人货电梯基础方案计划在住院部主体施工至8层时安装2台人货电梯,以便于砌体插入施工及施工人员、材料垂直运输。
二、施工升降机主要技术参数:吊笼重:1480 kg额定载重:2000 kg外笼重:1225 kg导轨架总重:安装42m 时,共需要标准节:28 节151 公斤/节28×151=4228kg电源电缆、电缆导向设置、紧固件等重量约占导轨自重的10%,计423kg三、基础设计、计算1、设计思路①根据楼层实际面积情况,住院部拟安装两台SC200/200双笼升降机。
考虑使用高度为42m左右(上屋面层)。
②人货电梯基础部分设置在回填土方之上(部分在地下室顶板上),回填土部分换填500mm厚的碎石作为基础承载面,承台设计尺寸为:5500mm×3800mm×300mm。
基础施工浇筑混凝前,按照平面图中定位尺寸预埋电梯基础预埋件。
○3在人货电梯基础地下室搭设满堂脚手架对地下室顶板进行加固支撑,搭设范围比基础坐落范围扩大1m。
架体采用钢管架手脚搭设,立杆双向间距600mm,横杆步局1200mm,架体搭设双向剪刀撑。
架体顶部与结构板接触部位,铺设木方和双钢管背楞,并用油托顶紧。
具体计算过程见本章第3点。
电梯基础剖面图2、基础荷载计算①SC200/200TD型升降机自重:G=吊笼自重+外笼自重+载重+导轨架自重+吊杆重量+其他=2×1480+1225+2×2000+4228+423=12840 kg②基础承载:P=G×2×9.8 =251.7 kN 其中动载系数取2。
③基础设计承载力:P=251.7 kN④人货电梯基础承台自重:G2=(5.5×3.8×0.3)×25 KN/m3×1.2=156.8KN。
基础地面承载力计算:按照《SC型升降机使用手册》要求混凝土基础板下地面的承载力应大于0.15Mpa现场实际混凝土基础板下地面为500mm厚的碎石换填层。
依据《建筑地基处理技术规范-JGJ 79-91》地面承载力为0.3 Mpa>0.15Mpa,满足要求。
⑤ 承台基础验算:验算基底压力 W MA G F P ±+=)(min max,其中:G 为基础自重设计值=156.8KNA 基础底面积=5.5×3.8=20.9 m2本基础仅考虑竖向荷载,弯距不予计算,取M=0Pmax,min=(251.7 kN+156.8KN)/(5.5×3.8)=19.54kN/m2=0.019Mpa <f=0.3Mpa满足要求⑥ 受冲切承载力验算依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.2.7条。
验算公式如下:式中: hp ──受冲切承载力截面高度影响系数,取 hp=1.00;ft ──混凝土轴心抗拉强度设计值,取 ft=1.5kPa ;am ──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:am=(0.5+[0.5+2×0.25])/2=0.75m;h0──承台的有效高度,取h0=0.25m;Pj──最大压力设计值,取Pj=19.54kPa;Fl──实际冲切承载力:Fl =19.54×[(5.5+0.65+2×0.25)]×[(5.5-(0.65+2×0.25))/2/2]]=140.33kN允许冲切力F2:F2 =0.7×1.00×1.5×750.00×250.00=196875N=196.88kN>Fl 实际冲切力不大于允许冲切力设计值,满足要求!⑦配筋计算依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.2.7条。
抗弯计算计算公式如下:式中a1──截面至基底边缘的距离,取a1=2.25 m;P──基底反力:P=19.54×(3×0.80-1.88)/(3×0.8)=1.22kPa;a'──截面在基底的投影长度,取a'=0.8 m。
经过计算得:M=1/12× 2.252×[(2× 5.5+0.8)×(19.54+1.22-2×156.8/20.9)+(19.54-1.22)×5.5]=72.8kN.m。
配筋面积计算公式如下:经过计算得As=72800000/(0.9×300×270)=998.6mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:1800mm2。
故取As=1800mm2。
因而基础采用三级钢Φ8@200双层双向能满足要求。
3、地下室支撑架计算由于2#人货电梯基础大部分落在地下室顶板上,为保证结构楼板不受影响,在地下室做钢管支撑架,立杆间距600mm,步距1200mm,板底铺木方背楞,间距130mm,具体受力计算如下:计算参数:钢管强度为205.0 N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。
采用的钢管类型为φ48×2.8模板支架搭设高度为6.1m。
立杆的纵距b=0.60m,立杆的横距l=0.60m,立杆的步距h=1.20m。
木方40×90mm,间距130mm,木方剪切强度 1.3N/mm2,抗弯强度13.0N/mm2,弹性模量9000.0N/mm2。
梁顶托采用双钢管48×2.8mm。
混凝土钢筋自重25.00kN/m3,将人货电梯总重量(考虑动荷载)转化为板顶均布施工活荷载58.00kN/m2。
扣件计算折减系数取1.00。
图楼板支撑架立面简图图楼板支撑架立杆稳定性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×(25.00×0.35+0.00)+1.30×58.00=85.900kN/m2由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.00×0.35+0.7×1.30×58.00=64.592kN/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(1)支撑木方的计算木方按照均布荷载计算。
1.荷载的计算1)钢筋混凝土板自重(kN/m):q11 = 25.000×0.350×0.130=1.137kN/m2)模板的自重线荷载(kN/m):q12 = 0.000×0.130=0.000kN/m3)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 = (58.000+0.000)×0.130=7.540kN/m 考虑0.9的结构重要系数,静荷载q1 = 0.9×(1.20×1.137+1.20×0.000)=1.229kN/m考虑0.9的结构重要系数,活荷载q2 = 0.9×1.30×7.540=8.822kN/m计算单元内的木方集中力为(8.822+1.229)×0.600=6.031kN(2)木方的计算按照简支梁计算,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 = 6.030/0.600=10.050kN/m最大弯矩M = 0.125ql2=0.125×10.05×0.60×0.60=0.452kN.m最大剪力Q=0.5×0.600×10.050=3.015kN最大支座力N=1.0×0.600×10.050=6.030kN木方的截面力学参数为本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 4.00×9.00×9.00/6 = 54.00cm3;I = 4.00×9.00×9.00×9.00/12 = 243.00cm4;a.木方抗弯强度计算抗弯计算强度f=0.452×106/54000.0=8.38N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!b.木方抗剪计算最大剪力的计算公式如下:Q = 0.5ql截面抗剪强度必须满足:T = 3Q/2bh < [T]截面抗剪强度计算值T=3×3015/(2×40×90)=1.256N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2木方的抗剪强度计算满足要求!c.木方挠度计算均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到1.024kN/m最大变形v =5/3.84×1.024×600.04/(100×9000.00×2430000.0)=0.079mm 木方的最大挠度小于600.0/250,满足要求!d.2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算最大弯矩计算公式为M = 0.25Pl+0.125ql2考虑荷载重要性系数0.9,集中荷载P = 0.9×2.5kN经计算得到M = 0.250×1.30×0.9×2.5×0.600+0.125×1.229×0.600×0.600=0.494kN.m抗弯计算强度f=0.494×106/54000.0=9.15N/mm2木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!(3)托梁的计算托梁计算简图1.674托梁弯矩图(kN.m)托梁变形计算受力图0.006托梁变形图(mm)经过计算得到最大弯矩M= 1.674kN.m经过计算得到最大支座F= 30.725kN经过计算得到最大变形V= 0.104mm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=1.674×106/1.05/8496.0=187.65N/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 = 0.104mm顶托梁的最大挠度小于600.0/400,满足要求!(4)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:a.脚手架钢管的自重(kN):NG1 = 0.107×6.100=0.653kN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。
b.钢筋混凝土楼板自重(kN):NG3 = 25.000×0.350×0.600×0.600=3.150kN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) = 3.422kN。