某工程无梁板顶板行车加固方案.docx
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某工程无梁板顶板行车加固方案.docx
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一、编制依据
1、《某建筑及结构施工图纸》
2、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)
3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)
4、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2013)
5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
6、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
7、《公路涵桥设计通用规范》(JTGD60-2015)
8、《建筑施工手册》第五版
9、清华大学结构力学求解器
10、参考杂志《四川建筑》第28卷6期工程结构《无梁楼盖地下室顶板消防车活荷载取值的探讨》
二、工程概况
序号
项目
内容
1
工程名称
2
工程地址
3
建设单位
4
设计单位
5
监理单位
6
质量监督单位
7
施工单位
8
合同工期
9
合同质量目标
本工程南邻于家xxx小区,北邻xxx路主干道绿化带,西邻xx路,东邻规划道路。
工地设置大门两个,位于北侧及西侧。
本工程基坑为深基坑,北侧红线距基坑边线约12米,为办公区及管理人员生活区所在区域,其余各侧红线距基坑边线均约为2.5~7米,为了保证二次结构及装饰装修过程中垂直运输问题,故考虑地下室顶板设置材料堆场并地下室挡土墙外回填,采用规划小区道路及消防通道作为施工道路。
本工程地下室施工即将完毕,挡墙外侧的土方提前回填,以及二次砌体的插入,施工现场的场地比较狭小,钢筋加工房需要转至屋面,为了配合土方回填和砌体施工的顺利进行,需要在屋面上行成施工道路,以供施工材料的顺利转运。
对于回填土、挖机、上屋面的材料车、钢筋加工房等的布置和荷载情况进行分析,以保证本工程主楼结构施工时材料的正常运输、堆码、加工和使用,特出此方案。
(砂浆罐及施工电梯基础加固方案另详见各专项方案)
三、平面布置及荷载分析
1、平面布置:
为了保证二次结构及装饰装修过程中运输问题,地下室挡土墙外侧土方回填完成后将在地下室顶板上进行行车,并堆载主体结构、二次结构以及装饰装修所用建筑材料。
我项目部在综合考虑主楼结构施工以及主楼装饰装修施工的条件下,施工总平面图进行部署和安排,具体见附图一。
2、荷载分析:
挡墙外侧土方回填完毕后需在地下室顶板形成一条施工道路,屋面的荷载如下:
行车荷载:
混凝土罐车:
考虑一车12m3混凝土,其罐车自重=13.5T
混凝土重量=2.5×12=25T
总重量:
13.5+25=48.5T
干混砂浆罐车:
考虑30t干混砂浆运输车,其车自重:
13.7T
总重量:
30+13.7=43.7T
钢筋车:
考虑为30T,其车自重:
17.5T
总重量:
30+17.5=47.5T
综上考虑,其形车重量需至少考虑到50T。
材料堆场荷载:
钢筋:
标准层一层钢筋用量约90T,考虑备两层钢筋用量。
其钢筋堆场钢筋重量:
180T,按照均布荷载考虑为:
180×10/54=33.3kN/m2(堆场按6X9考虑)
钢筋半成品堆场同钢筋堆场考虑为:
33.3kN/m2
装修材料考虑为:
17.5kN/m2
钢筋加工场考虑为:
10×10/60=1.7kN/m2
模板加工场考虑为:
10×10/60=1.7kN/m2。
周转材料考虑为:
10kN/m2
干混砂浆罐:
单独编制基础及支撑措施方案。
3、堆场高度分析
3.1无支撑时
普通顶板承压:
因覆土1.5米厚,查《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录表A中A.1.4得:
粘土自重为18KN/m3,普通顶板能承压静荷载等效覆土荷载18X1.5=27KN/m2;活荷载取总说明顶板活荷载4KN/m2。
故普通顶板能承压27+4=31KN/m2(保守计算,不考虑荷载系数)
消防通道承压取值为保守计算同普通顶板承压,下列材料为荷载计算高度,实际施工应与安全高度取最小值。
(1)钢筋:
钢自重:
78.5KN/m3;
1m3的钢筋堆中钢材的体积为0.9m3,所以钢筋堆放自重为70.65KN/m3;
钢筋堆放高度:
31/70.65=0.44m;
(2)加气砖:
加气砖自重:
5.5KN/m3;
堆放高度:
31/5.5=5.64m;
(3)水泥砖:
空心砖自重:
19.8KN/m3;
堆放高度:
31/23.6=1.57m;
(4)半成品堆场:
半成品堆放高度=1.5×钢筋堆放高度,1.5×0.44=0.66m
(5)模板:
模板自重:
0.09KN/m2(按15mm计);
新模板堆放高度:
31/0.09*0.015=5.17m;
(6)木方:
木方自重:
9KN/m3;
堆放高度:
31/9=3.44m;
(7)盘圆钢
盘圆钢外径:
1.2m;内径:
0.8m;
盘圆钢重:
(1.22-0.82)×78.5/1.2=26.2KN/m2<31KN/m2<26.2*2=52.4KN/m2,所以只能堆放一排。
盘圆钢下垫50mm×100mm的木条,间距400mm,木条伸出宽度0.4L,如图:
(8)钢管:
钢管折算自重:
26.943KN/m3;
钢管堆放高度:
31/26.943=1.15m;
3.2加支撑时
立杆纵距900,立杆横距900,横杆间距1500。
(查施工手册,立杆容许荷载26.8KN)
承压强度:
31×1.2+26.8/(0.9×0.9)=70.29KN/m2;
(1)、钢筋:
钢自重:
78.5KN/m3;
1m3的钢筋堆中钢材的体积为0.92m3,所以钢筋堆放自重为72.34KN/m3;
钢筋堆放高度:
70.29/72.34=0.97m;
(2)、加气砖:
加气砖自重:
5.5KN/m3;
堆放高度:
70.29/5.5=12.78m;
超过安全高度,故选用不加支撑;
(3)、水泥砖:
空心砖自重:
19.8KN/m3;
堆放高度:
70.29/19.8=3.55m;
超过安全高度,故选用不加支撑;
(4)、半成品堆场:
半成品堆放高度=1.5×钢筋堆放高度,1.5×0.97=1.455m
超过人员操作高度,现场分散堆放,按不加支撑考虑;
(5)、模板:
模板自重:
0.09KN/m2(按15mm计);
新模板堆放高度:
70.29/0.09*0.015=11.72m;
超过安全高度,故选用不加支撑;
(6)、盘圆钢
盘圆钢外径:
1.2m;内径:
0.8m;
盘圆钢重:
(1.22-0.82)×78.5/1.2=52.291KN/m2<70.29KN/m2;
堆放一排时,盘圆钢下垫50mm×100mm的木方,间距400mm;
堆放两排时,盘圆钢下垫50mm×100mm的木方,间距400mm,且木方伸出宽度0.4L,如图:
(7)、钢管:
钢管折算自重:
26,943KN/m3;
钢管堆放高度:
70.29/26.943=2.609m;
堆码高度限制表
材料
屋面承压
堆放高度
钢筋原材
70.29KN/m2
0.97m
加气砖
31KN/m2
5.64m(不得超过2m)
水泥砖
31KN/m2
1.65m
半成品
31KN/m2
0.66m
钢管
31KN/m2
1.15m
木方
31KN/m2
3.44m(不得超过2m)
模板
31KN/m2
5.17m(不得超过2m)
盘圆钢
70.29KN/m2
两层
4、顶板行车荷载分析
4.150T行车作用下楼面等效均布荷载的确定
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中规定了300KN消防车活荷载标准值,但对于柱网小于6M×6M的无梁楼盖板没有给出活荷载标准值,且本工程选用500KN的同型汽车无法套用,故将车轮的局部荷载按结构效应的等效原则,换算成均布荷载进行计算。
由于无梁楼盖板是柱支撑体系,并且在每个方向上都是考虑全部活荷载作用,不考虑荷载分配,因此在两个方向都按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录CC.0.4(如下式)进行计算,并取两个方向的等效活荷载的最大值作为最后的等效荷载:
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,取最大板跨距8000mm;
b——板上荷载的有效分布宽度,按本附录CC.0.5确定;
Mmax——简支单向板的绝对最大弯矩,按设备的最不利布置确定。
按砂车后车轮作用在跨中考虑且单车通行,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,按《公路涵桥设计通用规范》JTGD60-2015中300KN车轮重力分布,前轮不计作用荷载(偏安全考虑),中、后车轮作用荷载取500KN。
详附图(参照JTGD60-2015)按300KN(双桥)取模型,汽车的平面布置图如下所示:
按结构最不利的布置位置且按长跨计算。
弯矩图如下:
Mmax=825KN·m(取最大跨度L=8m)
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录CC.0.5.1
bcx、bcy取值为:
bcx=btx+2S+h=1.4+0.6+0.25=2.25m(无垫层,S取0)
bcy=bty+2S+h=1.8+0.2+0.25=2.25m(无垫层,S取0)
bcx≥bcy,bcy≤0.6L,bcx≤L时
b=bcy+0.7L,(偏安全考虑取L=6.2m)
b=2.25+0.7×6.2=6.59(b/2=1.8>d=0.75,故不予以折减)
qe=8Mmax/bL2=(8×825)/(5.87×6.22)=29.25KN/m2×1.2=35.10KN/m2(考虑动荷载)
4.2满堂支撑架稳定性验算
偏安全考虑,不计算顶板承载能力,现场根据实际情况顶撑架体的立杆纵、横向间距按800×800设置,水平杆步距为1500,根据《建筑施工计算手册》得知每根ø48×3.0的钢管立杆容许荷载[N]=26.8kN;计算单元为(2.4m×2.4m=5.76m2)共计9根立杆如下图所示:
因为地下室支撑架,故不考虑风荷载。
每根立杆的实际承载力N=35.10kN/m2×5.76m2÷9=22.464kN<[N]=26.8kN满足要求。
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=35.10kN×0.036=12.636kN
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;
A——立杆净截面面积,A=4.239cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3;
[f]——钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.2m;
h——最大步距,h=1.50m;
l0——计算长度,取1.500+2×0.2=1.900m;
λ——由长细比,为1900/16.0=118.75<210满足要求!
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.391;
经计算得到σ=12636/(0.391×424)=76.22N/mm2;
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
4.3后浇带行车验算
因车库顶板有多条后浇带,其中后浇带宽800mm,故需用16#工字钢架设在后浇带上以便过车。
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