施工升降机(电梯)基础加固施工方案

目录一、工程概况2二、升降机基础加固方法及荷载计算2三、升降机说明书设计基础抗冲切验算3四、基础板下承载力验算5五、地下室顶板承载力加固设计61、地下室顶板承载力加固设计的分析62、地下室顶板混凝土受压强度验算73、支承方木（木楞）的抗压强度验算74、支承方木（木楞）的抗弯强度验算85、支承方木（木楞）的抗剪强度验算96、支承方木（木楞）的挠度验算107、可调支托（钢管支柱）的承载力复核验算108、加固支撑地下室顶板扣件式钢管立柱稳定性的验算11六、地下室顶板加固安全保证措施14附图钱皇绿都施工升降机基础加固施工方案一、工程概况华宇大厦工程位于文鑫路、公园路交汇处。本工程由13幢楼及地下车库组成，总建筑面积为64672.48㎡，总建筑高度为m。施工升降机配置情况（B区块）：1#、2#、5#、6#楼各安装一台广西建机SCD200施工电梯（单笼），建筑高度57.1m（按5#最高验算），安装高度60m。因施工升降机基础座落在地下一层车库顶板上，板结构板厚300㎜。为保证地下室顶板具有足够的承载力，确保确保施工升降机的使用安全，对施工升降机布置的位置，在地下一层车库底板与施工升降机基础承台间进行支撑加固。二、升降机基础加固方法及荷载计算施工升降机基础结构情况如下：基础长×宽为4.6m×3.5m，基础板厚350㎜，基础内配A8@250双层双向钢筋，混凝土强度等级C35。在施工升降机的基础部位4.6m×3.5m范围内的地下车库用φ48×3.5钢管搭设满堂脚手架支撑体系作为加固手段对地下室顶板进行加固，脚手架搭设高度为3.25m，导轨架底部基础区域立杆纵距0.5m,立杆横距0.5m，基础周边部位应向外延伸一跨，立杆纵距0.9m,立杆横距0.9m,步距1.5m。按说明书选用SCD200型号升降机，查说明书得对重重量为1000kg；导轨架重（安装高度为60米共需40节标准节，标准节重150kg）：150kg×40=600kg；吊笼重量：945kg；外笼重量：1480kg；附墙重量（200kg/套，共10套）：200kg×10=800kg；限载：2000kg；施工升降机自重标准值：Pk=(1000kg+150kg×40+945kg+1480kg+200kg×10+2000)×9.8/1000=131.6kN；考虑动载、自重误差及风载对基础的影响，取系数n=2.1；基础承载力设计值：P=2.1×131.6=276.36kN三、升降机说明书设计基础抗冲切验算按升降机说明书基础图可知，升降机的所有重量除底层护栏外均通过导轨架传递至基础板，由此产生荷载直接对地下室顶板的冲切应力，为防止产生冲切破坏，必须先验算基础能把上部传来荷载分散均布在地下室顶板上。由《混凝土结构设计规范》GB50010-2002之7.7.1条，在局部荷载或集中反力作用下不配置箍筋或弯起钢筋的板，其受冲切承载力具体验算如下：升降机导轨架基础及其力学分析图（其中a=380mm（按说明书第36页），c=960mm，l=4600mm，b=3500mm），计算公式为：其中按说明书技术要求其砼强度为：C35，查表：得=1.57N/mm2。的取值按本公式说明取最小值=1.0N/mm2；按图厚度为h=350mm，小于800mm，得=1.0；=h-有效高度=350-30=320mm；另=c/a=960/380=2.522,取2.52，=0.4+1.2/2.52=0.876；按最不利的角柱考虑取20，按公式说明计算周长=((380+320/2*2)+(960+320/2*2))*2=3960mm，=0.5+(20*320)/(4*3960)=0.904，按公式要求取最小值=0.876由此根据公式的，即为加载在350mm厚基础板上的集中荷载=276.36kN，而=（0.7×1.0×1.57N/mm2+0.15×1.0N/mm2）×0.876×3960mm×320mm=1386473.933N=1386KN大于=276.36kN说明升降机的基础能满足导轨架集中荷载的冲切承载力的验算要求，由此可以认定276.36KN的荷载经升降机基础分散均布至地下室顶板的A=4600mm，B=3500mm范围上，但从实际加固施工过程中，不可辟免的出现支撑点不均匀现象。四、基础板下承载力验算由说明书第35页第1）条要求：混凝土基础板下地面的承载力应大于0.15MPa=150KN/㎡，选用基础为A=l=4600mm，B=b=3500mm；按基础承载力设计值：276.36kN加上基础自重：4.6×3.5×0.35×25KN/m³×1.2（标准荷载设计分项系数）=169.05KN,得基础均布荷载=(276.36+169.05)/4.6/3.5=22.67KN/㎡，而经查本工程结施总说明一6.1地下室顶板C35承载力设计值（相对楼板的外加荷载即为活载）为：5KN/㎡，远小于均布荷载的22.67KN/㎡；必须采取加固措施，对此顶板进行加固。五、地下室顶板承载力加固设计1、地下室顶板承载力加固设计的分析地下室顶板的本身重量可以由本身结构支撑，对地下室顶板的加固只考虑升降机及其基础产生的恒动荷载：276.36+169.05=445.41KN。为尽量利用工程中使用较为灵活的材料，本加固设计拟用钢管支架作为支撑系统作为加固方案的实施方式（具体立杆布置搭设按简图所示），由于钢管的立杆稳定性是其承载能力的主要指标，而在搭设过程中，其搭设的水平纵横方向的拉结杆均未能较好的顶固，其拉结作为抗挠度的约束不能认定为固定端。由升降机及其基础对地下室顶板产生的均布荷载的22.67KN/㎡大于设计荷载的5KN/㎡为4倍以上，如果按应力完全分散均布在地下室顶板上，必定导致顶板支撑点之间产生一定的弯矩，从而产生弯曲变形，影响地下室顶板的结构安全，故此为安全考虑在加固设计时，必须尽可能的让加固支撑直接对应，升降机导轨架位置，由此设置应力考虑范围，如图所示：2、地下室顶板混凝土受压强度验算按照基础对应范围，设定升降机及其基础载荷全部集中，并均匀分布于支撑顶板底部的宽50mm×高100mm的水平横支承方木（木楞）上。地下室顶板底与方木（木楞）的受压接触面，按立杆布置图可知，长度为4600mm共计7条，每条接触面为2×50mm（双方木木楞），设计时考虑方木（木楞）加工尺寸不标准，只按一条接考虑）即得总接触面面积：4600mm×50mm×7条=1610000mm2，由升降机及其基础产生的恒动荷载：445410N，得：fc1=445410N/1610000mm2=0.277N/mm2fc=16.7N/mm2(由地下室顶板砼强度C35轴心抗压设计值，查《混凝土结构设计规范》GB50010-2010表4.1.4)，由此表明方木（木楞）与地下室顶板之间的应力传递混凝土受压强度验算合格。3、加固支撑地下室顶板水平横支承方木（木楞）的抗压强度验算由“地下室顶板混凝土受压强度验算”得，升降机及其基础载荷全部均匀分布于支撑顶板底部的7根长4600mm×宽50mm×高100mm的方木（木楞）上，由此计算出地下室顶板传递的荷载压应力fc1,fc1=445410N/1610000mm2=0.277N/mm2，方木（木楞）按《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008选用针叶树种木材“南方松”，查该规范表A.3.1-1得其强度等级为AC15A,查该规范表A.3.1-3得顺纹抗压fc=13N/mm2，横纹抗压fc90=2.1N/mm2，按最不利情况按横纹抗压值考虑。则：fc1=0.277N/mm2fc90=2.1N/mm2由此表明加固支撑地下室顶板水平横支承方木（木楞）的抗压强度验算合格。4、加固支撑地下室顶板水平横支承方木（木楞）的抗弯强度验算由“地下室顶板混凝土受压强度验算”得，升降机及其基础载荷全部均匀分布于支撑顶板底部的7根长4600mm×宽50mm×高100mm的方木（木楞）上，由此说明方木（木楞）承受来自于地下室顶板的均布荷载处于方木（木楞）的4600mm全长，为此进行方木（木楞）抗弯强度验算。由立杆布置图可知方木（木楞）的支撑点为9个中间等跨500mm，标准方木（木楞）长度为2000mm，按施工要求的双方木（木楞）连续接长，中间必然有一个断口接长，其弯矩分析如按连续结构考虑，必然导致计算弯矩结果偏小，同时也不符合实际受力，故此现按简支结构计算其弯矩：按《建筑施工手册》第四版第一部分之2-1-2结构静力计算表之2．单跨梁的内力及变形表（表2-6~表2-10）之（1）简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度表2-6第5序次的均布荷载简支梁内力计算:加载在方木（木楞）上均布的荷载：q=0.277N/mm2*50mm=13.85N/mm；弯矩：Mmax=ql2/8=13.85N/mm*500mm2/8=432812.5N.mm,依《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008方木（木楞）抗弯强度应按该规范的5.2.2-3公式进行计算，其中fm查JGJ162-2008表A3.1-1~5使用针叶树种南方松由表A3.1-1得TC15A查表A3.1-3得fm=15，同时另依表A3.1-4考虑本方案中方木（木楞）为长时间使用，按较为不利状态考虑“按恒载验算时”选用系数为0.8得调整后的fm=15*0.8=12N/mm2;其中W由矩形木楞（方木（木楞））宽50mm×高100mm查表5.2.2的截面最小抵抗矩=83.33cm3=83333.33mm3（按《建筑施工手册》第四版第一部分之2-1-2结构静力计算表之常用截面几何与力学特征表序号1的公式：50*1002/6=83333.33mm3），木楞（方木（木楞））的抗弯强度：=432812.5N.mm/83333.33mm3=5.19N/mm2fm=12N/mm2由此表明加固支撑地下室顶板水平横支承方木（木楞）的抗弯强度验算合格。5、加固支撑地下室顶板水平横支承方木（木楞）的抗剪强度验算按《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008第5.2.2第2小条以及《木结构设计规范》GB50005-2003第5.2.2要求：依前条验算条件，查JGJ162-2008规范附表A.3.1-3按TC15A木材顺纹抗剪强度值：fv=1.6N/mm2；受弯构件剪力设计值V按《建筑施工手册》第四版第一部分之2-1-2结构静力计算表之常用截面几何与力学特征表序号1的公式：V=ql/2=13.85N/mm×500/2=3462.5N；构件的全截面惯性矩I依《建筑施工手册》第四版第一部分之2-1-2结构静力计算表之常用截面几何与力学特征表2-5序号1的公式：I=bh3/12=50*1003/12=4166666mm4；构件的截面宽度b=50mm；剪切面以上的截面面积对中性轴的面积矩S=（100mm/2）×50mm×（100mm/2/2）=62500mm3；代各参数入公式计算：(V×S)/(I×b)=(3462.55N×62500mm3)/（4166666mm4×50mm）=1.04N/mm2fv=1.6N/mm2；由此表明加固支撑地下室顶板水平横支承方木（木楞）的抗剪强度验算合格（验算数据比较接近，施工时必须严格要求，认真到位，按规范施工）。6、加固支撑地下室顶板水平横支承方木（木楞）的挠度验算按《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008第5.2.2第3小条以及《木结构设计规范》GB50005-2003第5.2.6要求，受弯构件应进行挠度验算，JGJ162-2008明确简支楞梁须按照该规范的5.2.1-4或5公式进行验算，本设计没有出现集中荷载，故选用5.2.1-4式进行验算：，其中弹性模量E查JGJ162-2008规范附表A.3.1-3按TC15A木材E=10000；全截面惯性矩I=4166666.667mm4；最大挠度的取值按JGJ162-2008规范的4.4.1条第3小条的“支架的压缩变形或弹性挠度，为相应的结构计算跨度的1/1000”得=300mm/1000=0.3mm；代各参数入公式计算=（5×13.85N/mm×500mm4）/（3