人货梯、塔吊基础施工方案
一、工程概况
B6-B8型住宅工程共3栋,有地下室,首层架空,共19层。
二、安装位置
由于本建筑物有地下室,根据本工程的施工条件,考虑到材料运输方便,能合理使用人货梯及塔吊,人货梯基础设置于地下室顶板上,具体定位详见施工平面布置图。塔吊基础设置于底板上,顶板预留洞口再后浇。
三、人货梯基础承台及配筋
人货梯拟采用公司提供的SC200/200Ⅱ型双箱电梯。吊笼规格3m〓1.3m,基础尺寸为4.6m〓3.6m,基础板厚为0.3m,基础砼强度等级取C30。配筋经过计算确定。人货梯与建筑物之间每三层采用80㎜槽钢与预埋件满焊连接,以防御风荷载的挠力,保证其稳定性,这里不作验算.预埋件由150㎜〓150㎜〓10㎜钢板与预埋4根Φ14钢筋焊接组成,并在预埋件处的梁(或剪力墙)多加四支同号钢筋。
四、基础承台承载力验算
1、荷载计算
根据建筑的总高度人货梯每部高度按54米计,以此作安全验算。现根据有关资料提供的数据进行安全验算如下:
单重 数量 总重 标准节 150㎏/节 36 5400㎏ 外笼重 1480㎏/个 2 2960㎏ 吊笼 1500㎏/个 2 3000㎏
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额定荷载 2000㎏/个 2 4000㎏
共重:15.36吨
人货梯总重Q=15.36T
乘以分项系数15.36〓1.2=18.43T 基础自重:4.6〓3.6〓0.3〓2.5=12.42T 乘以分项系数:12.42〓1.2=14.9T 总荷载G=18.43+14.9=33.33T
单位转换为KN即P=G〓0.02KN=33330〓0.02=666.6KN 2、承台验算
承台砼强度等级为C30,轴心抗压强度fc=14.3Mpa,轴心抗拉强度ft=1.43Mpa,底面积S=4.6*3.6=16.56m2。
2.1承台底面验算
承台底面积验算,轴心受压基础基底面积应满足下式
P/fc=666.6×1014.3×1063=0.046m2S=16.56m2满足要求。
fc-------轴心抗压强度(Mpa) P----轴心压力(KN) 2.2承台抗冲切验算
计算简图如下,应满足如下计算要求。
Fl≤0.7×βhft×bm×ho
Fl---基础底面承载力。按Fl=Ps*A,
P---按荷载效应组合计算并考虑结构重要性系数的基础底
s面地基反力设计值。P=
s666.616.56=40.25kPa。
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A---冲切荷载时取用的面积,即为4.6〓0.85=3.91m
2 F=40.25〓3.91=157.38kN。
lho--- 验算冲切面的有效高度,取两个钢筋方面的截面有效高度的
平均值。h=300-35=265mm
oft---轴心抗压强度,C30为1.43Mpa。
800mm,取1.0。
βh---截面高度影响系数,截面高度小于bm---最不利剪切面边长度,取4.6m。
Fl≤0.7×βhft×bm×ho=0.7〓1.0 〓1.43〓4.6〓265=1220 kN。满足要求。
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2.3承台底部配筋验算
属于轴心抗压,在承台底部两个方向的弯距。
MM1==P24P24(a(ahc)×(2b+bc)hc)×(2b+bc)222
22 a---基础底板长边尺寸,a=4.6m。 b---基础底板短边尺寸,a=3.6m。
h、b---相应的柱截面尺寸,h=3.0m,b=1.3m。
cccc M M1==40.252440.2524×(4.6-3.0)×(2×3.6+1.3)×(3.6-1.3)×(2×4.6+3.0)222=310kNm=641kNm
22底板配筋计算:
As=M0.9fyho=641×10000000.9×300×2652=895.8mm2
实际配筋φ12@200.As=2036>895.8mm。
2.4地下室顶板面验算
将人货梯及其承台自重转化为4.6m〓3.6m范围内面荷载,能满
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足人货梯承台C30的抗压值。
s=666.6×1016.56m23=0.4MPa<14.3Mpa(满足要求)
2.1承台面集中荷栽验算
井架尺寸为700〓700。验算该局部抗压强度。 人货梯总重Q=15.36T
乘以分项系数15.36〓1.2=18.43T
位转换为KN即P=G〓0.02KN=18430〓0.02=368.6KN
P/fc=368.6×101.43×1063=0.258m2<0.7×0.7=0.49m2满足要求。
五、人货梯基础支撑系统
本基础在地下室底板对应四个角位置及中心位置砌筑砖400〓400墙到地下室顶板。其中蒸压灰砂砖强度等级MU10,砂浆强度等级M5。其抗压强度设计值(1.5MPa)。支撑见下图。
井架人货梯基础承台地下室顶板砖砌筑600*600支撑柱地下室底板人货梯基础及支撑大样图
支撑系统轴心抗压验算
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总荷载G=18.43+14.9〓2=48.23T
单位转换为KN即P=G〓0.02KN=48230〓0.02=964.6KN
受压的承载力应按下式计算:
N≤φfA
式中 N———轴向力值;964.3kN。
φ———高厚比 β 和轴向力的偏心距 e 对受压构件承载力的
影响系数,可按砌体设计规范附录 D 的规定采用;查表φ取0.8
f———砌体的抗压强度设计值,1.5MPa;
A———截面面积,对各类砌体均应按毛截面计算;。
964.6×1032
(0.6×0.6×5)m=0.53MPa<0.8×1.5=1.2Mpa满足要求。
六、塔吊布置
1、塔吊型号
选用江麓QTZ80塔式起重机(附着式)一台,臂幅50m,塔吊支撑钢架中心线距吊臂最前端51.330m,距尾端13.0m,自由爬升限高40m,最大起升高度125m,最大吊重8T,塔吊下支撑钢架尺寸为1.84m〓1.84m。
2、平面布置
根据建设单位提供的图纸,定位于B6-B8栋南侧,工程南面结构特点如下(由于塔吊只考虑布置在南面,故此仅分析南面的建筑结构特点):,
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外边线突出不多,没有另外飘出建筑立面的构架。定位于6-M轴交7-6轴与7-8轴之间。具体见图一。
塔吊基础承台尺寸为4.2m〓4.2m〓1.4m,考虑到塔吊的预埋螺栓长度为1.8米,则基础尺寸定为4.2m〓4.2m〓1.7m,塔吊中线距B6-B8栋外边线约4.6m,具体位置详附图。基础管桩将原来7-7轴两条抗拔桩位置修改为四条,已征的设计的同意,见图一。
原来抗拔桩建筑物外边轴线 图一
3、防水处理
底板位置承台面平底板面,板钢筋预留,并四周用50cm宽,3mm厚钢板设置止水带作后浇带处理;顶板位置处,顶板及该处的梁钢筋预留,作后浇带处理,预留洞口临边砖砌180厚反300高。防水做法按设计要求。如图二。
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砖砌180厚反300高顶板标高厚压纹钢板ˉ4.9m图二
七、基础受力分析
(一)有关数据
三、基础受力分析
(一)有关数据
根据塔吊厂家提供资料:
竖向荷载:P1(工作)=548KN P1(非)=467.4KN 水平荷载:P2(工作)=36.5KN P2(非)=95.1KN 倾覆力矩:M1(工作)=1709.2(KN〃m) M1(非)=1915(KN〃m) 由于塔吊工作状态与非工作状态的竖向力、水平力非常接近,而非工作状态弯距较大,故只选用非工作状态进行验算。塔吊基础采用4.2〓4.2〓1.7m的钢筋砼承台,砼标号C25;承台支承在4条400的PHC预制管桩上(静压桩),桩底打到强风化持力层,单桩承载力1400KN,桩长根据地质资料及压桩记录。
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承台自重: G=4.2〓4.2〓1.7〓25=749.7KN (二)桩承台大样及受力简图
桩顶承受轴心竖向力N=1.2(P1+G)=1.2〓(548+749.7)=1588KN 见图三。
M1P2ˉ4.9m剖面1700
图三
(三)荷载计算:
1、第一种情况:当吊臂位于基础对角线位置上时,对角线上的桩受压及受拉处于最大Nmax及Nmin状态,得:
Nmax= =
P(非)+1.2G14 +
M(非)+1P(非)h21.414b
467.4+1.2749.74 +
1915+1.7×95.11.414×3.4
=774(KN) (压应力) Nmin=
P(非)+140.9G -
M(非)+1P(非)h21.414b
=
467.4+0.9749.74 -
1915+1.7×95.11.414×3.4
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=-146(KN) (拉应力)
2、第二种情况:当吊臂位于基础中线位置上时(x向或y向),得: Nmax= =
P(非)+1.2G14 +
M(非)+1P(非)×h22b
467.4+1.2×749.74 +
1915+1.7×95.12×3.4
=647(KN) (压应力) Nmin=
P(非)+140.9G -
M(非)+1P(非)×h22b
=
467.4+0.9×749.74 -
1915+1.7×95.12×3.4
=-20(KN) (拉应力) (四)桩承台配筋计算: (三)荷载计算:
1、第一种情况:当吊臂位于基础对角线位置上时,对角线上的桩受压及受拉处于最大Nmax及Nmin状态,得:
Nmax= =
P(非)+1.2G14 +
M(非)+1P(非)×h21.414b
467.4+1.2×749.74 +
1915+1.7×95.11.414×3.4
=774(KN) (压应力) Nmin=
P(非)+140.9G -
M(非)+1P(非)×h21.414b
=
467.4+0.9×749.74 -
1915+1.7×95.11.414×3.4
=-146(KN) (拉应力)
2、第二种情况:当吊臂位于基础中线位置上时(x向或y向),得: Nmax=
P(非)+1.2G14 +
M(非)+1P(非)×h22b
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=
467.4+1.2×749.74 +
1915+1.7×95.12×3.4
=647(KN) (压应力) Nmin=
P(非)+140.9G -
M(非)+1P(非)×h22b
=
467.4+0.9×749.74 -
1915+1.7×95.12×3.4
=-20(KN) (拉应力) (四)桩承台配筋计算:
1、承台底弯矩:
M(底)=774〓2〓0.95=1470(KN·m) (其中力臂为:1.7-0.75=0.95m) As(底)=M(底)=
0.9fyh01470×10000000.9×310×1350=3512(mm2)
选18ф16@200(双向) As=18〓201=3618mm2
验算最小配筋率:
40201650*4200=0.00058=0.058% 小于最小配筋率。
故按最小配筋率进行配筋计算 0.15%*1650*4200=10395 mm2 选20ф16@200(双向) As=20〓201=4020mm2 2、承台面负弯矩:
M(面)=146〓2〓0.95=277(KN·m) As(面)=
M(面)0.9fyh0=
277×10000000.9×310×1250=795(mm2)
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选20ф14@200(双向)
As=20〓153.9=3078mm2>795 mm2 3、承台角桩抗冲切验算: γ0N1=1.0〓774=774(KN) R=【α1x(C2+
a1γ2)+α1y(C1+
a1x2)】fth0
其中:a1x=a1y=690mm, ft=1.1N/mm2, h0=1250mm C1=C2=560mm
λ1x=λ1y=a1x/h0=690/1250=0.552 α1x=α1y=0.48/(0.552+0.2)=0.638 R=2〓0.638〓(560+690〔2)〓1.1〓1250
=1443KN>774KN 满足角桩冲切要求
(五)桩基承载力计算
1、桩竖向承载力:
桩端打到强风化持力层,φ400的单桩竖向承载力设计值为1300KN,满足γ0N≤R及γ0Nmax≤1.2R,所以桩竖向承载力满足要求。 2、抗拔承载力:
γ0N≤Uk/γs+Gp (5.2.17-2) Uk=∑λiqsikuili (5.2.18-1)
式中:N-桩拔力设计值
Uk-抗拔极限承载力标准值(KN); γs-抗拔桩侧阻抗力分项系数,取1.65;
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Gp-桩自重设计值,Gp=3.14〓(0.22-0.04752)〓8.8〓25
=26.1KN;
λi-抗拔系数,砂土取0.5,粘性土取0.70; qsik-桩侧第i层土的极限侧阻力标准值(Kpa); ui-桩周长,均为3.14〓0.4=1.256m; li-各层层厚(m);
Uk=1.256〓(0.5〓35〓2.20+0.7〓55〓6.60)=367.5KN Uk/γs+Gp=367.5〔1.65+0.9〓26.1=246.2KN
γ0N=1.0〓146=146KN≤246.2KN 满足抗拔要求 (考虑最不利因素,荷载分项系数取0.9)
八、人货梯安装及拆卸安全技术要求
1.建立安装小组,需要有熟悉电梯产品的机械安装钳工和电工各2名,安装拆卸过程有专人统一指挥,并熟悉图纸。
2.安装两节立柱后,在其两个方向调整垂直度,把平衡重、梯笼就位。 3.安装后调试梯笼,调试导滑轮与导轨间隙,并在离地面10m高度以内上、下运动试验。
4.按规定安装附壁杆连接系统,安装完毕后进行整机运行调试。 5.拆卸先进行运行检查,再把平衡铁拆下放平,拆下钢丝绳滚导轮组。 6.安装拆卸附壁杆及各层通道架铺板时,梯笼应随之停置在作业层高度,不得在拆除过程中同时上下运行。
7.安装和拆卸人员必须按高空作业要求系好安全带。
8.验收合格后方可进行作业,未经验收或验收不合格不准作下一道工
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序作业。
9.接地保护:电梯所有外露可导电部分,应可靠地接地,接地电阻小于4Ω。 六、人货梯安全操作规程
1.人货梯司机必须身体健康,经过专业培训,熟悉电梯的性能、构造、机械保养、检查、维修知识,并经考试合格,取得劳动部门颁发的电梯操作上岗证,可独立操作。
2.工作前必须认真检查随机记录,凡上一班司机没有填写随机记录,接班司机不启动人货梯,以保证运行安全。
3.上班前应检查人货梯运行范围内有无妨碍梯笼运行的突出物体。 4.检查人货梯的技术状况: (1)检查所有螺栓的紧固情况。 (2)检查钢结构有无变形、裂纹、开焊。
(3)检查各个传动机构(包括电机、减速器、齿轮、导向轮)的情况。 (4)检查电缆是否完整无损,供电电压是否符合380〒20伏的要求。 5.凡上班时必须空载运行一次,确认安全后方可投入运行。 6.第一次满载运行时升高0.8~1米处,停车检查制动是否符合要求。如发现下滑现象,必须检查和调整刹车装置,经再次试机确认制动可靠方能投入运行。
7.严禁超载运行:1T人货梯限载1T或12人。2T人货梯限载2T或24人。
8.在工作过程中严禁人货混载。
9.在运行中司机必须专心操作,禁止与其他人员谈话或将人货梯交给无证人员操作。
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人货梯基础、塔吊基础方案 第 15页共18页
10.凡不带安全帽及穿拖鞋或正在吸烟者,司机应禁止其进入梯笼。 11.遇下列情况应立即停止运行:
(1)大雾、雷雨和六级 以上(含六级)大风。 (2)信号不明或灯光不足。
(3)机械发生故障未查清原因和排除故障。
(4)在运行中发现设备有不正常现象应立即停止运行和及时上报。 (5)层间出入口安全门未关闭好禁止运行。
12.总电源未切断时,司机不得离开工作岗位,司机离开工作岗位应将梯笼门锁好。
13.下班后应对人货梯进行安全检查、搞好润滑和清扫卫生工作,将 梯笼降至地面,切断电源,锁好电箱。认真填写随机记录和台时记录。 九、塔吊安装和拆除
1、专人指挥,相互配合,确保安全生产。 2、高处作业人员严格遵守安全技术规程。 3、安装及拆卸作业区内禁止闲人逗留。
4、认真检查吊装用的钢丝套、卡环,严格按更新标准及时更新。 5、认真检查各连接螺栓、销轴,发现损坏、疲劳、开裂的要及时更新。
6、要紧固严密液压顶升系统部分管接头。
7、拆除影响安全作业的电线,检查电缆、电线的绝缘是否良好,电机接线是否正确,各行程开关动作是否灵敏可靠。
8、必须有完好的接地设施,接地电阻值不得大于4欧姆。
9、确保安全装置良好有效,如起重限制器、力矩限制器、高度限制、
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行程限制器和吊钩保险、卷筒保险装置。
10、验收合格后方可作业,未经验收或验收不合格不准作下一道工序作业。
十、塔吊的安全操作和防雷
1、 操作者必须经过专业培训,熟悉塔式起重机各机构的构造和技术性能、操作、安全运行要求、安全和防护装置的性能、指挥信号、电气和保养维修,并经考试合格,取得劳动部门颁发的塔式超重机操作证,方能独立操作,作业时必须精力集中;
2、 作业时操作人员应与塔吊指挥密切配合,操作应根据指挥人员的信号,如信号不清或错误时操作人员可拒绝执行,如果由于指挥失误造成的事故,由指挥人员负责,严禁起吊物件在人员上空越过;
3、 操作人员作业前应对制动器、吊钩、钢丝绳、连接螺栓、电气控制系统、安全装置及各润滑点润滑状态进行检查,并进行一次空载试验,检查起升机构和各运行机构的工作状态,发现问题应在操作前及时处理;
4、 每班第一吊,应在吊离地面300毫米进行试刹车,确认制动器工作正常,才能投入工作;
5、 开机前必须鸣铃示警。操作中接近人员时,给断续铃声示警。吊臂吊物时下边不得有人。操作中的紧急停车信号,不论何人发出,都应立即执行;
6、 吊物的提升和下降速度要均匀,严禁忽快、忽慢和突然制动。左右回转动作和小车前走动作平稳,并应慢速就位。工作中突然停电,应将所有操作手柄扳回零位。起吊物件未放,操作者不准离开操作点;
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7、 操作人员和塔吊指挥必须遵守“十不吊”的制度: (1) 超过额定负荷不吊;
(2) 指挥信号不明、重量不明、光线暗淡不吊; (3) 吊索和附件捆绑不牢、不符合安全要求不吊; (4) 行车吊挂重物直接进行加工时不吊; (5) 歪拉斜挂不吊;
(6) 工件上站人或工件上浮放有活动物件不吊; (7) 氧化瓶、乙炔瓶等具有爆炸性物件不吊;
(8) 带棱角、缺口的物体未垫好(防止钢丝绳磨损、割断)不吊; (9) 埋在地下的物体不吊; (10) 违章指挥不吊;
8、 操作人员不得利用极限位置控制停车;
9、 操作人员不得在有载荷的情况下高速起升、回转、变幅机构的器和进行维修工作,维护保养时必须切断电源并挂上标志牌或加锁;
10、 所吊重物接近或达到最大额定起重能力时,吊运前应检查钢丝绳的制动器,并用小高度短行程试吊后,再平稳吊运。起吊重物后需要变幅操作的,不得超过本机核准的重量――幅度范围;
11、 对无反接制动性能的塔式起重机,除特殊紧急情况外,不得利用打反车进行制动;
12、 作业后,吊臂应转到顺风方向,松开回旋制动器,小车移至非工作状态,吊钩提升至离吊臂下弦2-3米处,将各控制手柄拨至零位,关闭总电源,打开高空指示灯,关闭操作室门窗。当风力大于七级时,应
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停止作业;
13、 做好交接班记录,及时向有关部门反映起重机在操作中发现的故障,严禁将起重机上的安全装置“人为短接”。
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