施工升降機基礎(chǔ)安裝于地下室頂板上的受力分析及處理措施

薛玉紅

山西省工程機械有限公司 山西 太原 030003

前言

將某高層住宅工程選取進來,建筑面積為123566平方米,其中地下室占據(jù)的面積為31250平方米,其中高層住宅有6棟,每共有24層,并且均屬于框剪結(jié)構(gòu),主樓的總高度為70米。在施工的過程中,需要在底下室頂板上安裝施工升降機,但后澆帶處于仍未封閉的狀態(tài),升降機實際的施工荷載相對較大,且具體的位置離后澆帶相對較近。而對于地下室頂板而言,其本身的承載力極為有限,因此,需對升降機基礎(chǔ)及地下室頂板進行受力分析,考慮具體的升降機平面布置情況,并對地下室的頂板采取措施進行加固,提高施工安全性。

1 關(guān)于施工升降機的定位

在安裝施工升降機之前,首先需確保升降機位置要方便施工且具備安全、可靠性,需將施工升降機安裝在地面施工通道的附近位置,方便施工材料的運輸;同時要完全避開塔吊,合理利用有限的施工場地;對施工升降機與主板的懸挑板相對接情況要盡可能避免,使懸挑結(jié)構(gòu)得到保護;要避免施工后澆帶問題這一問題,在施工全面完成之后,考慮升降機影響室外道排工程這一關(guān)鍵問題 。通過綜合考慮以上各種因素,從而確定施工升降機的最優(yōu)定位。

根據(jù)以上的分析,可以進一步發(fā)現(xiàn),在本文的示例中,施工升降機的主要位置就是在該樓房的西南角后澆帶位置處,將該位置定為最佳定位。但是混凝土后澆帶存在并未封閉的問題,與其他施工結(jié)構(gòu)不同,其本身承擔的負荷極為有限。

2 地下室頂板后澆帶位置的處理

在實際的施工過程中,主樓和地下室結(jié)構(gòu)存在不均勻沉降,所以,要對其進行受力分析。對部分封閉方案未統(tǒng)一,對采用施工手段處理結(jié)構(gòu)臨時加固的問題進行重點考慮,通過使用鋼管支撐的方式來加固升降機使用范圍內(nèi)的地下室頂板,確保施工的安全可靠性。

3 施工升降機的選型及基礎(chǔ)設(shè)置

在本文示例的工程中,選用SC200/200人貨兩用施工升降機進行分析,其中基礎(chǔ)尺寸為4000mm*4000mm*300mm,選用的混凝土等級為C35。

4 施工荷載的確定

本文選型的升降機導(dǎo)軌架高度為100m(66個標準節(jié))計算為實例。

其計 算:P標準=(G底架+G護欄+G吊籠+G驅(qū)動+Q載荷)×9.81=85788.45N

P導(dǎo)軌架=(G基礎(chǔ)節(jié)+G安全節(jié)+G標準節(jié)×66節(jié))×9.81=96334.2N

P附著及電纜=(G附著×12套+G電纜)×9.81=25309.8N

即基礎(chǔ)承受的靜載荷P靜=85788.45+96334.2+25309.8=207432.45N

注意:基礎(chǔ)的強度應(yīng)考慮動載荷,動載荷的近似計算為:

P動=P靜+F沖擊+50%·G吊籠,(其中F沖擊=Q載荷)

即得基礎(chǔ)承受的動載荷:

P動=207432.45+4000×9.81+50%×2400×9.81=258444.45N

5 地下室頂板的加固處理措施

在整個加固過程中,使用滿堂鋼管支撐架,材料為Φ48*3.0,可以對鋼頂托進行調(diào)節(jié)。在整體的施工荷載中,為了保證其傳遞的安全性,要嚴格的控制架體高度,即控制在3.3m內(nèi),在立桿下部位置,設(shè)置墊板,同時嚴格的控制龍骨本身與立桿的間距,加強結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

鋼管支撐架其主要作用就是承受升降機的基礎(chǔ)的重量。其中,施工升降機荷載還要將風荷載和動載考慮進來,取2.1為安全系數(shù)。對于升降機的基礎(chǔ)而言,主要是承受恒定載,取1.2作為荷載組合系數(shù),

樓板受最大板均布荷載:q=P/(a×c)=456.77/(4.7×3.6)≈27k N/m2

a:施工電梯底籠長

c:施工電梯底籠寬

設(shè)梁板下Ф48×3mm鋼管@0.5m×0.5m支承上部施工升降機荷重,則:

N=(NGK+1.4×NQK)×la×lb=(27+1.4×10)×0.5×0.5=10.25KN

①可調(diào)托座承載力驗算

[N]=30≥N=10.25KN

滿足要求!

②立桿穩(wěn)定性驗算

頂部立桿段:

λ=l0/i=kμ1(h+2a)/i=1×2.5×(0.6+2×0.2)/0.0159=157.233≤[λ]=210

滿足要求!

非頂部立桿段:λ=l0/i=kμ2h/i=1×2.1×1.2/0.0159=158.491≤[λ]=210

滿足要求!

頂部立桿段:λ1=l0/i=kμ1(h+2a)/i=1.155×2.5×(0.6+2×0.2)/0.0159=181.604

非頂部立桿段:λ2=l0/i=kμ2h/i=1.155×2.1×1.2/0.0159=183.057

取λ=183.057,查規(guī)范JGJ130-2011附表A.0.6,取φ=0.214

f=N/(φA)=16495/(0.214×424)=181.791N/mm2≤[f]=205N/mm2

梁板下的鋼管結(jié)構(gòu)滿足要求!

經(jīng)計算:地下車庫按要求支撐架管后,地庫頂板的承載力滿足施工升降機所需地耐力的需求。

結(jié)束語

本文以某高層住宅工程為案例,主要對地下室頂板上安裝施工升降機的基礎(chǔ)機構(gòu)及鋼管支撐體系進行受力分析。在地下室頂板上進行施工升降機的安裝,由于地下室頂板本身具備不受力的特點,因此,上部荷載會通過頂板進一步傳遞到地下室的加固架體,底板起到了傳力的作用,雖然本文的計算相對保守,但是實際的傳力極為明確,而且將加固措施采取進來,簡單安全可靠。極大程度地提升地下室頂板安裝施工升降機的安全性,結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定和牢固,在后續(xù)的類似工程中,應(yīng)該進行大范圍的推廣和應(yīng)用。