顶板堆载施工方案.docx
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顶板堆载施工方案
万科城A5区一标段人防地下室工程
地下室顶板施工荷载加固方案
编制人:
审核人:
审批人:
中兴建设有限公司项目部
万科城A5区一标段人防地下室工程
顶板施工荷载加固方案
一、工程概况:
本工程为万科城A5区一标段人防地下室工程,本工程由徐州万科城置业有限公司,江苏九鼎环球建设科技集团有限公司设计,徐州中国矿业大学建筑设计咨询研究院有限公司监理,中兴建设有限公司组织施工。
本工程设计图纸中规定的地下室顶板允许荷载为20KN/㎡(允许荷载5 KN/㎡+1.2米覆土15KN/㎡);有消防车通道群房地下室顶班允许荷载为35KN/㎡(消防车荷载20 KN/㎡+1.2米覆土15KN/㎡)。
因施工场地限制,钢筋加工场地、模板加工场地、施工临时道路等只能设置在地下室顶板上。
最大板跨为8.1m*8.1m,板厚400mm,柱距8.1m*8.1m,柱截面为500*500mm,柱高3.1m。
二、地下室顶板加固范围
在施工过程中,主要重载车辆为混凝土搅拌车及钢筋、钢管、砂石、砌块等材料运输车。
施工过程中,考虑到在混凝土浇筑的同时,要保证钢筋、钢管、砂石等材料运输车通行顺畅,不影响材料进场时间,以确保工程工期。
3、车库顶板堆载情况与荷载分析:
1、钢筋加工区荷载:
钢筋加工间单根立柱所传荷载基本在1.5吨以下,加工设备自重基本在2吨以内,且分布比较分散,低于地下室顶板承载力,无需采取支撑措施。
钢筋半成品堆放区分布荷载一般在5KN/㎡以下,小于地下室顶板承载力,无需采取支撑措施。
2、木模加工荷载:
木工加工间单根立柱所传荷载基本在1.5吨以下,木工加工设备自重基本在1吨以内,且分布比较分散,低于地下室顶板承载力,无需采取支撑措施。
方木堆放高度一般不超过2米,方木容重一般在0.5~0.85×10³ KN/㎡,堆载荷载为10~17 KN/㎡,低于地下室顶板承载力,无需支撑。
竹胶合板堆放高度一般不超过2米,容重一般在0.7~0.95×10³ KN/㎡,堆载荷载为14~19 KN/㎡,低于地下室顶板承载力,无需支撑。
模板拼装区均布荷载多小于3 KN/㎡,无需支撑。
3、施工环道荷载:
1)环道上荷载:
在不过车的情况下,施工道路上荷载不超过2KN/㎡,但在重车经过时,车辆荷载较大,需要验算。
施工场地荷载最大的车辆为混凝土运输车。
常见混凝土运输车参数为:
总重(满料)50000 Kg合50T 轴距3220+1350=4570㎜ 前轮距约2000,后轮距2250㎜
按后轮承担全部荷载计算,汽车轴距按4.57m,轮距按2m,顶板混凝土厚400mm,按传力放射角度45°计算得:
实际传力面积(4.57+0.4*2)
*(2+0.4*2)=15.036m2,受力均布荷载标准值为50/15.036*1.3=4.32T/m2,地下室顶板设计可承受5T/m2.
四、排架加固计算书
本工程采用钢管排架支撑加固,在需要加固的范围内,行车道路按照0.4*0.4m,混凝土泵车架设场地及材料堆场按照0.5m*0.5m设置支撑立杆,根据上部荷载参数,计算如下:
一、参数信息 1.模板支架参数
横向间距或排距(m):
0.50;纵距(m):
0.50;步距(m):
1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
0.10;模板支架搭设高度(m):
3.20; 采用的钢管(mm):
Φ48×3.0 ;板底支撑连接方式:
方木支撑; 立杆承重连接方式:
双扣件,取扣件抗滑承载力系数:
0.80; 2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):
0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):
25.000; 施工均布荷载标准值(kN/m2):
1.000;
3.材料参数
面板采用胶合面板,厚度为18mm;板底支撑采用方木;
面板弹性模量E(N/mm2):
9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):
13; 木方弹性模量E(N/mm2):
9000.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):
13.000; 木方抗剪强度设计值(N/mm2):
1.400;木方的间隔距离(mm):
300.000; 木方的截面宽度(mm):
60.00;木方的截面高度(mm):
80.00;
图2 楼板支撑架荷载计算单元 二、模板面板计算
模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度 模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 50×1.82/6 = 27 cm3; I = 50×1.83/12 = 24.3 cm4; 模板面板的按照三跨连续梁计算。
面板计算简图 1、荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):
q1 = 25×1.25×0.5+0.35×0.5 = 15.8 kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2 = 1×0.5= 0.5 kN/m;
2、强度计算 计算公式如下:
M=0.1ql2
其中:
q=1.2×15.8+1.4×0.5= 19.66kN/m 最大弯矩M=0.1×19.66×3002= 176940 N·mm;
面板最大应力计算值 σ =M/W= 176940/27000 = 6.553 N/mm2; 面板的抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;
面板的最大应力计算值为 6.553 N/mm2 小于面板的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
3、挠度计算 挠度计算公式为:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 其中q =q1= 15.8kN/m
面板最大挠度计算值 ν= 0.677×15.8×3004/(100×9500×24.3×104)=0.375 mm; 面板最大允许挠度 [ν]=300/ 250=1.2 mm;
面板的最大挠度计算值 0.375 mm 小于 面板的最大允许挠度 1.2 mm,满足要求!
三、模板支撑方木的计算
方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=b×h2/6=6×8×8/6 = 64 cm3; I=b×h3/12=6×8×8×8/12 = 256 cm4;
方木楞计算简图(mm) 1.荷载的计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):
q1= 25×0.3×1.25+0.35×0.3 = 9.48 kN/m ;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2 = 1×0.3 = 0.3 kN/m; 2.强度验算 计算公式如下:
M=0.1ql2
均布荷载 q = 1.2 × q1+ 1.4 ×q2 = 1.2×9.48+1.4×0.3 = 11.796 kN/m;
最大弯矩 M = 0.1ql2 = 0.1×11.796×0.52 = 0.295 kN·m;
方木最大应力计算值 σ= M /W = 0.295×106/64000 = 4.608 N/mm2; 方木的抗弯强度设计值 [f]=13.000 N/mm2;
方木的最大应力计算值为 4.608 N/mm2 小于方木的抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
3.抗剪验算
截面抗剪强度必须满足:
τ = 3V/2bhn < [τ]
其中最大剪力:
V = 0.6×11.796×0.5 = 3.539 kN;
方木受剪应力计算值 τ = 3 ×3.539×103/(2 ×60×80) = 1.106 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.4 N/mm2;
方木的受剪应力计算值 1.106 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.4 N/mm2,满足要求!
4.挠度验算 计算公式如下:
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250 均布荷载 q = q1 = 9.48 kN/m;
最大挠度计算值 ν= 0.677×9.48×5004 /(100×9000×2560000)= 0.174 mm; 最大允许挠度 [ν]=500/ 250=2 mm;
方木的最大挠度计算值 0.174 mm 小于 方木的最大允许挠度 2 mm,满足要求!
四、板底支撑钢管计算
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算; 集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=5.898kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN·m)
支撑钢管计算变形图(mm)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩 Mmax = 0.51 kN·m ; 最大变形 Vmax = 0.295 mm ; 最大支座力 Qmax = 10.458 kN ;
最大应力 σ= 509744.48/4490 = 113.529 N/mm2; 支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值 113.529 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压强度设计
值 205 N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度为 0.295mm 小于 500/150与10 mm,满足要求!
五、扣件抗滑移的计算
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R ≤ Rc 其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN;
R-------纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 计算中R取最大支座反力,R= 10.458 kN;
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
六、模板支架立杆荷载设计值(轴力)
作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容
(1)脚手架的自重(kN):
NG1 = 0.129×3.5 = 0.452 kN;
(2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.35×0.5×0.5 = 0.087 kN; (3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 25×1.25×0.5×0.5 = 7.812 kN;
静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 8.352 kN; 2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载 活荷载标准值 NQ = (1+2 ) ×0.5×0.5 = 0.75 kN; 3.立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ = 11.072 kN; 七、立杆的稳定性计算 立杆的稳定性计算公式 σ =N/(υA)≤[f]
其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) :
N = 11.072 kN; υ---- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 Lo/i 查表得到; i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) :
i = 1.59 cm; A ---- 立杆净截面面积(cm2):
A = 4.24 cm2; W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=4.49 cm3; σ-------- 钢管立杆受压应力计算值 (N/mm2); [f]---- 钢管
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