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旧楼加装电梯计算书(结构验算)讲解

黄埔大道中99号电梯加建项目计算书目录1 电梯挂钩横梁设计验算 (2)2 连廊加梁设计验算 (5)3 承台梁设计验算 (8)4 电梯井主体结构有限元分析 (12)4.1荷载标准组合 (12)4.2计算结果 (13)5 基础验算 (17)5.1 桩基础方案 (17)5.2筏板基础方案 (18)6 结论 (19)1 电梯挂钩横梁设计验算图1-1 机房天面吊钩主梁受力示意图图1-1为机房天面吊钩主梁受力示意图。

维修设备2t,因此吊钩受到集中力120F kN =。

主梁到受拉力作用。

图1-2 吊钩主梁简支梁简化图电梯挂钩主梁校核,主梁按照简支梁计算,如图1-2所示。

主梁截面尺寸200300mm mm ⨯,长度3000mm 。

主梁体积0.18 m 3 ,混凝土强度C25,主梁要承受自身重量及维修设备重量,其中主梁自重0.45t ,为梁均布荷载,其中维修设备2t ,为集中力,梁受到均布力和集中力的共同作用,梁承受总重量为2.45t 。

最危险点为中间梁的中点,现按简支梁进行强度验算。

梁均布荷载q=梁自重/l=0.45t/3000mm=4.5kN/3m =1.5kN/m 梁集中力F1=维修设备重量=20 kN按照《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010 )P40,第6.2.10条,公式(6.2.10-1)()'''''''10000()()2c y s s p py p p x M f bx h f A h a f A h a ασ⎛⎫≤-+---- ⎪⎝⎭横梁按受均布荷载和集中力共同作用下的简支梁计算,则:2211.5/(3)20331.698282Fl ql kN m m kN m M kNm ⨯⨯=+=+=梁上部纵筋2根,HRB335级,直径14mm ;下部纵筋4根HRB335级,直径18mm ,箍筋HPB235级,直径8mm ,双肢箍,间距100mm 。

根据《规范》8.2.1,梁构件混凝土保护层厚度为20mm ,无预应力钢筋,故6.2.10-1变为:'''100()2c y s s x M f bx h f A h a α⎛⎫≤-+- ⎪⎝⎭根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010 )(以下简称《规范》)P40,第6.2.10条,公式(6.2.10-2)受压区高度需满足:'''''10()c y s y s py p p py p f bx f A f A f A f A ασ=-++-无预应力钢筋,故''1c y s y s f bx f A f A α=- (1)1α:系数,由《规范》6.2.6条规定,查得,C25混凝土,1 1.0α=c f :混凝土轴心抗压强度设计值,由《规范》4.1.4-1条规定,查得,C25混凝土,11.9c f MPa =b:梁截面宽,b=200mmy f :普通钢筋抗拉强度设计值,由《规范》4.2.3-1条规定,查得,HRB335级钢筋300y f MPa ='y f :普通钢筋抗压强度设计值,由《规范》4.2.3-1条规定,查得,HRB335级钢筋'300y f MPa =s A :受拉区纵向普通钢筋截面面积,21017.36s A mm = 's A :受压区纵向普通钢筋截面面积,'2307.72s A mm =带入公式(1),得''1212.892c y s y s f bx f A f A kN α=-=89.45x mm =, 受压区高度同时要满足0'2b x h x a ξ≤⎧⎨≥⎩ 其中,b ξ:相对界限受压区高度,取0/b x h ,C25混凝土b ξ=0.56b x :界限受压区高度,203.8b m x m =0h :截面有效高度:纵向受拉钢筋合力点至截面受压边缘的距离,0364h mm ='a :未配置预应力钢筋,'a 用's a 代替,为受压区纵向普通钢筋合力点至截面边缘的距离,''42s a a mm ==。

因此0'89.45203.889.45284b x mm h mmx mm a mm ξ=≤=⎧⎨=≥=⎩受压区高度满足规范要求。

因此,机房天面吊钩主梁强度设计满足规范要求。

2 连廊加梁设计验算(a)平面图(b)立面图(在两根悬挑梁之间加入1条横梁,截面高400mm)图2-1连廊加梁设计图本项目拟在连廊四周加设200mm×400mm的悬挑梁,分别与电梯井剪力墙及原建筑物的框架柱连接,如图2-1(a)所示。

由于连廊跨径为1.78m,从设计安全角度出发,拟在悬挑梁之间加设1条横梁,横梁尺寸为200mm×400mm。

连廊加梁设计如图2-1(b)所示。

原悬挑梁总体积=0.56m3,加入中间横梁的体积=0.14 m3,混凝土强度C25,连廊横梁总质量=17500N (1.75t ),连廊面积3.738 m2,连廊自重0.3115t ,满载活载2t 。

梁承受总重量为2.3115t 。

最危险点为中间梁的中点,现按简支梁进行强度验算。

连廊面积:17.8×2.1m=3.738m 2 连廊厚度0.2m恒载=连廊自重+悬挑梁+横梁自重=(3.738*0.2+0.56+0.14)*25=36.19kN 活载=人群活载=20kNQ=恒载+活载=36.19+20=56.19 kN 均布荷载q=Q/l=56.19/1.78=31.57kN/m按照《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010 )P40,第6.2.10条,公式(6.2.10-1)横梁按均布荷载作用下的简支梁计算,则:kN m梁上部纵筋2根,HRB335级,直径14mm ;下部纵筋4根HRB335级,直径18mm 。

箍筋HPB235级,直径8mm ,双肢箍,间距100mm 。

根据《规范》8.2.1,梁构件混凝土保护层厚度为20mm ,无预应力钢筋,故6.2.10-1变为:根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010 )P40,第6.2.10条,公式(6.2.10-2)受压区高度需满足:'''''10()c y s y s py p p py p f bx f A f A f A f A ασ=-++-无预应力钢筋,故''1c y s y s f bx f A f A α=- (2)1α:系数,由《规范》6.2.6条规定,查得,C25混凝土,1 1.0α=c f :混凝土轴心抗压强度设计值,由《规范》4.1.4-1条规定,查得,C25混凝土,11.9c f MPa =b:梁截面宽,b=200mmy f :普通钢筋抗拉强度设计值,由《规范》4.2.3-1条规定,查得,HRB335级钢筋300y f MPa ='y f :普通钢筋抗压强度设计值,由《规范》4.2.3-1条规定,查得,HRB335级钢筋'300y f MPa =s A :受拉区纵向普通钢筋截面面积,21017.36s A mm = 's A :受压区纵向普通钢筋截面面积,'2307.72s A mm =带入公式(2),得''1212.892c y s y s f bx f A f A kN α=-=89.45x mm =, 受压区高度同时要满足0'2b x h x a ξ≤⎧⎨≥⎩ 其中,b ξ:相对界限受压区高度,取0/b x h ,C25混凝土b ξ=0.56b x :界限受压区高度,203.8b m x m =0h :截面有效高度:纵向受拉钢筋合力点至截面受压边缘的距离,0364h mm ='a :未配置预应力钢筋,'a 用's a 代替,为受压区纵向普通钢筋合力点至截面边缘的距离,''42s a a mm ==。

因此0'89.45203.889.45284b x mm h mmx mm a mm ξ=≤=⎧⎨=≥=⎩受压区高度满足规范要求。

因此,连廊加梁设计满足规范要求。

3 承台梁设计验算(a)(b )图3-1 机房承台梁受力示意图及钢筋配置图(a )受力示意图(b )钢筋配置图图3-1为机房承台梁受力示意图及钢筋配置图。

电梯及管线机械设备10t,因此承台梁受到集中力1100F kN =。

图3-2 吊钩主梁简支梁简化图电梯挂钩主梁校核,主梁按照简支梁计算,如图1-2所示。

主梁截面尺寸300500mm mm ⨯,长度2600mm 。

主梁体积0.39 m 3 ,混凝土强度C25,主梁要承受自身重量及维修设备重量,其中主梁自重0.975t ,为梁均布荷载,其中电梯及管线机械设备10t ,为集中力,梁受到均布力和集中力的共同作用,梁承受总重量为10.975t 。

最危险点为中间梁的中点,现按简支梁进行强度验算。

梁均布荷载q=梁自重/l=0.975t/2600mm=9.75kN/2.6m =3.75kN/m 梁集中力F2=电梯及管线机械设备重量=100kN横梁按受均布荷载和集中力共同作用下的简支梁计算,则:2213.75/(2.6)100 2.6133.178282Fl ql kN m m kN m M kNm⨯⨯=+=+= 梁上部纵筋2根,HRB335级,直径20mm ;下部纵筋4根HRB335级,直径25mm ,箍筋HPB235级,直径8mm ,双肢箍,间距100mm 。

直径根据《规范》8.2.1,梁构件混凝土保护层厚度为20mm ,无预应力钢筋,故6.2.10-1变为:根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010 )P40,第6.2.10条,公式(6.2.10-2)受压区高度需满足:'''''10()c y s y s py p p py p f bx f A f A f A f A ασ=-++-无预应力钢筋,故''1c y s y s f bx f A f A α=- (3)1α:系数,由《规范》6.2.6条规定,查得,C25混凝土,1 1.0α=c f :混凝土轴心抗压强度设计值,由《规范》4.1.4-1条规定,查得,C25混凝土,11.9c f MPa =b:梁截面宽,b=300mmy f :普通钢筋抗拉强度设计值,由《规范》4.2.3-1条规定,查得,HRB335级钢筋300y f MPa ='y f :普通钢筋抗压强度设计值,由《规范》4.2.3-1条规定,查得,HRB335级钢筋'300y f MPa =s A :受拉区纵向普通钢筋截面面积,21962.5s A mm = 's A :受压区纵向普通钢筋截面面积,'2628s A mm =带入公式(3),得''1400.35c y s y s f bx f A f A kN α=-=112.14x mm =, 受压区高度同时要满足0'2b x h x a ξ≤⎧⎨≥⎩ 其中,b ξ:相对界限受压区高度,取0/b x h ,C25混凝土b ξ=0.56b x :界限受压区高度,250.32b m x m =0h :截面有效高度:纵向受拉钢筋合力点至截面受压边缘的距离,0447h mm ='a :未配置预应力钢筋,'a 用's a 代替,为受压区纵向普通钢筋合力点至截面边缘的距离,''48s a a mm ==。

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