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1、溫州平陽商業(yè)廣場(chǎng)工程物料提升機(jī)布置及基礎(chǔ)施工方案編制/日期 審核/日期審定/日期中國建筑第二工程局有限公司溫州平陽商業(yè)廣場(chǎng)項(xiàng)目部二零一三年十二月二十六日物料提升機(jī)布置及基礎(chǔ)施工方案一、工程概況溫州平陽商業(yè)廣場(chǎng)工程大商業(yè)擬布置8臺(tái)SSD100型施工升降機(jī)以解決砌筑、抹灰材料的運(yùn)輸，其中6臺(tái)物料提升機(jī)基礎(chǔ)坐落在地下室頂板上，兩臺(tái)坐落在回填的基坑邊。大商業(yè)的砌筑及抹灰量主要集中在東/北/西三側(cè)的商鋪及南側(cè)的影廳，為此物料提升機(jī)布置的整體思路如下：在大商業(yè)北側(cè)布置4臺(tái)物料提升機(jī)，在大商業(yè)南側(cè)布置3臺(tái)物料提升機(jī)，在大商業(yè)西側(cè)布置1臺(tái)物料提升機(jī)，具體布置見下圖：二、編制依據(jù)1、溫州平陽商業(yè)廣場(chǎng)工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際2、施工情況；2、溫州平陽商業(yè)廣場(chǎng)工程大商業(yè)平面布置圖；3、SSD100型施工升降機(jī)使用說明書；4、國務(wù)院令 第393號(hào) 建筑工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例；5、建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程 （JGJ 33-2001）；6、建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn) （JGJ 59-2011）；7、建筑工程施工手冊(cè)（第五版）；8、品茗計(jì)算軟件（2013版）。三、施工電梯選型 SSD100貨用施工升降機(jī)主要性能參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)額定安裝載重量（kg）1000最大提升高度（m）60最大提升速度40m/min電機(jī)型號(hào)Y132M-4拽引機(jī)功率7.5KW額定電壓380V7%鋼絲繩型號(hào)619-9.3-1570卷揚(yáng)機(jī)自重（不含鋼絲繩）700kg吊籠自重3、600kg整機(jī)自重6000kg（27m）四、物料提升機(jī)具體定位1#物料提升機(jī)定位：1#物料提升機(jī)位于大商業(yè)南側(cè)，具體定位見下圖：2#物料提升機(jī)定位：2#物料提升機(jī)位于大商業(yè)南側(cè)，毗鄰14#塔吊，具體定位見下圖：3#物料提升機(jī)定位：3#物料提升機(jī)位于大商業(yè)南側(cè)，見下圖：4#物料提升機(jī)定位：4#物料提升機(jī)位于大商業(yè)西側(cè)，其定位，見下圖：5#、6#、7#及8#物料提升機(jī)布置在大商業(yè)北側(cè)，具體定位如下圖：大商業(yè)西側(cè)4#、3#物料提升機(jī)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，減少1臺(tái)。五、物料提升機(jī)基礎(chǔ)施工1、布置在路面上的物料提升機(jī)，其基礎(chǔ)做法見下圖：技術(shù)說明：（1）基礎(chǔ)澆搗前必須夯實(shí)地面挖坑深度大于400mm，上澆筑24、00mmC35混凝土；（2）基礎(chǔ)內(nèi)底部四邊應(yīng)埋排水孔，不使基坑內(nèi)積水；（3）卷揚(yáng)機(jī)地方深度為500mm。2、物料提升機(jī)布置在地下室頂板上，其基礎(chǔ)做法：（1）根據(jù)總平面布置圖，先放出井架的位置；（2）采用穿墻螺桿將樓板鉆穿，樓板厚200mm，C35鋼筋砼；（3）高強(qiáng)螺桿直徑24mm，螺桿強(qiáng)度8.8級(jí)，采用雙螺帽擰緊，見下圖：（4）利用地下室頂板作為物料提升機(jī)基礎(chǔ)的，需對(duì)相應(yīng)部位地下室頂板作鋼管滿堂架回?fù)渭庸獭?、地下室頂板回?fù)渭庸瘫竟こ汤玫叵率翼敯遄鳛槲锪咸嵘龣C(jī)做基礎(chǔ)的，均需對(duì)地下室頂板進(jìn)行回?fù)危?1F及-2F均需回?fù)?頂板回?fù)尾捎弥睆?8mm、壁厚2.8mm的鋼管，具體回?fù)稳缦拢合聢D以大商業(yè)5、北側(cè)物料提升機(jī)回?fù)螢槔溆嘈杌負(fù)蔚淖龇ǎ隆５叵率翼敯寤負(fù)握f明：（1）地下室頂板回?fù)尾捎弥睆?8mm、壁厚2.8mm的鋼管；（2）回?fù)武摴芸v橫向立桿間距均為400mm，卷揚(yáng)機(jī)位置處縱、橫向立桿間距均為200mm；兩層地下室相應(yīng)位置均需鋼管回?fù)巍＃?）回?fù)渭芸v、橫方向均需設(shè)置掃地桿，掃地桿距地200mm；（4）步距為900mm；（5）回?fù)渭芗荏w四周需設(shè)置剪刀撐，剪刀撐的做法見上圖中1-1剖面圖；（6）回?fù)渭茼敳坎捎?0mm80mm的木方與樓板接觸。物料提升機(jī)計(jì)算書 計(jì)算依據(jù)： 1、龍門架及井架物料提升機(jī)安全技術(shù)規(guī)范JGJ88-2010 2、建筑施工計(jì)算手冊(cè)江正榮編著 格構(gòu)式型鋼井架在工程上主6、要用于垂直運(yùn)輸建筑材料和小型構(gòu)件，井架立柱、綴條一般由廠家直接預(yù)制，施工現(xiàn)場(chǎng)必須嚴(yán)格按照廠商說明書安裝。 一、荷載計(jì)算 1.起吊物和吊盤重力（包括索具等）G G = K(Q+q) 其中 K 動(dòng)力系數(shù)，K= 1.00 ； Q 起吊物體重力，Q= 10.000 kN； q 吊盤（包括索具等）自重力，q= 1.000 kN； 經(jīng)過計(jì)算得到 G=K(Q+q) =1.00(10.000+1.000)= 11.000 kN。 2.提升重物的滑輪組引起的纜風(fēng)繩拉力S S = f0K(Q+q) 其中 f0 引出繩拉力計(jì)算系數(shù)，取1.02 ； 經(jīng)過計(jì)算得到 S= f0K(Q+q) =1.0201.00(10.07、00+1.000)=11.220 kN ； 3.井架自重力 井架自重力1.5kN/m； 井架的總自重Nq=1.538=57 kN； 附墻架以上部分自重： Nq1=1.5(38-5)= 49.5kN； Nq2=1.5(38-15)= 34.5kN； Nq3=1.5(38-25)= 19.5kN； 4.風(fēng)荷載為 q = 0.6 kN/m； 二、井架計(jì)算格構(gòu)式井架【無搖臂】 1、基本假定： 為簡化井架的計(jì)算，作如下一些基本假定： （1）井架的節(jié)點(diǎn)近似地看作鉸接； （2）吊裝時(shí)，與起吊重物同一側(cè)的纜風(fēng)繩都看作不受力； （3）井架空間結(jié)構(gòu)分解為平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。 2、風(fēng)荷載作用下井架的約束力計(jì)算 纜風(fēng)繩8、或附墻架對(duì)井架產(chǎn)生的水平力起到穩(wěn)定井架的作用，在風(fēng)荷載作用下，井架的計(jì)算簡圖如下： 彎矩圖（附墻件） 剪力圖（附墻件） 各附著由下到上的內(nèi)力分別為：R(1)=4.81 kN , M(1)=3.37kNm； 各附著由下到上的內(nèi)力分別為：R(2)=6.99 kN , M(2)=6.66kNm； 各附著由下到上的內(nèi)力分別為：R(3)=2.33 kN , M(3)=0kNm； Rmax=6.99kN； 3、井架軸力計(jì)算 各纜風(fēng)繩或附墻架與型鋼井架連接點(diǎn)截面的軸向力計(jì)算： 經(jīng)過計(jì)算得到由下到上各纜風(fēng)繩或附墻架與井架接點(diǎn)處截面的軸向力分別為: 第1道H1= 5 m； N1 = G + Nq1 +S =119、 + 49.5 +11.22 =71.72 kN； 第2道H2= 15 m； N2 = G + Nq2 +S =11 + 34.5 +11.22 =56.72 kN； 第3道H3= 25 m； N3 = G + Nq3 +S =11 + 19.5 +11.22 =41.72 kN； 4.截面驗(yàn)算 （1）井架截面的力學(xué)特性： 井架的截面尺寸為24m； 主肢型鋼采用4L50X3； 一個(gè)主肢的截面力學(xué)參數(shù)為:zo=13.4 cm，Ixo = Iyo = 7.18 cm4，Ao=2.97 cm2 ，i1 = 11.37 cm； 綴條型鋼采用L25X3； 格構(gòu)式型鋼井架截面示意圖 井架的y-y軸截面總慣10、性矩： Iy = 4Iy0+A0(a/2-Z0)2 井架的x-x軸截面總慣性矩： Ix = 4Ix0+A0(b/2-Z0)2 井架的y-y軸和x-x軸截面總慣性矩： Iy = Ix = Ixcos245+ Iysin245 經(jīng)過計(jì)算得到： Ix= 4(7.18+ 2.97（400/2- 13.4）2)= 413685.09 cm4； Iy= 4(7.18+ 2.97（200/2- 13.4）2)= 89123.49 cm4； Iy=Ix=1/2（413685.09+89123.49）= 251404.29cm4； 計(jì)算中取井架的慣性矩為其中的最小值89123.49 cm4。 2.井架的長細(xì)比計(jì)11、算： 井架的長細(xì)比計(jì)算公式： = H/I/(4A0)1/2 其中 H - 井架的總高度，取38m； I - 井架的截面最小慣性矩，取89123.49cm4； A0 - 一個(gè)主肢的截面面積，取2.97cm4。 經(jīng)過計(jì)算得到=43.87180。 換算長細(xì)比計(jì)算公式： 0 = (2-40A/A1)1/2 其中 A - 井架橫截面的毛截面面積，取42.97 cm2； A1- 井架橫截面所截垂直于x-x軸或y-y軸的毛截面面積，取21.43cm2； 經(jīng)過計(jì)算得到 0= 46。 查表得=0.87 。 3. 井架的整體穩(wěn)定性計(jì)算： 井架在彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性計(jì)算公式： = N/(A) + mxM/ W12、1(1-N/ NEX) 其中 N - 軸心壓力的計(jì)算值(kN)； A - 井架橫截面的毛截面面積，取11.88 cm2； - 軸心受壓構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定系數(shù)，取 =0.87； mx - 等效彎矩系數(shù), 取1.0； M - 計(jì)算范圍段最大偏心彎矩值(kNm)； W1 - 彎矩作用平面內(nèi)，較大受壓纖維的毛截面抵抗矩, W1 = I/(a/2) = 89123.49/(200/2) = 891.23 cm3； NEX -歐拉臨界力，NEX =2EA/(1.12) ； NEX= 22.06 10511.88102/(1.143.872) = 1140773.14 N； 經(jīng)過計(jì)算得到由上到下各附墻13、件與井架接點(diǎn)處截面的強(qiáng)度分別為 第1道H1=5 m, N1= 71.72 kN ,M1=3.37 kNm； =71.72103/(0.8711.88102)(1.03.37106)/891.23103 (10.8771.72103/1140773.14) = 73N/mm2； 第1道附墻件處截面計(jì)算強(qiáng)度=73N/mm2允許強(qiáng)度215N/mm2,滿足要求! 第2道H2=15 m, N2= 56.72 kN ,M2=6.66 kNm； =56.72103/(0.8711.88102)(1.06.66106)/891.23103 (10.8756.72103/1140773.14) = 62N/mm14、2； 第2道附墻件處截面計(jì)算強(qiáng)度=62N/mm2允許強(qiáng)度215N/mm2,滿足要求! 第3道H3=25 m, N3= 41.72 kN ,M3=0 kNm； =41.72103/(0.8711.88102)(1.00106)/891.23103 (10.8741.72103/1140773.14) = 40N/mm2； 第3道附墻件處截面計(jì)算強(qiáng)度=40N/mm2允許強(qiáng)度215N/mm2,滿足要求! 三、附著計(jì)算 (一)、附墻架內(nèi)力計(jì)算 塔吊四附著桿件的計(jì)算屬于一次超靜定問題，在外力N作用下求附著桿的內(nèi)力,N取第二部分計(jì)算所得的Rmax，N= 6.994 kN 。 采用結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算個(gè)桿件內(nèi)力: 15、計(jì)算簡圖：格構(gòu)式井架【附墻架】 方法的基本方程： 計(jì)算過程如下： 11X1+1p = 0 1p = Ti0Tili/EA 11 = Ti0Tili/EA 其中: 1p為靜定結(jié)構(gòu)的位移； Ti0為X=1時(shí)各桿件的軸向力； Ti為在外力N作用下時(shí)各桿件的軸向力； li為為各桿件的長度。 考慮到各桿件的材料截面相同，在計(jì)算中將彈性模量與截面面積的積EA約去，可以得到： X1 = -1p/11 各桿件的軸向力為： T1* = X1 T2* = T20X1 + T2 T3* = T30X1 + T3 T4* = T40X1 + T4 以上的計(jì)算過程將從0-360度循環(huán)，解得每桿件的最大軸壓力，最大軸拉力16、： 桿1的最大軸向拉力為: 1.48 kN； 桿2的最大軸向拉力為: 6.04 kN； 桿3的最大軸向拉力為: 6.04 kN； 桿4的最大軸向拉力為: 1.48 kN； 桿1的最大軸向壓力為: 1.48 kN； 桿2的最大軸向壓力為: 6.04 kN； 桿3的最大軸向壓力為: 6.04 kN； 桿4的最大軸向壓力為: 1.48 kN； (二)、附墻架強(qiáng)度驗(yàn)算 1 桿件軸心受拉強(qiáng)度驗(yàn)算 驗(yàn)算公式: = N / An f 其中 -為桿件的受拉應(yīng)力； N -為桿件的最大軸向拉力,取 N =6.04 kN； An -為桿件的截面面積， 本工程選取的是 14a號(hào)槽鋼； 查表可知 An =1851.0017、 mm2。 經(jīng)計(jì)算， 桿件的最大受拉應(yīng)力 =6.04103/1851.00 =3.26N/mm2； 最大拉應(yīng)力=3.26 N/mm2不大于拉桿的允許拉應(yīng)力 215N/mm2, 滿足要求。 2 桿件軸心受壓強(qiáng)度驗(yàn)算 驗(yàn)算公式: = N / An f 其中 -為桿件的受壓應(yīng)力； N -為桿件的軸向壓力， 桿1: 取N =1.48kN； 桿2: 取N =6.04kN； An -為桿件的截面面積， 本工程選取的是 14a號(hào)槽鋼； 查表可知 An =1851.00 mm2。 - 桿件長細(xì)比，,由l/i的值確定； 桿1:取= 9899.495 / 55.200 = 179180； 桿2:取= 4242.618、41 / 55.200 = 77180； 附墻架的長細(xì)比符合要求！ -為桿件的受壓穩(wěn)定系數(shù)， 是根據(jù) 查表計(jì)算得： 桿1: 取=0.223 ， 桿2: 取=0.739； 桿1：1 = 1.484 103 / (0.223 1851.000) = 3.594 N/mm2； 桿2：2 = 6.037 103 / (0.739 1851.000) = 4.413 N/mm2； 經(jīng)計(jì)算，桿件的最大受壓應(yīng)力 =4.413 N/mm2； 最大壓應(yīng)力 4.41N/mm2 小于允許應(yīng)力 215N/mm2， 滿足要求。四、井架基礎(chǔ)驗(yàn)算 1、井架基礎(chǔ)所承受的軸向力N計(jì)算 N = G + Nq +S =11 + 519、7 +11.22 =79.22 kN； 井架單肢型鋼所傳遞的集中力為 ：FN/4 = 19.805 kN ； 2、井架單肢型鋼與基礎(chǔ)的連接鋼板計(jì)算 由于混凝土抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)沒有鋼材強(qiáng)，故單肢型鋼與混凝土連接處需擴(kuò)大型鋼與混凝土的接觸面積，用鋼板預(yù)埋，同時(shí)預(yù)埋鋼板必須有一定的厚度，以滿足抗沖切要求。預(yù)埋鋼板的面積A0計(jì)算如下： A0=F/fc=19.805103/16.700= 1185.928 mm2； 3、井架基礎(chǔ)計(jì)算 單肢型鋼所需混凝土基礎(chǔ)面積A計(jì)算如下： AF/fa=19.805103/(100.010-3)= 198050.000 mm2； 單肢型鋼混凝土基礎(chǔ)邊長:a=198050.00020、1/ 2 445.028 mm； 4.配筋計(jì)算 井架單肢型鋼混凝土基礎(chǔ)計(jì)算簡圖相當(dāng)于一個(gè)倒梯梁，其板底最大彎矩按下式計(jì)算： M = ql2/2 式中：M -井架單肢型鋼混凝土基礎(chǔ)底板中性軸處的彎矩設(shè)計(jì)值； l -井架單肢型鋼混凝土基礎(chǔ)底板中性軸處至基底邊緣的距離，取l = a/2222.514 mm；q -相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的基礎(chǔ)底面地基土單位面積凈反力，取q=100.000222.51410-3= 22.251 kN/m；經(jīng)過計(jì)算得 M= 0.522.251 (222.51410-3) 2 0.551 kNm；依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，板底配筋計(jì)算公式如下: As = M/(sh0fy)21、 s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 式中，l -當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過C50時(shí)， 1取為1.0,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，取為0.94,期間按線性內(nèi)插法確定，取l=1.00； fc - 混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，查表得fc= 16.700 kN/m2； ho -承臺(tái)的計(jì)算高度，ho=200-20=180 mm。 經(jīng)過計(jì)算得： s= 0.551106/(1.00016.700445.0281802)=0.002； =1-(1-20.002)0.5= 0.002； s=1-0.002/2= 0.999； As=0.551106/(0.999180300.00022、)= 10.213 mm2。 由于最小配筋率為0.15%,所以最小配筋面積為: 445.0282000.15%=133.508mm2。 故取 As=133.508mm2。 5、構(gòu)造要求 井架四個(gè)單肢型鋼混凝土基礎(chǔ)間配置通長筋,中間必須用相同等級(jí)的混凝土澆筑成整體混凝土底板。地下室頂板回?fù)斡?jì)算梁板下鋼管結(jié)構(gòu)驗(yàn)算：支撐類型扣件式鋼管支撐架支撐高度h0(m)2.5支撐鋼管類型482.8立桿縱向間距l(xiāng)a(m)0.5立桿縱向間距l(xiāng)b(m)0.5立桿水平桿步距h(m)，頂部段、非頂部段0.3、0.5剪刀撐設(shè)置類型普通型頂部立桿計(jì)算長度系數(shù)12.5非頂部立桿計(jì)算長度系數(shù)22.1可調(diào)托座承載力容許值N（kN）23、30立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f(N/mm2)205立桿伸出頂層水平桿中心線至支撐點(diǎn)的長度a(m)0.2立柱截面回轉(zhuǎn)半徑i(mm)16立柱截面面積A(mm2)398 設(shè)梁板下482.8mm鋼管0.5m0.5m 支承上部施工升降機(jī)荷重，混凝土結(jié)構(gòu)自重由結(jié)構(gòu)自身承擔(dān)，則： N=(NGK+1.4NQK)lalb=（44.596+1.41）0.50.5=11.499kN 1、可調(diào)托座承載力驗(yàn)算 【N】=30 N=11.499kN 滿足要求！ 2、立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 頂部立桿段：=l0/i=k1(h+2a)/i= 12.5（0.3+20.2）/0.016 =109.375 210 滿足要求！ 非頂部立桿段：=l0/i=k2h/i= 12.10.5/0.016 =65.625 210 滿足要求！ 頂部立桿段：1=l0/i=k1(h+2a)/i= 1.1552.5（0.3+20.2）/0.016 =126.328 非頂部立桿段：2=l0/i=k2h/i= 1.1552.10.5/0.016 =75.797 取=126.328 ，查規(guī)范JGJ130-2011附表，取=0.417 f N/(A)= 11499/（0.417398）=69.285N/mm2 f205N/mm2 滿足要求！ 梁板下的鋼管結(jié)構(gòu)滿足要求！