地庫頂板行車道路、堆場等位置處荷載計算及加固方案

地庫頂板行車道路、堆場等位置處荷載計算及加固方案一、設(shè)計數(shù)據(jù)地下室頂板板厚：250mm最大跨度為8.0m，有梁樓板。頂板上設(shè)計回填土厚度為1.5m。車庫設(shè)計活荷載：5.0KN/m2，施工荷載：5.0KN/㎡,消防車總重為300KN。二、原設(shè)計承載能力計算1）查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009附錄表A中A.1.4得：粘土自重為18KN/m3。2）地下室頂板覆土1.5m每平方米荷載：18KN/m3×1.5m=27KN/m23）地下室頂板可承受荷載為：27KN/m2＋5KN/m2=32KN/m2（活載按恒載計算，增大安全系數(shù)）4）本工程頂板可承受恒荷載折算后為：32.0KN/m2。三、頂板荷載計算書3.1車庫頂板行車荷載計算1、吊車、砂車、鋼筋運輸車、混凝土罐車作用下樓面等效均布活荷載的確定。根據(jù)各種車型荷載：1）鋼筋運輸車按裝30t考慮，車重15t，合計45×1.1=49.5噸。2）混凝土罐車及泵車按裝12立方米車考慮，混凝土罐車自重約15噸，12立方米混凝土按29噸計，合計44×1.1=48.4噸。綜上荷載按50噸考慮，車型按混凝土罐車考慮（增大安全系數(shù)）圖1：混凝土罐車輪距圖按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012附錄C.0.6：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(nèi)力時，仍應(yīng)按連續(xù)考慮。按《建筑結(jié)構(gòu)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=8Mmax/bL2式中：L——板的跨度；b——板上荷載的有效分布寬度；Mmax——簡支單向板的絕對最大彎矩，按設(shè)備的最不利布置確定。按罐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，輪胎著地尺寸為0.6m×0.2m，后車輪作用單側(cè)荷載取25T，前車輪作用荷載不計，（偏安全考慮）：Mmax=FL/4=525KN·M2、計算1）選重量最大的罐車進行計算：罐車總重約（車和貨）500KN。2）根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB5009-2012附錄C.0.5條,局部荷載的有效分布寬度按公式C.0.5-1計算有效載荷面積：圖二：有效荷載面積示意圖（1）bcy=bty+2S+h=0.2＋0.2×0+0.25（車輪寬bty選200mm，板厚按250mm，無墊層S不計）=0.45mbcx=btx+2S+h=0.6＋0.2×0+0.25（車輪寬bty選600mm，板厚按250mm，無墊層S不計）=0.85m（2）當(dāng)bcx≥bcy,bcy≤0.6L,bcx≤L時；b=bcy+0.7L=0.45+0.7×8=6.05m因e＜b，故有效寬度b’=b/2+e/2=4.225mqe=8Mmax/bL2=8*525÷4.225÷8.02=15.53KN/㎡1.3qe=20.19KN/㎡＜頂板可承受荷載32.0KN/㎡。頂板承載滿足要求，無需回頂。3、頂板在局部荷載作用下的抗剪和抗沖切驗算地下室頂板抗剪承載力驗算，根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010式6.3.3-1、6.3.3-2計算如下：βh=(800h0)1/4=1VR=0.7βhftbh0=0.7×1.0×1.57×600×275=181.3kNVS=1.4×1.3×50=91kNVR≥VS地下室頂板抗剪承載力滿足要求，無需回頂。地下室頂板抗沖切承載力驗算根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010式6.5.1-1、6.5.1-2計算如下：η=0.4+1.2/βS=0.8um=（600+200+2×275）×2=3100mmF1R=0.7βhftηumh0=0.7×1.0×1.57×0.8×3100×275=749kNF1S=1.4×1.3×50=91kNF1R≥F1S地下室頂板抗沖切承載力滿足要求，無需回頂。地下室頂板局部承載力驗算根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010式6.6.1-1、6.6.1-2計算如下：βl=(600/1200)1/2=2.23Fl=1.35×1×2.23×1.57×120000=567KN>250KN地下室頂板局部承載力滿足要求，無需回頂。3.2鋼筋堆場的堆載計算1、圓盤一級鋼堆載計算1）每盤的重量計算得：約25KN，按兩層計算，50KN。2）平放時的底面積（圓盤鋼底部墊廢模板）：3.14×（圓盤直徑1.6/2）×2=2.00m23）地下室頂板受到的壓力:50/2=25KN/m24）驗算圓盤一級荷載為25KN/m2<頂板可承受荷載32.0KN/m2。頂板承載滿足要求，無需回頂。2、直條二、三級直條鋼筋堆載驗算1）每捆的重量計算得：約25KN/捆2）一捆鋼筋每米的重量為：25/9=2.78KN/m3）直條鋼筋在工字鋼架上放置，工字鋼間距不大于2m，等同于均布荷載。4）現(xiàn)假設(shè)平均每格堆放4層鋼筋，每一格架子底梁受到重量為：2.78×9/0.8=31.25KN/m<32N/m滿足要求，無需回頂。3.3鋼管堆載驗算1、計算1）算鋼管理論重量得Ф48×3.0鋼管每米自重：0.033KN/M2）堆載面分布中得出1m寬，1.5m高空間內(nèi)可堆放約675根鋼管，1m長，1m寬的地方堆載1.5m高鋼管，其重量為：（0.033KN/M）×（675根）=22.275KN/M22、驗算（1.5m高鋼管荷載為22.28KN/㎡）<（頂板可承受荷載32.0KN/㎡）。符合頂板承載要求，無需回頂。3.4方木、板堆載驗算1、計算1）查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012附錄表A中A.1.1得方木、板自重：（4KN/m3），木塑模板6.8KN/m32）每平方受力：（6.8KN/m3）×（1m）=6.8KN/m22、驗算1）根據(jù)現(xiàn)場材料堆放要求規(guī)定方木、板堆放不超過2m；2）6.8*2=13.6KN/㎡<32.0KN/㎡。符合頂板承載要求，無需回頂。3.5后澆帶行車驗算因車庫頂板有多條后澆帶，其中后澆帶寬度為800mm，故需用18#工字鋼架設(shè)在后澆帶上以便過車。圖三：后澆帶鋪設(shè)工字鋼大樣圖選重量最大的運輸混凝土車進行計算：貨車總重約（車和貨）500KN；假設(shè)車輪只壓在一條工字鋼上（荷載全部作用在一條工字鋼上），現(xiàn)對18#工字鋼承載力進行計算：1、構(gòu)件參數(shù):抗震調(diào)整系數(shù)RE:0.75熱軋普通工字鋼:I18鋼材牌號:Q235鋼材強度折減系數(shù): 1.00腹板厚度:tw=6.50mm毛截面面積:A=30.76cm2截面慣性矩:Ix=1660cm4半截面面積矩:Sx=80.80cm3回轉(zhuǎn)半徑:ix=7.36cm；iy=2.00cm截面模量:Wx=185.0cm3；Wy=26.0cm3截面模量折減系數(shù):0.95凈截面模量:Wnx=185cm3（133.85）；Wny=20.05cm3受壓翼緣自由長度:l1=2.00m截面塑性發(fā)展系數(shù):x=1.05；y=1.052、構(gòu)件承載力構(gòu)件截面的最大厚度為9.90mm,根據(jù)表3.4.1-1,f=215.00N/mm2,fv=125.00N/mm2根據(jù)GB/T700-1988及GB/T1591-1994,fy=235.00N/mm2彎曲正應(yīng)力控制的單向彎矩設(shè)計值Mx1=1.00×f×Wnx×x=1.00×215.00×133.85×103×10-6×1.05=30.22kN·m只承受與腹板平行的剪力時,可承受的剪力設(shè)計值Vmax=EQ\F(1.00×fv×Ix×tw,Sx)=\F(1.00×215.00×1660.00×10000×6.50,80.80×1000×1000)=166.92KN整體穩(wěn)定控制的單向彎矩承載力設(shè)計值（繞x-x軸）簡支梁I18,鋼號Q235,受壓翼緣自由長度l1為2.00m,跨中無側(cè)向支承,集中荷載作用在上翼緣，查表B.2,并插值計算,得軋制普通工字鋼簡支梁的b為2.000b>0.6,根據(jù)(B.1-2)式,得EQ\o(b,')=min(1.0,1.07－\F(0.282,b))=0.929整體穩(wěn)定控制的單向彎矩承載力設(shè)計值（繞x-x軸）:Mx2=1.00×f×b×Wx/1000.=1.00×215.00×0.929×140.90/1000=28.14KN·m>390÷4×0.8÷4=19.5KN·m綜上,可承受與腹板平行的剪力設(shè)計值為166.92KN每個車輪帶給工字鋼的荷載為：500/4=125KN<166.92KN符合工字鋼承載要求!車輛可以安全通過。為了保證后澆帶的安全通過，后澆帶處滿鋪工字鋼間距不大于100mm，在后澆帶一跨范圍內(nèi)底部采用18#工字鋼回頂，間距1m，道路寬度按8m計算，保證車庫的安全通過。3.6磚、砌塊堆碼驗算磚、砌塊堆放高度均按不大于1.5m考慮，容重按較大的實心磚考慮18KN/㎡，均布荷載1.5×18=27KN/㎡<32.0KN/㎡。滿足頂板承載力要求，無需回頂。3.7施工