施工升降机基础安装于地下室顶板上的受力分析及处理措施

薛玉红

山西省工程机械有限公司 山西 太原 030003

前言

将某高层住宅工程选取进来,建筑面积为123566平方米,其中地下室占据的面积为31250平方米,其中高层住宅有6栋,每共有24层,并且均属于框剪结构,主楼的总高度为70米。在施工的过程中,需要在底下室顶板上安装施工升降机,但后浇带处于仍未封闭的状态,升降机实际的施工荷载相对较大,且具体的位置离后浇带相对较近。而对于地下室顶板而言,其本身的承载力极为有限,因此,需对升降机基础及地下室顶板进行受力分析,考虑具体的升降机平面布置情况,并对地下室的顶板采取措施进行加固,提高施工安全性。

1 关于施工升降机的定位

在安装施工升降机之前,首先需确保升降机位置要方便施工且具备安全、可靠性,需将施工升降机安装在地面施工通道的附近位置,方便施工材料的运输;同时要完全避开塔吊,合理利用有限的施工场地;对施工升降机与主板的悬挑板相对接情况要尽可能避免,使悬挑结构得到保护;要避免施工后浇带问题这一问题,在施工全面完成之后,考虑升降机影响室外道排工程这一关键问题 。通过综合考虑以上各种因素,从而确定施工升降机的最优定位。

根据以上的分析,可以进一步发现,在本文的示例中,施工升降机的主要位置就是在该楼房的西南角后浇带位置处,将该位置定为最佳定位。但是混凝土后浇带存在并未封闭的问题,与其他施工结构不同,其本身承担的负荷极为有限。

2 地下室顶板后浇带位置的处理

在实际的施工过程中,主楼和地下室结构存在不均匀沉降,所以,要对其进行受力分析。对部分封闭方案未统一,对采用施工手段处理结构临时加固的问题进行重点考虑,通过使用钢管支撑的方式来加固升降机使用范围内的地下室顶板,确保施工的安全可靠性。

3 施工升降机的选型及基础设置

在本文示例的工程中,选用SC200/200人货两用施工升降机进行分析,其中基础尺寸为4000mm*4000mm*300mm,选用的混凝土等级为C35。

4 施工荷载的确定

本文选型的升降机导轨架高度为100m(66个标准节)计算为实例。

其计 算:P标准=(G底架+G护栏+G吊笼+G驱动+Q载荷)×9.81=85788.45N

P导轨架=(G基础节+G安全节+G标准节×66节)×9.81=96334.2N

P附着及电缆=(G附着×12套+G电缆)×9.81=25309.8N

即基础承受的静载荷P静=85788.45+96334.2+25309.8=207432.45N

注意:基础的强度应考虑动载荷,动载荷的近似计算为:

P动=P静+F冲击+50%·G吊笼,(其中F冲击=Q载荷)

即得基础承受的动载荷:

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

5 地下室顶板的加固处理措施

在整个加固过程中,使用满堂钢管支撑架,材料为Φ48*3.0,可以对钢顶托进行调节。在整体的施工荷载中,为了保证其传递的安全性,要严格的控制架体高度,即控制在3.3m内,在立杆下部位置,设置垫板,同时严格的控制龙骨本身与立杆的间距,加强结构的稳定性。

钢管支撑架其主要作用就是承受升降机的基础的重量。其中,施工升降机荷载还要将风荷载和动载考虑进来,取2.1为安全系数。对于升降机的基础而言,主要是承受恒定载,取1.2作为荷载组合系数,

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

a:施工电梯底笼长

c:施工电梯底笼宽

设梁板下Ф48×3mm钢管@0.5m×0.5m支承上部施工升降机荷重,则:

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

①可调托座承载力验算

[N]=30≥N=10.25KN

满足要求!

②立杆稳定性验算

顶部立杆段:

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

满足要求!

非顶部立杆段:λ=l0/i=kμ2h/i=1×2.1×1.2/0.0159=158.491≤[λ]=210

满足要求!

顶部立杆段:λ1=l0/i=kμ1(h+2a)/i=1.155×2.5×(0.6+2×0.2)/0.0159=181.604

非顶部立杆段:λ2=l0/i=kμ2h/i=1.155×2.1×1.2/0.0159=183.057

取λ=183.057,查规范JGJ130-2011附表A.0.6,取φ=0.214

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

梁板下的钢管结构满足要求!

经计算:地下车库按要求支撑架管后,地库顶板的承载力满足施工升降机所需地耐力的需求。

结束语

本文以某高层住宅工程为案例,主要对地下室顶板上安装施工升降机的基础机构及钢管支撑体系进行受力分析。在地下室顶板上进行施工升降机的安装,由于地下室顶板本身具备不受力的特点,因此,上部荷载会通过顶板进一步传递到地下室的加固架体,底板起到了传力的作用,虽然本文的计算相对保守,但是实际的传力极为明确,而且将加固措施采取进来,简单安全可靠。极大程度地提升地下室顶板安装施工升降机的安全性,结构更加稳定和牢固,在后续的类似工程中,应该进行大范围的推广和应用。