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/T 10054-2005),《施工升降机安全规则》(GB10055-2007),《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002),《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)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:SCD200/200J; 架设总高度:100m; 底笼长:42m; 标准节重:167kg; 单个吊笼重: 1600kg; 外笼重:1480kg; 2.楼板参数
基础混凝土强度等级:C30; 楼板宽:4m; 梁宽:0.3m; 板中底部短向配筋:10@150; 板边上部短向配筋:12@100; 板中底部长向配筋:10@150; 板边上部长向配筋:
12@100;
梁截面底部纵筋:425; 梁中箍筋配置:8@150; 箍筋肢数:2;
吊笼形式:双吊笼; 标准节长度:1.508m; 底笼宽:3m; 对重重量:1300kg; 吊笼载重:2000kg; 其他配件总重量:200kg; 楼板长:4m; 楼板厚:150mm; 梁高:0.7m; 3.荷载参数: 施工荷载:2.5kN/m2; 4.钢管参数:
钢管类型:Ф48×3.0; 钢管横距: 700mm; 钢管纵距: 700mm; 钢管步距: 1200mm; 模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度:0.1 m;
二、基础承载计算:
导轨架重(共需67节标准节,标准节重167kg):167kg×67=11189kg, 施工升降机自重标准值:Pk=(1600.00×2+1480.00+1300.00×2+2000.00×2+11189.00+200.00)×10/1000=226.69kN
考虑动载、自重误差及风载对基础的影响,取系数n=2.1 基础承载力设计值:P=2.1×226.69=476.05kN 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
楼板长宽比:Lx/Ly=4/4=1 1、荷载计算
楼板均布荷载:q=476.049/(42×3)=3.778kN/m2 2、混凝土顶板配筋验算
依据《建筑施工手册》(第四版): Mxmax=0.0234×3.778×4×42=5.658kN·m Mymax=0.0234×3.778×4×42=5.658kN·m
M0x=-0.0677×3.778×4×42=-16.37kN·m M0y=-0.0677×3.778×4×42=-16.37kN·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=5.658+5.658/6=6.601kN·m
αs=|M|/(α1fcbh02)=6.60×106/(1.00×14.30×4.00×103×125.002)=0.007;
ξ=1-(1-αs)1/2=1-(1-2×0.007)0.5=0.007; γs=1-ξ/2=1-0.007/2=0.996;
As=|M|/(γsfyh0)=6.60×106/(0.996×300.00×125.00)=176.69mm2。 实际配筋:602.139 mm2 > 176.687 mm2 板中底部长向配筋满足要求。 板中底部短向配筋:
My=Mymax+μMxmax=5.658+5.658/6=6.601kN·m
αs=|M|/(α1fcbh02)=6.60×106/(1.00×14.30×4.00×103×125.002)=0.007;
ξ=1-(1-αs)1/2=1-(1-2×0.007)0.5=0.007; γs=1-ξ/2=1-0.007/2=0.996;
As=|M|/(γsfyh0)=6.60×106/(0.996×300.00×125.00)=176.69mm2。 实际配筋:602.139 mm2 > 176.687 mm2 板中底部短向配筋满足要求。 板边上部长向配筋:
M0x=M0xmax+μM0ymax=(-16.37)+-16.37/6=-19.098kN·m
αs=|M|/(α1fcbh02)=19.10×106/(1.00×14.30×4.00×103×125.002)=0.0
21;
ξ=1-(1-αs)1/2=1-(1-2×0.021)0.5=0.022; γs=1-ξ/2=1-0.022/2=0.989;
As=|M|/(γsfyh0)=19.10×106/(0.989×300.00×125.00)=514.85mm2。 实际配筋:1244.071 mm2 > 514.851 mm2 板边上部长向配筋满足要求。 板边上部短向配筋:
M0y=M0ymax+μM0xmax=(-16.37)+-16.37/6=-19.098kN·m
αs=|M|/(α1fcbh02)=19.10×106/(1.00×14.30×4.00×103×125.002)=0.021;
ξ=1-(1-αs)1/2=1-(1-2×0.021)0.5=0.022; γs=1-ξ/2=1-0.022/2=0.989;
As=|M|/(γsfyh0)=19.10×106/(0.989×300.00×125.00)=514.85mm2。 实际配筋:1244.071 mm2 > 514.851 mm2 板边上部短向配筋满足要求。 3、混凝土顶板挠度验算
板刚度:Bc=Eh3/(12(1-μ2))=3×104×1503/12×(1-(1/6)2)=0.868×1010 q=3.778kN/m2=0.004N/mm2 L=4000mm 板最大挠度:
fmax=ωmaxql4/Bc=0.00215×0.015×40004/(0.868×1010)=0.958mm
fmax/L=0.958/4000=1/4173.387<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。 4、混凝土梁配筋验算
由于施工升降机自重主要通过中央立柱传递给大梁,所以可以看作一个集中荷载。
楼板自重传来荷载 0.15×4×25=15kN/m 梁自重 0.7×0.3×25=5.25kN/m 静载 15+5.25=20.25kN/m 活载 2.5×4=10kN/m 作用于梁上的均布荷载:q=20.25×1.2+10×1.4=38.3kN/m 作用于梁上的集中荷载:p=476.049×1.2/2=285.629kN M=ql2/12+pl/4=38.3×42/12+285.629×4/4=336.696kN·m 梁截面积:b×h=0.3×0.7=0.21m2 h0=h-25=700-25=675mm
αs=|M|/(α1fcbh02)=336.70×106/(1.00×14.30×0.30×103×675.002)=0.172;
ξ=1-(1-αs)1/2=1-(1-2×0.172)0.5=0.190; γs=1-ξ/2=1-0.190/2=0.905;
As=|M|/(γsfyh0)=336.70×106/(0.905×300.00×675.00)=1837.62mm
2
。
实际配筋:1963.495 mm2 > 1837.617 mm2; 梁截面底部纵筋满足要求! 5、混凝土梁抗剪验算
梁所受最大剪力:Q=p/2+ql/2=285.629/2+38.3×4/2=219.415kN; Asv1=((Q-0.7ftbh0)/(1.25fyvh0))×s/n=((219.415×103-0.7×1.43
×300×675)/(1.25×210×675))×150/2=7.074mm2;
配箍率:
Psvmin=0.24×ft/fyv=0.24×1.43/210=0.163%; Psv=nAsv/(bs)=2×50.265/(300×150)=0.223%; 实配As=50.265mm2 > 7.074mm2 ; 梁配筋满足要求!
四、梁板下钢管结构验算:
设梁板下Ф48×3.0mm钢管@700mm×700mm(支模未拆除)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:
施工升降机 1.2×3.778=4.534kN/m2 活载 1.4×2.5=3.5kN/m2 4.534+3.5=8.034kN/m2 8.034×0.7×0.7=3.937kN 钢管支模架步高1.2m h/la=1200/700=1.714 h/lb=1200/700=1.714 经查表,μ的取值为:1.426
计算长度:L01=k×μ×h=1.155×1.426×1.2=1.976m L02=h+2a=1.2+2×0.1=1.4m 取:L0=1.976m
λ=L0/i=1976.436/15.9=124 由此得:φ=0.428
[N]=φ×A×f=0.428×424.115mm2×210N/mm2=38.119kN ≥3.937kN
梁板下的钢管结构满足要求 配筋如下图所示:
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