车库顶板超载加固方案DOC.docx

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车库顶板超载加固方案DOC

上海市保障性住房三林基地2号地块（B1-2街坊）

车库顶板超载加固方案

上海崇明建设（集团）有限公司

2012-08-20

目录

第一节工程概况3

第二节工程难点4

第三节加固措施5

第四节超载满堂架承载计算书7

地下车库顶板施工便道加固方案

第一节工程概况

工程名称

上海市保障性住房三林基地2号地块（B1-2街坊）

建设单位

上海义品置业有限公司

勘察单位

上海岩土工程勘察设计研究院有限公司

监理单位

上海鼎颐建设监理有限公司

围护设计单位

上海岩土工程勘察设计研究院有限公司

设计单位

上海中房建筑设计有限公司

建设内容

1#、2#、3#房、地下车库

地理位置

北临芦南路，东邻幼托用地，南临B1-4地块，西临三鲁路

地下车库

框架结构

-1F；3993.60m2

基础形式

桩筏基础

总建筑面积

41250.84m2

地下车库

C30P6

基础、梁、板、墙、柱

地下车库为全埋式地下车库，框架结构，抗震等级四级，地下共一层，层高3.7m，屋面为种植屋面，覆土厚度600、900、1200，室外地坪（含种植屋面及车行道）标高-0.300m。

顶板厚度250，局部300，主要框梁截面尺寸250×800、400×900、400×1200，墙板厚度300。

第二节工程难点

1、设计荷载：

1作用在顶板上的荷载除顶板至设计室外地坪标高的覆土以外，其它均为活荷载。

2种植屋面：

顶板均布活荷载标准值不大于5.0KN/m2,严禁超载，

3车道及消防登高：

顶板上方室外地面允许最大活荷载为20KN/m2。

2、施工荷载

因施工场地的限制，施工车辆需进入地下车库顶板，本工程按计划顶板养护28天后通行施工车辆，最重施工车辆（砼搅拌车55吨考虑），在地下车库顶板面施加的均布荷载为550÷（2.5×8.375）=26.27KN/m2。

3、加固原因：

设计最大活荷载只能达到20KN/m2，未满足施工最大活荷载要求（相差6.27KN/m2），经与本工程设计单位（上海中房建筑设计有限公司）联系，不再对结构进行补强设计，故施工中需要采取加固措施。

第三节加固措施

恒载（包括梁板自重、覆土自重等）+20KN活载全部由结构承载，超出设计部分活荷载6.27KN仍由满堂支架承载。

钢管脚手架进行支撑来加固车库顶板。

顶板上施工道路定位详见附图。

1、满堂支架、模板拆除时间：

地下车库框梁主要计算跨度8.100m，大于8m，按《混凝土结构工程施工质量验收规范》4.3.1条要求，底模拆除时的砼同条件试块强度达到100%设计强度，即C30。

2、施工便道处支架模板保留

拆除满堂支架时，施工便道处支架应保留，防止机械车辆超载影响结构安全，即施工便道处顶板支架立杆（含梁板模板、主次梁木方钢管等）保留，横向扫地杆、水平牵杆拆除后应即时换上与保留立杆、纵向水平杆扣件连接拉通。

3、后浇带处采用门式支架搭设，门式支架拆除时间为后浇带封闭砼达到设计强度（时间约为顶板砼浇筑日期+60天封闭+28天养护），且保留施工便道部位支架，做法如下：

第四节超载满堂架承载计算书

车辆超载模板（扣件式）计算书

一、工程属性

新浇混凝土楼板名称

车库顶板超载6.27KN

超载相当于楼板板厚（mm）

250

新浇混凝土楼板边长L（m）

8

新浇混凝土楼板边宽B（m）

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）

1.5

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）

1

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

超载

25*0.25

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）

800

立柱横向间距lb（mm）

800

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）

400

立柱距混凝土板长边的距离（mm）

200

主梁布置方向

平行楼板长边

小梁间距（mm）

300

小梁距混凝土板短边的距离（mm）

100

小梁两端各悬挑长度（mm）

200，200

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）×0.25）+1.4×2.5，1.35×（0.1+（1.1+24）×0.25）+1.4×0.7×2.5]×1=10.04kN/m

q2＝0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.1×1=0.11kN/m

p＝0.9×1.3×Q1K=0.9×1.4×2.5＝3.15kN

Mmax＝max[q1l2/8,q2l2/8+pl/4]=max[10.04×0.32/8，0.11×0.32/8+3.15×0.3/4]=0.24kN·m

σ＝Mmax/W＝0.24×106/37500＝6.33N/mm2≤[f]＝15N/mm2

满足要求！

2、挠度验算

q＝（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=（0.1+（1.1+24）×0.25）×1=6.38kN/m

ν＝5ql4/（384EI）＝5×6.38×3004/（384×10000×281250）＝0.24mm≤[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[B/lb]取整＝[6000/800]取整＝7，按四等跨连续梁计算，又因小梁较大悬挑长度为200mm，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）×0.25）+1.4×2.5，1.35×（0.3+（1.1+24）×0.25）+1.4×0.7×2.5]×0.3＝3.08kN/m

因此，q1静＝0.9×1.2（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=0.9×1.2×（0.3+（1.1+24）×0.25）×0.3＝2.13kN/m

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

M1＝0.077q1静L2+0.1q1活L2＝0.077×2.13×0.82+0.1×0.94×0.82＝0.17kN·m

q2＝0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.3×0.3＝0.1kN/m

p＝0.9×1.4×Q1k=0.9×1.4×2.5＝3.15kN/m

M2＝0.077q2L2+0.21pL＝0.077×0.1×0.82+0.21×3.15×0.8＝0.53kN·m

M3＝max[q1L12/2，q2L12/2+pL1]=max[3.08×0.22/2，0.1×0.22/2+3.15×0.2]＝0.63kN·m

Mmax＝max[M1，M2，M3]＝max[0.17，0.53，0.63]＝0.63kN·m

σ＝Mmax/W＝0.63×106/83330＝7.58N/mm2≤[f]＝15.44N/mm2

满足要求！

2、抗剪验算

V1＝0.607q1静L+0.62q1活L＝0.607×2.13×0.8+0.62×0.94×0.8＝1.5kN

V2＝0.607q2L+0.681p＝0.607×0.1×0.8+0.681×3.15＝2.19kN

V3＝max[q1L1，q2L1+p]＝max[3.08×0.2，0.1×0.2+3.15]＝3.17kN

Vmax＝max[V1，V2，V3]＝max[1.5，2.19，3.17]＝3.17kN

τmax＝3Vmax/（2bh0）=3×3.17×1000/（2×100×50）＝0.95N/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）×0.25）×0.3＝1.97kN/m

跨中νmax＝0.632qL4/（100EI）=0.632×1.97×8004/（100×9350×4166700）＝0.13mm≤[ν]＝l/400＝800/400＝2mm

悬臂端νmax＝qL4/（8EI）=1.97×2004/（8×9350×4166700）＝0.01mm≤[ν]＝l1/400＝200/400＝0.5mm

满足要求！

六、主梁验算

主梁类型

钢管

主梁材料规格（mm）

Ф48×3

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）

10.78

主梁截面抵抗矩W（cm3）

4.49

1、小梁最大支座反力计算

Q1k＝1.5kN/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）×0.25）+1.4×1.5，1.35×（0.5+（1.1+24）×0.25）+1.4×0.7×1.5]×0.3＝2.87kN/m

q1静＝0.9×1.35（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=0.9×1.35×（0.5+（1.1+24）×0.25）×0.3＝2.47kN/m

q1活＝0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×1.5×0.3＝0.57kN/m

q2＝（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=（0.5+（1.1+24）×0.25）×0.3=2.03kN/m

承载能力极限状态

按四跨连续梁，Rmax＝（1.143q1静+1.223q1活）L＝1.143×2.47×0.8+1.223×0.57×0.8＝2.81kN

按悬臂梁，R1＝q1l=2.87×0.2＝0.57kN

R＝max[Rmax，R1]＝2.81kN;

同理，R'＝1.88kN，R''＝1.88kN

正常使用极限状态

按四跨连续梁，Rmax＝1.143q2L＝1.143×2.03×0.8＝1.86kN

按悬臂梁，R1＝Rmaxl=1.86×0.2＝0.37kN

R＝max[Rmax，R1]＝1.86kN;

同理，R'＝1.24kN，R''＝1.24kN

2、抗弯验算

计算简图如下：

主梁弯矩图（kN·m）

Mmax＝0.56kN·m

σ＝Mmax/W＝0.56×106/4490＝125.62N/mm2≤[f]＝205N/mm2

满足要求！

3、抗剪验算

主梁剪力图（kN）

Vmax＝4.27kN

τmax＝2Vmax/A=2×4.27×1000/424＝20.14N/mm2≤[τ]＝125N/mm2

满足要求！

4、挠度验算

主梁变形图（mm）

νmax＝0.77mm

跨中νmax=0.32mm≤[ν]=800/400=2mm

满足要求！

七、立柱验算

钢管类型

Ф48×3

立柱截面面积A（mm2）

424

立柱截面回转半径i（mm）

15.9

立柱截面抵抗矩W（cm3）

4.49

抗压强度设计值[f]（N/mm2）

205

λ＝h/i＝1500/15.9＝94.34≤[λ]＝150

满足要求！

查表得，φ＝0.67

f=N/（φA）=0.9max[1.2×（0.75+（1.1+24）×0.25）+1.4×1,1.35×（0.75+（1.1+24）×0.25）+1.4×0.7×1]×0.8×0.8×1000/（0.67×424）=6.03×1000/285.35=21.12N/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＝6.03kN≤[N]＝30kN

满足要求！

结论和建议：

计算结果满足要求。

附图：

顶板排架支模示意图