车库顶板堆载方案.docx
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车库顶板堆载方案.docx
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车库顶板堆载方案
车库顶板堆载方案
本工程施工场地非常窄小,北侧紧靠高压线、南侧与拓达施工的别墅区相邻,西侧与海博施工的高层二期工程相邻。
现场场地紧缺,所以钢筋、木料、钢管、水电材料堆放场等均须设置在车库顶板上。
但因该些堆场均存在一定荷载,为保证结构安全,现对车库顶板进行验算:
一、工程概况
1、工程概况
万科·北部新区高层一期5、6、7号楼工程位于重庆市北部新区高新园人和组团,场地东侧为金开大道,北有中国人民武装警察部队重庆市总教导大队,西南及西、北有通往渝北礼嘉的道路,交通较为便捷。
工程由5、6、7号三栋塔楼及地下车库组成,总建筑面积约76000㎡,三栋塔楼为地上34层,剪力墙结构。
地下建筑面积15846.48㎡,地下2层,框架结构,车库板、梁、柱混凝土等级均为C35,车库顶板采用主次梁结构,主梁最大间距为6.3m,次梁间距为1.9m,板厚160mm。
本工程由万科(重庆)房地产有限公司投资建设,中国机械工业第三设计研究院设计,重庆南江地质工程勘察院地质勘察,新鲁班工程监理有限责任公司监理,中天建设集团西南公司组织施工。
2、设计数据:
地下室顶板板厚:
160mm
主梁最大间距为6.3m
次梁间距为1.9m
顶板上设计回填土厚度为1.5m
活动荷载:
2.5KN/m2
车道设计荷载:
21KN/m2
3、原设计承载能力计算
1)查《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附录表A中A.1.4得:
粘土自重为18KN/m3
2)车库顶板覆土1.5M每平方米荷载:
18KN/m3×1.5M=27KN/m2
3)车库顶板可承受荷载为(非消防车道):
27KN/m2+(活动荷载2.5KN/m2)=29.5KN/m2
4)车库顶板可承受荷载为(消防车道):
27KN/m2+(车道设计荷载:
21KN/m2)=48KN/m2
二、编制依据
1、本工程的建筑施工图、结构施工图、施工组织设计;
2、《建筑施工计算手册》江正荣著;
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001;
4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001;
5、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002;
6、《混凝土结构工程施工质量验规范》(GB50204-2002)
7、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
8、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80)
9、《碳素钢结构》GB700-2006中国计划出版社
10、《钢管脚手架扣件》GB15831-1995
三、车库顶板承载验算
(一)车库顶板行车验算
因材料运输车辆(木料、钢管、水电材料等运输车辆)须在车库上行走,故将施工临时道路安排在消防车道上。
因钢筋运输车辆暂不让行走在车库顶板上。
1、计算
1)选重量最大的运输钢管的货车进行计算:
货车总重约(车和货)400KN。
2)根据《建筑结构荷载规范》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:
(1)bcy=bty+2S+h
=0.5+0.2×0+0.16(车轮宽bty选500mm,板厚160mm,无垫层S不计)
=0.66m
(2)当bcx≥bcy,bcy≤0.6L,bcx≤L时;
b=bcy+0.7L
=0.66+0.7×1.9(次梁间距L为1.9m)
=1.99m
(3)有效载荷面积
s=b×L
=1.99×1.90
=3.781m2
3)局部荷载分布的压强
(车货总重400KN)/(4个车轮)/(有效面积3.781m2)=26.448KN/m2
2、验算
车库顶板行车验算:
(400KN车重荷载26.448KN/m2)<(顶板可承受荷载29.5KN/m2),符合顶板承载要求。
根据结果显示,运输车辆不在消防车道上行走也不超过设计要求,但运输车辆总重不宜超过400×0.8=320KN。
(二)后浇带行车验算
因车库顶板有多条后浇带,其中后浇带宽1000mm,故需用16#工字钢架设在后浇带上以便过车。
选重量最大的运输钢管的货车进行计算:
货车总重约(车和货)400KN;假设车轮只压在一条工字钢上(荷载全部作用在一条工字钢上),现对16#工字钢承载力进行计算:
1、构件参数:
抗震调整系数γRE:
0.75
热轧普通工字钢:
I16
钢材牌号:
Q235
钢材强度折减系数:
1.00
腹板厚度:
tw=6.00mm
毛截面面积:
A=26.11cm2
截面惯性矩:
Ix=1127.00cm4
半截面面积矩:
Sx=80.80cm3
回转半径:
ix=6.57cm;iy=1.89cm
截面模量:
Wx=140.90cm3;Wy=21.10cm3
截面模量折减系数:
0.95
净截面模量:
Wnx=133.85cm3;Wny=20.05cm3
受压翼缘自由长度:
l1=2.00m
截面塑性发展系数:
γx=1.05;γy=1.05
2、构件承载力
构件截面的最大厚度为9.90mm,根据表3.4.1-1,f=215.00N/mm2,fv=125.00N/mm2
根据GB/T700-1988及GB/T1591-1994,fy=235.00N/mm2
弯曲正应力控制的单向弯矩设计值
Mx1=1.00×f×Wnx×γx=1.00×215.00×133.85×103×10-6×1.05=30.22kN·m
只承受与腹板平行的剪力时,可承受的剪力设计值
Vmax=
整体稳定控制的单向弯矩承载力设计值(绕x-x轴)
简支梁I16,钢号Q235,受压翼缘自由长度l1为2.00m,
跨中无侧向支承,集中荷载作用在上翼缘,查表B.2,并插值计算,得轧制普通工字钢简支梁的ϕb为2.000
ϕb>0.6,根据(B.1-2)式,得
整体稳定控制的单向弯矩承载力设计值(绕x-x轴):
Mx2=1.00×f×ϕb×Wx/1000.=1.00×215.00×0.929×140.90/1000.=28.14kN·m
综上,可承受与腹板平行的剪力设计值为104.61kN
每个车轮带给工字钢的荷载为:
400/4=100KN<104.61kN
符合工字钢承载要求!
车辆可以安全通过。
(三)钢筋堆场的堆载验算
1、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)车库受到的压力:
25/2=12.5KN/m2
4)验算
(圆盘一级荷载为12.5KN/m2)<(顶板可承受荷载29.5KN/m2),符合顶板承载要求。
不应超过1盘钢筋,不能叠放。
2、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)工字钢架放置如下图示:
为保证结构安全,我部将钢筋堆放架设置在车库顶板次梁位置上,间隔同次梁,为1.9米(次梁尺寸为300X600MM),,
4)现假设平均每格堆放7扎钢筋,每一格架子底梁受到重量为:
2.78×7×1.9/0.95=38.92KN/M>27KN/M,所以必须用Φ48×3.2钢管进行回顶加固。
5)由混凝土楼板下面的支撑系统承受的荷载主要为:
梁自重:
0.3×0.6×25=4.5KN/M
板自重:
0.16×(1.9-0.3)×25=6.4KN/M
钢筋荷载:
38.92-27=11.92KN/M
(1)对梁进行回顶加固的钢管间距为500mm,并设置三道水平横杆,步距1.6m。
按连续梁计算:
几何数据图
因在车库内加固,不受风影响,故不计算风荷载:
全部恒载×恒载分项系数+全部活载×活载分项系数
=1.2×(4.5+6.4)+1.4×11.92=29.768KN/M
经计算出:
弯矩图
支撑钢管的最大应力σ=M/W=760000/4730=160.68N/mm2;
支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值160.68N/mm2<支撑钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
(2)立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
σ=N/(φA)≤[f]
其中N----立杆的轴心压力设计值(kN):
N=29.768×0.5=14.88kN;
φ----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=1.59cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.5cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=4.73cm3;
σ--------钢管立杆受压应力计算值(N/mm2);
[f]----钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
L0----计算长度(m);
根据《扣件式规范》,立杆计算长度L0有两个计算公式L0=kuh和L0=h+2a,为安全计,取二者间的大值,即L0=max[1.155×1.7×1.6,1.6+2×0.1]=3.141;
k----计算长度附加系数,取1.155;
μ----考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,取1.7;
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m;
得到计算结果:
立杆计算长度L0=3.141;
L0/i=3141/15.9=197;
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.186;
钢管立杆受压应力计算值;σ=14880/(0.186×450)=177.78N/mm2;
立杆稳定性计算σ=177.78N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(四)钢管堆载验算
1、计算
1)算钢管理论重量得Ф48×3.5钢管每米自重:
0.0384KN/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1M高钢管,其重量为:
(0.0384KN/M)×(675根)=25.92KN/M2
2、验算
(1.5M高钢管荷载为25.92KN/M2)<(顶板可承受荷载29.5KN/m2),符合顶板承载要求。
(五)方木、板堆载验算
1、计算
1)查《建筑结构荷载规范》GB50009-2001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:
(29.5KN/m2)/(4KN/m2)=7.375m
2、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7.375m),符合顶板承载要求。
四、加固构造要求
主要对钢筋原料堆放场地、成品堆放场地进行加固:
1、车库顶板框架主、次梁:
梁下立杆间距均为500mm;
2、车库顶板:
板下立杆间距均为700mm;
3、横杆支撑:
框梁、次梁、板均为三道(地面上翻200mm一道,梁、板顶下翻300mm一道,上下水平撑支1/2处一道)。
均用直角扣件紧固,立杆上下均用丝杠调节托,托顶木方,上下顶紧,确保支撑能完全受力。
严禁错位单扣件搭接。
五、监督与监测措施
1、施工过程严禁各项荷载超标,做好过程监督。
2、在各上车库顶板的车必须进行过磅,控制车总重量不超过400KN的才能上车库顶板。
3、钢筋堆场的圆盘不能叠放,直条每格堆放不超过7捆。
4、钢管计算高度不超过1.5米,现场堆放高度要求不超过1.2米。
5、为防止高空作业,方木、板等堆放高度要求不超过2米。
6、对各施工区域、各材料堆放区挂明显的限载标示牌,内容包括数据、高度等。
7、每周对车库顶板面、板底、框架梁、支撑系统进行监测。
发现结构异常就立刻对顶板进行卸荷,并请有资质单位对其进行检测,严重专项方案必须进行补强。
并不再使用该地方作为施工场地。
六、安全保证措施
1、安装和拆除支撑时,操作人员应配戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
安全帽和安全带应定期检查,不合格者严禁使用。
2、脚手架钢管质量应符合现行国家标准《碳素钢结构》GB700-2006中Q235-A级钢的规定;钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用的钢管要有出厂合格证。
钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件,应符合规范《钢管脚手架扣件》GB15831-1995的要求,由有扣件生产许可证的生产厂家提供,无裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷,扣件的规格应与钢管相匹配,贴和面应平整,活动部位灵活,夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。
钢管螺栓拧紧力矩达65N·m时不得破坏。
扣件按现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB15831-1995的规定抽样检测。
安装前应对所用部件进行认真检查,不符合要求者不得使用。
3、施工过程中应经常对下列项目进行检查:
1)垫木应满足设计要求。
2)底座位置应正确,顶托螺杆伸出长度应符合规定。
3)立杆的规格尺寸和垂直度应符合要求,不得出现偏心荷载。
4)扫地杆、水平拉杆等的设置应符合规定,固定应可靠。
4、作业时,钢管和配件不得随意堆放,钢管应放平放稳,严防滑落。
脚手架或操作平台上临时堆放的钢管不宜超过3层,连接件应放在箱盒或工具袋中,不得散放在脚手板上。
5、施工用的临时照明和行灯的电压不得超过36V;若为满堂支架、钢支架及特别潮湿的环境时,不得超过12V。
照明行灯及机电设备的移动线路应采用绝缘橡胶套电缆线。
7、安装高度在2m及其以上时,应遵守国家现行标准《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80)的有关规定施工。
8、加固区域边缘用钢管栏杆围护,以防止加固体系被破坏。
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