地庫(kù)頂板支撐排架及加固

1、地庫(kù)頂板臨時(shí)道路支撐排架及加固一、 工程概況1.1遷西壹品華府工程地下室車(chē)庫(kù)為現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，頂板結(jié)構(gòu)標(biāo)高為105.8M，結(jié)構(gòu)層高為3.8M，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際要求D-10D-11*D-AD-R軸范圍內(nèi)設(shè)置一條臨時(shí)道路，以便于各主體結(jié)構(gòu)施工，預(yù)計(jì)計(jì)入臨時(shí)施工道路最大荷載車(chē)輛，如混凝土攪拌車(chē)、鋼筋原材料運(yùn)輸車(chē)為45噸，查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001中4.1.1條規(guī)定，滿荷載300KN的消防車(chē)對(duì)地庫(kù)頂板產(chǎn)生的均布活荷載為20KN/,故45噸汽車(chē)對(duì)地庫(kù)頂板產(chǎn)生的均布活荷載為30KN/。計(jì)劃對(duì)道路區(qū)域范圍內(nèi)的支模排架進(jìn)行加密，立桿縱橫向間距900MM，步距為1500mm，頂板施工完成后，道路使

2、用期間該區(qū)域模板支撐不拆除。臨時(shí)道路局部區(qū)域有后澆帶貫穿部分，在道路使用前封閉，地庫(kù)頂板混凝土完成后，按設(shè)計(jì)要求做好地庫(kù)頂板防水層及保護(hù)層，待砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可使用。為有效減少汽車(chē)的等效均布荷載，待頂板砼澆筑完畢后，對(duì)臨時(shí)道路的頂板覆蓋40cm的土方，上面澆筑200mm厚的C25砼進(jìn)行硬化，道路周邊砌筑60cm高240mm磚墻，板頂填土或面層對(duì)汽車(chē)動(dòng)力荷載起緩沖和擴(kuò)散作用，查荷載規(guī)范表，覆蓋40cm的土方可取動(dòng)力系數(shù)為1.0，根據(jù)不同覆土厚度時(shí)的等效均布荷載調(diào)整系數(shù)，取調(diào)整系數(shù)0.92，得出45噸汽車(chē)對(duì)地庫(kù)頂板產(chǎn)生的均布活荷載為27.6KN/。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已考慮30噸消防車(chē)的行駛，本方案為加

3、固和卸載使用。1.2地庫(kù)頂板的平、剖面示意圖頂板加固區(qū)域平面見(jiàn)附圖：地庫(kù)頂板支撐平面示意圖、頂板模板支架剖面。二、 支模排架搭設(shè)方法2.1排架支撐形式（1）采用48*3.5碗口架滿堂搭設(shè)，由立桿、水平桿、縱橫向剪刀撐等桿件組成受力體系。（2）排架立桿縱橫向間距為900mm，排架步距為1500mm，架子滿堂搭設(shè)。（3）排架的四個(gè)外立面均連續(xù)設(shè)置剪刀撐，每組剪刀撐跨越立桿根數(shù)為5-7根（大于6M），斜桿與地面夾角在45°60°之間。（4）立桿離地面500MM內(nèi)要設(shè)置縱橫向掃地桿，以約束立桿水平位移。（5）排架周邊凡有框架柱處，每步設(shè)一道拉接桿，采用鋼管與扣件對(duì)排架與框架柱進(jìn)行拉

4、接。（6）為了保證排架的整體剛度與穩(wěn)定，排架內(nèi)每隔2-3步設(shè)置一道水平剪刀撐，每隔3跨設(shè)置一道縱向剪刀撐。三、地庫(kù)頂板鋼管排架計(jì)算書(shū)（一）參數(shù)信息1.模板支架參數(shù)橫向間距或排距(m):0.90；縱距(m):0.90；步距(m):1.50；立桿上端伸出至模板支撐點(diǎn)長(zhǎng)度(m):0.10；模板支架搭設(shè)高度(m):3.35；采用的鋼管(mm):48×3.5 ；扣件連接方式:雙扣件，取扣件抗滑承載力系數(shù):0.80；板底支撐連接方式:方木支撐；2.荷載參數(shù)模板與木板自重(kN/m2):0.350；混凝土與鋼筋自重(kN/m3):25.000；施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):1.000；3.樓板

5、參數(shù)鋼筋級(jí)別:三級(jí)鋼HRB 400(20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi)；樓板混凝土強(qiáng)度等級(jí):C30；每層標(biāo)準(zhǔn)施工天數(shù):10；每平米樓板截面的鋼筋面積(mm2):360.000；樓板的計(jì)算寬度(m):7.35；樓板的計(jì)算厚度(mm):250.00；樓板的計(jì)算長(zhǎng)度(m):7.35；施工平均溫度():25.000；4.材料參數(shù)面板采用膠合面板，厚度為14mm。面板彈性模量E(N/mm2):9500；面板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):13；板底支撐采用方木；木方彈性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):13.000；木方抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):1

6、.400；木方的間隔距離(mm):200.000；木方的截面寬度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):100.00；托梁材料為：鋼管(雙鋼管) :48 × 3.5；圖2 樓板支撐架荷載計(jì)算單元二、模板面板計(jì)算:面板為受彎構(gòu)件,需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度，取單位寬度1m的面板作為計(jì)算單元面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：W = 100×1.42/6 = 32.667 cm3；I = 100×1.43/12 = 22.867 cm4；模板面板的按照三跨連續(xù)梁計(jì)算。面板計(jì)算簡(jiǎn)圖1、荷載計(jì)算(1)靜荷載為鋼筋混凝土樓板和模板面板的自重(kN/m)：q1 = 2

7、5×0.25×1+0.35×1 = 6.6 kN/m；(2)活荷載為施工人員及設(shè)備荷載(kN)：q2 = 1×1= 1 kN/m；2、強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和，計(jì)算公式如下:其中：q=1.2×6.6+1.4×1= 9.32kN/m最大彎矩M=0.1×9.32×0.22= 0.037 kN·m；面板最大應(yīng)力計(jì)算值= 37280/32666.667 = 1.141 N/mm2；面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=13 N/mm2；面板的最大應(yīng)力計(jì)算值為 1.141 N/mm2小于面

8、板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 13 N/mm2,滿足要求!3、撓度計(jì)算撓度計(jì)算公式為其中q = 6.6kN/m面板最大撓度計(jì)算值 v = 0.677×6.6×2004/(100×9500×4166666.667)=0.002 mm；面板最大允許撓度 V=200/ 250=0.8 mm；面板的最大撓度計(jì)算值 0.002 mm 小于面板的最大允許撓度 0.8 mm,滿足要求!三、模板支撐方木的計(jì)算:方木按照三跨連續(xù)梁計(jì)算，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=5×10×10/6 = 83.33 cm3；I=5×10×10

9、5;10/12 = 416.67 cm4；方木楞計(jì)算簡(jiǎn)圖1.荷載的計(jì)算：(1)鋼筋混凝土板自重(kN/m)：q1= 25×0.2×0.25 = 1.25 kN/m；(2)模板的自重線荷載(kN/m):q2= 0.35×0.2 = 0.07 kN/m ；(3)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(kN)：p1 = (1 + 2)×0.9×0.2 = 0.54 kN；2.強(qiáng)度驗(yàn)算:最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計(jì)算值最不利分配的彎矩和，計(jì)算公式如下:均布荷載 q = 1.2 × (q1 + q2) = 1.2×(1.2

10、5 + 0.07) = 1.584 kN/m；集中荷載 p = 1.4×0.54=0.756 kN；最大彎距 M = Pl/4 + ql2/8 = 0.756×0.9 /4 + 1.584×0.92/8 = 0.33 kN；最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 0.756/2 +1.584×0.9/2 = 1.091 kN ；方木最大應(yīng)力計(jì)算值= M /W = 0.33×106/83333.33 = 3.966 N/mm2；方木的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=13.0 N/mm2；方木的最大應(yīng)力計(jì)算值為 3.966 N/mm2小于方木的抗彎強(qiáng)度設(shè)

11、計(jì)值 13.0 N/mm2,滿足要求!3.抗剪驗(yàn)算：最大剪力的計(jì)算公式如下: Q = ql/2 + P/2截面抗剪強(qiáng)度必須滿足: T = 3Q/2bh < T其中最大剪力: Q = 1.584×0.9/2+0.756/2 = 1.091 kN；方木受剪應(yīng)力計(jì)算值 T = 3 ×1.091×103/(2 ×50×100) = 0.327 N/mm2；方木抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 T = 1.4 N/mm2；方木的受剪應(yīng)力計(jì)算值 0.327 N/mm2小于方木的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 1.4 N/mm2，滿足要求!4.撓度驗(yàn)算:最大撓度考慮為靜荷載與活荷載的計(jì)

12、算值最不利分配的撓度和，計(jì)算公式如下:均布荷載 q = q1 + q2 = 1.32 kN/m；集中荷載 p = 0.54 kN；最大撓度計(jì)算值 V= 5×1.32×9004 /(384×9500×4166666.667) +540×9003 /( 48×9500×4166666.7) = 0.492 mm；最大允許撓度 V=900/ 250=3.6 mm；方木的最大撓度計(jì)算值 0.492 mm 小于方木的最大允許撓度 3.6 mm,滿足要求!四、托梁材料計(jì)算:托梁按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算；托梁采用：鋼管(雙鋼管)

13、:48 × 3.5；或100*100mm木方W=10.16 cm3；I=24.38 cm4；集中荷載P取縱向板底支撐傳遞力，P = 1.584×0.9 + 0.756 = 2.182 kN；托梁計(jì)算簡(jiǎn)圖托梁計(jì)算彎矩圖(kN.m) 托梁計(jì)算變形圖(mm) 托梁計(jì)算剪力圖(kN) 最大彎矩 Mmax = 0.891 kN.m ；最大變形 Vmax = 0.992 mm ；最大支座力 Qmax = 10.848 kN ；最大應(yīng)力= 890624.648/10160 = 87.66 N/mm2；托梁的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205 N/mm2；托梁的最大應(yīng)力計(jì)算值 87.66 N/mm

14、2小于托梁的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 205 N/mm2,滿足要求!托梁的最大撓度為 0.992mm 小于 900/150與10 mm,滿足要求!五、模板支架立桿荷載標(biāo)準(zhǔn)值(軸力):作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。1.靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：(1)腳手架的自重(kN)：NG1 = 0.129×3.35 = 0.432 kN；(2)模板的自重(kN)：NG2 = 0.35×0.9×0.9 = 0.284 kN；(3)鋼筋混凝土樓板自重(kN)：NG3 = 25×0.25×0.9×0.9 = 5.062 kN；靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG

15、= NG1+NG2+NG3 = 5.778 kN；2.活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載?；詈奢d標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = (1+2 ) ×0.9×0.9 = 2.43 kN；3.立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ = 10.336 kN；六、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算:立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式其中 N - 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值(kN) ：N = 10.336 kN；- 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比 Lo/i 查表得到； i - 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm) ：i = 1.58 cm； A - 立桿凈截面面積(cm2)：A = 4.89 cm2； W

16、 - 立桿凈截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3；- 鋼管立桿受壓應(yīng)力計(jì)算值 (N/mm2)； f- 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f =205 N/mm2； L0- 計(jì)算長(zhǎng)度 (m)；如果完全參照扣件式規(guī)范，由下式計(jì)算 l0 = h+2a a - 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度；a = 0.1 m；得到計(jì)算結(jié)果：立桿計(jì)算長(zhǎng)度 L0 = h + 2a = 1.5+2×0.1 = 1.7 m ；L0 / i = 1700 / 15.8=108 ；由長(zhǎng)細(xì)比 lo/i 的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.53 ；鋼管立桿受壓應(yīng)力計(jì)算值；=10336.182/(0.53×489) = 39.882 N/mm2；立桿穩(wěn)定性計(jì)算= 39.882 N/mm2小于鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f= 205 N/mm2，滿足要求！四、 地庫(kù)上臨時(shí)施工道路安全保障技術(shù)措施1. 在地庫(kù)上的臨時(shí)道路兩側(cè)，1.5M高圍護(hù)欄桿，在入口處懸掛限重、行駛路線標(biāo)識(shí)。2