施工电梯地库顶板下支撑系统计算说明

1、地库顶板下支撑系统计算说明武汉市骏业 .财富中综合楼 AB ，因场地原因该两栋楼施工电梯需安装在地库的顶板上，因地下室顶板在施工电梯基础的安装部位留置有结构后浇带，且施工电梯的安装与使用， 对地库顶板结构将产生较大的施工荷载，故考虑在地库顶板下设置钢管支撑系统以策安全。地库已施工结束需在地库顶板上钻孔设置施工电梯的地脚螺栓，此基础的设置按照施工电梯的施工图进行施工。施工电梯的基础长为6.0m 、宽为 5.0m 、厚为 0.25m 。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，建筑地基基础设计规范GB50007-2011，混凝土结构设计规范 GB 5

2、0010-2010，建筑施工升降机安装、使用、拆卸安全技术规程（JGJ215-2010）等进行计算。在施工荷载的计算时为便于计算作用在支撑系统的荷载， 将地库顶板、梁的高度按照电梯基础范围折算成厚度并入到顶板的厚度内，进行荷载组合。具体计算见计算书。支撑系统计算书一、计算参数：1 、.施工升降机基本参数施工升降机型号： SC200/200C； 吊笼形式：双吊笼；架设总高度： 75.9m ； 标准节长度： 3m ；底笼长： 3.4m ； 底笼宽： 1.7m ；标准节重： 154kg ；单个吊笼重 : 2200kg ； 吊笼载重： 2000kg ；外笼重量： 1480kg ；注：施工电梯位置见后附

3、图2 、基础承载力设计按安装 80m 考虑，共需 54 节标准节，每节重 154kg ；施工电梯总自重G吊笼重 +外笼重 +导轨架自重 +载重量 2 ×2200+1480+54× 154+2 ×2000 18196kg ；施工电梯基础承受的静荷载P的近似计算：（有关参数见 SCD200/200型升降机产品说明书）考虑动载、自重误差及风荷载对基础的影响，取安全系数n 2P G×2 18196 ×2 × 9.8 356642 356KN 。施工电梯基础尺寸为：5× 6.0=30m2由以上计算可得， 施工电梯基础所承受的荷载标准值

4、为:11.87kN/ m2，由于本工程地下室顶板施工电梯基础区域有沉降后浇带，所以在计算过程中地下室顶板承载力取： 0 kN/ m2，故需对升降机基础部位的地下室顶板进行加固，具体采用48-3.5mm钢管加固，横向间距或排距为1m,纵向间距为 0.9m,中间约等于 lm 2范围内采用纵向间距、横向间距均为0.5m,详见附图示。3 、基底支撑架设计支撑架的设计使用品茗安全设施计算软件采用满堂钢管架计算，采用48-3.5mm钢管加固，横向间距或排距为 1m,纵向间距为 0.9m ，材料堆放最大荷载采用 11.87*1.2=14.244kN/ m2，具体计算过程如下。1）参数立柱横向间距或排距 l

5、a(m):1.00 ，脚手架步距 h(m) ： 1.50 ；立杆纵向间距 l b(m):0.90 ，脚手架搭设高度 H(m) ：4.25 ；钢管类型 (mm): 48 ×3.5脚手板自重 (kN/m 2 ):0.300 ；栏杆自重 (kN/m 2 ):0.150 ；材料堆放最大荷载 (kN/m 2 )14.244 ；2）纵向支撑钢管计算 :纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面几何参数为截面抵抗矩W = 5.08 cm3 ；截面惯性矩I = 12.19cm4 ；纵向钢管计算简图荷载的计算：(1)脚手板与栏杆自重 (kN/m) ：q11 = 0.150 + 0.300×0.3

6、00 = 0.240 kN/m；(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：q12 = 14.244× 0.300 = 4.273kN/m；(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m) ：p1 = 1.000 ×0.300 = 0.300 kN/m强度验算 :依照规范 5.2.4 规定，纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和；最大弯矩计算公式如下 :最大支座力计算公式如下:均布恒载： q1 = 1.2× q11 + 1.2× q12 = 1.2 ×0.240+ 1.2×4.273 =5.416kN

7、/m ；均布活载： q2 = 1.4 ×0.300 = 0.420 kN/m；最大弯距 M max = 0.1 ×5.416 ×0.900 2 + 0.117× 0.420 × 0.900 2 =0.479kN.m ；最大支座力 N = 1.1 × 5.416 × 0.900 +1.2 ×0.420 ×0.900 =5.741kN ；最大应力 = M max / W = 0.479 ×10 6 / (5080.0) = 94.3 N/mm2 ；纵向钢管的抗压强度设计值 f=205.000 N/m

8、m2 ；纵向钢管的计算应力 94.3 N/mm2小于 纵向钢管的抗压设计强度205.000 N/mm2 ，满足要求！挠度验算 :最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度；计算公式如下 :均布恒载 :q = q 11 + q 12 = 5.676 kN/m；均布活载：p = 0.300 kN/m；V = (0.677× 5.676+0.990×0.300) × 900.0 4 /(100 × 2.060 ×10 5× 121900.0)=1.082 mm；纵向钢管的最大挠度为1.082 mm小于 纵向钢管的最大容许挠度1000.00

9、0/150=6.7 mm，满足要求！3）横向支撑钢管计算 :支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中荷载 P取板底纵向支撑钢管传递力，P =7.197 kN；支撑钢管计算简图支撑钢管计算弯矩图 (kN.m)支撑钢管计算变形图 (kN.m)支撑钢管计算剪力图 (kN)最大弯矩M max = 1.728 kN.m；最大变形Vmax = 3.997 mm；最大支座力Qmax = 23.510 kN；最大应力= 202.086 N/mm2；横向钢管的的计算应力202.086 N/mm2小于 横向钢管的抗压强度设计值 205.000 N/mm2，满足要求！支撑钢管的最大挠度为3.997 mm小于

10、 支撑钢管的最大容许挠度900.000/150=6 mm，满足要求！4）支架立杆荷载标准值(轴力 )计算 :作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架的自重 (kN) ：NG1 = 0.129 ×10.000 = 1.291 kN；(2)栏杆的自重 (kN) ：NG2 = 0.150 ×1.000 = 0.150 kN；(3)脚手板自重 (kN) ：NG3= 0.300×0.900×1.000 = 0.270 kN；(4)堆放荷载 (kN) ：NG4= 14.244×0.900×1.000

11、=12.82kN；经计算得到，静荷载标准值NG= NG1 +N G2 +NG3 +NG4=14.531 kN；活荷载为施工荷载标准值产生的荷载经计算得到，活荷载标准值NQ = 1.000 × 0.900 ×1.000 = 0.900 kN；因不考虑风荷载 ,立杆的轴向压力设计值计算公式N = 1.2N G + 1.4N Q = 1.2 × 14.531+ 1.4×0.900 =18.696kN ；5）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 =18.696 kN； -轴心受压立杆的稳定系数,由长细比L o/i

12、查表得到；i -计算立杆的截面回转半径(cm)：i = 1.58 cm；A -立杆净截面面积 (cm 2 )：A =4.89m2 ；W -立杆净截面模量(抵抗矩 )(cm 3 )：W=5.08 cm3 ； - 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm 2)；f -钢管立杆抗压强度设计值： f =205.00 N/mm2 ；L0 -计算长度 (m) ；如果完全参照扣件式规范，由公式(1)或 (2)计算l 0 = k 1 h(1)l 0 = h+2a(2)k 1 -计算长度附加系数，取值为1.167 ； -计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3 ；= 1.700 ；a -立杆上端伸出顶层横杆中心线至模

13、板支撑点的长度；a =0.300 m；公式 (1)的计算结果：立杆计算长度L0 = k 1 h = 1.167×1.700 ×1.500 = 2.976 m；L0 /i = 2975.850 / 15.800 = 188.000；由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.203；钢管立杆受压应力计算值； =18696 /( 0.203×489.000 )=188.3N/mm2 ；钢管立杆稳定性验算 = 188.3 N/mm2小于 钢管立杆抗压强度设计值f = 205.000 N/mm2 ，满足要求！公式 (2)的计算结果：L0 /i = 2100.000 / 15.800 = 133.000；由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.381；钢管立杆受压应力计算值； =18698 /( 0.381×489.000 )=100.35N/mm2 ；钢管立杆稳定性验算 =100.35 N/mm2小于 钢管立杆抗压强度设计值f = 205.000 N/mm2，满足要求！如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算l0= k1k 2 (h+2a)(3)k 2-计算长度附加系数，按照表2 取值 1.017