人货梯基础加固方案

《*********期办公楼A-B-C》人货梯安装地下室顶梁、板

加

固

方

案

*******建设集团有限公司

2016年7月15日

目录

一、工程概况--------------------------------------1

二、平面定位--------------------------------------1

三、编制依据--------------------------------------1

四、加固方案--------------------------------------1

五、加固体系验算----------------------------------3

一、工程概况

本工程位于********************路口。建筑总面积39046m2，建筑总高度37.7m。框架结构，地下一层，办公楼AB号楼地上九层。因施工需求，现拟选取人货电梯的平面位置并对安装部位的梁、板进行加固。

二、平面定位

根据本工程的结构特点，办公楼AB号楼人货电梯拟安装在建筑物的北侧，此部位正好处于地下车库的顶板上；地下室顶板厚250mm，可以采用高强化学锚栓进行人货电梯底座的安装。为了确保地下车库顶部的砼构件不受影响，因此需对该部位的顶部大梁、现浇板进行加固，并进行验算，真正做到安全、可靠又方便施工。人货电梯平面安装位置示意如下：

三、编制依据

建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJl30—2011)

建筑施工安全检查标准(JGJ59—2011)

建筑施工模板安全技术规范(JGJl62—2008)

建筑工程施工手册——第五版

四、加固方案

方案一：

1、加固方案

(1)对人货电梯作用范围的梁板进行加固，使梁、板处于不受力状态。

(2) 加固架体材料选用：采用60×100mm或50×90mm的木龙骨、48×3.5钢管扣件支撑系统。支撑立杆和剪刀撑设置方案如下图所示：

2、架体搭设要求

1）梁板加固时，立杆必须上下顶紧，纵、横杆件不得缺少，立杆顶部扣件拧紧，当梁、

板水平杆高度不一时，应延伸至对方至少两根立杆。若现浇板下部支撑立杆使用可调托撑，顶丝与钢管龙骨相连时，托板厚度不得小于5mm，托板与螺杆必须焊接牢固，使用时螺杆伸出长度不得超过150mm，插入立杆内的长度不得少于200mm。

2）满堂支架沿框架大梁周边与中间每隔四跨支架立杆沿竖向设置一道纵、横向剪刀撑，由底至顶连续设置。剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的水平杆或立杆上，旋转扣件中心线至主接点的距离不宜大于150mm。

3）纵横向水平杆设置在立杆内侧，其长度不应小于3跨。纵横向水平杆接长采用对接扣件连接，纵横向水平杆的对接扣件交错布置，两根相邻纵横向水平杆的接头不应设置在同步或同跨内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离不应大于纵距的1/3。

4）支撑架验收

架体搭设完毕，必须由项目技术负责人组织有关人员按照设计方案的要求，进行检查验收，合格后方可进行人货电梯的安装。

3、人货梯底座部位处理

人货电梯底座要用螺栓连结，在人货电梯拆除后，对该部位剔开重新用膨胀砼进行浇灌。

五、加固体系验算

首先计算人货电梯的恒载和活载。

(一)大梁验算

1、荷载

(1)梁板荷载(距支座部位的主梁长范围的梁与板)

(0.5m×1.0m+8.1m×0.25m)×6.2m ×2.5T/m3=39.1T

(2)人货电梯自重：安装单位提供9层12T

2、活载双笼最大提升荷载4T

荷载标准值：F=(39.1+12+4)÷(6.2×8.1)=11.0KN/m2

荷载设计值：Fk={(39.1+12)×1.2+4×1.4}÷(6.2×8.1) =13.25 KN/m2

化为线荷载为：13.25 KN/m2×0.5=6.662 KN/m

一）梁底支撑木方的计算

按照二跨连续梁计算，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：

最大剪力：V=Kvql=1.25×6.662×0.5=4.16kN

计算公式如下：

均布荷载q=4.16/0.5=8.3kN/m

最大弯矩M=0.125q12=0.125×8.3×0.5×0.5=0.26kN·m

木方的截面力学参数截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

W=6×10×10/6=100cm3

I =6×10×10×10/12=500cm4

(1)木方抗弯强度计算

抗弯计算强度f=0.26×106/100000=2.2N/mm2

小于木方抗弯强度标准值13.0N/mm2，满足要求。

(2)木方抗剪计算

最大剪力的计算公式如下：Q=0.6ql=0.6×7.1×0.5 =2.13 kN

截面抗剪强度必须满足：

T=3Q/2bh<[T]

截面抗剪强度计算值T=3×2130/(2×60×100)=0.53N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.60N/mm2 ，木方的抗剪强度满足要求。

(3)木方挠度计算

ql4 7.1×5004

ω =KW = 0.677 × =0.09 mm

100EI 100×9500×5000000

木方的最大挠度小于容许挠度：500/250=2mm 满足要求。

二)梁底支撑横向钢管计算

1、强度计算

横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续粱计算。集中荷载P取木方支撑传递力。

V左、右= Kvql=0.375×5.675×0. 25=0.532kN

Vmax =Kvql =1.25×5.675×0. 25=1.773kN

按二跨连续梁计算近似得到

最大弯矩M=KMF1 =0.188×0.532×0.25=0.025kN·m

抗弯计算强度f=0.025×106/5080=4.9N/mm2

支撑钢管的抗弯设计强度小于205N/mm2，满足要求。

2、挠度验算

Pl3532×2503

ω=KW =0.911 × = 0.003 mm

100EI 100×2.06×12.18×109

钢管的最大挠度小于容许挠度：250/250=1mm 满足要求。

三)扣件抗滑移的计算

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算：R≤RC 最大支座力：Vmax=KvF=1.376×1.773=2.44 kN

其中RC—扣件抗滑承载力设计值，取8.0kN

计算中R取最大支座反力R= Vmax =2.44kN，扣件抗滑力能满足要求。

四)立杆的稳定性计算

N

σ= ≤[?]

ΦA

其中N——立杆的轴心压力设计值，它包括：

横杆的最大支座反力N1=最大支座力Vmax=KvF=1.376×1.773

=2.44 kN (已经包括组合系数1.4)

脚手架钢管的自重N

2=1.2×0.139×4.3=0. 71kN

N=2.44+0. 71=3.15kN

Φ——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l

0/i查表得到；

i——计算立杆的截面回转半径(cm)：i=1.58

A——立杆净截面面积(cm2)；A=4.89

W——立杆净截面抵抗矩(cm3) W=5.08

σ——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2)

[?]——钢管立杆抗压强度设计值，[?]=205N/mm2

l0——计算长度(m) 10=k1uh

k1——计算长度附加系数，查表为1.155

u——计算长度系数，参照《扣件式规范》附录C,u=1.755

计算结果：

l0=1.155×1.755×1.58=3.20m λ=3200/15.8=202.5

查《扣件式规范》附录A得：Φ=0.176

N 3150

σ= = =36.6 N/mm2＜[?]

ΦA 0.176×489

立杆的稳定性满足要求。

(二)顶板验算

1、荷载

（1）梁板荷载(距支座部位的主梁长范围的梁与板) ：

(0.5m×1.0m+8.1m×0.25m)×6.2m ×2.5T/m3=39.1T

（2）人货电梯自重（安装单位提供21层）：12T

2、活载双笼最大提升荷载4T

荷载标准值：F=(39.1+12+4)÷(6.2×8.1)=11.0KN/m2

荷载设计值：Fk={(39.1+12)×1.2+4×1.4}÷(6.2×8.1) =13.25 KN/m2

化为线荷载为：q =13.25 KN/m2×0.25=3.31KN/m

一)模板支撑木枋的计算

按照三跨连续梁计算，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M=0.1q12=0.1×3.31×12=0.331kN·m

最大剪力Q=0.6×3.31×1=1.99kN

最大支座力N=1.1×1×3.31=3.64kN

木方的截面力学参数，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

W=5×9×9/6=67.5cm3

I=5×9×9×9/12=303.75cm4

(1)木方抗弯强度计算

抗弯计算强度f=0.331×106/67500=4.9N/mm2

木方的抗弯计算强度小于13N/mm2，满足要求.

(2)木方抗剪计算[可以不计算]

最大剪力的计算公式如下：Q=0.6q1=0.6×3.31×1=1.99kN

截面抗剪强度必须满足: T=3Q/2bh<[T]

截面抗剪强度计算值T=3×1700/(2×50×90)=0.6N/mm2

小于截面抗剪强度设计值[T]=1.60N/mm2 ，木方的抗剪强度满足要求!

(3)木方挠度计算

V=0.677×3.31×10004/(100×9500×303.75×104)=0.7mm

木方的最大挠度小于1000/250，满足要求!

二）板底支撑钢管计算

1、横向支撑钢管强度计算

横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载N

取木方支撑传递力。

最大弯矩M=K

M F1=0.267×3.1×1=0.83kN·m

抗弯计算强度f=0.83×106/5080

=163.4N/mm2＜[?]=205N/mm2 满足要求。

最大支座力：Vmax=KvF=2.267×3.1=7.0 kN

2、挠度验算

Pl3 3100×10003

ω=KW =1.466 × =1.8 mm

100EI 100×2.06×12.18×109

钢管的最大挠度小于容许挠度1000/250=4mm 满足要求。

三)扣件抗滑移的计算

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算：R≤RC 其中RC—扣件抗滑承载力设计值，取8.0kN

计算中R取最大支座反力：R= Vmax=KvF=2.267×3.1=7.0 kN，扣件抗

滑力能满足要求。

四)立杆的稳定性计算

荷载设计值Fk={(35.8+12)×1.2+4×1.4}÷(6.2×8.1) =11.35 KN/m2

每个单元格上的集中荷载：

N=11.35×0.506×2×1=11.5 KN

N

σ= ≤[?]

ΦA

其中N——立杆的轴心压力设计值：11.5kN

Φ——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l

0/i 查表得到；

i——计算立杆的截面回转半径(cm)：i=1.58

A——立杆净截面面积(cm2) ；A=4.89

W——立杆净截面抵抗矩(cm3) ；W=5.08

σ——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2)

[?]——钢管立杆抗压强度设计值[?]=205N/mm2

l0——计算长度(m)：10=k1uh

k1——计算长度附加系数，查表为1.155

u——计算长度系数，参照《扣件式规范》附录C，u=1.808

计算结果：l

0=1.155×1.808×1.50=3.132m λ=3132/15.8=198

Φ=0.184

N 11500

σ = = =128 N/mm2＜[?]=205 N/mm2

ΦA 0.184×489

立杆的稳定性满足要求。

方案二：

采用工字钢支撑

工字钢支撑图：

工字钢稳定性计算

回顶截面荷载值

1、静荷载

(1)梁板荷载

（0.5×0.9+0.25×0.7）0.55×2.5=0.859T

(2)人货电梯自重：安装单位提供9层12T

2、活载双笼最大提升荷载4T

截面的集中荷载：

N=[(0.859+12)×1.2+4×1.4]=21.03T=210.3kN

N"

σ= ≤[?]

ΦA

其中N——验算截面轴心压力值：210.3kN

N"——每根工字钢轴心压力值：70.1KN

Φ——轴心受压构件的稳定系数，由长细比l

0/i 查表得到；

i——计算构件的截面回转半径(cm)：i=6.72

A——构件净截面面积(cm2) ；A=26.1

σ——构件抗压强度计算值(N/mm2)

[?]——工字钢抗压强度设计值[?]=215N/mm2

lo——计算长度(m)

λ——构件长细比

参照《钢结构设计规范》

计算结果：l

0=4.05m λ=4050/67.2=60

查表，得Φ=0.709

N" 70100

σ = = =37.88N/mm2＜[?]=215 N/mm2

ΦA 0.709×2610

工字钢的稳定性满足要求。

经方案比选，本工程采用方案二进行人货梯基础加固施工。