施工电梯基础方案.docx

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施工电梯基础方案

一、编制依据

1、栗雨香堤四期工程总承包施工合同；

2、栗雨香堤四期工程建筑、结构、安装专业施工图纸；

3、栗雨香堤工程岩土工程勘察报告；

4、租赁公司提供的SC200/200DKI型电梯参数；

5、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011；

6、《吊笼有垂直导向的人货两用施工升降机》GB26557-2011；

7、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011；

8、本施工方案涉及的有关的国家（地方）或行业规范、规程、法规、标准、图集。

二、工程概况

本工程有3栋高层，分别为7#、8#、18#楼，考虑在砌体及装饰阶段材料垂直运输采用施工电梯，根据工程的施工现场情况，我司在,3栋高层各布置1台施工电梯（SC200/200），电梯的起升高度7#、8#楼约100米，18#楼约70米。

三、电梯基础布置及设计

1、施工电梯基础形式

SC200/200型电梯要求其地基的设计承载力为f≥150kpa，而根据施工电梯平面布置需要，7#、8#两栋高层的电梯基础位置均为回填土,承载力标准值为fa＝30kpa。

为保证电梯基础的安全性、耐久性，在电梯基础底平地下室底板底设置1根现浇独立柱，柱下做一个独立柱基承台。

（根据现场土质情况，电梯基础柱下承台基础持力层为中风化泥质粉砂岩层，承载力标准值为fa＝1500kpa）。

18#、栋高层的施工电梯位置在地下室车库顶板上，可以地下室顶板作为施工电梯基座板，在施工电梯导轨下6000×6000范围内以钢管加可调支座顶托形成加固体系，保证施工电梯基座的稳固。

2、施工电梯基础的定位

各栋施工电梯定位详后附图

3、施工电梯基础设计及加固设计

3.17#、8#施工电梯基础采用300mm厚，4000×6000独立柱基承台，基顶标高-5.700m,配筋见附图，独立柱截面为800×1200，配筋见附图。

柱帽上支撑4000╳6000,400mm厚的施工电梯基座板，顶标高为-1.650mm，配筋见附图。

3.218#楼施工电梯基础直接采用锚栓固定在地下室车库顶板上，以施工电梯导轨为中心6000×6000范围内采用钢管加顶托形成加固体系（地下室负1层做加固体系），立杆间距为700mm，步距为1500mm，扫地杆距地200mm，双向全数连通设置，可调支座顶托长度不得大于300mm，支托轴心线应与水平面垂直且与其插入的钢管的轴心线重合，剪刀撑在支撑加固体系四面连通设置。

四、施工部署

1、7#、8#电梯开挖独立柱基承台完成后立即组织验槽、浇砼垫层、砌砖胎模和钢筋的绑扎以及基础砼、独立支撑柱砼浇注及施工电梯支座板浇注，基础混凝土强度达到100%方可进行施工电梯安装。

1.1机械土方开挖（局部人工配合开挖）至基础底标高下10cm后，及时浇筑100mm

厚C10素砼，防止基土被扰动。

1.2电梯基础模板采用砖胎膜。

1.3砼采用商品砼设计标号为C30。

1.4钢筋笼的制作制作及绑扎：

钢筋的间距和规格型号见附图。

1.5地脚螺栓的安装尺寸应严格保证，将基础底座与地脚螺栓临时固定在一起同时浇筑，砼浇筑时尽量避免发生偏移。

1.6基础砼表面平整度小于1/1000。

1.7现场砼运输浇注：

采用塔吊浇注。

1.8砼的养护采用自然养护。

五、电梯基础验算

（一）7#、8#施工电梯基础验算：

本计算书主要依据本工程施工图、施工升降机说明书、《施工升降机》（GB/T10054-2005），《施工升降机安全规则》（GB10055-2007），《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011），《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）、《建筑施工升降机安装、使用、拆卸安全技术规程》（JGJ215-2010）等编制。

一、参数信息

1.施工升降机基本参数

施工升降机型号

SC200/200

吊笼形式

双吊笼

架设总高度（m）

100

标准节长度（m）

1.508

导轨架截面长（m）

1

导轨架截面宽（m）

0.4

标准节重（kg）

170

对重重量（kg）

0

单个吊笼重（kg）

1600

吊笼载重（kg）

2000

外笼重（kg）

1480

其他配件总重量（kg）

467（其他配件重200，承台上回填土重量为267）

2.地基参数

地基土承载力设计值（kPa）

1500

地基承载力折减系数

0.4

3.基础参数

基础混凝土强度等级

C30

承台底部长向钢筋

B12@200

承台底部短向钢筋

B12@200

基础长度l（m）

6.0

基础宽度b（m）

4.0

基础高度h（m）

0.4

二、基础承载计算：

导轨架重（共需67节标准节，标准节重170kg）：

170kg×67=11390kg，

施工升降机自重标准值：

Pk=（（1600×2+1480+0×2+0+11390）+2000×2）×10/1000=200.7kN；

施工升降机自重：

P=（1.2×（1600×2+1480+0×2+0+11390）+1.4×2000×2）×10/1000=248.84kN；

P=n×P=1×248.84=248.84kN

考虑动载、自重误差及风载对基础的影响，取系数n=2.1

P=2.1×P=2.1×248.84=522.564kN

三、地基承载力验算

承台自重标准值：

Gk=25×6.0×4.0×0.40=240.0kN

承台自重设计值：

G＝240×1.2＝288kN

作用在地基上的竖向力设计值：

F＝522.564+288=810.564kN

基础下地基承载力为：

fa=1500.00×6.0×4.0×0.40＝14400kN>F=973.05kN

该基础符合施工升降机的要求。

四、基础承台验算

1、承台底面积验算

轴心受压基础基底面积应满足

S=6.0×4.0=24.0m2≥（Pk+Gk）/fc=（200.7+240.0）/（14.3×103）=0.03m2。

承台底面积满足要求。

2、承台抗冲切验算

由于导轨架直接与基础相连，故只考虑导轨架对基础的冲切作用。

计算简图如下：

F1≤0.7βhpftamhoam=（at+ab）/2F1=pj×Al

式中Pj--扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，Pj=P/S=248.84/24.0=10.368kN/m2；

βhp--受冲切承载力截面高度影响系数，βhp=1；

h0--基础冲切破坏锥体的有效高度，h0=400-35=365mm；

Al--冲切验算时取用的部分基底面积，Al=3.6×1.3=4.68m2；

am--冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；

at--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，取导轨架宽a；

ab--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长；

ab=a+2h0=0.4+2×0.36=1.13m

am=（at+ab）/2=（0.4+1.13）/2=0.76m

Fl＝Pj×Al=10.368×4.68=48.522kN

0.7βhpftamh0=0.7×1×1.43×765×365/1000=279.5kN≥48.522kN。

承台抗冲切满足要求。

3、承台底部弯矩计算

属于轴心受压，在承台底部两个方向的弯矩：

M1=（a12/12）[（2l+a'）（pmax+p-2G/A）+（pmax-p）l]

M2=（1/48）（l-a'）2（2b+b'）（pmax+pmin-2G/A）

式中M1,M2--任意截面1-1、2-2处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；

a1--任意截面1-1至基底边缘最大反力处的距离，a1=1.7m；

l,b--基础底面的长和宽；

pmax,pmin--相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大和最小地基反力设计值，pmax=pmin=（522.564+288）/24.0=33.774kN/m2；

p--相应于荷载效应基本组合时在任意截面1-1处基础底面地基反力设计值，p=pmax=33.774kN/m2；

G--考虑荷载分项系数的基础自重，当组合值由永久荷载控制时，G=1.35Gk，Gk为基础标准自重，G=1.35×240.0=324.0kN；

M1=1.72/12×[（2×3.6+0.4）×（61.43+61.43-2×213.84/15.84）+（61.43-61.43）×4.4]=175.46kN·m;

M2=（3.6-0.4）2/48×（2×4.4+1）×（61.43+61.43-2×213.84/15.84）=200.41kN·m;

4、承台底部配筋计算

αs=M/（α1fcbh02）

ξ=1-（1-2αs）1/2

γs=1-ξ/2

As=M/（γsh0fy）

式中α1--当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94,期间按线性内插法，α1=1；

1-1截面：

αs=|M|/（α1fcbh02）=175.46×106/（1.00×14.30×3.60×103×365.002）=0.026；

ξ=1-（1-2×αs）1/2=1-（1-2×0.026）0.5=0.026；

γs=1-ξ/2=1-0.026/2=0.987；

As=|M|/（γsfyh0）=175.46×106/（0.987×300.00×365.00）=1623.38mm2。

2-2截面：

αs=|M|/（α1fcbh02）=200.41×106/（1.00×14.30×4.40×103×365.002）=0.024；

ξ=1-（1-2×αs）1/2=1-（1-2×0.024）0.5=0.024；

γs=1-ξ/2=1-0.024/2=0.988；

As=|M|/（γsfyh0）=200.41×106/（0.988×300.00×365.00）=1852.66mm2。

截面1-1配筋：

As1=2148.85mm2>1623.38mm2

截面2-2配筋：

As2=2601.24mm2>1852.66mm2

承台配筋满足要求！

（二）18#楼施工电梯基础加固验算

计算依据：

1、《施工现场设施安全设计计算手册》

2、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130－2011

5、《木结构设计规范》GB50005-2003

6、《钢结构设计规范》GB50017-2003

7、《砌体结构设计规范》GB50003-2011

8、《建筑施工升降机安装、使用、拆卸安全技术规程》（JGJ215-2010）

9、《施工升降机》（GB/T10054-2005）

一、参数信息

1.施工升降机基本参数

施工升降机型号

SC200/200

吊笼形式

双吊笼

架设总高度（m）

100

标准节长度（m）

1.508

底笼长（m）

5.3

底笼宽（m）

4.2

标准节重（kg）

170

对重重量（kg）

0

单个吊笼重（kg）

1600

吊笼载重（kg）

2000

外笼重（kg）

1480

其他配件总重量（kg）

200

2.楼板参数

基础混凝土强度等级

C30

楼板长（m）

6

楼板宽（m）

4

楼板厚（m）

0.25

楼板混凝土轴心抗压强度fc（N/mm2）

14.3

楼板混凝土轴心抗拉强度ft（N/mm2）

1.43

板中底部短向配筋

HRB40012@170

板边上部短向配筋

HRB40012@170

板中底部长向配筋

HRB40012@170

板边上部长向配筋

HRB40012@170

3.荷载参数：

施工荷载（kN/m2）

5

施工升降机动力系数n

1

二、基础承载计算

导轨架重（共需67节标准节，标准节重170kg）：

170kg×67=11390kg，

施工升降机自重标准值：

Pk=（（1600×2+1480+0×2+0+11390）+2000×2）×10/1000=200.7kN；

施工升降机自重：

P=（1.2×（1600×2+1480+0×2+0+11390）+1.4×2000×2）×10/1000=248.84kN；

P=n×P=1×248.84=248.84kN

三、地下室顶板结构验算

验算时不考虑地下室顶板下的钢管的支承作用，施工升降机的全部荷载由混凝土板来承担。

根据板的边界条件不同，选择最不利的板进行验算。

（按荷载满布，且计算板约束条件为一边固支，三边铰支考虑）

楼板长宽比：

Lx/Ly=4/6=0.667

1、荷载计算

楼板均布荷载：

q=248.84/（5.3×4.2）=11.179kN/m2

2、混凝土顶板配筋验算

依据《建筑施工手册》（第四版）：

Mxmax=0.0504×11.179×42=9.015kN·m

Mymax=0.0133×11.179×42=2.379kN·m

M0x=-0.1112×11.179×42=-19.889kN·m

混凝土的泊桑比为μ=1/6，修正后求出配筋。

板中底部长向配筋：

Mx=Mxmax+μMymax=9.015+2.379/6=9.411kN·m

αs=|M|/（α1fcbh02）=9.41×106/（1.00×14.30×4.00×103×175.002）=0.005；

ξ=1-（1-2×αs）1/2=1-（1-2×0.005）0.5=0.005；

γs=1-ξ/2=1-0.005/2=0.997；

As=|M|/（γsfyh0）=9.41×106/（0.997×300.00×175.00）=179.74mm2。

实际配筋：

867.08mm2>179.742mm2

板中底部长向配筋满足要求。

板中底部短向配筋：

My=Mymax+μMxmax=2.379+9.015/6=3.881kN·m

αs=|M|/（α1fcbh02）=3.88×106/（1.00×14.30×6.00×103×175.002）=0.001；

ξ=1-（1-2×αs）1/2=1-（1-2×0.001）0.5=0.001；

γs=1-ξ/2=1-0.001/2=0.999；

As=|M|/（γsfyh0）=3.88×106/（0.999×300.00×175.00）=73.98mm2。

实际配筋：

867.08mm2>73.984mm2

板中底部短向配筋满足要求。

板边上部长向配筋：

M0x=M0xmax+μM0ymax=（-19.889）+0/6=-19.889kN·m

αs=|M|/（α1fcbh02）=19.89×106/（1.00×14.30×4.00×103×175.002）=0.011；

ξ=1-（1-2×αs）1/2=1-（1-2×0.011）0.5=0.011；

γs=1-ξ/2=1-0.011/2=0.994；

As=|M|/（γsfyh0）=19.89×106/（0.994×300.00×175.00）=381.02mm2。

实际配筋：

867.08mm2>381.02mm2

板边上部长向配筋满足要求。

3、混凝土顶板挠度验算

板刚度：

Bc=Eh3/（12（1-μ2））=3×104×2003/（12×（1-（1/6）2））=2.057×1010

q=11.179kN/m2=0.0112N/mm2

L=4000mm

板最大挠度：

fmax=ωmaxql4/Bc=0.00439×0.0112×40004/（2.057×1010）=0.611mm

fmax/L=0.611/4000=1/6549.753<1/250

板配筋和挠度变形完全满足支承施工升降机荷重要求。

三、梁板下钢管结构验算

支撑类型

扣件式钢管支撑架

支撑高度h0（m）

2.5

支撑钢管类型

Ф48×3

立杆纵向间距la（m）

0.7

立杆纵向间距lb（m）

0.7

立杆水平杆步距h（m），顶部段、非顶部段

0.5、1.5

剪刀撑设置类型

普通型

顶部立杆计算长度系数μ1

2.5

非顶部立杆计算长度系数μ2

2.1

可调托座承载力容许值[N]（kN）

30

立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）

205

立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a（m）

0.2

立柱截面回转半径i（mm）

15.9

立柱截面面积A（mm2）

424

楼板均布荷载：

q=P/（a×c）=248.84/（5.3×4.2）=11.179kN/m2

a：

施工电梯底笼长

c：

施工电梯底笼宽

设梁板下Ф48×3.0mm钢管@0.7m×0.7m支承上部施工升降机荷重，混凝土结构自重由结构自身承担，则：

N=（NGK+1.4×NQK）×la×lb=（11.179+1.4×5）×0.7×0.7=8.908kN

1、可调托座承载力验算

【N】=30≥N=8.908kN

满足要求！

2、立杆稳定性验算

顶部立杆段：

λ=l0/i=kμ1（h+2a）/i=1×2.5×（0.5+2×0.2）/0.0159=141.509≤[λ]＝210

满足要求！

非顶部立杆段：

λ=l0/i=kμ2h/i=1×2.1×1.5/0.0159=198.113≤[λ]＝210

满足要求！

顶部立杆段：

λ1=l0/i=kμ1（h+2a）/i=1.155×2.5×（0.5+2×0.2）/0.0159=163.443

非顶部立杆段：

λ2=l0/i=kμ2h/i=1.155×2.1×1.5/0.0159=228.821

取λ=228.821，查规范JGJ130-2011附表A.0.6，取φ=0.14

f＝N/（φA）=8908/（0.14×424）=150.067N/mm2≤[f]＝205N/mm2

满足要求！

梁板下的钢管结构满足要求！