地下室顶板道路及堆场加固方案.docx
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地下室顶板道路及堆场加固方案
第五章地下室顶板承载验算3
三、SC200/200施工升降机基础加固验算.....................................5
六、方木、板堆载验算7
第六章地下室顶板承载验算8
三、板单元内力计算.......................................................9
一、搭设范围13
二、工艺流程13
三、构造要求13
一、支撑架的使用15
二、支撑架的保养15
三、支撑架的拆除15
相关附图................................................................18
第一章工程概况
人防地下室结构类型为现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构。
工程由江苏省第二建筑设计研究院有限责任公司设计,本工程地基基础设计等级为丙级,基础采用桩基加止水板的结构形式,桩基安全等级为二级,桩顶标高-6.400m(黄海高程5.600m),桩基础采用φ600冲孔灌注桩,桩长8.0m,为抗拔桩,共205根,单桩竖向极限承载力标准值为1050kN,桩身、承台、柱、墙、顶板、底板、梁混凝土等级均为C35。
建筑抗震设防类别为:
丙类;结构层高4.00m,支架搭设高度3.8m,混凝土环境类别,地下室内部一类,外部二a类。
第二章编制说明及依据
一、编制说明
由于本工程施工场地狭窄,分别有七个单体工程均座落在人防地下室顶板上,需同时施工,进场主干道路只能有一条(靠南漪湖大道),而座落在地下室顶板上的单个楼栋距离较远,不能满足材料的进场转运和堆放,影响主体工程施工需要,需对由中城建已主体结构结束的人防地下室顶板加以使用(修建次干道),作为临时行车道路、钢筋加工场、钢筋临时堆场、施工升降机(SC200/200)、砼输送泵等[详见后附图(施工平面布置图)],为此对人防地下室顶板编制安全专项方案进行加固处理,考虑到成品保护原则,对顶板上活动频率较高、荷载较大的运输道路及加工、堆放场地用2.5cm厚Q235B钢板满铺。
二、编制依据
1、工程设计图纸
2、施工组织设计
3、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
4、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
6、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ800-1991
7、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015
8、《工程建设标准强制性条文》2002年版
9、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013
10、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
11、《屋面工程质量验收规范》GB50207-2012
12、现场实际情况
13、根据现场载重货车≤50吨、材料堆放最大荷载20.0kN/m2进行编制
14、品茗安全设计软件2015版。
三、设计数据
顶板1:
顶板自重:
25×0.35=8.75KN/m2
覆土重:
19×1.35=25.65KN/m2
合计:
8.75+28.5+2=36.4KN/m2
顶板2:
顶板自重:
25×0.35=8.75KN/m2
覆土重:
19×1.5=28.5KN/m2
合计:
8.75+28.5+2=39.25KN/m2
顶板3:
顶板自重:
25×0.3=7.5KN/m2
覆土重:
19×1.35=25.65KN/m2
合计:
7.5+25.65+2=35.15KN/m2
顶板4:
顶板自重:
25×0.3=7.5KN/m2
覆土重:
19×1.5=28.5KN/m2
合计:
7.5+28.5+2=38.0KN/m2
主梁最大间距为8.10m;主梁断面600x1000
次梁间距为8.40m;次梁断面500×800
顶板上设计回填土厚度为1.5m、1.35m
加固区域顶板设计允许活荷载:
5KN/m2
加固区域顶板设计允许最小静荷载(顶板1、3):
25.65KN/m2
第三章施工进度计划
加固脚手架根据结构层施工进度搭设,搭设进度计划见下表:
搭设部位
搭设高度
搭设时间
完成时间
车道、钢筋及砂石等材料堆场
基顶~地下室顶板
方案审批完成后3天内开始
开始后15天内完成
本工程加固脚手架使用时间为加固搭设完成后至装饰工程结束后。
第四章施工准备与资源配置计划
一、材料准备
钢管:
采用外径48.3mm,壁厚3.6mm的Q235钢材质的焊接钢管,其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700-2006)中Q235A级钢的规定,有严重锈蚀弯曲、压扁、裂纹和损伤者禁用。
立杆、纵向水平杆的钢管长度为3.5~6m或每根最大重最不超过25kg为宜,钢管应全涂防锈漆。
扣件:
扣件采用可锻铸铁制作的扣件,其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831-2006)的规定,扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼等铸造缺陷,扣件与钢管要接触良好。
扣件应做防锈处理,螺栓拧紧,扭力矩达65N·M时不得发生破坏。
木枋:
50×100mm,支撑架体上下两端软接触均加顶托。
加强对使用材料的检查,检查钢管是否合格,是否变形,检查扣件是否松动,螺栓螺纹是否有损,检查钢管型号、质量等,不合格的材料一律不准在本工程中使用,严禁使用变形和不合格的材料,严禁使用变形和不合格的扣件、钢管。
二、人员准备
架体搭设操作必须由架工搭设,架子工必须持证上岗。
搭设前必须由技术、安全部门对操作人员进行技术交底及安全交底。
交底必须以口头形式和书面形式同时进行,并且有交底人和被交底人的签字。
第五章地下室顶板承载计算
一、设计参数、说明及允许承载计算
1、偏于安全及后期使用功能需求,本方案加固设计(验算)不考虑设计允许承载(后期的允许覆土荷载及活荷载),根据实际情况顶撑架体的立杆纵、横向间距均按900X900设置,水平杆步距按1200设计,由于人防地下室顶板完全可以承载2.5cm厚Q235B钢板荷载要求,故在计算时不再考虑此部分荷载。
2、根据《建筑施工计算手册》第二版8-17(420页)得知每根Φ48x3.0的钢管立管允许荷载[N]=26.8KN;计算单元为(2.7mX2.7m=7.29m²)共计9根立杆如下图所示:
3、加固设计可承受荷载(每平方米)26.8KNX9/7.29m2=33.09KN/m2
二、地下室顶板行车荷载
1、具体加固区域:
①、人防地下室主段:
D-5→D-4(6m范围内)/地库北边线—D-G轴:
长147.536m,宽:
6m;②、人防地下室A支段:
D-5—D-11/D-U→D-V(1.55m)—D-V→D-U(1.55m)轴:
长:
50.4m,宽5m;③、人防地下室B支段:
D-5—D-17/D-N→D-P(1.55m)—D-P→D-N(1.55m)轴:
长:
100.8m,宽5m;④、人防地下室C支段:
D-5—D-10/D-H→D-J(0.8m)—D-J→D-H(0.8m),长:
42m,宽5m。
2、吊车、砂车、混凝土罐车作用下楼面等效均布活荷载的确定
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录BB.0.2:
连续梁板的等效均布活荷载,可按单跨简支计算。
但计算内力时,仍应按连续考虑。
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录BB.0.4:
单向板上局部荷载(包括集中荷载)的等效均布活荷载qe=8Mmax/bL2式中:
L——板的跨度,取最大轴线间距8400mm;
b——板上荷载的有效分布宽度;
Mmax——简支单向板的绝对最大弯矩,按设备的最不利布置确定。
按罐车后车轮作用在跨中考虑,后轮均作用在一个共同的平面上,轮胎着地尺寸为0.6m×0.2m,后车轮作用单侧荷载取25T,前车轮作用荷载不计(偏安全考虑):
3、计算
1)选重量最大的罐车进行计算:
罐车总重约(车和货)500KN。
2)根据《建筑结构荷载规范》GB5009-2012附录B.0.5条,局部荷载的有效分布宽度按公式B.0.5-1计算有效载荷面积:
Mmax=500KN×8.4m/4=1050KN.m(偏安全考虑取L=8.4m)
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附录BB.0.5:
1
bcx、bcy取值为:
bcx=1.4+0.6=2m,bcy=1.8+0.2=2m
当bcx≥bcy,bcy≤0.6L,bcx≤L时
b=bcy+0.7L,(偏安全考虑取L=8.4m)
b=2+0.7×8.4=7.88
qe=8Mmax/bL2=(8×1050)/(7.88×8.4²)=15.11KN/m2
4、验算
(500KN车重荷载为15.11KN/m2)<(加固设计可承受荷载33.09KN/m2),符合加固设计承载要求。
三、施工升降机基础加固验算
1、基本参数
1).施工升降机型号:
SC200/200;吊笼形式:
双吊笼;
架设总高度:
100m(按最高单体计算);标准节长度:
1.508m;
导轨架截面长:
0.9m;导轨架截面宽:
0.65m;
标准节重:
167kg;对重重量:
1300kg;
单个吊笼重:
1460kg;吊笼载重:
2000kg;
外笼重:
1480kg;其他配件总重量:
200kg;
2).钢管参数:
钢管类型:
Ф48×3.0;
3).基础参数
基础混凝土强度等级:
C35;
双向双层@200×200,规格Φ10;
基础长度l:
6m;基础宽度b:
4.6m;
基础高度h:
0.35m;
2、荷载计算
导轨架重(共需67节标准节,标准节重167kg):
167kg×67=11189kg,
施工升降机自重标准值:
Pk=(1460.00×2+1480.00+1300.00×2+2000.00×2+11189.00+200.00)×10/1000=223.89kN
安全系数K=2.1
荷载取值:
P=2.1×223.89=470.17kN
地下室顶板受到的压力:
470.17KN/27.6㎡(6m×4.6m)=17.04KN/㎡
3、验算
(施工升降机荷载为17.04KN/m2)<(加固设计可承受荷载33.09KN/m2),符合加固设计承载要求。
四、钢筋堆场、加工场的堆载验算(其中钢筋加工场小于钢筋堆场验算对象)
1、具体加固区域:
①、钢筋堆场:
D-13→D-12(5m)—D-13→D-14(5m)/D-Q→D-R(5m)—D-Q→D-P(5m)轴:
长:
10m,宽:
10m;②、钢筋加工场:
D-11→D-10(5m)—D-11→D-12(5m)/D-Q→D-R(5m)—D-R→D-P(5m)
2、圆盘一级钢堆载验算
1)每盘的重量计算得:
约25KN
2)平放时的底面积(圆盘钢底部垫废模板):
3.14×(圆盘直径1.6/2)×2=2.00m2
3)地下室顶板受到的压力:
25/2=12.5KN/m2
4)验算
(圆盘一级荷载为12.5KN/m2)<(加固设计可承受荷载33.09KN/m2),符合加固设计承载要求。
3、直条二、三级钢筋堆载验算
1)每捆的重量计算得:
约25KN/捆
2)一扎钢筋每米的重量为:
25/9=2.78KN/M
3)工字钢架放置
4)现假设平均每格堆放2扎钢筋,每一格架子底梁受到重量为:
2.78×2×2.7/0.95=15.80KN/M
5)地下室顶板受到的压力:
15.80KN/Mx×1M=15.8KN/m2
6)验算
(直条二、三级荷载为15.8KN/m2)<(加固设计可承受荷载33.09KN/m2),符合加固设计承载要求。
五、钢管堆载验算
1、具体加固区域:
D-12→D-11(5m)—D-12→D-13(5m)/D-V→D-W(0.95m)—D-U→D-T(0.95m)轴:
长:
10m,宽:
10m。
2、计算
1)算钢管理论重量得Ф48×3.0钢管每米自重:
0.033KN/M
2)堆载面分布中得出1M宽1.5M高空间内可堆放约675根钢管,1M长1M宽的地方堆载0.5M高钢管,其重量为:
(0.033KN/M)×(675根)×0.5=11.14KN/M2
3、验算
(0.5M高钢管荷载为11.14KN/M2)<(加固设计可承受荷载33.09KN/m2),符合加固设计承载要求。
六、方木、板堆载验算
1、具体加固区域:
D-16→D-15(5m)—D-16→D-17(5m)/D-M→D-M(5m)—D-M→D-L(5m
)轴:
长:
10m,宽:
10m。
2、计算
1)查《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录表A中A.1.1得方木、板自重:
(4KN/m3)
2)每平方受力:
(4KN/m3)×(1m)=4KN/m2
3)方木可堆载高度:
(33.09KN/m2)/(4KN/m2)=8.27m
3、验算
1)根据现场材料堆放要求规定方木、板堆放不超过2m;
2)(要求堆载高度2m)<(可堆载高度8.27m),符合加固设计承载要求。
第六章地下室底板承载计算
一、工程属性
选取最大截面双向板作为计算对象:
8.4mx8.1mx40cm(厚)
底板板配筋信息表
楼层
钢筋位置
配筋量及等级
钢筋面积(mm2)
第-1层
X向正筋
HRB400Ф16@200
ASX=1005.31
Y向正筋
HRB400Ф16@200
ASY=1005.31
X向负筋
HRB400Ф16@200
ASX'=1005.31
Y向负筋
HRB400Ф16@200
ASY'=1005.31
当前施工层每根立杆传递荷载(kN)
26.8
钢筋混凝土自重(kN/m3)
25.1
模板自重(kN/m2)
0.3
二、楼层荷载计算
1、第-1层荷载计算
模板类型
木模板
本层砼的龄期(天)
28
砼的实测抗压强度fc(N/mm2)
35
砼的实测抗拉强度ftk(N/mm2)
1.57
砼的弹性模量实测值E(MPa)
31500
立杆传递荷载组合值:
P-1=26.8kN
底板自重荷载标准值:
g-1=h-1/1000×25.1=10.04kN/m2
2、楼层荷载分配:
假设层间支架刚度无穷大,则有各层挠度变形相等,即:
P1/(E1h13)=P2/(E2h23)=P3/(E3h33)...则有:
Pi'=(Eihi3∑Fi)/(∑(Eihi3))
根据此假设,底板承受荷载经模板支架分配后的设计值为:
楼层
楼层混凝土弹性模量Ei(MPa)
楼层板厚hi(mm)
楼盖自重荷载标准值gi(kN/m2)
立杆传递荷载标准值qi(kN/m2)
分配后楼层恒载的设计值Gi(kN/m2)
分配后楼层活载的设计值Qi(kN/m2)
-1
31500
400
10.04
33.086
12.048
46.321
Gi=1.2×[Ecihci3/(Ecihci3+Eci-1hci-13+Eci-2hci-23)]×(gi+gi-1+gi-2)
Qi=1.4×[Ecihci3/(Ecihci3+Eci-1hci-13+Eci-2hci-23)]×(qi+qi-1+qi-2)
三、板单元内力计算
1、第-1层内力计算
第-1层配筋图
第-1层板单元内力计算
板的支撑类型
四边固支
Bc/Bl=8100/8400=0.964
m1
0.019
m2
0.017
m1'
-0.054
m2'
-0.052
四边简支
Bc/Bl=8100/8400=0.964
mq1
0.04
mq2
0.037
第-1层板内力计算
荷载组合设计值计算(kN/m2)
Gi
Qi
Gi'=Gi+Qi/2
Gq=Gi+Qi
Qi'=Qi/2
12.048
46.321
35.208
58.369
23.16
内力计算
m1
m2
m1'
m2'
mq1
mq2
ν
Bc
内力值(kN.m)
M1
0.019
0.017
0.04
0.037
0.2
8.1
123.908
M2
0.019
0.017
0.04
0.037
0.2
8.1
116.429
M1'
-0.054
0.2
8.1
-206.645
M2'
-0.052
0.2
8.1
-200.594
M1=(m1+νm2)Gi'BC2+(mq1+νmq2)Qi'BC2
M1=(m2+νm1)Gi'BC2+(mq2+νmq1)Qi'BC2
M1'=m1'GqBC2
M2'=m2'GqBC2
第-1层板正截面承载力验算
依据《工程结构设计原理》板的正截面极限计算公式为:
公式类型
参数剖析
使用条件
Mu=α1αsfcbh02
Mu
板正截面极限承载弯矩
用于单筋截面
α1
截面最大正应力值与混凝土抗压强度fc的比值,低于C50混凝土α1取1.0
αs
截面抵抗矩系数
fc
混凝土抗压强度标准值,参照上述修正系数修改
h0
计算单元截面有效高度,短跨方向取h-20mm,长跨方向取h-30mm,其中h是板厚
Mu=α1αsfcbh02+fy'As'(h0-αs')
fy'
受压区钢筋抗拉强度标准值
用于双筋截面
As'
受压区钢筋总面积
αs'
纵向受压钢筋合力点至受压区边缘的距离默认取20mm
Mu=fyAs(h0-αs')
fy
钢筋抗拉强度标准值
用于双筋截面当χ<2αs'时
As
受拉钢筋总面积
ξ=Asfy/(fcα1bh0)
ξ
ξ---受压区相对高度,ξ=Asfy/(fcα1bh0)
χ=(fyAs-fy'As')/(α1fcb)
χ
混凝土受压区高度
矩形截面受压区高度
As(mm2)
fy(N/mm2)
h0=h-20(mm)
α1
fc(Mpa)
b(mm)
fy'(N/mm2)
As'(mm2)
χ(mm)
αs'
比较
1005.31
360
380
1
35
1000
360
1005.31
0
20
χ<2αs'
矩形截面相对受压区高度
As(mm2)
fy(N/mm2)
b(mm)
h0=h-20(mm)
fcm(N/mm2)
ζ
1005.31
360
1000
380
35
0.027
1005.31
360
1000
380
35
0.027
备注
ζ=Asfy/bh0fcm
Mui
α1
αs
fc(N/mm2)
b(mm)
h0(mm)
板正截面极限承载弯矩(kN.m)
Mi(kN.m)
Mu1
1
0.03
35
1000
380
151.62
123.908
Mu2
1
0.03
35
1000
380
151.62
116.429
比较
Mu1>m1
符合要求
Mu2>m2
符合要求
四、楼板裂缝验算
1、本结构按压弯构件进行计算
公式
参数剖析
使用条件
ωmax=αcrψσsk[1.9c+0.08d/(νρte)]/Es
d
钢筋的直径
最大裂缝宽度验算
As
纵向受力拉钢筋的截面面积
Mk
按荷载短期效应组合计算的弯矩值
c
最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离(㎜):
当c<20时,取c=20,当c>65时,取c=65
ftk
混凝土轴心抗拉强度标准
αcr
构件的受力特征系数,综合了前述若干考虑,轴心受拉构件取2.7,受弯、偏心受压取2.1,偏心受拉取2.4;
ν
纵向受力钢筋表面特征系数,对于带肋钢筋取1.0,对于光面钢筋取0.7;
Es
钢筋的弹性模量
ρte=As/Ate
ρte
按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率,
在最大裂缝宽度计算中,当ρte<0.01,时取ρte=0.01
ψ=1.1-0.65ftk/(ρteσsk)
ψ
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数,在计算中,ψ<0.2时,取ψ=0.2;当ψ>1.0时,取ψ=1.0.对于直接承受重荷载的构件,取ψ=1.0
Ate=0.5bh+(bf–b)hf
Ate
有效受拉混凝土截面面积;对于轴心受拉构件,取构件截面面积
对于受弯、偏心受压和偏心受拉构件
Ate=0.5bh
矩形截面
σsk=Mk/(Asηh0),
h0=h-(c+d/2)
σsk
裂缝处钢筋应力
五、楼板抗冲切验算
根据《混凝土结构设计规范(GB50010)》规定,受冲切承载力应满足下式
公式
参数剖析
F=(0.7βhft+0.15σpc,m)ηumh0
Fl
局部荷载设计值或集中反力设计值
βh
截面高度影响系数:
当h≤800mm时,取βh=1.0;当h≥2000mm时,取βh=0.9;中间线性插入取用。
ft
混凝土轴心抗拉强度设计值
σpc,m
临界面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值,其值控制在1.0-3.5N/㎜2范围内
um
临界截面周长:
距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处板垂直截面的最不利周长。
h0
截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值
η=min(η1,η2)
η1=0.4+1.2/βs,
η2=0.5+as×h0/4Um
η1
局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数
η2
临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数
βs
局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸比较,βs不宜大于4:
当βs<2时取βs=2,当面积为圆形时,取βs=2
as
板柱结构类型的影响系数:
对中柱,取as=40,对边柱,取as=30:
对角柱,取as=20
说明
在本工程计算中为了安全和简化计算起见,不考虑上式中σpc,m之值,将其取为0,作为板承载能力安全储备,
承载力计算
楼层
F=0.7βhftηumh0
F1
βh
ft
η
um
h0
F
第-1层
1
1.57
1
0.8
380
334.096
47.279
比较
第-1层F/F1≥1
符合要求
第七章支撑架搭设及拆除
一、搭设范围
按现场施工通道和材料堆放的需要,在地下室顶板上设置车道(并满铺Q235B2.5cm厚钢板)、钢筋临时堆场、加工堆放部位等(加固区域详见施工平面布置图)。
二、工艺流程
铺底部垫木→逐根树立立杆并随即与第一步横杆扣紧(同时顶部加设高强顶托)→装第一步小横杆并与立杆扣紧→安第一步大横杆与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第二小横杆
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- 关 键 词:
- 地下室 顶板 道路 堆场 加固 方案