施工升降机专项施工方案.docx
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施工升降机专项施工方案
井开区西区公租房四期
施
工
升
降
机
专
项
施
工
方
案
吉安卓越建筑有限公司
二零一四年十月
施工升降机专项施工方案
1、工程概况:
1、本工程为望湖宾馆改扩建工程,本项目位于杭州下城区环城西路,地块东侧为武林路,南侧邻近庆春路,西侧紧邻保留的望湖宾馆A楼和B楼,北侧为教场路。
本工程±0.000相当于黄海高程8.700米。
由二幢主楼及地下室组成。
地下室二层(地下二幢楼连通),建筑面积分别为12820平米(望湖宾馆改建项目)、6200平米(杭政储出2009[25]号地块);地上建筑面积分别为6852平米(望湖宾馆改建项目,地上三层)、6404平米(杭政储出2009[25]号地块,地上三层),主体结构为现浇钢筋混凝土框架结构。
地下室底板标高为-9.75M/-10.4M,屋面最高处标高为15.85M。
2、工程建设概况
建设单位:
杭州望湖宾馆有限责任公司
设计单位:
浙江省建筑设计研究院
监督单位:
杭州市建筑工程质量、安全监督总站
勘察单位:
杭州市勘测设计研究院
监理单位:
浙江工程建设监理公司
施工单位:
浙江八达建设集团有限公司
二、编制依据:
1、GB/T10052—1996施工升降机分类
2、GB10053—1996施工升降机检验规则
3、GB/T10054—1996施工升降机技术条件
4、JGJ88—1992龙门架及物料提升机安全技术规范
5、GB50205—2001钢结构工程施工及验收规范
6、(JGJ33-2001)(J119-2001)《建筑机械使用安全技术规程》
7、(JGJ59--2011)《建筑施工安全检查标准》
8、(GB50007—2002)《建筑地基基础设计规范》
9、(GB50010—2002)《混凝土结构设计规范》
10、SSDB-100施工升降机使用说明书
三、SS系列施工升降机
1.SSDB系列施工升降机的特点
(1)SSDB系列施工升降机严格按照国家标准和行业标准进行设计和制造。
使用安全、运行可靠、操作方便。
(2)该机由四根钢丝绳牵引,吊笼上装有断绳保护装置和楼层停靠栓,从而大大减小吊笼发生断绳坠落事故的可能性。
使升降机的运行更加安全、可靠。
(3)底层井架安全门和吊笼进料门,借助吊笼停靠时的机械联锁实现开闭。
吊笼出料门与停靠安全栓采用机械联动。
(4)电气控制部分,采用24V安全电压的移动式控制盒,盒上设有电锁、上升/停/下降自复位转换开关、起动和停止(点动)按钮(兼响铃)、紧急停止按钮以及吊笼上升(红)、下降(黄)、起动(绿)指示灯。
(5)设有电源隔离、漏电、短路、失压、断相、电动机过载、紧急关停等相当齐全的安全保护。
(6)备有下列配套的辅助装置,反相断相保护、停靠门与电气连锁装置、选层与自动平层控制器等。
(7)曳引轮圈采用四槽三片拼装式,维修时,不必拆卸曳引轮
和钢丝绳就可更换,既方便又快捷。
(8)导轨架由标准节组装,制造精度高、互换性好、装卸方便快捷。
(9)与以卷扬机为动力的提升机相比,结构更紧凑,刚性、稳定性更好,工作效率成倍提高。
无冲顶之忧。
2、主要结构
主要由曳引机、导轨架、钢丝绳、天梁、吊笼、天轮、安全装置、电气控制箱等部分组成。
3、主要技术参数(表3-1)
主要技术参数表表3-1
项 目
技 术 参 数
备 注
额定载重量
1000kg
额定提升速度
38m/min
最大提升高度
95m
提升钢丝绳规格
6×19-9.3-1670
电机型号
Y160M-4
电机功率
7.5kw
额定电压
380V
防坠器制动距离
100min
自动防坠器型号
JDF-2
对重质量
1100kg
吊笼净空尺寸
(长×宽×高)
3760mm×1350mm×2000mm
标准立角钢尺寸(长度)
3000mm
整机质量(高57m)
8000kg
4、SSDB-100施工升降机安装基础及技术要求,详见图3-1安装基础图
图3-1安装基础图
说明:
1.浇灌C20混凝土基础;
2.基础表面水平度偏差不大于10mm;
3.基础周围应有排水措施;
4.基础周围接地直接连接接地系统,并焊有接线螺栓。
四、基础计算书(基础尺寸如图4-1)
图4-1基础尺寸图
(一)根据施工升降机使用说明书计算
整机重量:
10t计:
10000kg;
10000×9.81=98100N;
附增加约10%。
即:
9810N
总计:
107910N=107.91kN
(二)基本参数
1.几何参数:
已知尺寸:
B1=1500mm,A1=2600mm
H=250mm,
B=1990mm,A=4200mm
无偏心:
B2=1500mm,A2=2600mm
基础埋深d=0.25m
钢筋合力重心到板底距离as=80mm
2.荷载值:
(1)作用在基础顶部的标准值荷载
Fgk=106.81kNFqk=1.10kN
Mgxk=0.00kN·mMqxk=0.00kN·m
Mgyk=1.98kN·mMqyk=1.98kN·m
Vgxk=0.00kNVqxk=0.00kN
Vgyk=0.00kNVqyk=0.00kN
(2)作用在基础底部的弯矩标准值
Mxk=Mgxk+Mqxk=0.00+0.00=0.00kN·m
Myk=Mgyk+Mqyk=1.98+1.98=3.96kN·m
Vxk=Vgxk+Vqxk=0.00+0.00=0.00kN·m
Vyk=Vgyk+Vqyk=0.00+0.00=0.00kN·m
绕X轴弯矩:
M0xk=Mxk-Vyk·(H1+H2)=0.00-0.00×0.25=0.00kN·m
绕Y轴弯矩:
M0yk=Myk+Vxk·(H1+H2)=3.96+0.00×0.25=3.96kN·m
(3)作用在基础顶部的基本组合荷载
不变荷载分项系数rg=1.20活荷载分项系数rq=1.40
F=rg·Fgk+rq·Fqk=129.71kN
Mx=rg·Mgxk+rq·Mqxk=0.00kN·m
My=rg·Mgyk+rq·Mqyk=5.15kN·m
Vx=rg·Vgxk+rq·Vqxk=0.00kN
Vy=rg·Vgyk+rq·Vqyk=0.00kN
(4)作用在基础底部的弯矩设计值
绕X轴弯矩:
M0x=Mx-Vy·(H1+H2)=0.00-0.00×0.25=0.00
kN·m
绕Y轴弯矩:
M0y=My+Vx·(H1+H2)=5.15+0.00×0.25=5.15kN·m
3.材料信息:
混凝土:
C20钢筋:
HRB335(20MnSi)
4.基础几何特性:
底面积:
S=(A1+A2)(B1+B2)=5.20×3.00=15.60m2
绕X轴抵抗矩:
Wx=(1/6)(B1+B2)(A1+A2)2=(1/6)×3.00×5.202=13.52m3
绕Y轴抵抗矩:
Wy=(1/6)(A1+A2)(B1+B2)2=(1/6)×5.20×3.002=7.80m3
(三)计算过程
1.修正地基承载力
修正后的地基承载力特征值fa=118.00kPa
2.轴心荷载作用下地基承载力验算
计算公式:
按《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)下列公式验算:
pk=(Fk+Gk)/A(4-1)
Fk=Fgk+Fqk=106.81+1.10=107.91kN
Gk=20S·d=20×15.60×0.25=78.00kN
pk=(Fk+Gk)/S=(107.91+78.00)/15.60=11.92kPa≤fa,
满足要求。
3.偏心荷载作用下地基承载力验算
计算公式:
按《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)下列公式验算:
当e≤b/6时,pkmax=(Fk+Gk)/A+Mk/W(4-2)
pkmin=(Fk+Gk)/A-Mk/W(4-3)
当e>b/6时,pkmax=2(Fk+Gk)/3la(4-4)
X方向:
偏心距exk=M0yk/(Fk+Gk)=3.96/(107.91+78.00)=0.02m
e=exk=0.02m≤(B1+B2)/6=3.00/6=0.50m
pkmaxX=(Fk+Gk)/S+M0yk/Wy
=(107.91+78.00)/15.60+3.96/7.80=12.42kPa
≤1.2×fa=1.2×118.00=141.60kPa,满足要求。
4.基础抗冲切验算
计算公式:
按《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)下列公式验算:
Fl≤0.7·βhp·ft·am·h0(4-5)
Fl=pj·Al(4-6)
am=(at+ab)/2(4-7)
pjmax,x=F/S+M0y/Wy=129.71/15.60+5.15/7.80=8.97kPa
pjmin,x=F/S-M0y/Wy=129.71/15.60-5.15/7.80=7.65kPa
pjmax,y=F/S+M0x/Wx=129.71/15.60+0.00/13.52=8.31kPa
pjmin,y=F/S-M0x/Wx=129.71/15.60-0.00/13.52=8.31kPa
pj=pjmax,x+pjmax,y-F/S=8.97+8.31-8.31=8.97kPa
(1)柱对基础的冲切验算:
H0=H1+H2-as=0.25+0.00-0.08=0.17m
X方向:
Alx=1/2·(A1+A2)(B1+B2-B-2H0)-1/4·(A1+A2-A-2H0)2
=(1/2)×5.20×(3.00-1.99-2×0.17)-(1/4)×(5.20-4.20-2×0.17)2=1.63m2
Flx=pj·Alx=8.97×1.63=14.66kN
ab=min{A+2H0,A1+A2}=min{4.20+2×0.17,5.20}=4.54m
amx=(at+ab)/2=(A+ab)/2=(4.20+4.54)/2=4.37m
Flx≤0.7·βhp·ft·amx·H0=0.7×1.00×1100.00×4.370×0.170
=572.03kN,满足要求。
Y方向:
Aly=1/4·(2B+2H0+A1+A2-A)(A1+A2-A-2H0)
=(1/4)×(2×1.99+2×0.17+5.20-4.20)(5.20-4.20-2×0.17)
=0.88m2
Fly=pj·Aly=8.97×0.88=7.88kN
ab=min{B+2H0,B1+B2}=min{1.99+2×0.17,3.00}=2.33m
amy=(at+ab)/2=(B+ab)/2=(1.99+2.33)/2=2.16m
Fly≤0.7·βhp·ft·amy·H0=0.7×1.00×1100.00×2.160×0.170
=282.74kN,满足要求。
5.基础受压验算
计算公式:
《混凝土结构设计规范》(GB50010——2002)
Fl≤1.35·βc·βl·fc·Aln(4-8)
局部荷载设计值:
Fl=129.71kN
混凝土局部受压面积:
Aln=Al=B×A=1.99×4.20=8.36m2
混凝土受压时计算底面积:
Ab=min{3B,B1+B2}×min{A+2B,A1+A2}=15.60m2
混凝土受压时强度提高系数:
βl=sq·(Ab/Al)=sq·(15.60/8.36)=1.37
1.35βc·βl·fc·Aln
=1.35×1.00×1.37×9600.00×8.36
=147985.27kN≥Fl=129.71kN,满足要求。
6.基础受弯计算
计算公式:
按《建筑地基基础设计规范》(GB50007——2002)下列公式验算:
MⅠ=a12[(2l+a')(pmax+p-2G/A)+(pmax-p)·l]/12(4-9)
MⅡ=(l-a')2(2b+b')(pmax+pmin-2G/A)/48(4-10)
(1)柱根部受弯计算:
G=1.35Gk=1.35×78.00=105.30kN
X方向受弯截面基底反力设计值:
pminx=(F+G)/S-M0y/Wy=(129.71+105.30)/15.60-5.15/7.80=14.40kPa
pmaxx=(F+G)/S+M0y/Wy=(129.71+105.30)/15.60+5.15/7.80=15.72kPa
pnx=pminx+(pmaxx-pminx)(2B1+B)/[2(B1+B2)]
=14.40+(15.72-14.40)×4.99/(2×3.00)
=15.50kPa
Ⅰ-Ⅰ截面处弯矩设计值:
MⅠ=[(B1+B2)/2-B/2]2{[2(A1+A2)+A](pmaxx+pnx-2G/S)
+(pmaxx-pnx)(A1+A2)}/12
=(3.00/2-1.99/2)2((2×5.20+4.20)(15.72+15.50-2×105.30/15.60)+(15.72-15.50)×5.20)/12=5.53kN·m
Ⅱ-Ⅱ截面处弯矩设计值:
MⅡ=(A1+A2-A)2[2(B1+B2)+B](pmaxx+pminx-2G/S)/48
=(5.20-4.20)2(2×3.00+1.99)(15.72+14.40-2×105.30/15.60)/48=2.77kN·m
Ⅰ-Ⅰ截面受弯计算:
相对受压区高度:
ζ=0.003837配筋率:
ρ=0.000123
ρ<ρmin=0.001500ρ=ρmin=0.001500
计算面积:
375.00mm2/m
Ⅱ-Ⅱ截面受弯计算:
相对受压区高度:
ζ=0.003331配筋率:
ρ=0.000107
ρ<ρmin=0.001500ρ=ρmin=0.001500
计算面积:
375.00mm2/m
(四)计算结果
1.X方向弯矩验算结果:
计算面积:
375.00mm2/m
采用方案:
D12@200
实配面积:
565.49mm2/m
2.Y方向弯矩验算结果:
计算面积:
375.00mm2/m
采用方案:
D12@200
实配面积:
565.49mm2/m
五、出料平台搭设
因物料提升机与楼层外缘间隔距离1.5m,需搭设平台,以供人员和材料的出入。
平台采用扣件和φ48×3.2钢管搭设,左右外侧立面采用密目型安全网封闭。
1、平台的几何尺寸和构造
参照扣件式双排钢管脚手架的构造型式,自地面至八层楼面搭设出入平台,总高32m,平台的里立杆离墙0.10m、外立杆离机架立柱0.10m、里外立杆横向排距1.20m。
相应升降机的吊笼位置,立杆纵向间距,步距1~4层为1.50m、四层以上为1.30m。
横向水平杆的里端与楼层外缘梁顶紧,左、右端内立杆分别与柱用扣件和钢管连结,连结杆的竖向间距3.00m。
在楼层平面上,铺满木板,板底设间距0.50m的纵向水平钢管,左、右西两边设置1.80m高防护栏杆和0.30m高踢脚杆作临边防护,离楼层边沿1.50m处设置可前后开启的双扇铁栅防护门。
2、卸料平台计算
1.参数信息:
1)基本参数
立杆横距lb(m):
1.20,立杆步距h(m):
1.50;立杆纵距la(m):
1.70,平台支
架计算高度H(m):
46.00;
平台底钢管间距离(mm):
400.00;
钢管类型(mm):
Φ48×3.2,扣件连接方式:
单扣件,取扣件抗滑承载力系数:
0.80;
2)荷载参数
脚手板自重(kN/m2):
0.300;
栏杆、挡脚板自重(kN/m2):
0.150;
施工人员及卸料荷载(kN/m2):
4.000;
3)地基参数
地基土类型:
素填土;地基承载力标准值(kPa):
500.00;
立杆基础底面面积(m2):
0.25;地基承载力调整系数:
0.50。
图2-1井架落地平台侧立面图
2.板底支撑钢管计算:
板底支撑钢管按照均布荷载下简支梁计算,截面几何参数为
截面抵抗矩W=4.73cm3;
截面惯性矩I=11.36cm4;
图2-2板底支撑钢管计算简图
1)荷载的计算:
(1)脚手板自重(kN/m):
q1=0.3×0.4=0.12kN/m;
(2)施工人员及卸料荷载标准值(kN/m):
Q1=4×0.4=1.6kN/m;
2)强度验算:
板底支撑钢管按简支梁计算。
最大弯矩计算公式如下:
最大支座力计算公式如下:
荷载设计值:
q=1.2×q1+1.4×Q1=1.2×0.12+1.4×1.6=2.384kN/m;
最大弯距Mmax=0.125×2.384×1.72=0.861kN·m;
支座力N=0.5×2.384×1.7=2.026kN;
最大应力σ=Mmax/W=0.861×106/(4.73×103)=182.076N/mm2;
板底钢管的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2;
板底钢管的计算应力182.076N/mm2小于板底钢管的抗弯设计强度205N/mm2,满足要求。
3)挠度验算:
计算公式如下:
均布恒载:
q=q1=0.12kN/m;
V=(5×0.12×(1.7×103)4)/(384×2.06×100000×11.36×104)=0.558mm;
板底支撑钢管的最大挠度为0.558mm小于钢管的最大容许挠度1700/150与10mm,满足要求。
3.横向支撑钢管计算:
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的简支梁计算;
集中荷载P取板底支撑钢管传递力,P=2.026kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN·m)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩Mmax=0.811kN·m;
最大变形Vmax=5.312mm;
最大支座力Qmax=4.053kN;
最大应力σ=Mmax/w=0.811×106/4.73×103=171.394N/mm2;
横向钢管的计算应力171.394N/mm2小于横向钢管的抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!
横向支撑钢管的最大挠度为5.312mm小于横向支撑钢管的最大容许挠度1200/150与10mm,满足要求!
4、扣件抗滑移的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN;
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=4.053kN;
R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。
5.支架立杆荷载标准值(轴力)计算:
1)静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架的结构自重(kN):
NG1=0.129×46=5.939kN;
(2)栏杆、挡脚板的自重(kN):
NG2=0.15×1.2×10/2=0.9kN;
(3)脚手板自重(kN):
NG3=0.3×1.2×1.7×10/4=1.53kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.939+0.9+1.53=8.369kN;
2)活荷载为施工人员及卸料荷载:
施工人员及卸料荷载标准值:
NQ=4×1.2×1.7/4=2.04kN;
3)因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=1.2×8.369+1.4×2.04=12.898kN;
6.立杆的稳定性验算:
立杆的稳定性计算公式:
其中N——立杆的轴心压力设计值(kN):
N=12.898kN;
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ=lo/i的值查表得到;
i——计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.59cm;
A——立杆净截面面积(cm2):
A=4.5cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=4.73cm3;
σ——钢管立杆最大应力计算值(N/mm2);
[f]——钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
l0——计算长度(m);
参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》,由以下公式计算:
l0=kμh
k----计算长度附加系数,取值为1.155;
μ----计算长度系数,参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.3.3;取最不利值μ=1.8;
λ=μh/i=1.8×1.5×103/15.9=169.811<210,长细比满足要求;
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.8×1.5=3.118m;
λ=l0/i=3118/15.9=196;
由长细比λ的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.188;
钢管立杆受压应力计算值;σ=12.898×103/(0.188×450)=152.462N/mm2;
立杆钢管稳定性验算σ=1
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