地下室顶板施工荷载补强方案doc.docx

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地下室顶板施工荷载补强方案doc

NJBJ

苏地2010-B-47号地块一期工程

地下室顶板临时道路支撑排架及加固方案

南京市第八建筑安装工程有限公司

苏地2010-B-47号地块一期工程项目部

二○一二年三月

一、工程概况………………………………………………………03

二、地下室顶板施工荷载计算的依据……………………………04

三、施工准备………………………………………………………04

四、施工工艺及流程………………………………………………05

五、板面及支撑承载力计算………………………………………07

六、安全文明施工措施……………………………………………15

地库顶板临时道路支撑排架及加固方案

一、工程概况：

苏地2010-B-47号地块一期由凯威房地产开发有限公司投资建设，苏州华造建筑设计院设计，苏州永安建设监理有限公司监理，南京市第八建筑安装工程有限公司组织施工。

本工程地下室车库为现浇框架结构，顶板结构标高为-1.4M，结构层高为3.6M，根据现场施工实际情况，在原设计图纸中的消防车道的范围内设置一条6m宽临时道路（道路见附后总图），以便于各主体结构施工，预计计入临时施工道路最大荷载车辆，如混凝土搅拌车、钢筋原材料运输车为50吨，局部作为钢筋材料堆场50吨。

查《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中4.1.1条规定，满荷载300KN的消防车对地库顶板产生的均布活荷载为20KN/㎡,故50吨汽车对地库顶板产生的均布活荷载换算值为33KN/㎡。

计划对道路区域范围内的支模排架进行加密，立杆纵横向间距600MM，步距为1500mm，顶板施工完成后，道路使用期间该区域模板支撑不拆除。

临时道路局部区域有后浇带贯穿部分，在道路使用前封闭，地库顶板混凝土完成后，按设计要求做好地库顶板防水层及保护层，待砼达到设计强度后方可使用。

为有效减少汽车的等效均布荷载，待顶板砼浇筑完毕后，对临时道路的顶板覆盖40cm的土方，上面浇筑200mm厚的C25砼进行硬化，道路周边砌筑60cm高240mm砖墙，板顶填土或面层对汽车动力荷载起缓冲和扩散作用，查《荷载规范》表，覆盖40cm的土方可取动力系数为1.0，根据不同覆土厚度时的等效均布荷载调整系数，取调整系数0.92，得出50吨汽车对地库顶板产生的均布活荷载为30KN/㎡。

由于结构设计已考虑30吨消防车的行驶，本方案为加固和卸载使用（顶板加固区域平面见附图）。

。

二、地下室顶板施工荷载计算的依据：

1、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中国建筑工业出版社；

2、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中国建筑工业出版社；

3、《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社；

4、《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社；

5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204--2002）；

6、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2011）；

7、《建筑施工计算手册》（ISBN7-112-04626-2江正荣编）；

8、苏地2010-B-47号地块（一期）施工图纸。

三、施工准备

了解工程概况认真熟悉图纸，对本工程的难点认真研究，尤其是是在受到场地限止，地下室顶板无法满足施工荷载的要求时应采取必要的补强方案。

地下室顶板施工荷载或堆载过大，造成挠曲变形甚至裂缝。

为了防止在地下室顶板上过早或过多的堆放建筑材料，甚至行使重型机械设备（如砼搅拌车等），施工荷载远远大于顶板设计荷载，造成顶板挠曲变形甚至裂缝。

故本工程采用扣件钢管架支撑的方案对地下室顶板的施工荷载进行补强。

四、施工工艺及流程

本工程地下室为满铺地下室，施工荷载主要集中于地下室顶板连接体部分，钢管架支撑补强方案主要作用于连接体部分，故选用以下材料：

模板：

φ48×2.75钢管，50×100方木龙骨。

支承体系，均采用满堂钢管脚手架支撑体系。

1、搭设支模架

支撑架支承在地下室底板面上，为了充分考虑施工荷载对地下室底板结构的影响，采取加固措施，即在立柱下方铺垫方木。

满堂架立杆间距按横向间距为0.6m，纵向间距为0.6m。

纵、横向水平拉杆步距按1.5m布设，搭设要求均必须符合施工要求。

（1）、立杆垂直度，纵向偏差不大于H/200，且不大于100MM，横向偏

差不大于H/400，且不大于50MM。

（2）纵向水平杆水平偏差不大于总长度的1/300，且不大于20MM，横向水平杆水平偏差不大于10MM。

（3）脚手架的步距、立杆横距偏差不大于20MM，立杆纵距偏差不大于50MM。

2、支模架的搭设高度为板底高度扣除支模龙骨厚度的数值。

支模架搭设时应拉通线控制度并抄平检查。

3、安装龙骨

龙骨设置：

应按设计的间距，经抄平放置，保证平整和与支模架连接牢固。

4、顶板支撑

采用50×100mm木方作次肋，钢管作主肋，钢管脚手架作支撑的模板体系。

支撑系统采用扣件式及U型托结合支撑系统，立杆上设可调底座。

5、钢管支撑体系的拆除

待工程竣工收尾阶段，地下室顶板可承受施工荷载后拆除。

（1）拆除支撑架前应设警戒区，设置明显的标志，并有专人警戒。

（2）拆除顺序自上而下进行，不能上下同时作业。

（3）拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。

（4）拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣，拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解端头扣。

（5）拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。

（6）在拆架时，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。

（7）输送至地面的杆件，应及时按类堆放，整理保养。

（8）当天离岗时，应及时加固尚未拆除部分，防止存留隐患造成复岗后的人为事故。

五、板面及支撑承载力计算:

面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度，取单位宽度1m的面板作为计算单元。

一、工程属性

新浇混凝土楼板名称

地库消防车道，标高-1.40m

新浇混凝土楼板板厚（mm）

400

新浇混凝土楼板边长L（m）

9.6

新浇混凝土楼板边宽B（m）

6.6

二、荷载设计

施工人员及设备荷载标准值Q1k

当计算面板和小梁时的均布活荷载（kN/m2）

2.5

当计算面板和小梁时的集中荷载（kN）

2.5

当计算主梁时的均布活荷载（kN/m2）

2.5

当计算支架立柱及其他支承结构构件时的均布活荷载（kN/m2）

2.5

模板及其支架自重标准值G1k（kN/m2）

面板自重标准值

0.1

面板及小梁自重标准值

0.3

楼板模板自重标准值

0.5

模板及其支架自重标准值

0.75

新浇筑混凝土自重标准值G2k（kN/m3）

24

钢筋自重标准值G3k（kN/m3）

1.1

模板支拆环境不考虑风荷载

三、模板体系设计

模板支架高度（m）

3.6

立柱纵向间距la（mm）

600

立柱横向间距lb（mm）

600

水平拉杆步距h（mm）

1500

立柱布置在混凝土板域中的位置

中心对称

立柱距混凝土板短边的距离（mm）

300

立柱距混凝土板长边的距离（mm）

300

主梁布置方向

垂直楼板长边

小梁间距（mm）

300

小梁距混凝土板长边的距离（mm）

150

小梁两端各悬挑长度（mm）

300，300

设计简图如下：

模板设计平面图

模板设计剖面图（楼板长向）

模板设计剖面图（楼板宽向）

四、面板验算

面板类型

覆面木胶合板

面板厚度（mm）

15

面板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）

15

面板弹性模量E（N/mm2）

10000

根据《建筑施工模板安全技术规范》5.2.1"面板可按简支跨计算"的规定，另据现实，楼板面板应搁置在梁侧模板上，因此本例以简支梁，取1m单位宽度计算。

计算简图如下：

W＝bh2/6=1000×15×15/6＝37500mm3，I＝bh3/12=1000×15×15×15/12＝281250mm4

1、强度验算

q1＝0.9max[1.2（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4Q1k，1.35（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×（0.1+（1.1+24）×0.4）+1.4×2.5，1.35×（0.1+（1.1+24）×0.4）+1.4×0.7×2.5]×1=14.53kN/m

q2＝0.9×1.35×G1K×b=0.9×1.35×0.1×1=0.12kN/m

p＝0.9×1.3×0.7×Q1K=0.9×1.4×0.7×2.5＝2.2kN

Mmax＝max[q1l2/8,q2l2/8+pl/4]=max[14.53×0.32/8，0.12×0.32/8+2.2×0.3/4]=0.17kN·m

σ＝Mmax/W＝0.17×106/37500＝4.45N/mm2≤[f]＝15N/mm2

满足要求！

2、挠度验算

q＝（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=（0.1+（1.1+24）×0.4）×1=10.14kN/m

ν＝5ql4/（384EI）＝5×10.14×3004/（384×10000×281250）＝0.38mm≤[ν]＝l/400＝300/400＝0.75mm

满足要求！

五、小梁验算

小梁类型

方木

小梁材料规格（mm）

50×100

小梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）

15.44

小梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）

1.78

小梁弹性模量E（N/mm2）

9350

小梁截面抵抗矩W（cm3）

83.33

小梁截面惯性矩I（cm4）

416.67

因[L/la]取整-1＝[9600/600]取整-1＝15，按四等跨连续梁计算，又因小梁较大悬挑长度为300mm，因此需进行最不利组合，计算简图如下：

1、强度验算

q1＝0.9max[1.2（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4Q1k，1.35（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4×0.7Q1k]×b=0.9×max[1.2×（0.3+（1.1+24）×0.4）+1.4×2.5，1.35×（0.3+（1.1+24）×0.4）+1.4×0.7×2.5]×0.3＝4.43kN/m

因此，q1静＝0.9×1.35（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=0.9×1.35×（0.3+（1.1+24）×0.4）×0.3＝3.77kN/m

q1活＝0.9×1.4×0.7×Q1k×b=0.9×1.4×0.7×2.5×0.3＝0.66kN/m

M1＝0.077q1静L2+0.1q1活L2＝0.077×3.77×0.62+0.1×0.66×0.62＝0.13kN·m

q2＝0.9×1.35×G1k×b=0.9×1.35×0.3×0.3＝0.11kN/m

p＝0.9×1.4×0.7×Q1k=0.9×1.4×0.7×2.5＝2.2kN/m

M2＝0.077q2L2+0.21pL＝0.077×0.11×0.62+0.21×2.2×0.6＝0.28kN·m

M3＝max[q1L12/2，q2L12/2+pL1]=max[4.43×0.32/2，0.11×0.32/2+2.2×0.3]＝0.67kN·m

Mmax＝max[M1，M2，M3]＝max[0.13，0.28，0.67]＝0.67kN·m

σ＝Mmax/W＝0.67×106/83330＝8N/mm2≤[f]＝15.44N/mm2

满足要求！

2、抗剪验算

V1＝0.607q1静L+0.62q1活L＝0.607×3.77×0.6+0.62×0.66×0.6＝1.62kN

V2＝0.607q2L+0.681p＝0.607×0.11×0.6+0.681×2.2＝1.54kN

V3＝max[q1L1，q2L1+p]＝max[4.43×0.3，0.11×0.3+2.2]＝2.24kN

Vmax＝max[V1，V2，V3]＝max[1.62，1.54，2.24]＝2.24kN

τmax＝3Vmax/（2bh0）=3×2.24×1000/（2×100×50）＝0.67N/mm2≤[τ]＝1.78N/mm2

满足要求！

3、挠度验算

q=（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=（0.3+（24+1.1）×0.4）×0.3＝3.1kN/m

跨中νmax＝0.632qL4/（100EI）=0.632×3.1×6004/（100×9350×4166700）＝0.07mm≤[ν]＝l/400＝600/400＝1.5mm

悬臂端νmax＝qL4/（8EI）=3.1×3004/（8×9350×4166700）＝0.08mm≤[ν]＝l1/400＝300/400＝0.75mm

满足要求！

六、主梁验算

主梁类型

钢管

主梁材料规格（mm）

Φ48×2.75

可调托座内主梁根数

1

主梁弹性模量E（N/mm2）

206000

主梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）

205

主梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）

125

主梁截面惯性矩I（cm4）

10.04

主梁截面抵抗矩W（cm3）

4.18

1、小梁最大支座反力计算

Q1k＝2.5kN/m2

q1＝0.9max[1.2（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4Q1k，1.35（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×（0.5+（1.1+24）×0.4）+1.4×2.5，1.35×（0.5+（1.1+24）×0.4）+1.4×0.7×2.5]×0.3＝4.5kN/m

q1静＝0.9×1.35（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=0.9×1.35×（0.5+（1.1+24）×0.4）×0.3＝3.84kN/m

q1活＝0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×2.5×0.3＝0.94kN/m

q2＝（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=（0.5+（1.1+24）×0.4）×0.3=3.16kN/m

承载能力极限状态

按四跨连续梁，Rmax＝（1.143q1静+1.223q1活）L＝1.143×3.84×0.6+1.223×0.94×0.6＝3.33kN

按悬臂梁，R1＝q1l=4.5×0.3＝1.35kN

R＝max[Rmax，R1]＝3.33kN;

同理，R'＝2.5kN，R''＝2.5kN

正常使用极限状态

按四跨连续梁，Rmax＝1.143q2L＝1.143×3.16×0.6＝2.17kN

按悬臂梁，R1＝q2l=3.16×0.3＝0.95kN

R＝max[Rmax，R1]＝2.17kN;

同理，R'＝1.63kN，R''＝1.63kN

2、抗弯验算

计算简图如下：

主梁弯矩图（kN·m）

Mmax＝0.37kN·m

σ＝Mmax/W＝0.37×106/4180＝89.71N/mm2≤[f]＝205N/mm2

满足要求！

3、抗剪验算

主梁剪力图（kN）

Vmax＝3.33kN

τmax＝2Vmax/A=2×3.33×1000/391＝17.04N/mm2≤[τ]＝125N/mm2

满足要求！

4、挠度验算

主梁变形图（mm）

νmax＝0.12mm

跨中νmax=0.12mm≤[ν]=600/400=1.5mm

悬挑段νmax＝0.09mm≤[ν]=150/400=0.38mm

满足要求！

七、立柱验算

立杆稳定性计算依据

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

剪刀撑设置

普通型

立杆顶部步距hd（mm）

1500

立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a（mm）

200

顶部立杆计算长度系数μ1

1.386

非顶部立杆计算长度系数μ2

1.755

钢管类型

Φ48×2.75

立柱截面面积A（mm2）

391

立柱截面回转半径i（mm）

16

立柱截面抵抗矩W（cm3）

4.18

抗压强度设计值[f]（N/mm2）

205

1、长细比验算

顶部立杆段：

l01=kμ1（hd+2a）=1×1.386×（1500+2×200）=2633.4mm

非顶部立杆段：

l02=kμ2h=1×1.755×1500=2632.5mm

λ=l0/i=2633.4/16=164.59≤[λ]=210

长细比满足要求！

2、立柱稳定性验算

顶部立杆段：

l01=kμ1（hd+2a）=1.115×1.386×（1500+2×200）=2936.241mm

λ1＝l01/i＝2936.241/16＝183.515，查表得，φ1＝0.214

f=N/（φA）=0.9max[1.2×（0.5+（1.1+24）×0.4）+1.4×2.5,1.35×（0.5+（1.1+24）×0.4）+1.4×0.7×2.5]×0.6×0.6×1000/（0.21×391）=5.4×1000/83.67=64.58N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

非顶部立杆段：

l02=kμ2h=1.115×1.755×1500=2935.237mm

λ2＝l02/i＝2935.237/16＝183.452，查表得，φ2＝0.214

f=N/（φA）=0.9max[1.2×（0.75+（1.1+24）×0.4）+1.4×2.5,1.35×（0.75+（1.1+24）×0.4）+1.4×0.7×2.5]×0.6×0.6×1000/（0.21×391）=5.51×1000/83.67=65.89N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

八、可调托座验算

可调托座承载力容许值[N]（kN）

30

按上节计算可知，可调托座受力N＝5.4kN≤[N]＝30kN

满足要求！

六、安全文明施工措施

1、安全管理及交底：

对所有安装、拆除的操作工人均应在进场时集中进行安全“三级”教育，工人上岗前施工管理人员应先进行钢管架搭设、拆除的安全技术交底，交底应在现场进行，应有针对性，应提醒操作人员应注意的安全要点；工人上岗时应戴好安全帽、不穿拖鞋、高跟鞋、硬底鞋，高空作业时应戴牢安全带。

2、搭设钢管架时安全操作注意事项：

工作时要求思想集中，防止空中滑落；扳手等工具应拿牢或放在可靠的平面上，以防坠落伤人；在搬运材料应注意放置牢靠、不相互碰撞；钢管架各部位扣件应锁紧方能在架上操作；严格按钢管架搭设的顺序进行搭设，不得违反钢管架搭设的先后顺序；传递材料、工具不得乱扔乱抛；施工平面材料应归堆，不得随手乱放，架上不得堆大量钢管材料

3、拆除钢管支撑架时安全操作注意事项：

应在达到拆除条件时经管理人员审批并进行拆除安全交底后进行钢管支撑架的拆除工作；拆除的施工部位应设置明显的警示标志，非作业人员不得入内；拆除架体时工人应思想高度集中，高空作业必须带好安全带，严防高空坠落；严格按照钢管架拆除的顺序进行拆除，从高处往低处拆，严禁先拆底部再拆上部；在同一工作面共同施工时，工人间应相协作；每组拆除人员应有足够工作面，不得过于集中，以免互相碰撞伤人；操作平面内有洞口的应先进行洞口的防护，安全后才能操作。

施工组织设计、施工方案审批表TJ1.4

工程名称

苏地2010-B-47号地块一期工程

日期

年月日

现报上下表中的技术管理文件，请予以审批。

类别

编制人

册数

页数

施工组织设计

施工方案

张军

1

内容附后

申报简述：

根据本工程有需要并合现场总平面布置，编制此地下室顶板临时道路支撑排架加固方案，

请予以审批

申报部门（分包单位）南京市第八建筑安装工程有限公司尹山湖项目部申报人：

审核意见：

□有□无附页

总承包单位名称：

审核人：

审核日期：

年月日

审意见：

审批结论：

□同意□修改后报□重新编制

审批部门（单位）：

审批人：

日期：

年月日

注：

附施工组织设计、施工方案