求设立剪刀撑加固。架体搭设完成后，不得随意拆动，应加以维护，受力后随时注意观察架体的稳定情况。5、在结构出入处搭设随层通道平台及安全防护设施。6、施工电梯安拆、使用严格按相关安全规程执行。7、所有材料使用前必须检查其完好性，钢管壁厚、扣件、顶托、底座的质量力学性能必须达到规定的要求。8、扣件规格必须与钢管外径相同；扣件螺栓拧紧扭矩力不得小于40Nm，并不大于65Nm；节点处固定横向水平杆（或纵向水平杆）、剪刀撑、横向支撑等扣件的中心线主节点的距离不得大于150mm；对接扣件的开口必须在边侧或朝内。七、计算书扣件式钢管脚手架计算书依据规范:《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011《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1.00。模板支架搭设高度为3.9m，立杆的纵距b=0.40m，立杆的横距l=0.40m，立杆的步距h=1.50m。脚手板自重0.30kN/m2，栏杆自重0.15kN/m，材料最大堆放荷载15.00kN/m2，施工活荷载15.00kN/m2。图落地平台支撑架立面简图图落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元采用的钢管类型为φ48×3.0。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、基本计算参数[同上]二、纵向支撑钢管的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=4.49cm3；截面惯性矩I=10.78cm4；纵向钢管计算简图1.荷载的计算：(1)脚手板与栏杆自重线荷载(kN/m)：q1=0.000+0.300×0.200=0.060kN/m(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：q21=15.000×0.200=3.000kN/m(3)施工荷载标准值(kN/m)：q22=15.000×0.200=3.000kN/m经计算得到，活荷载标准值q2=3.000+3.000=6.000kN/m2.抗弯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，计算公式如下:最大弯矩计算公式如下:最大支座力计算公式如下:静荷载q1=1.20×0.060=0.072kN/m活荷载q2=1.40×3.000+1.40×3.000=8.400kN/m最大弯矩Mmax=(0.10×0.072+0.117×8.400)×0.4002=0.158kN.m最大支座力N=(1.1×0.072+1.2×8.40)×0.40=4.064kN抗弯计算强度f=0.158×106/4493.0=35.26N/mm2纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!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:静荷载q1=0.060kN/m活荷载q2=3.000+3.000=6.000kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.677×0.060+0.990×6.000)×400.04/(100×2.06×105×107831.2)=0.069mm纵向钢管的最大挠度小于400.0/150与10mm,满足要求!三、横向支撑钢管计算横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=4.06kN支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管剪力图(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：支撑钢管变形计算受力图支撑钢管变形图(mm)经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=0.284kN.m最大变形vmax=0.045mm最大支座力Qmax=8.737kN抗弯计算强度f=M/W=0.284×106/4493.0=63.31N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于400.0/150与10mm,满足要求!四、扣件抗滑移的计算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:R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN；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=8.74kN选用双扣件,抗滑承载力的设计计算满足要求!五、立杆的稳定性计算荷载标准值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)脚手架钢管的自重(kN)：NG1=0.088×3.900=0.343kN钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A满堂架自重标准值，设计人员可根据情况修改。(2)栏杆的自重(kN)：NG2=0.150×0.400=0.0