地庫頂板上設臨時通道的加固方案316

1、地庫頂板上設臨時通道的加固方案 2017年3月 沈陽騰越技術管理中心 目前碧桂園項目高層之間設計通常有大面地下車庫相通，我們在主體施工過程中，就需在地下室頂板上布置臨時作業(yè)場和臨時行車道。施工期間的荷載遠大于設計活荷載，需對布置鋼筋加工區(qū)及材料堆場位置及施工道路部位的車庫頂板進行回頂支撐加固并在臨時行車道底部進行鋼管腳手架回頂以保證安全，便于施工。注意：現場地庫頂板堆放材料時，不要超過4KN/，可不做回頂。一、常見問題問題關鍵：地庫頂板的主要荷載、最大荷載就是滿載的汽車二、編制思路1.汽車的荷載傳遞到路面的分析 公路橋函類設計規(guī)范2.頂板承受的荷載組合及受力分析 建筑結構荷載規(guī)范3.荷載通過其

2、他構件傳遞到地基的受力分析 跟據傳遞荷載的構件材質，選擇： 建筑施工模板安全技術規(guī)范 鋼結構設計規(guī)范三、編制依據 建筑結構荷載規(guī)范GB50009-20123 建筑施工模板安全技術規(guī)范JGJ162-20084 公路橋涵設計通用規(guī)范JTJ0212注意：方案中安全設計驗算時，不是規(guī)范性文件和施工圖不能作為編制依據。 施工圖紙1 一、工程概況 某工程車庫為現澆框架結構，頂板結構的凈高3.65m。頂板厚0.3(0.35/0.4)m，梁板最大跨度8m。根據現場施工實際要求，需在地下室頂板上設計臨時行車道，并在臨時行車道底部采用扣件式鋼管腳手架回頂（詳見下圖）以保證安全，便于施工。四、案例分析 二、荷載計算

3、四、案例分析 （一）荷載取值：常用工程車輛中，由于考慮支撐系統(tǒng)經濟性，鋼筋運輸車載貨超過50T的不能上底庫頂板。以經常進現場的砼攪拌運輸車為最大荷載進行計算。四、案例分析 二、荷載計算 （一）荷載取值 1、混凝土攪拌運輸車按裝12立方米車考慮，混凝土罐車自重約20噸，12立方米混凝土按30噸計，合計50噸*1.1（安全系數），取55噸。因混凝土運輸車最重，以下按罐車作用下驗算樓面等效均布活荷載。 （二）結構驗算 1、根據公路橋涵設計通用規(guī)范JTJ021內表4.3.1-2的汽車荷載主要技術指標說明，臨時通道按車道荷載計算，汽車荷載的傳遞是通過輪胎到路面。 四、案例分析四、案例分析 2、根據上面規(guī)

4、范規(guī)定，按砼運輸車后車輪作用在跨中考慮，后輪均作用在一個共同的平面上，單側雙輪胎著地尺寸為0.6m0.2m2，后車輪作用荷載取50T，前車輪作用荷載不計，（偏安全考慮）。55T汽車的平面尺寸布置圖如下所示：四、案例分析 3、 根據建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012附錄C.0.2：連續(xù)梁板的等效均布活荷載，可按單跨簡支計算。但計算內力時，仍應按連續(xù)考慮。 根據建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012附錄C.0.4：單向板上局部荷載（包括集中荷載）的等效均布活荷載qe，可按下列規(guī)定計算：板的跨度確定度，按本附錄板上荷載的有效分布寬利布置確定彎矩，按設備的最不簡支單向板的絕對最大lCbMblM

5、qe5 . 0 .8max2max四、案例分析m1 . 328 . 18275kn2kn550F.11081 . 32753 . 13 . 1max）（這里，車輪中心距板邊的長度這里汽車車輪傳遞的荷載，aaFmknmknFaM3.1Mmax值確定：在頂板上的汽車通過輪胎接觸面?zhèn)鬟f荷載方式，可視為集中荷載作用在頂板上。根據結構靜力計算公式（簡支梁的內力和撓度） （動力系數取為1.3，荷載規(guī)范21頁)，注：汽車荷載單位換算：55T=550KN四、案例分析3.2 b值確定：單向板局部荷載的有效分布寬度b，可按下列規(guī)定計算：3.2.1 當具備何在作用面的長邊平行于板跨時簡支板上的有限分布寬度b為： 當

6、bcxbcy，bcy2.2l，bcxl時:lbbcy7 . 0四、案例分析3.2.2 當具備何在作用面的長邊平行于板跨時簡支板上的有限分布寬度b為：當bcxbcy，bcy2.2l，bcxl時:lbbcy73. 032四、案例分析 注：汽車是移動荷載，所以以上兩種條件下的b值都需要驗算，取最小值。為板的厚度為墊層厚度的寬度為荷載作用垂直于板跨的寬度為荷載作用平行于板跨。其中分別取于板跨的計算寬度荷載作用面平行和垂直、hsbbhsbbhsbbbbtytxtycytxcxcycx:2,222ebbbe計算：度應予以折減，按下式時，荷載的有效分布寬當兩個局部荷載相鄰且 四、案例分析2221/21.33

7、817. 411088max817. 428 . 1254. 622m8 . 154. 6873. 07 . 07 . 0,6 . 0,7 . 03 . 022 . 05 . 13 . 026 . 0mknblMqmebbmlbblblbbbmbmbecycxcycycxcycx按下式計算：度應予以折減，時，荷載的有效分布寬兩個車輪荷載相鄰時：當 3.2.3第一種條件下b值：四、案例分析 3.2.4第二種條件下計算：2222/09.22884.612098max884.6873.05 .13273.032,2 .2,5 .13 .026 .07 .03 .022 .0mknblMqmlbblb

8、lbbbmbmbecycxcycycxcycx時：當3.3 qe1 qe2，取qe=33.21kn/m2現場根據實際情況，采用與模板支撐系統(tǒng)相同的木方+鋼管腳手架支撐結構傳遞荷載。四、案例分析4.支撐系統(tǒng)安全計算4.1計算參數:鋼管強度為205.0 N/mm2，鋼管強度折減系數取1.00。模板支架搭設高度為3.65m，立桿的縱距 b=0.70m，立桿的橫距 l=0.70m，立桿的步距 h=1.50m。木方5080mm，間距200mm，木方剪切強度1.3N/mm2，抗彎強度15.0N/mm2，彈性模量9000.0N/mm2。梁頂托采用雙鋼管483.5mm。木方自重0.20kN/m2，汽車等效均布

9、荷載33.21kN/m2?？奂嬎阏蹨p系數取1.00。四、案例分析 圖1 樓板支撐架立面簡圖 圖2 樓板支撐架荷載計算單元4.2 按照模板規(guī)范4.3.1條規(guī)定確定荷載組合分項系數如下：由可變荷載效應控制的組合 S=1.2(33.21+0.20)=40.092kN/m2由永久荷載效應控制的組合S=1.3533.21=44.833kN/m2由于永久荷載效應控制的組合S最大，永久荷載分項系數取1.35，可變荷載分項系數取1.2采用的鋼管類型為48.33.6。鋼管慣性矩計算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距計算采用 W=(D4-d4)/32D。4.3 模板支撐木方的計算木方按照均布荷載計算。4.3

10、.1 荷載的計算(1)汽車等效均布線荷載(kN/m)： q11 = 33.2100.200（木方間距）=6.642kN/m四、案例分析(2)支撐木方的自重線荷載(kN/m)： q12 = 0.2000.200=0.040kN/m考慮0.9的結構重要系數，靜荷載 q1 = 0.9(1.356.642+1.350.040)=8.119kN/m計算單元內的木方集中力為(0.000+8.119)0.700=5.683kN4.3.2 木方的計算按照三跨連續(xù)梁計算，計算公式如下:均布荷載 q = P/l = 5.683/0.700=8.119kN/m最大彎矩 M = 0.1ql2=0.18.120.700

11、.70=0.398kN.m最大剪力 Q=0.6ql = 0.60.7008.119=3.410kN最大支座力 N=1.1ql = 1.10.7008.119=6.251kN四、案例分析四、案例分析木方的截面力學參數為本算例中，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為: 截面抵抗矩 W = bh2/6 = 5.008.008.00/6 = 53.33cm3； 截面慣性矩 I = bh3/12 = 5.008.008.008.00/12 = 213.33cm4；式中：b為板截面寬度，h為板截面高度。 (1)木方抗彎強度計算抗彎計算強度 f = M/W =0.398106/53333.3=7.46N/mm2

12、木方的抗彎計算強度小于15.0N/mm2,滿足要求! (2)木方抗剪計算最大剪力的計算公式如下:Q = 0.6ql截面抗剪強度必須滿足:T = 3Q/2bh T截面抗剪強度計算值 T=33410/(25080)=1.279N/mm2截面抗剪強度設計值 T=1.30N/mm2木方的抗剪強度計算滿足要求!四、案例分析(3)木方撓度計算撓度計算按照規(guī)范要求采用靜荷載標準值，均布荷載通過變形受力計算的最大支座力除以木方計算跨度(即木方下小橫桿間距)得到q=6.014kN/m最大變形v=0.677ql4/100EI=0.6776.014700.04/(1009000.002133334.0)=0.509

13、mm木方的最大撓度小于700.0/250,滿足要求! (4)2.5kN集中荷載作用下抗彎強度計算經過計算得到跨中最大彎矩計算公式為 M = 0.2Pl+0.08ql2考慮荷載重要性系數0.9，集中荷載 P = 0.92.5kN經計算得到 M = 0.2000.980.92.50.700+0.0808.1190.7000.700=0.627kN.m抗彎計算強度 f = M/W =0.627106/53333.3=11.76N/mm2木方的抗彎計算強度小于15.0N/mm2,滿足要求!四、案例分析4.4托梁的計算托梁按照集中與均布荷載下多跨連續(xù)梁計算。集中荷載取木方的支座力 P= 6.251kN均

14、布荷載取托梁的自重 q= 0.104kN/m。 托梁計算簡圖 托梁彎矩圖(kN.m) 托梁剪力圖(kN)四、案例分析變形的計算按照規(guī)范要求采用靜荷載標準值，受力圖與計算結果如下： 托梁變形計算受力圖 托梁變形圖(mm)經過計算得到最大彎矩 M= 1.552kN.m經過計算得到最大支座 F= 24.170kN經過計算得到最大變形 V= 0.773mm頂托梁的截面力學參數為截面抵抗矩 W = 10.16cm3；截面慣性矩 I = 24.38cm4；四、案例分析4.4.1頂托梁抗彎強度計算抗彎計算強度 f = M/W =1.552106/1.05/10160.0=145.48N/mm2頂托梁的抗彎計

15、算強度小于205.0N/mm2,滿足要求!4.4.2頂托梁撓度計算最大變形 v = 0.773mm頂托梁的最大撓度小于700.0/400,滿足要求!4.5模板支架荷載標準值(立桿軸力)作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。4.5.1 靜荷載標準值包括以下內容：(1)腳手架的自重(kN)：NG1 = 0.1394.000=0.556kN(2)模板的自重(kN)：NG2 = 0.2000.7000.700=0.098kN(3)汽車等效均布荷載(kN)： NG3 = 33.2101.0000.7000.700=16.273kN考慮0.9的結構重要系數，經計算得到靜荷載標準值 NG = 0.

16、9(NG1+NG2+NG3)= 15.235kN。四、案例分析4.5.2不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式 N = 1.35NG + 0.98NQ（這里活荷載NQ為零）4.6 立桿的穩(wěn)定性計算不考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式為： 其中 N 立桿的軸心壓力設計值，N = 20.57kN i 計算立桿的截面回轉半徑，i=1.59cm； A 立桿凈截面面積，A=5.060cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.260cm3； f 鋼管立桿抗壓強度設計值，f = 205.00N/mm2； a 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度，a=0.20m；四、案例分析 h 最大步距

17、，h=1.50m； l0 計算長度，取1.500+20.200=1.900m； 長細比，為1900/15.9=119 150 長細比驗算滿足要求! 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數,由長細比 l0/i 查表得到0.458；經計算得到=20570/(0.458506)=88.746N/mm2；不考慮風荷載時立桿的穩(wěn)定性計算 f,滿足要求! 考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式為設計值產生的立桿段彎矩 MW依據模板規(guī)范計算公式5.2.5-15: MW=0.90.91.4Wklah2/10其中 Wk 風荷載標準值(kN/m2)； Wk=uzusw0 = 0.3001.2500.600=0.225kN/m2四、案例分析h 立桿的步距，1.50m； la 立桿迎風面的間距，0.70m； lb 與迎風面垂直方向的立桿間距，0.70m；風荷載產生的彎距Mw=0.90.91.40.2250.7001.5001.500/10=0.040kN.m；Nw 考慮風荷載時，立桿的軸心壓力最大值，參照模板規(guī)范公式5.2.5-14Nw=1.215.235+0.91.40.000+0.90.91.40.040/0.700=18.347kN 經計算得到=18347/(0.458506)+40000/5260=