施工电梯基础施工专项方案(实例工程)

1、工程概况

******工程由一层地下室和6栋地上建筑物及一栋幼儿园组成，总建筑面积为54623.26平方米。其中地下室上部单体18#、19#楼为17层框剪结构，建筑高度约52.4米，20#、21#、22#、23#号楼为18层框剪结构，建筑高度约55.4米；幼儿园为四层框架结构，建筑高度约19.2米；垃圾房1层框架结构。

2、场区工程条件

根据本工程施工条件，考虑到材料运输方便，能合理使用施工升降机，在本工程六幢塔楼各安装一台施工升降机，分别安装于18、19号楼2~3轴*J轴外、20、21、22号楼15~17轴*A轴外、23号楼7~11轴*A轴外（详见施工平面布置图），升降机机基础设置于地下室顶板上，安装高度约61.4M。

二、基础承台

1、电梯基础与验算

1、本工程施工电梯设在地下室顶板上，根据底层楼面梁配筋平面图底层楼面板承载力为20KN/m2。

2、升降机基础平面尺寸为3800×5600，350厚C35钢筋砼，详见附图。

3、升降机自重：

①静载：

每个标准节重163kg，每个吊笼1300kg；

一个吊笼额定载重载荷为 2000kg×2=4000kg

静荷载：P静≈吊笼定额荷载+吊笼自重+标准节重+电缆、电缆导向装置等电缆及导向装置重取以上荷载的10%。

P静≈4000+1300×2+163×43+1360.9=14969.9kg

②动荷载

吊笼自重 1300×2=2600kg

载 重 4000kg

取动力系数 λ=2

计算式 P动=(2600+4000+2000)×2=17200kg

③基础自重V

砼底板:3.8*5.6*0.35=7.448m3

V=7.448m3×2450kg/m3=18247.6kg

④基础应力

δ=(P静+P动+V+G/A)= (14969.9+17200+18247.6)÷21.28=2369.24kg/m2

=23.69kN/m2以上验算现场地下室顶板不能满足施工升降机的安装要求，固在地下室用钢管回顶，钢管横距900，纵距900，步距1500，扫地杆距地下室底板面200，设置剪刀撑，计算书如下：

钢管支架计算书

本支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。

加固支架搭设高度为3.75 米。

采用的钢管类型为 Φ48×3.00 。

1.模板支架参数

横向间距或排距(m):0.90；纵距(m):0.90；步距(m):1.50；

立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10；模板支架搭设高度(m):3.75；

采用的钢管(mm):Φ48*3.0 ；板底支撑连接方式:方木支撑；

立杆承重连接方式:双扣件，取扣件抗滑承载力系数:0.75；

2.荷载参数

模板与木板自重(kN/m2):0.500；混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.500；

施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000；

3.材料参数

面板采用胶合面板，厚度为18mm；板底支撑采用方木；

面板弹性模量E(N/mm2):9500；面板抗弯强度设计值(N/mm2):13；

木方弹性模量E(N/mm2):9000.000；木方抗弯强度设计值

(N/mm2):13.000；

木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400；木方的间隔距离

(mm):300.000；

木方的截面宽度(mm):80.00；木方的截面高度(mm):80.00；

图2 楼板支撑架荷载计算单元

二、模板面板计算

模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度

模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

W = 90×1.82/6 = 48.6 cm3；

I = 90×1.83/12 = 43.74 cm4；

模板面板的按照三跨连续梁计算。

面板计算简图

1、荷载计算

(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m)：

q1 = 25.5×0.12×0.9+0.5×0.9 = 3.204 kN/m；

(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m)：

q2 = 1×0.9= 0.9 kN/m；

2、强度计算

计算公式如下:

M=0.1ql2

其中：q=1.2×3.204+1.4×0.9= 5.105kN/m

最大弯矩M=0.1×5.105×3002= 45943.2 N/mm；

面板最大应力计算值 σ =M/W= 45943.2/48600 = 0.945 N/mm2；

面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2；

面板的最大应力计算值为 0.945 N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13 N/mm2,满足要求!

3、挠度计算

挠度计算公式为：

ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

其中q =q1= 3.204kN/m

面板最大挠度计算值ν= 0.677×3.204×3004/(100×9500×43.74×104)=0.042 mm；

面板最大允许挠度 [ν]=300/ 250=1.2 mm；

面板的最大挠度计算值0.042 mm 小于面板的最大允许挠度 1.2 mm,满足要求!

三、模板支撑方木的计算

方木按照三跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=b×h2/6=8×8×8/6 = 85.33 cm3；I=b×h3/12=8×8×8/12 = 341.33 cm4；

方木楞计算简图(mm)

1.荷载的计算

(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m)：

q1= 25.58×0.3×0.12+0.5×0.3 = 1.068 kN/m ；

(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m)：

q2 = 1×0.3 = 0.3 kN/m；

2.强度验算

计算公式如下:

M=0.1ql2

均布荷载 q = 1.2 ×q1+ 1.4 ×q2= 1.2×1.068+1.4×0.3 = 1.702 kN/m；

最大弯矩 M = 0.1ql2 = 0.1×1.702×0.92 = 0.138 kN.m；

方木最大应力计算值 σ= M /W = 0.138×106/85333.33 = 1.615 N/mm2；

方木的抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm2；

方木的最大应力计算值为 1.615 N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13 N/mm2,满足要求!

3.抗剪验算

截面抗剪强度必须满足:

τ = 3V/2bh n < [τ]

其中最大剪力: V = 0.6×1.702×0.9 = 0.919 kN；

方木受剪应力计算值τ = 3×0.919×103/(2 ×80×80) = 0.215 N/mm2；

方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.4 N/mm2；方木的受剪应力计算值0.215 N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4 N/mm2，满足要求!

4.挠度验算

计算公式如下:

ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

均布荷载 q = q1 = 1.068 kN/m；

最大挠度计算值 ν= 0.677×1.068×9004 /(100×9000×3413333.333)= 0.154 mm；

最大允许挠度 [ν]=900/ 250=3.6 mm；

方木的最大挠度计算值0.154 mm 小于方木的最大允许挠度 3.6 mm,满足要求!

四、板底支撑钢管计算

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取纵向板底支撑传递力，P＝1.531kN;

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图(kN穖)

支撑钢管计算变形图(mm)

支撑钢管计算剪力图(kN)

最大弯矩 M max = 0.368 kN.m ；

最大变形 V max = 0.962 mm ；

最大支座力 Q max = 5.003 kN ；

最大应力 σ= 367637.476/4490 = 81.879 N/mm2；

支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值81.879 N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度为 0.962mm 小于 900/150与10 mm,满足要求!

五、扣件抗滑移的计算

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.75，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.00kN 。

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(规范5.2.5):

R ≤ R c

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.00 kN；

R-------纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;

计算中R取最大支座反力,R= 5.003 kN；

R < 12.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

六、模板支架立杆荷载设计值(轴力)

作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容

(1)脚手架的自重(kN)：

N G1 = 0.129×3.75 = 0.484 kN；

(2)模板的自重(kN)：

N G2 = 0.5×0.9×0.9 = 0.405 kN；

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：

N G3 = 25.5×0.12×0.9×0.9 = 2.479 kN；

静荷载标准值 N G= N G1+N G2+N G3= 3.368kN；

2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载

活荷载标准值 N Q=(1+2)×0.9×0.9=2.43kN；3.立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2N G + 1.4N Q=7.443kN；

七、立杆的稳定性计算

立杆的稳定性计算公式

σ =N/(φA)≤[f]

其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 7.443 kN；

φ---- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 L o/i 查表得到；

i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) ：i = 1.59 cm；

A ---- 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.24 cm2；

W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.49 cm3；

σ-------- 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2)；

[f]---- 钢管立杆抗压强度设计值：[f] =205 N/mm2；

L0---- 计算长度 (m)；

根据《扣件式规范》，立杆计算长度L0=h+2a，即

L0=1.5+0.2=1.7；

a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a =

0.1 m；

得到计算结果：

立杆计算长度 L0=1.7；

L0 / i = 1700 / 15.9=107 ；

由长细比 l o/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.537 ；

钢管立杆受压应力计算值；σ=7443.27/(0.537*4.24) = 32.691 N/mm2；

立杆稳定性计算σ= 32.691 N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]= 205 N/mm2，满足要求！

4、本基础坐落在地下室顶板部位，因此施工电梯基础底板必须浇筑在 -1.20m的地下室顶板上，在标准节的承重部位浇筑钢筋砼

3800×5600×350用C35砼浇350厚，预埋基座螺栓，底板配筋，

12@200双层双向。地下室加固钢管支架长、宽对应上部施工电梯基础位置（如下页图）。

附图：地下室加固支撑示意图

施工升降机架体

混凝土基础

3800×5600×350

φ48钢管纵距600，横距600

施工电梯架体

地下室顶板水平杆步距1200