物料提升機(jī)基礎(chǔ)專項(xiàng)施工方案正文

廣廈天都城·天韻苑A區(qū)工程幼兒園物料提升機(jī)基礎(chǔ)專項(xiàng)施工方案、工程簡介工程名稱：廣廈天都城?天韻苑A區(qū)工程地點(diǎn)：杭州市余杭區(qū)星橋鎮(zhèn)廣廈天都城內(nèi)建設(shè)單位：浙江天都實(shí)業(yè)有限公司設(shè)計(jì)單位：浙江廣廈建筑設(shè)計(jì)研究有限公司勘察單位：杭州市勘測設(shè)計(jì)研究院監(jiān)理單位：杭州市建筑工程監(jiān)理有限公司施工單位：廣廈建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司2、工程概況單體建筑面積、結(jié)構(gòu)類型、高度及層數(shù):幼兒園地上建筑面積為2891m2，結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，地上3層，地下一層，總高度為12.637m，±0.000相當(dāng)于黃海高程7.40m。《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)范》JGJ33-2012《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2011《SSD100型施工升降機(jī)使用說明書》施工圖紙?格構(gòu)式井架計(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》JGJ88-20102、《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）GG=K(Q+q)其中K──動(dòng)力系數(shù)，K=1.00；Q──起吊物體重力，Q=10.000kN；q──吊盤（包括索具等）自重力，q=6.000kN；經(jīng)過計(jì)算得到G=K×(Q+q)=1.00×(10.000+6.000)=16.000kN。2.提升重物的滑輪組引起的纜風(fēng)繩拉力SS=f0[K(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=f0×[K×(Q+q)]=1.020×[1.00×(10.000+6.000)]=16.320kN；3.井架自重力井架自重力2.22kN/m；井架的總自重Nq=2.22×18=39.96kN；附墻架以上部分自重：Nq1=2.22×(18-6)=26.64kN；Nq2=2.22×(18-12)=13.32kN；4.風(fēng)荷載為q=1.64kN/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)=11.246kN,M(1)=6.326kN·m；各附著由下到上的內(nèi)力分別為：R(2)=3.866kN,M(2)=0kN·m；Rmax=11.246kN；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=6m；N1=G+Nq1+S=16+26.64+16.32=58.96kN；第2道H2=12m；N2=G+Nq2+S=16+13.32+16.32=45.64kN；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2.1×4.1m；主肢型鋼采用4L70X7；一個(gè)主肢的截面力學(xué)參數(shù)為:zo=19.9cm，Ixo=Iyo=43.09cm4，Ao=9.42cm2，i1=68.35cm；綴條型鋼采用L50X5；格構(gòu)式型鋼井架截面示意圖井架的y-y軸截面總慣性矩：Iy=4[Iy0+A0(a/2-Z0)2]井架的x-x軸截面總慣性矩：Ix=4[Ix0+A0(b/2-Z0)2]井架的y＇-y＇軸和x＇-x＇軸截面總慣性矩：Iy'=Ix'=Ix×cos245°+Iy×sin245°經(jīng)過計(jì)算得到：Ix=4×(43.09+9.42×（410/2-19.9）2)=1291164.897cm4；Iy=4×(43.09+9.42×（210/2-19.9）2)=273051.297cm4；Iy'=Ix'=1/2×（1291164.897+273051.297）=782108.097cm4；計(jì)算中取井架的慣性矩為其中的最小值273051.297cm4。2.井架的長細(xì)比計(jì)算：井架的長細(xì)比計(jì)算公式：λ=H/[I/(4A0)]1/2其中H--井架的總高度，取18m；I--井架的截面最小慣性矩，取273051.297cm4；A0--一個(gè)主肢的截面面積，取9.42cm4。經(jīng)過計(jì)算得到λ=21.145≤180。換算長細(xì)比計(jì)算公式：λ0=(λ2-40A/A1)1/2其中A--井架橫截面的毛截面面積，取4×9.42cm2；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2×4.8cm2；經(jīng)過計(jì)算得到λ0=25。查表得φ=0.953。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：σ=N/(φ×A)+βmx×M/[W1×(1-φ×N/N'EX)]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37.68cm2；φ--軸心受壓構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定系數(shù)，取φ=0.953；βmx--等效彎矩系數(shù),取1.0；M--計(jì)算范圍段最大偏心彎矩值(kN·m)；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)=273051.297/(210/2)=2600.489cm3；N'EX--歐拉臨界力，N'EX=π2EA/(1.1×λ2)；N'EX=π2×2.06×105×37.68×102/(1.1×21.1452)=15576630.354N；經(jīng)過計(jì)算得到由上到下各附墻件與井架接點(diǎn)處截面的強(qiáng)度分別為第1道H1=6m,N1=58.96kN,M1=6.326kN·m；σ=58.96×103/(0.953×37.68×102)＋(1.0×6.326×106)/[2600.489×103×(1－0.953×58.96×103/15576630.354)]=19N/mm2；第1道附墻件處截面計(jì)算強(qiáng)度σ=19N/mm2≤允許強(qiáng)度215N/mm2,滿足要求!第2道H2=12m,N2=45.64kN,M2=0kN·m；σ=45.64×103/(0.953×37.68×102)＋(1.0×0×106)/[2600.489×103×(1－0.953×45.64×103/15576630.354)]=13N/mm2；第2道附墻件處截面計(jì)算強(qiáng)度σ=13N/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=11.246kN。采用結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算個(gè)桿件內(nèi)力: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：δ11X1+Δ1p=0Δ1p=Ti0Tili/EAδ11=ΣTi0Tili/EA其中:Δ1p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?？紤]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=-Δ1p/δ11各桿件的軸向力為：T1*=X1T2*=T20×X1+T2T3*=T30×X1+T3T4*=T40×X1+T4以上的計(jì)算過程將θ從0-360度循環(huán)，解得每桿件的最大軸壓力，最大軸拉力：桿1的最大軸向拉力為:3.77kN；桿2的最大軸向拉力為:7.64kN；桿3的最大軸向拉力為:7.64kN；桿4的最大軸向拉力為:3.77kN；桿1的最大軸向壓力為:3.77kN；桿2的最大軸向壓力為:7.64kN；桿3的最大軸向壓力為:7.64kN；桿4的最大軸向壓力為:3.77kN；(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:σ=N/An≤f其中σ--為桿件的受拉應(yīng)力；N--為桿件的最大軸向拉力,取N=7.64kN；An--為桿件的截面面積，本工程選取的是10號(hào)工字鋼；查表可知An=1430.00mm2。經(jīng)計(jì)算，桿件的最大受拉應(yīng)力σ=7.64×103/1430.00=5.34N/mm2；最大拉應(yīng)力σ=5.34N/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:σ=N/φAn≤f其中σ--為桿件的受壓應(yīng)力；N--為桿件的軸向壓力，桿1:取N=3.77kN；桿2:取N=7.64kN；An--為桿件的截面面積，本工程選取的是10號(hào)工字鋼；查表可知An=1430.00mm2。λ--桿件長細(xì)比，,由l/i的值確定；桿1:取λ=6881.860/41.400=166≤180；桿2:取λ=2500.000/41.400=60≤180；附墻架的長細(xì)比符合要求！φ--為桿件的受壓穩(wěn)定系數(shù)，是根據(jù)λ查表計(jì)算得：桿1:取φ=0.256，桿2:取φ=0.818；桿1：σ1=3.766×103/(0.256×1430.000)=10.287N/mm2；桿2：σ2=7.637×103/(0.818×1430.000)=6.528N/mm2；經(jīng)計(jì)算，桿件的最大受壓應(yīng)力σ=10.287N/mm2；最大壓應(yīng)力10.287N/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=16+39.96+16.32=72.28kN；井架單肢型鋼所傳遞的集中力為：F＝N/4=18.070kN；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=18.070×103/11.900=1518.487mm2；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：A＝F/fa=18.070×103/(100.0×10-3)=180700.000mm2；單肢型鋼混凝土基礎(chǔ)邊長:a=180700.0001/2＝425.088mm；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/2＝212.544mm；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=100.000×212.544×10-3=21.254kN/m；經(jīng)過計(jì)算得M=