寶龍城市廣場地處青島市城陽區長城路與文陽路之間,占地面積約19萬平方公尺。由休閒遊樂廣場、大型超市、百貨商場、建材城、餐飲娛樂城、酒店、公寓組成的大型綜合商業城。總建築面積約46萬平方公尺,地下1層,地上3層,單層建築面積約10萬平公尺。
為了滿足施工生產的需要,需要將一些塔吊布置於建築物的內部,詳下圖:
由於本工程為三邊工程,布置之初僅有一張建築平面效果圖,無結構圖紙。現本工程結構基本封頂,個別坐落於建築物內側的塔吊拆除時需要將汽車吊行駛進到地下室頂板上進行拆卸。根據現有結構圖必須對汽車吊經過的地下室頂板核算。
目前需要拆除的塔吊為我專案的一台qtz40塔吊,該塔吊從中心點起算臂長47m,大臂自重為4t,配重自重為5.5t。其與建築物關係如下圖
一、塔吊拆卸流程
1、將塔身拆至最低高度(約20m)。
2、放下吊鉤,拆下起重繩固定端,將起重繩收回捲筒。
3、收回起重跑車至首節臂架根部將其固定,拆下變幅繩固定端,收回捲筒。
4、汽車吊拆下前3塊砼平衡重,吊至貨車。
5、拆除變幅機構電源。
6、汽車吊吊鉤將起重臂固定,並將連線在起重臂上連線拉桿拆除,然後沿東西方向將起重臂放至屋面,拆解成9部分(每部分約0.44噸重),使用鋼管滾至(qtz80)塔吊所能起吊位置,吊至貨車。
7、卸下其餘砼平衡重,吊至貨車。
8、拆除電源。
9、臂架尾部拴鋼絲繩,用以控制其方向。
10、用起重吊索拴住臂架前後吊點,將其向上拉起15°左右角度。
11、拆下第1、2節拉桿之間的銷軸,將拉桿放置在臂架上固定。
12、放平臂架,拆下根部銷軸,將臂架放至貨車。
二、拆卸行車路線
通過和塔吊租賃公司技術人員商議,行車路線如下:
本工程使用徐工qy25a汽車吊進行塔吊拆卸,其各種資料如下表:
一、汽車吊非工作(行駛)狀態假設
根據對汽車吊輪距和軸距的分析,如果汽車吊對樓板發生了破壞,假設是汽車吊軸距×輪距範圍內投影面積發生整體坍塌。以此假設為前提,將上述投影面積的混凝土樓板假設為理論剛體。
在假設一成立的前提下,汽車吊由非連續平面點荷載通過理論剛體簡化為面荷載。只需要對剛體下施加乙個向上和與汽車吊自重同值的面荷載即可滿足非工作過程(行駛過程)的承載力計算。
二、汽車吊工作狀態假設
汽車吊在工作時其支腿跨距為5.07m×5.4m,剛好在分別坐落與一條主梁和次梁上,一旦發生破壞,該主、次梁為薄弱點。對上述混凝土主次梁進行正截面抗彎驗算。
一、投影面積計算
1、非工作過程
汽車吊軸距×輪距=1.865×1.360+4.320×2.090=11.57m2。
2、工作過程
主梁或次梁。
二、汽車吊非工作狀態加固計算
在汽車吊行駛的整個路線進行非工作狀態加固。
方法為非標48mm×3.0mm鋼管、扣件和頂托組成的滿堂架加固。
滿堂架要求設計承載力為1.2×280kn/11.57m2=29kn/m2
1.2為荷載組合係數。
在汽車吊工作時可能出現各種狀態,但是當極限工作狀態出現時,可能出現全部荷載施加在汽車吊某端支腿座落的主梁上的情況。
汽車吊自重=280kn
當進行大臂起吊時,大臂自重40kn
故工作狀態的最大荷載為280+40=320kn。
當全部施加在落於主(次)梁的兩支支腿上,每支支腿向梁施加160kn集中荷載。
取極限狀態進行計算,當極限狀態滿足,則滿足安全要求。
一、極限工作狀態下主梁承載力計算
1、恆荷載計算:樓板厚120mm;主梁尺寸400×600,淨跨l=7.4m。
說明:本工程實際為井字樑結構,實際其荷載圖與下圖有異。但為了計算簡便,本方案將井字梁區考慮為整板,按下圖進行荷載分布計算,其結果大於實際情況,有利於整體計算結果的安全性。
在實際情況中可能有某些情況在本方案中沒有預計,故在荷載組合時特將恆荷載×1.4的係數,活荷載×1.2的係數,以確保整個計算結果的保守。
樓板荷載在主梁上分布圖
板 q』=0.12×8×25=24kn/m
q1= 5q』/8=15kn/m
梁 q2=0.4×0.6×25=6kn/m
梁板均布荷載 q=q1+q2=21kn/m
mmax1=-ma1=mb1=ql2/12=95.83kn·m
mc1=ql2/24=47.92kn·m
2、活荷載(吊車、起重量)計算:
考慮最不利情況,所有荷載集中於兩支座上,每支座最大荷載值為160kn。
a1=1m,b1=6.4m;a2=6.4m,b2=1m。
mmax2=-ma2=mb2= (a1×b12+a22×b2)× f/l2=138.38knm
3、荷載組合結果:
主梁上最大彎距為梁支座處:
mmax=1.2mmax1+1.4mmax2=308.73knm
4、主梁正截面抗彎截面驗算:
該梁為400×600;2 20+6 25-6/2;5 25
上部筋:一排 2 20+4 25 as1 =2592mm2
二排:2 25as2 =982mm2
下部筋:5 25 as』=2454mm2
先僅按第一排算:fc=14.3n/mm2,fy=fy』=360 n/mm2
αs =25+25/2=37.5mm
h0 =600-37.5=562.5mm
因為 <2αs,
所以 m=fyas(h0-αs)=489.9 kn·m>mmax=308.73kn·m
由於只計算第一排鋼筋就已經滿足承載力要求,故不再進行其他排鋼筋的計算。
結論:主梁不需特別加固就可滿足本次施工要求!
二、極限工作狀態下次梁承載力計算
1、恆荷載計算:樓板厚120mm;次梁尺寸250×500,淨跨l=7.6m。
板 q』=0.12×2.7×25=8.1kn/m
q1= 5q』/8=5.06kn/m
梁 q2=0.25×0.5×25=3.125kn/m
梁板均布荷載 q=q1+q2=8.125kn/m
mmax1=-ma1=mb1=ql2/12=39.40kn·m
mc1=ql2/24=19.70kn·m
2、活荷載(吊車、起重量)計算:
考慮最不利情況,所有荷載集中於兩支座上,每支座最大荷載值為160kn。
a1=1.1m,b1=6.5m;a2=6.5m,b2=1.1m。
mmax2=-ma2=mb2= (a1×b12+a22×b2)× f/l2=150.53kn·m
3、荷載組合結果:
次梁上最大彎距為梁支座處:
mmax=1.2mmax1+1.4mmax2=253.02kn·m
4、次梁正截面抗彎截面驗算:
該梁為250×500;2 20+(2 12);3 25
上部筋: 2 20 as =628mm2
下部筋: 3 25 as』=1473mm2
fc=14.3n/mm2,fy=fy』=360 n/mm2
αs =25+25/2=37.5mm
h0 =500-37.5=462.5mm
因為 <2αs,
所以 m=fyas(h0-αs)=96.08 kn·m不滿足實際抗彎要求!故需另加反向力支撐,本工程採用滿堂架作用在梁底進行支撐。
253.02-96.08=156.94 kn·m, 取ql2/12=156.94≈160 kn·m
q=160×12/ l2=33.24 kn/m, 取整q=35kn/m
每0.5公尺一支點,7.6/0.5≈15, 取15個支點
當每支點要求達到fn=35×7.6/15=17.73kn就可以滿足加固要求。
結論:次梁需加固才可以滿足本次施工要求,詳見滿堂架計算!
滿堂架設計為la×lb×h=1m×1m×1.7m
由於市場為非標鋼管,鋼管尺寸為48mm×2.7mm,其各項資料計算值如下:
a=3.84cm2,i=1.6 cm
a為滿堂架上口頂託支撐距離,設為0.2m
l01=h+2a=1.7+2×0.2=2.1m
查施工手冊240頁表5-86~5-88:
k1=1.163;k2=1.0;m1=1.13;
作為非幾何不可變杆繫結構支架
l0』=k1×k2×m1×m2×h
由於la×lb=1m×1m,故每根立桿承載力值同n值,所有資料都>29kn/m2。滿足設計要求!
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