施工电梯承载力计算与基础设计.docx

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施工电梯承载力计算与基础设计

一、工程概况

####1#B、2#楼位于日照市烟台路和济南路交接处，本工程地下二层，地上1#B楼26层、2#楼34层，地下室连为一体。

本施工电梯方案为1#B、2#楼施工电梯方案。

二、施工准备

1、施工电梯进场后，由生产厂家出示产品合格证，提供使用说明书。

根据施工电梯安装安全技术验收单中的技术要求，逐项检查准备工作。

2、安装操作人员持证上岗，接受技术、安全等各项交底，制定施工电梯安全操作规程；各种安装工具及设备满足要求。

3、附墙预埋构件安装完毕，并满足施工电梯安装条件。

施工电梯基础完成设计并经验算满足要求（设计及验算见三）

三、施工电梯承载力计算及基础设计

####2#、1#B施工电梯根据现场要求分别设置在2#北侧裙房地下室顶板上，1#B西侧裙房地下室顶板上，这样施工电梯的基础需要重新设计。

现将该升降机的基础设计计算如下：

该基础拟采用C35钢筋混凝土板为基础。

板下设钢构柱，通过钢构柱将基础板所受荷载传递到地下室底板上。

其具体做法见附图。

（一）基础板设计：

基础板尺寸为5300×4200×400，配筋双层双向

20@200，钢筋保护层厚度为25mm。

由于基础板所受荷载通过钢构柱传递到地下室底板上，只起到一个承台作用来传递压力，所以不再验算其承载力。

（二）钢构柱设计及验算：

采用4[20槽钢组成二根钢构柱，两个钢构柱之间用10厚钢板做缀板，焊接组成钢构支撑体系（做法见附图）。

1、荷载

根据济南建筑机械厂生产的SCD200/200型双笼施工电梯使用说明，其基础应可承受40t的静荷载，基础板自重7t，总计47t。

考虑到在楼面上动荷载作用，荷载设计值：

F=静载×1.5=470×1.5=705KN

所以荷载设计值取：

705KN。

由上知道作用在单根钢构柱上的荷载为：

R=705÷2=352.5KN

2、确定钢构柱计算参数：

已知条件：

N=352.5KN，两端铰接l0x=l0y=l=4700㎜,

Q235钢：

f=215N/㎜2，fv=125N/㎜2，

E43型焊条：

ffw=160N/㎜2

3、按绕实轴（y轴）稳定要求，确定分肢截面尺寸

假定λ=60，按Q235钢b类截面查表得ψ=0.807

所需截面面积A=N/（ψf）=352.5×103/（0.807×215）

=2031.6㎜2

所需回转半径iy=l0y/λy=4700/60=78.3㎜

分肢选用一对槽钢翼缘向内，考虑到安全系数为2，将截面面积增大一倍，从槽钢表中试选2[20，实际A=2883×2=5766㎜2iy=78.3㎜

则[20槽钢其他截面特性：

i1=21.1㎜，y0=20.1㎜,I=1.28×106㎜4

验算绕实轴稳定λy=l0y/iy=4700/78.3=60.1＜[150]满足

查得ψ=0.807（b类截面），

N/（ψA）=352.5×103/（0.807×5766）

=75.8/㎜2＜215N/㎜2满足

4、按绕虚轴（x轴）稳定确定分肢轴线间距c和柱截面长度h（见附图）

按等稳定原则λ0x=λy可求λx和ix

因为λy=60.1，分肢长细比λ1≤0.5λmax=0.5×60.1=30.05，取30

λx2=λy2–λ12则：

λx=66.7㎜

ix=l0x/λx=4700/66.7=70.5㎜

c2/4=ix2－i12则：

c=134.5㎜

则h=c＋2y0=134.5＋2×20.7=175.9㎜

考虑支撑稳定性和牢固性以及工程实际，取h=600㎜

精确验算虚轴稳定：

缀板间净距l=λ1×i1=30×21.1=633㎜

采用l=600㎜λ1=l/i1=28.4㎜

ix2=c2/4＋i12

则：

ix=70.5㎜

λx=4700/70.5=66.7㎜

λ0x2=λx2＋λ12则：

λ0x=70.1＜[150]满足

查得ψ=0.920（b类截面）

N/（ψA）=352.5×103/（0.920×5766）

=66.5N/㎜2＜215N/㎜2满足

λmax=60.1，λ1=28.4＜0.5λmax=0.5×60.1=30.05，满足规范规定，所以不需要验算单肢整体稳定和强度；单肢采用型钢，也不必验算分肢局部稳定。

所以选择的2[20槽钢翼缘内向，能满足截面要求。

5、缀板设计

①柱的剪力V=（Af/85）（fy/235）1/2

=（5766×215÷85）（235/235）1/2

=14.58KN

每个缀板面剪力V1=V/2=7.29KN

②初选缀板尺寸hb=2c/3=89.7㎜tb≥c/40=3.4㎜

所以缀板高度取100㎜，厚度取10㎜

相邻缀板中心距l1=600＋100=700㎜

缀板线刚度之和与分肢线刚度比值：

（ΣIb/c）/（I1/l1）=[2×（10×1003/12）/134.5]/（1.28×106/700）

=6.78＞6，满足

③验算缀板强度

弯距：

Mb1=V1l1/2=7.29×700/2=2551.5KN·㎜

剪力：

Vb1=V1l1/c=7.29×700/134.5=37.9KN

σ=6Mb1/（tbhb2）=6×2551.5×103/（10×1002）

=153.1N/㎜2＜215N/㎜2

τ=1.5Vb1/tbhb=1.5×37.9×103/（10×100）

=56.85N/㎜2＜fv=125N/㎜2

④缀板焊缝及加固措施：

为安全考虑，缀板焊缝采用三面周围角满焊。

两缀板间再加焊斜撑（用[10的槽钢）保证钢构柱的稳定性。

做法见附图。

6、连接件

采用[10㎜作为连接件，把单个钢构柱焊接连成整体。

柱头和柱脚各一处，中间四等分点处设置三道连接件。

7、单排双立杆防护架：

采用工字钢悬挑钢管单排双立杆防护架（16工字钢、钢管φ48×3.5mm）

分别在落地（高度67.65m）、18层（悬挑36米），28层（悬挑35.6m）。

已知条件

①水平拉杆间距h0=1.8m。

②钢管为热轧Q235钢，拉、压、弯强度设计值f=205N/mm2，抗剪强度设计值fv=120N/mm钢管截面抵抗弯矩W=5080mm3，有效截面面积A=489mm2截面惯性半径i=15.8mm，a类截面E=2.06×105N/mm2。

一、落地架验算

1、荷载计算（计算落地架和悬挑最高处）

①钢管φ48×3.5mm，38.5N/m；立杆钢管长6m;水平拉杆钢管长3m;对接扣件18.5N/只，直角扣件13.5N/只，旋转扣件14.5N/只，结构施工荷载3000N/㎡，接两层同时施工考虑

②恒载标准值：

a：

qk1=67.65×38.5×2+67.65/6×18.5×2+67.65/1.8×（1.5×38.5+13.5）=8304.04N（钢管和扣件重量）

c：

跳板重量：

（考虑搭设时最多铺设三层脚手板和挡板）

qk3=350×1×0.3×2×18/2

=1890N

恒载小计：

qk=8304.04+1890

=10194.04N

③施工活荷载（取最大值）

Qk=1.05×1.5×3000/2

=2362.5N

此架体因时单排双立杆单体架每层设置拉结点，不考虑风荷载

2、荷载设计值：

荷载分项系数，恒载取1.2，活荷载取1.4

N=1.2qk＋0.85×1.4Qk

=10194.04×1.2+0.85×1.4×2362.5

=15044.23N≈15.04KN

3、整体稳定性计算（验算第二次悬挑的底部）

整体稳定性公式：

15.04/（0.9×489）=34.17N/mm2＜fc=205N/mm2

整体稳定性满足要求！

二、18层（悬挑36米）验算（悬挑高度最高）

1、荷载计算（计算落地架和悬挑最高处）

①钢管φ48×3.5mm，38.5N/m；立杆钢管长6m;水平拉杆钢管长3m;对接扣件18.5N/只，直角扣件13.5N/只，旋转扣件14.5N/只，结构施工荷载3000N/㎡，接两层同时施工考虑

②恒载标准值：

a：

qk1=36×38.5×2+36/6×18.5×2+36/1.8×（1.5×38.5+13.5）=4419N（钢管和扣件重量）

c：

跳板重量：

（考虑搭设时最多铺设三层脚手板和挡板）

qk3=350×1×0.3×2×18/2

=1890N

恒载小计：

qk=4419+1890

=6309N

③施工活荷载（取最大值）

Qk=1.05×1.5×3000/2

=2362.5N

此架体因时单排双立杆单体架每层设置拉结点，不考虑风荷载

2、荷载设计值：

荷载分项系数，恒载取1.2，活荷载取1.4

N=1.2qk＋0.85×1.4Qk

=6309×1.2+0.85×1.4×2362.5

=10382.18N≈10.38KN

3、整体稳定性计算（验算第二次悬挑的底部）

整体稳定性公式：

10.38/（0.9×489）=23.59N/mm2＜fc=205N/mm2

整体稳定性满足要求！

4、工字钢抗弯验算（计算简图见附图1）

σ=M/Wx=（0.3×103×N）/（141.4×103）

=（0.3×103×10.38×103）/（141.4×103）

=22.02N/㎜2＜[σ]=205N/㎜216工字钢抗弯满足！

7、工字钢抗剪验算

τ=N=10.38KN＜[τ]=125×26.11×102=326.38KN工字钢抗剪满足！

8、工字钢挠度验算

①工字钢悬挑时挠度可以看作是两道立杆作用下的挠度叠加（计算简图见附图1）

=10.38×0.4×0.4×0.4

=0.3mm<1/400=2.5mm

挠度不能满足要求！

其中E=2.05×105，16工字钢I=1127×104㎜4

四、导轨架及附着架的安装

1、导轨架是吊笼的支承和导向部件，导轨架由若干个标准节用专用螺栓连接而成。

标准节高度1508mm，横截面为650×650mm的框架结构，主肢用Ф76×4.5无缝钢管，框架用L75×50的角钢。

其安装必须严格按照机械使用说明操作。

2、附着架是连接导轨架及建筑外墙的一个必要构件，起着增加升降机稳定性的重要作用。

附着架与楼层的连接采用M24螺栓将支撑底座连接到主体结构的预埋件上。

通道用两层木胶板搁置在钢管支架上。

通道两侧用钢管架护身栏及挡脚板，护身栏高度为1200mm，并在两侧挂设密目安全网，周围上下都设置。

五、楼层安全防护门的设置

1、楼层安全防护门采用特质安全门，用铁皮和钢材制作，并刷漆防锈。

2、工作原理：

推拉门，设有划扣。

六、工作环境：

1、供电总位必须符合供电要求。

2、电梯安装部位基础部分5米范围内不得有电、气焊和妨碍吊笼运行的其他障碍作业。

3、由吊笼进入建筑物的各层平台、通道达到2吨以上的承载力，并有坚固的防护栏和防护门。

4、严禁利用导轨架、附着部分和楼层平台通道牵拉、悬挂脚手架、施工管道、绳、缆、标语、旗帜和其他与升降机无关的物品。

5、夜间作业要有足够的照明，呼层平台应设标志灯。

6、通往楼层的各防护门要做到笼走门关，每层要有楼层号的明显标志。

七、运行前的准备工作与检查

1、司机提前到达成作岗位，做班前准备和检查。

2、查阅上班司机的运转记录。

3、检查吊笼运行范围内有无障碍物和其他影响吊笼正常运行的问题并及时排除。

4、根据证明书检查升降机的技术状况。

5、检查润滑情况，各润滑部位按规定加润滑油。

6、上述各项检查完毕后，吊笼升到1米处停车试验制动是否可靠（无上爬或下滑现象），然后进行全程空载试验。

八、班后工作

1、切断电源，锁好控制箱和底笼门。

2、检查各部位有否故障或损坏。

3、清扫吊笼，垃圾清出吊笼。

4、认真详细填写运转记录及保养维修故障记录。

5、关上门窗，锁好吊笼后下班。

九、施工升降机使用管理规则

1、升降机集中管理，机操作人员专职、专业持证上岗。

2、配备专人管理，对施工升降机的安全运行，维护、保养、技术管理负责。

3、安全器是施工升降机的关键安全部件，调整合各后，其动作速度不得随意调动，每台安全器都应铅封，不得拆封，只有在二级保养进方可检修和调试。

4、升降机做坠落试验，在使用期间至少第三个月做一次。

5、恶劣气候时，升降机禁止运行，如暴风雨雪后，组织有关人员对施工升降机的基础、电源、附着架、楼层平台进行安全检查，确认无误后方可工作。

6、要建立交接班制度，严格记录运转情况。

十、安全操作要点

1、司机工作中的服装要整齐，不准赤脚、穿拖鞋、高跟鞋，要戴好安全帽，精神要集中，不得擅自离开工作岗位。

2、要注意观察和及时掌握机械各部位声响有无异常。

3、严禁超员，每次单笼限额20人，禁止超载运行，单笼不得超过2吨。

4、禁止非司机开车，如有发现给予处罚。

5、升降机所载物品要分布均匀，不得偏重，保持稳定。

6、升降机运行时，停车、启动都要鸣笛示警。

7、遇有不正常情况，要立即停车检查，故障不排除不准运行。

8、升降机在工作中不允许保养、调整工作。

9、升降机在工作中如遇暴风雨雪时，必须将吊笼降落到地面，切断电源，关好门窗扣方可离开躲避。

10、制动器失灵或安全器失效时，不允许开车。

11、吊笼运行到上端时，不准以限位开关停车。

12、有风的情况下运行时，要特别注意电缆，6级以上风时，严禁开车，并将吊笼停于地面。

13、夜间施工时，要有足够的照明，否则不准运行。

14、楼层安全防护门安全措施：

①在电梯未到达所需楼层时，不得开启安全防护门，开启时用力要适中，不得用工具挑起。

②由升降机操作人员监督，安全防护门未关好不得乘升降机。

③下班后，由升降机操作人员逐层检查关闭安全门。

④如发现安全防护门出现变形或损坏时，及时通知专业人员修复。

⑤安全防护门及配备装置禁止私自拆除，必要时须经安全部门同意才允许改动。