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超高層施工電梯在樓面上的特殊安裝方案
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簡(jiǎn)介: 本文通過(guò)介紹的施工電梯基礎(chǔ)卻不能落在地基上,而是要安裝在已經(jīng)使用的地下室屋面結(jié)構(gòu)上的工程實(shí)例,詳細(xì)介紹了超高層建筑工程施工中,施工電梯安裝在地下室樓面結(jié)構(gòu)上,基礎(chǔ)的特殊處理方案;并附有結(jié)構(gòu)施工電梯基礎(chǔ)梁設(shè)計(jì)計(jì)算書。
關(guān)鍵字:施工電梯 梁式基礎(chǔ) 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換 結(jié)構(gòu)承載力 穩(wěn)定性 沉降觀測(cè)
施工電梯作為高層建筑中材料和人員垂直運(yùn)輸?shù)谋貍涫┕C(jī)械,已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,電梯基礎(chǔ)是施工電梯的重要組成部分,它直接影響到施工電梯的安全運(yùn)行。因此電梯基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工極為重要,應(yīng)根據(jù)地基承載力結(jié)合工程特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。但這里主要介紹的施工電梯基礎(chǔ)卻不能落在地基上,而是要安裝在已經(jīng)使用的地下室屋面結(jié)構(gòu)上的工程實(shí)例。
一、工程概況
重慶紅鼎國(guó)際名苑工程,位于重慶市江北區(qū)觀音橋商貿(mào)中心地段,該項(xiàng)目屬“四久工程”,地下室及裙樓部分為“現(xiàn)代廣場(chǎng)”已于99年正式通過(guò)驗(yàn)收投入使用。紅鼎國(guó)際名苑工程自七層裙樓上續(xù)建A、B、C座高層住宅,工程建筑總面積16.0萬(wàn)平方米,其中:A座48層,高154.5米,建筑面積6.2萬(wàn)平方米;工程結(jié)構(gòu)為框支剪力墻結(jié)構(gòu),為超高層建筑。
根據(jù)紅鼎國(guó)際名苑工程A座現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,工程周遍無(wú)施工場(chǎng)地,只有在軸外側(cè)郵政營(yíng)業(yè)廳的三層屋面,即地下室屋面結(jié)構(gòu)上有空地可以作為施工場(chǎng)地,安裝施工機(jī)械設(shè)備。但本工程是48層的超高層建筑,施工電梯安裝高度要求達(dá)到146m,集中計(jì)算荷載大,作為唯一安裝施工電梯的郵政營(yíng)業(yè)廳的三層屋面結(jié)構(gòu),無(wú)法承受和荷載的傳遞,且下部結(jié)構(gòu)無(wú)法進(jìn)行加固,因此安裝在樓面結(jié)構(gòu)上難度極大。
項(xiàng)目工程師絞盡腦汁,最后大膽地將施工電梯安裝在車道剪力墻與兩根框架柱之間,采用“T”型鋼筋混凝土扁梁結(jié)構(gòu),作為施工電梯基礎(chǔ)的特殊安裝方案。
二、施工電梯基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
1、施工電梯基礎(chǔ)設(shè)計(jì)難點(diǎn):
a、施工電梯如此大的荷載該部位屋面梁板結(jié)構(gòu)無(wú)法承受,電梯基礎(chǔ)不可能直接做在屋面上;
b、該部位三層以下為郵政營(yíng)業(yè)廳庫(kù)房正在使用,不能對(duì)下部梁板結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理;
c、施工電梯安裝位置的下部豎向結(jié)構(gòu)跨度達(dá)到8000mm,且電梯基礎(chǔ)內(nèi)側(cè)支座不能直接支撐在豎向結(jié)構(gòu)上,要進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換;
d、施工電梯基礎(chǔ)高度受到上物坡度的限制。
2、施工電梯基礎(chǔ)形式及配筋設(shè)計(jì)
由于施工電梯的集中荷載達(dá)到600KN,荷載較大,所以電梯基礎(chǔ)采用基礎(chǔ)梁的形式進(jìn)行荷載傳遞。梁式基礎(chǔ)有鋼筋混凝土梁和型鋼組合梁兩種形式,但考慮內(nèi)側(cè)基礎(chǔ)梁支座要進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換,我們?cè)趯?shí)際施工中采用的是鋼筋混凝土梁的形式作為施工電梯的基礎(chǔ)。
施工電梯基礎(chǔ)梁L1尺寸為:1000mm寬×500mm高,梁寬是根據(jù)施工電梯標(biāo)準(zhǔn)件寬度750mm確定,梁高是考慮上材料的斜坡高度。
內(nèi)側(cè)支座結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換梁L2尺寸為:400mm寬×800mm高,其中L2在軸為鋼筋混凝土牛腿支座。
施工電梯基礎(chǔ)梁L1、 L2及牛腿配筋設(shè)計(jì)附后。
3、施工電梯基礎(chǔ)平面圖
4、施工電梯基礎(chǔ)梁荷載傳遞形式
a、基礎(chǔ)梁L1荷載傳遞:
b、基礎(chǔ)梁L2及牛腿荷載傳遞:
三、施工電梯基礎(chǔ)梁的施工
1、8.1M標(biāo)高三層樓面結(jié)構(gòu)軸線引測(cè),確?;A(chǔ)梁支座位置準(zhǔn)確。軸線由樓面軸線網(wǎng)引出,確定基礎(chǔ)梁位置,彈出基礎(chǔ)梁模板線及控制線,并彈出下部剪力墻邊線,校核剪力墻位置。
2、施工電梯基礎(chǔ)梁外端支座,先鑿除樓面找平層,確保施工電梯基礎(chǔ)梁支撐在下部豎向結(jié)構(gòu)上,支座部位增加植入下部墻體內(nèi)的支座連接鋼筋,施工中應(yīng)注意保護(hù)原結(jié)構(gòu)砼;施工電梯基礎(chǔ)梁內(nèi)端支座是通過(guò)L2梁進(jìn)行轉(zhuǎn)換,L2梁要注意集中荷載節(jié)點(diǎn)處的鋼筋加強(qiáng)。
3、L1、L2電梯基礎(chǔ)梁底鋪設(shè)50mm隔離層,隔離層采用砂墊層,砂墊層周遍砌磚表面覆蓋彩條布,待電梯基礎(chǔ)梁達(dá)到強(qiáng)度后清除,確保電梯基礎(chǔ)梁與下部結(jié)構(gòu)之間50mm的間隙,防止電梯基礎(chǔ)梁的荷載向下部梁板結(jié)構(gòu)傳遞。
4、鋪梁底模板,綁扎梁鋼筋,支設(shè)加固梁模板,予埋地腳螺栓及予埋鐵件。
5、澆筑基礎(chǔ)梁C30砼,校正地腳螺栓,梁面找平。
6、砼澆筑完畢后,砂墊層必須拆除、清理干凈。
7、為保證施工電梯基礎(chǔ)側(cè)向的穩(wěn)定性,標(biāo)準(zhǔn)件附墻跨度要加大,開(kāi)始階段的附墻也要適當(dāng)增加。
四、沉降觀測(cè)
施工電梯在施工過(guò)程中每加載一次,都要進(jìn)行了基礎(chǔ)沉降觀測(cè),現(xiàn)在施工電梯總高度已到146m,經(jīng)多次沉降觀測(cè)施工電梯基礎(chǔ)最大沉降量(也就是梁的最大撓度)不超過(guò)20㎜,符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求,(梁設(shè)計(jì)最大允許撓度 [f]為40.2mm計(jì)算詳見(jiàn)附頁(yè)施工電梯基礎(chǔ)梁設(shè)計(jì)計(jì)算書)。
五、結(jié)束語(yǔ)
本工程施工電梯基礎(chǔ)設(shè)置在已施工完的樓層結(jié)構(gòu)上,這種情況是我們第一次遇到,且安裝位置只此一處,沒(méi)有其他可供選擇的位置,我們經(jīng)過(guò)對(duì)各種方案的篩選,覺(jué)得只有該方案經(jīng)濟(jì)實(shí)用。經(jīng)過(guò)一年來(lái)的使用一切正常,未對(duì)下部已處在使用中的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生任何影響,得到了監(jiān)理、業(yè)主的認(rèn)可和好評(píng)。施工電梯在高層工程建設(shè)中,已得到了廣泛使用?;A(chǔ)設(shè)計(jì)方案也有多種,以上是將基礎(chǔ)設(shè)計(jì)在樓層結(jié)構(gòu)上的施工方案,為我們?cè)谝院蟮氖┕ぶ杏龅酵瑯拥那闆r時(shí)提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。
附頁(yè):施工電梯基礎(chǔ)梁設(shè)計(jì)計(jì)算書
一、基礎(chǔ)梁L1(1000×500)
1、設(shè)計(jì)依據(jù):a、SCD200/200施工電梯說(shuō)明書;
b、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002
c、原有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖
2、荷載計(jì)算
計(jì)算數(shù)據(jù)
a、根據(jù)原有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖(詳上圖)及施工電梯安裝部位,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)支座為原結(jié)構(gòu)300mm寬剪力墻,計(jì)算凈跨8040mm。
b、根據(jù)施工電梯使用情況及安裝要求,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)寬度1000mm,高度500mm。
c、施工電梯安裝高度154.9-8.1=146.8M,電梯荷載:
吊籠(雙籠)2×20 KN
導(dǎo)軌架(146.8÷1.5≈98節(jié),1.8 KN/節(jié)) 176.4 KN
對(duì)重2×10 KN
載重2×20 KN
合計(jì): 276.4 KN
動(dòng)力荷載安全系數(shù):K=1.4
設(shè)計(jì)計(jì)算荷載P=276.4×1.4=387 KN
d、基礎(chǔ)自重:b=1.0m,h=0.5m,比重25Kn/m3,安全系數(shù)K=1.2
q==15 KN/m
3、彎矩計(jì)算(《簡(jiǎn)明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》P56、57)
集中力: MC===245867 N·m
MB===449208 N·m
均布力: MC=N·m
MB=N·m
計(jì)算彎矩:MC=245867+40401=286268 N·m
MB=449208+80802=530010 N·m
4、配筋(《簡(jiǎn)明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》P167)
梁截面尺寸1000×500砼C30
上部筋:A=
查表得(《簡(jiǎn)明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》P168):ρ(%)=0.926
AS=
選Ф28、10根,AS=6153㎜2。
下部筋:A=
查表(《簡(jiǎn)明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》P168)得:ρ(%)=0.478
AS=
實(shí)際配10根Ф28,AS=6153㎜2。
5、撓度驗(yàn)算
允許撓度[f]=(《簡(jiǎn)明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》P225)
ρ=
短期剛度(《簡(jiǎn)明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》P215) BS=,查表(P219)求得:(=0)
BS=1544×1000×4503=1.41×1014
f=
f=13.67㎜<[f]=40.2㎜符合要求
二、基礎(chǔ)梁L2(400×800)設(shè)計(jì)
- 荷載
- 彎矩 (《簡(jiǎn)明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》P57)
1)q1作用下:
2)q2作用下:(《簡(jiǎn)明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》P57)
計(jì)算彎矩:Mmax=667430+9216=676646 N·M
MB=341452+18432=359884N·M
- 配筋(《簡(jiǎn)明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》P167)
梁截面尺寸 400×800砼C30
下鐵:
查表(《簡(jiǎn)明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》P168)得:ρ(%)=1.113
選Ф25、7根,AS=3436㎜2
上鐵:
查表(《簡(jiǎn)明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》P168)得:ρ(%)=0.559
選Ф25、4根,AS=1963㎜2
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