提升式电梯井操作平台施工方案
电梯井平台施工方案
2013-5-16
电梯井内操作平台方案
一、编制依据
1、高层住宅楼电梯井筒为剪力墙，电梯井筒结构一般轴线尺寸≤2500×
2400，净尺寸一般为2300×2200。
2、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011；
3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011；
4、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91；
为了减少施工操作劳动量，加快施工操作进度，减少周转材料的投入量，提高施工生产的安全度。
二、施工流程
1、操作平台加工制作。
2、在下层结构上预留穿墙预留
洞，预留洞的尺寸为200*200，预留洞口的位置位于楼板下100～200，
洞口水平位置位于墙体内侧340，拆
除模板后，清理预留洞口。要求预
留洞口的标高、位置准确，留设面
平行，避免留设高低。
3、提升钢平台搁置到预留洞
内，提升钢平台过程中支腿沿电梯
井剪力墙滑动，提升至预留洞口时，支腿因自重自动回落至平行状态，这时停止提升钢平台，下放钢丝绳将钢平台停靠稳定，调整平台与墙体间空隙，避免停靠一侧。
4、待电梯机房顶板模板拆除后，可通过拉索将操作平台放至地面，也可
以通过斜向从电梯井门洞口拉出，从卸料平台用塔吊吊运至地面。
三、操作平台的设计
1、操作平台的使用尺寸为：2100×2000。主楞为12号槽钢，次楞的间距
为420；平台板采用4厚花纹钢板与主次龙骨点焊。
2、操作平台所承受的荷载：平台自重（包括槽钢、方钢、平台花纹钢板），平台上的操作层脚手钢管架子（一层高按两步架），操作层电梯机房顶模板，钢筋混凝土层自重。
3、操作平台的材料选用：
方案一：采用[12（12号槽钢，）作边框及次楞为40*80*2.5方钢，操作层面板为4厚花纹钢板。该方案操作平台作为电梯平台支模的承重支座考虑。
四、钢平台的验算
4.1 基本数据
⑴平台承受的活荷载1.5KN/㎡（施工作业人员荷载）；
⑵操作平台自重(平台槽钢、方钢、钢板、钢支腿):
G1=[2.1*6*12.059+(2.1*2+4*1.16)*4.514+2.1*2.0*5*8.50+13.12*8.5]*9.8=4713 (N)；
做电梯井操作平台时，F＝4713*1.2+1500*2.1*2.0*1.4＝14475.6（N）
电梯机房支撑脚手架按4.5m高、三步架、立杆间距1.00m，脚手支撑自重G2＝[(2.0+2.1)*2*2+4.5*9]*3.84*9.8+9*2*2*12.95(扣件)＝2607.5N；
模板及主次楞重：G3=[2.3*2.2*0.018＋0.055*0.085*(10*2.2+3*2.3)]
*7000=1583(N)；钢筋混凝土按150厚计G4=2.3*2.2*150*2.5*9.8=18595.5N。
在作为电梯机房模板支撑时其总重G=G1+G2+G3+G4=27409(N），这样[12槽钢两根承受荷载为：F=27409*1.2+1500*2.0*2.1*1.4=41710.8(N)，单根承受的荷载为20855.4N，按均布通过次楞槽钢传递到槽钢计算，这样P＝10427.7N。（该荷载为施工电梯机房时的荷载，这时支托平台采用四个钢支腿）
⑶[12槽钢的技术参数：An=1182.5mm2,I=2.506*106(mm4), W=3.48*104mm3，槽钢的弹性模量E＝2.06*105N/mm2，钢材的抗拉、压、剪强度205N/mm2。
a、在作为操作平台施工时其受力为：总重G=G1=4713(N）；F＝14475.6N。
单根槽钢的承载力为：7237.8N，按均布荷载计算各点受力，均布荷载q=3623.64N/m。
Vmax A=3623.6N
Mmax=q*(L2-4a2)/8=3623.64*[1.462-4*0.322]/8=722.7(N.m)
槽钢承受弯曲应力：σ＝Mmax/W＝722700/(3.48*104)=20.8(N/mm2)
20.8(N/mm2) < 205(N/mm2)，[12槽钢的承载力，满足安全使用要求。
槽钢承受最大剪切应力：Τmax＝Vmax/An＝3623.6/1182.5＝3.1(N/mm2)槽钢的抗剪应力满足安全使用要求。
挠度:ω=ql4/(384EI)*[5-24(a/L)2]
=3.6236*14604/(384*2.06*105*2.506*106)*[5-24(320/1460)2]
=0.32(mm) b、在作为电梯机房模板支撑基座时[12槽钢的承载力验算 F=41710.8N, q=9931N/m2，平台由四根钢支腿支承，受力简图如上： 这样Vmax=10427.7N Mmax=q*l2/8*[1-4*(a/l2)] =(9931*2.0)*1.462*[1-4*(0.32/1.46)2]/8 =4275.3(N.m) 槽钢承受弯曲应力：σ＝Mmax/W＝4275.3*103/(3.48*104)=122.9(N/mm2) 122.9(N/mm2)< 205(N/mm2)，[12槽钢的承载力，满足安全使用要求。 槽钢承受最大剪切应力：Τmax＝Vmax/An＝10427.7/1182.5＝8.8(N/mm2)槽钢的抗剪应力满足安全使用要求。 挠度:ω=ql4/(384EI)*[5-24(a/L)2] =(9.931*2.0)*14604*[5-24*(0.32/1.46)2]/(384*2.06*105*2.506*106) =1.75(mm) < L/400=3.65mm，符合要求。 ⑷次龙骨40*80*2.5方钢的受力验算 次龙骨的受力简图如下： 40*80*2.5方钢的技术参数： An=575mm2,I=4.762*105(mm4),W=9854mm3,弹性模量E＝2.06*105N/mm2，钢材的抗拉、压、剪强度205N/mm2。 次龙骨的受力：次龙骨承受力按均布荷载计算，q＝0.009931N/mm2 Vmax＝0.009931*400*1160/2＝2304（N） Mmax＝0.00996*400*11602/8=6.682×105(N.mm) σ1＝Mmax/W＝6.682*105/9854=67.8(N/mm2) Τmax1＝Vmax/An＝2304/575＝4.0(N/mm2) 次龙骨挠度验算： ω=5ql4/(384EI)=5*0.009931*400*11604/(384*2.06*105*4.762*105) =0.95(mm) 挠度:0.95mm < [2100/400]＝5.25(mm)，符合要求。 4.2、搁置钢支腿强度验算 搁置钢支腿的受力简图如上图所示 钢支腿采用10厚钢板焊接而成，支腿长度700、高度120、宽度100，焊接成箱形，外端距平台槽钢边220mm，销轴中心距槽钢外侧边115mm，钢支腿截面数据为：An=4000mm2，I=7.733*106mm4, W=1.067*105mm3,弹性模量E ＝2.06*105N/mm2，钢材的抗拉、压、剪强度 2.05*102N/mm2，销轴采用ф30钢棒，钢棒的数据：An=706.5mm2，W=2649mm3，I=39740mm4，钢支座搁置长度≥100mm。 按平台作机房模板支座时计算，G＝27409N，F=41710.8N，Pz＝10427.7N 4.2.1、钢支腿验算 由于钢支腿是通过在平台槽钢内侧的钢挂板上通过销轴作为铰支点，实际槽钢处受力应略大于理论受力，钢支腿位于结构墙洞处支座的反力为总体计算荷载的1/4。 ⑴、钢支腿验算 R c=F*b/L, R d=F*a/L Rc＝Pz＝10427.7N，F＝Pz*(a+b)/b＝10427.7*265/85＝32510(N)， Rd＝F*a/(a+b)＝32510*180/265＝22082(N) Mmax=F*a*b/L=32510*180*85/265=1876992N.mm) σ＝Mmax/Wx=1876992/106700=17.6(N/mm2) ＜205 N/mm2，符合强度要求。 ⑵、钢销轴验算 为了保证钢销轴处受力均衡，采取钢支腿穿钢销轴处焊接钢套管，既有利于传力平稳，又减少钢销的弯曲应力，保证安全。钢销两侧位于10厚钢支腿侧立钢板内。钢销轴受荷载V=32510N，则P＝16255N R A=R B=P＝16255N 则Mmax=P*a=16255*15=243825(N.mm) Τmax＝Vmax/An＝16255/706.5＝23.0(N/mm2) σ＝Mmax/Wx=243825/2649=92.0(N/mm2) ＜205N/mm2，符合强度要求。 钢销轴变形验算ω=P*a*(3L2-4a2)/(24EI) ω=16255*15*(3*1202-4*152)/(24*2.06*105*39740)=0.05(mm),允许挠度为L/400＝120/400＝0.3(mm)，0.05mm＜0.3mm，符合要求。 ⑶、钢支腿侧板销轴处抗剪验算 侧板宽100，厚10，销轴开孔40；V=16255(N) Τmax＝Vmax/An＝16255/[(100-40)*10]＝27.3(N/mm2),符合抗剪要求。 4.2.2、钢支腿处混凝土强度要求 钢支腿按伸入墙内120mm设计，考虑不均匀性，按搁置长度最小70mm 考虑，支腿宽100mm，支座受力10459.5N。 混凝土接触面强度最低要求为： Τmax1＝Vmax/An＝10427.7/(70*100)=1.5(N/mm2),即要求混凝土抗压强度至少需达到1.5MPa，一般剪力墙体拆模强度均在2.5MPa以上，因此，钢支腿处混凝土承载满足力的要求。 4.2.3、钢平台钢支腿处[12槽钢强度验算 钢平台主受力[12槽钢按均布荷载计算，均布荷载q＝0.009931N/mm2。 则根据R A=R B=qL*(1+2a/L)/2=q(L+2a)/2,a=320mm,L=1460mm V A左＝-qa；V A右＝qL/2；V B左＝-qL/2；V B右＝qa； M A＝M B=-qa2/2；Mmax=qL2*[1-4*(a/L)2]/8； ω=ql4/(384EI)*[5-24*(a/L)2] 得V A 左＝-0.00996*320＝3.19(N),M A＝M B=-0.00996*3202/2=510(N.mm) Mmax=qL2/[1-4*(a/L)2]/8 =0.00996*14602*[1-4*(320/1460)2]/8 =2143.9(N.mm) σ＝Mmax/Wx=2143.9/34800=0.06(N/mm2) ＜205 N/mm2，符合强度要求。 ω=(9.931*2.0)*14604*[5-24*(320/1460)2]/(384*2.06*105*2.506*106) =1.75(mm) ＜1460/400=3.65，满足要求。 4.2.4、压纹钢板验算 压纹钢板按5厚计算，其跨度为400，均布荷载q＝0.00996N/mm2。 则M B= qa2/2＝0.00996*4002/2=796.8(N.mm) σ＝Mmax/Wx=796.8/(400*52/6)=0.48(N/mm2)＜205N/mm2，符合强度要求。 ω=5ql4/(384EI)=5*0.00996*1000*4004/(384*2.06*105*10417)=1.55mm 1.55mm＜400/250＝1.6(mm),钢板变形挠度满足要求。 4.3、电梯井操作平台的吊钩设置 吊钩选用φ16钢筋，其截面An＝201mm2，单根允许承载力:F＝201×205＝41197(N)，即为41.197KN >14.476KN（平台总荷载）。吊钩设置时，弯成半圆弧，弯曲半径不小于6d，弯钩平直长度段不应小于100，与槽钢顶面采用双侧面焊接牢固。焊缝高度不小于6mm，施工时需双面焊。按单点起吊验算吊钩焊缝承载力。 焊缝验算：σ＝N/(lw*ht)=14476/(80*6/2)=60.3(N/mm2) 60.3(N/mm2)< =185(N/mm2)(焊缝抗拉强度)，吊钩焊缝验算时按单面焊考虑，焊缝验收强度符合要求。施工时，采用直径16的HPB300钢筋作吊钩。 图2 钢平台支承布置示意图 图1 钢平台支承节点示意图 3 图4 电梯井操作钢平台示意图 二O一三年五月十六日