地庫(kù)頂板上設(shè)臨時(shí)通道的加固方案316

1、地庫(kù)頂板上設(shè)臨時(shí)通道的加固方案 2017年3月 沈陽(yáng)騰越技術(shù)管理中心 目前碧桂園項(xiàng)目高層之間設(shè)計(jì)通常有大面地下車庫(kù)相通，我們?cè)谥黧w施工過(guò)程中，就需在地下室頂板上布置臨時(shí)作業(yè)場(chǎng)和臨時(shí)行車道。施工期間的荷載遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)活荷載，需對(duì)布置鋼筋加工區(qū)及材料堆場(chǎng)位置及施工道路部位的車庫(kù)頂板進(jìn)行回頂支撐加固并在臨時(shí)行車道底部進(jìn)行鋼管腳手架回頂以保證安全，便于施工。注意：現(xiàn)場(chǎng)地庫(kù)頂板堆放材料時(shí)，不要超過(guò)4KN/，可不做回頂。一、常見(jiàn)問(wèn)題問(wèn)題關(guān)鍵：地庫(kù)頂板的主要荷載、最大荷載就是滿載的汽車二、編制思路1.汽車的荷載傳遞到路面的分析 公路橋函類設(shè)計(jì)規(guī)范2.頂板承受的荷載組合及受力分析 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范3.荷載通過(guò)其

2、他構(gòu)件傳遞到地基的受力分析 跟據(jù)傳遞荷載的構(gòu)件材質(zhì)，選擇： 建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范三、編制依據(jù) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-20123 建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范JGJ162-20084 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTJ0212注意：方案中安全設(shè)計(jì)驗(yàn)算時(shí)，不是規(guī)范性文件和施工圖不能作為編制依據(jù)。 施工圖紙1 一、工程概況 某工程車庫(kù)為現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，頂板結(jié)構(gòu)的凈高3.65m。頂板厚0.3(0.35/0.4)m，梁板最大跨度8m。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際要求，需在地下室頂板上設(shè)計(jì)臨時(shí)行車道，并在臨時(shí)行車道底部采用扣件式鋼管腳手架回頂（詳見(jiàn)下圖）以保證安全，便于施工。四、案例分析 二、荷載計(jì)算

3、四、案例分析 （一）荷載取值：常用工程車輛中，由于考慮支撐系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性，鋼筋運(yùn)輸車載貨超過(guò)50T的不能上底庫(kù)頂板。以經(jīng)常進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)的砼攪拌運(yùn)輸車為最大荷載進(jìn)行計(jì)算。四、案例分析 二、荷載計(jì)算 （一）荷載取值 1、混凝土攪拌運(yùn)輸車按裝12立方米車考慮，混凝土罐車自重約20噸，12立方米混凝土按30噸計(jì)，合計(jì)50噸*1.1（安全系數(shù)），取55噸。因混凝土運(yùn)輸車最重，以下按罐車作用下驗(yàn)算樓面等效均布活荷載。 （二）結(jié)構(gòu)驗(yàn)算 1、根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTJ021內(nèi)表4.3.1-2的汽車荷載主要技術(shù)指標(biāo)說(shuō)明，臨時(shí)通道按車道荷載計(jì)算，汽車荷載的傳遞是通過(guò)輪胎到路面。 四、案例分析四、案例分析 2、根據(jù)上面規(guī)

4、范規(guī)定，按砼運(yùn)輸車后車輪作用在跨中考慮，后輪均作用在一個(gè)共同的平面上，單側(cè)雙輪胎著地尺寸為0.6m0.2m2，后車輪作用荷載取50T，前車輪作用荷載不計(jì)，（偏安全考慮）。55T汽車的平面尺寸布置圖如下所示：四、案例分析 3、 根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012附錄C.0.2：連續(xù)梁板的等效均布活荷載，可按單跨簡(jiǎn)支計(jì)算。但計(jì)算內(nèi)力時(shí)，仍應(yīng)按連續(xù)考慮。 根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012附錄C.0.4：?jiǎn)蜗虬迳暇植亢奢d（包括集中荷載）的等效均布活荷載qe，可按下列規(guī)定計(jì)算：板的跨度確定度，按本附錄板上荷載的有效分布寬利布置確定彎矩，按設(shè)備的最不簡(jiǎn)支單向板的絕對(duì)最大lCbMblM

5、qe5 . 0 .8max2max四、案例分析m1 . 328 . 18275kn2kn550F.11081 . 32753 . 13 . 1max）（這里，車輪中心距板邊的長(zhǎng)度這里汽車車輪傳遞的荷載，aaFmknmknFaM3.1Mmax值確定：在頂板上的汽車通過(guò)輪胎接觸面?zhèn)鬟f荷載方式，可視為集中荷載作用在頂板上。根據(jù)結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算公式（簡(jiǎn)支梁的內(nèi)力和撓度） （動(dòng)力系數(shù)取為1.3，荷載規(guī)范21頁(yè))，注：汽車荷載單位換算：55T=550KN四、案例分析3.2 b值確定：?jiǎn)蜗虬寰植亢奢d的有效分布寬度b，可按下列規(guī)定計(jì)算：3.2.1 當(dāng)具備何在作用面的長(zhǎng)邊平行于板跨時(shí)簡(jiǎn)支板上的有限分布寬度b為： 當(dāng)

6、bcxbcy，bcy2.2l，bcxl時(shí):lbbcy7 . 0四、案例分析3.2.2 當(dāng)具備何在作用面的長(zhǎng)邊平行于板跨時(shí)簡(jiǎn)支板上的有限分布寬度b為：當(dāng)bcxbcy，bcy2.2l，bcxl時(shí):lbbcy73. 032四、案例分析 注：汽車是移動(dòng)荷載，所以以上兩種條件下的b值都需要驗(yàn)算，取最小值。為板的厚度為墊層厚度的寬度為荷載作用垂直于板跨的寬度為荷載作用平行于板跨。其中分別取于板跨的計(jì)算寬度荷載作用面平行和垂直、hsbbhsbbhsbbbbtytxtycytxcxcycx:2,222ebbbe計(jì)算：度應(yīng)予以折減，按下式時(shí)，荷載的有效分布寬當(dāng)兩個(gè)局部荷載相鄰且 四、案例分析2221/21.33

7、817. 411088max817. 428 . 1254. 622m8 . 154. 6873. 07 . 07 . 0,6 . 0,7 . 03 . 022 . 05 . 13 . 026 . 0mknblMqmebbmlbblblbbbmbmbecycxcycycxcycx按下式計(jì)算：度應(yīng)予以折減，時(shí)，荷載的有效分布寬兩個(gè)車輪荷載相鄰時(shí)：當(dāng) 3.2.3第一種條件下b值：四、案例分析 3.2.4第二種條件下計(jì)算：2222/09.22884.612098max884.6873.05 .13273.032,2 .2,5 .13 .026 .07 .03 .022 .0mknblMqmlbblb

8、lbbbmbmbecycxcycycxcycx時(shí)：當(dāng)3.3 qe1 qe2，取qe=33.21kn/m2現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況，采用與模板支撐系統(tǒng)相同的木方+鋼管腳手架支撐結(jié)構(gòu)傳遞荷載。四、案例分析4.支撐系統(tǒng)安全計(jì)算4.1計(jì)算參數(shù):鋼管強(qiáng)度為205.0 N/mm2，鋼管強(qiáng)度折減系數(shù)取1.00。模板支架搭設(shè)高度為3.65m，立桿的縱距 b=0.70m，立桿的橫距 l=0.70m，立桿的步距 h=1.50m。木方5080mm，間距200mm，木方剪切強(qiáng)度1.3N/mm2，抗彎強(qiáng)度15.0N/mm2，彈性模量9000.0N/mm2。梁頂托采用雙鋼管483.5mm。木方自重0.20kN/m2，汽車等效均布

9、荷載33.21kN/m2?？奂?jì)算折減系數(shù)取1.00。四、案例分析 圖1 樓板支撐架立面簡(jiǎn)圖 圖2 樓板支撐架荷載計(jì)算單元4.2 按照模板規(guī)范4.3.1條規(guī)定確定荷載組合分項(xiàng)系數(shù)如下：由可變荷載效應(yīng)控制的組合 S=1.2(33.21+0.20)=40.092kN/m2由永久荷載效應(yīng)控制的組合S=1.3533.21=44.833kN/m2由于永久荷載效應(yīng)控制的組合S最大，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.35，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2采用的鋼管類型為48.33.6。鋼管慣性矩計(jì)算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距計(jì)算采用 W=(D4-d4)/32D。4.3 模板支撐木方的計(jì)算木方按照均布荷載計(jì)算。4.3

10、.1 荷載的計(jì)算(1)汽車等效均布線荷載(kN/m)： q11 = 33.2100.200（木方間距）=6.642kN/m四、案例分析(2)支撐木方的自重線荷載(kN/m)： q12 = 0.2000.200=0.040kN/m考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，靜荷載 q1 = 0.9(1.356.642+1.350.040)=8.119kN/m計(jì)算單元內(nèi)的木方集中力為(0.000+8.119)0.700=5.683kN4.3.2 木方的計(jì)算按照三跨連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算公式如下:均布荷載 q = P/l = 5.683/0.700=8.119kN/m最大彎矩 M = 0.1ql2=0.18.120.700

11、.70=0.398kN.m最大剪力 Q=0.6ql = 0.60.7008.119=3.410kN最大支座力 N=1.1ql = 1.10.7008.119=6.251kN四、案例分析四、案例分析木方的截面力學(xué)參數(shù)為本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: 截面抵抗矩 W = bh2/6 = 5.008.008.00/6 = 53.33cm3； 截面慣性矩 I = bh3/12 = 5.008.008.008.00/12 = 213.33cm4；式中：b為板截面寬度，h為板截面高度。 (1)木方抗彎強(qiáng)度計(jì)算抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f = M/W =0.398106/53333.3=7.46N/mm2

12、木方的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于15.0N/mm2,滿足要求! (2)木方抗剪計(jì)算最大剪力的計(jì)算公式如下:Q = 0.6ql截面抗剪強(qiáng)度必須滿足:T = 3Q/2bh T截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值 T=33410/(25080)=1.279N/mm2截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 T=1.30N/mm2木方的抗剪強(qiáng)度計(jì)算滿足要求!四、案例分析(3)木方撓度計(jì)算撓度計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值，均布荷載通過(guò)變形受力計(jì)算的最大支座力除以木方計(jì)算跨度(即木方下小橫桿間距)得到q=6.014kN/m最大變形v=0.677ql4/100EI=0.6776.014700.04/(1009000.002133334.0)=0.509

13、mm木方的最大撓度小于700.0/250,滿足要求! (4)2.5kN集中荷載作用下抗彎強(qiáng)度計(jì)算經(jīng)過(guò)計(jì)算得到跨中最大彎矩計(jì)算公式為 M = 0.2Pl+0.08ql2考慮荷載重要性系數(shù)0.9，集中荷載 P = 0.92.5kN經(jīng)計(jì)算得到 M = 0.2000.980.92.50.700+0.0808.1190.7000.700=0.627kN.m抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f = M/W =0.627106/53333.3=11.76N/mm2木方的抗彎計(jì)算強(qiáng)度小于15.0N/mm2,滿足要求!四、案例分析4.4托梁的計(jì)算托梁按照集中與均布荷載下多跨連續(xù)梁計(jì)算。集中荷載取木方的支座力 P= 6.251kN均

14、布荷載取托梁的自重 q= 0.104kN/m。 托梁計(jì)算簡(jiǎn)圖 托梁彎矩圖(kN.m) 托梁剪力圖(kN)四、案例分析變形的計(jì)算按照規(guī)范要求采用靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值，受力圖與計(jì)算結(jié)果如下： 托梁變形計(jì)算受力圖 托梁變形圖(mm)經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大彎矩 M= 1.552kN.m經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大支座 F= 24.170kN經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大變形 V= 0.773mm頂托梁的截面力學(xué)參數(shù)為截面抵抗矩 W = 10.16cm3；截面慣性矩 I = 24.38cm4；四、案例分析4.4.1頂托梁抗彎強(qiáng)度計(jì)算抗彎計(jì)算強(qiáng)度 f = M/W =1.552106/1.05/10160.0=145.48N/mm2頂托梁的抗彎計(jì)

15、算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求!4.4.2頂托梁撓度計(jì)算最大變形 v = 0.773mm頂托梁的最大撓度小于700.0/400,滿足要求!4.5模板支架荷載標(biāo)準(zhǔn)值(立桿軸力)作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。4.5.1 靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：(1)腳手架的自重(kN)：NG1 = 0.1394.000=0.556kN(2)模板的自重(kN)：NG2 = 0.2000.7000.700=0.098kN(3)汽車等效均布荷載(kN)： NG3 = 33.2101.0000.7000.700=16.273kN考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，經(jīng)計(jì)算得到靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = 0.

16、9(NG1+NG2+NG3)= 15.235kN。四、案例分析4.5.2不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 N = 1.35NG + 0.98NQ（這里活荷載NQ為零）4.6 立桿的穩(wěn)定性計(jì)算不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為： 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N = 20.57kN i 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.59cm； A 立桿凈截面面積，A=5.060cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.260cm3； f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205.00N/mm2； a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度，a=0.20m；四、案例分析 h 最大步距

17、，h=1.50m； l0 計(jì)算長(zhǎng)度，取1.500+20.200=1.900m； 長(zhǎng)細(xì)比，為1900/15.9=119 150 長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算滿足要求! 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 l0/i 查表得到0.458；經(jīng)計(jì)算得到=20570/(0.458506)=88.746N/mm2；不考慮風(fēng)荷載時(shí)立桿的穩(wěn)定性計(jì)算 f,滿足要求! 考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW依據(jù)模板規(guī)范計(jì)算公式5.2.5-15: MW=0.90.91.4Wklah2/10其中 Wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)； Wk=uzusw0 = 0.3001.2500.600=0.225kN/m2四、案例分析h 立桿的步距，1.50m； la 立桿迎風(fēng)面的間距，0.70m； lb 與迎風(fēng)面垂直方向的立桿間距，0.70m；風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎距Mw=0.90.91.40.2250.7001.5001.500/10=0.040kN.m；Nw 考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的軸心壓力最大值，參照模板規(guī)范公式5.2.5-14Nw=1.215.235+0.91.40.000+0.90.91.40.040/0.700=18.347kN 經(jīng)計(jì)算得到=18347/(0.458506)+40000/5260=