地下室顶板加固方案.doc1

目 录

一 工程概况……………………………………………………………3

二 支撑加固施工方案……………………………………………….3

一、支模采用的主要材料……………………………………………3

二、施工工艺…………………………………………………………3

三、技术安全措施…………………………………………………4

三 支撑加固计算……………………………………………………5 一、梁底模板计算……………………………………………………5

二、梁板支撑的计算…………………………………………………7

三、梁底纵向钢管计算………………………………………………11

四、扣件抗移滑的计算………………………………………………11

五、立杆的稳定性计算………………………………………………11

四 监测措施………………………………………………………13

编制依据:

①《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002;

②《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001;

③《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001; ④《结构施工图纸》

⑤《建筑施工手册》2004版等;

一 工程概况

本项目为皇经楼新居2期第5标段,由A区3#、4#、5#楼及相应部位地下室组成,工程总建筑面积66074平方米。建筑总层数为:3#楼18层,4#、5#楼28层

一、建筑物功能分区布置:

1、地下一层为设备用房和车库。3#楼为18层住宅钢筋砼剪力墙结构;4#楼为28层住宅带一层商业裙房钢筋砼剪力墙结构;5#楼为28层住宅钢筋砼剪力墙结构。其中裙房为框架结构。

2、建筑高度为:3#楼房屋高度为54.3米, 4#楼房屋高度为84.3米, 5#楼房屋高度为84.3米。

3、由于施工现场场地狭窄,架管、模板以及钢筋原料、半成品无处堆放,现将砼已浇筑完毕的二流水段二区作为以上材料的摆放场地。因考虑工程安全及质量达标,故需增设支撑加固体系。

二 支撑加固施工方案

(一)、支撑采用的主要材料

(1)钢管:Ф48×3.5mm;

(2)枋木:断面50mm×100mm;

(3)顶托:32#

(4)木板:200~350mm宽×50mm厚×4000mm长

(二)、施工工艺

(1)、楼板支撑加固体系均采用扣件式脚手架步距1500-1800mm,立杆间距为500 mm,最上层木枋为50×100mm,有效受压长度为600 mm。

(2)楼板距梁边500 mm设置第一道支撑,间距500 mm,中部均设纵横间距500 mm的支撑。水平拉杆第一道距地200 mm,以上步距为1500-1800 mm。支撑架纵横间距1.5m(3跨)设全高剪刀撑,以增加支撑架整体稳定性。

(3)原支撑采用Ф48×3.5mm钢管作为梁的水平支撑,直接承托梁底模板,间距300mm;梁侧加竖向钢管及斜撑钢管。现增设垂直支撑的脚手架间距300 mm,沿梁

纵向方向间距是500mm布置,梁底为50×100 mm的木枋,受压长度为600 mm下设顶托,用钢管支撑至地面。每隔1.2m高纵横水平拉杆各一道,以保证整个支撑体系的稳定性。

(三)、技术安全措施

(1)脚手架搭设前,应按《建筑施工钢管脚手架安全技术规范》(JGJ128-2000)、(J43-2000)和施工方案的要求向搭设和使用人员做好安全、技术交底。

(2)对钢管、配件、加固件应进行检查验收,严禁使用不合格的钢管、配件。

(3)搭设的脚手架立杆底应铺设通长木垫板。

(4)不配套的钢管架与配件不得混合使用于同一竖直脚手架支撑系统。

(5)脚手架安装应自一端向另一端延伸,自下而上按步架设,并逐层改变搭设方向,不得从两端向中间进行,以免结合处错位,难于连接。

(6)水平加固杆、剪刀撑安装应符合构造要求,并与脚手架的搭设同步进行。

(7)水平加固杆应设在脚手架立杆内侧,剪刀撑应设于脚手架立杆外侧并连牢。

梁板支撑加固方法详见附图。

三 支撑加固计算

(一)、梁底模板计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。

强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W = 1000×18×18/6 = 5.40×104mm3;

I = 1000×18×18×18/12 = 4.86×105mm4;

1.抗弯强度验算

按以下公式进行面板抗弯强度验算:

其中, σ -- 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2);

M -- 计算的最大弯矩 (kN.m);

l--计算跨度(梁底支撑间距): l =150.00mm;

q -- 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m);

新浇混凝土及钢筋荷载设计值:

q1: 1.2×(24.00+1.50)×1.00×0.75×0.90=20.66kN/m;

模板结构自重荷载:

q2:1.2×0.35×1.00×0.90=0.38kN/m;

振捣混凝土时产生的荷载设计值:

q3: 1.4×2.00×1.00×0.90=2.52kN/m;

q = q1 + q2 + q3=20.66+0.38+2.52=23.55kN/m;

跨中弯矩计算公式如下:

Mmax = 0.10×23.553×0.152=0.053kN.m;

σ =0.053×106/5.40×104=0.981N/mm2;

梁底模面板计算应力 σ =0.981 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值

[f]=13N/mm2,满足要求!

2.挠度验算

根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。

最大挠度计算公式如下:

其中,q--作用在模板上的压力线荷载:

q =((24.0+1.50)×0.750+0.35)×1.00= 19.48KN/m;

l--计算跨度(梁底支撑间距): l =150.00mm;

E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2;

面板的最大允许挠度值:[ω] =150.00/250 = 0.600mm;

面板的最大挠度计算值: ω =

0.677×19.475×1504/(100×9500×4.86×105)=0.014mm;

面板的最大挠度计算值: ω =0.014mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ω] = 150 / 250 = 0.6mm,满足要求!

(二)、梁底支撑的计算

本工程梁底支撑采用方木。

强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自

重、钢筋自重荷载。

1.荷载的计算:

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):

q1 = (24+1.5)×0.75×0.15=2.869 kN/m;

(2)模板的自重线荷载(kN/m):

q2 = 0.35×0.15×(2×0.75+0.45)/ 0.45=0.227 kN/m;

(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m):

经计算得到,活荷载标准值 P1= (5+2)×0.15=1.05 kN/m;

2.方木的支撑力验算

静荷载设计值 q = 1.2×2.869+1.2×0.227=3.716 kN/m;

活荷载设计值 P = 1.4×1.05=1.47 kN/m;

方木计算简图

方木按照三跨连续梁计算。

本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5×10×10/6 = 83.33 cm3;

I=5×10×10×10/12 = 416.67 cm4;

方木强度验算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:

线荷载设计值 q = 3.716+1.47=5.186 kN/m;

最大弯距 M =0.1ql= 0.1×5.186×1×1= 0.519 kN.m;

最大应力 σ= M / W = 0.519×106/83333.3 = 6.223 N/mm2;

抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2;

方木的最大应力计算值 6.223 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!

2

方木抗剪验算:

最大剪力的计算公式如下:

截面抗剪强度必须满足:

其中最大剪力: V = 0.6×5.186×1 = 3.111 kN;

方木受剪应力计算值 τ = 3×3111.3/(2×50×100) = 0.933 N/mm2; 方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.4 N/mm2;

方木的受剪应力计算值 0.933 N/mm 小于 方木抗剪强度设计值 1.4 N/mm,满足要求! 22

方木挠度验算:

最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:

q = 2.869 + 0.227 = 3.096 kN/m;

方木最大挠度计算值 ω= 0.677×3.096×10004

/(100×9000×416.667×104)=0.559mm;

方木的最大允许挠度 [ω]=1.000×1000/250=4.000 mm;

方木的最大挠度计算值 ω= 0.559 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ω]=4 mm,满足要求!

3.支撑钢管的强度验算

支撑钢管按照简支梁的计算如下

荷载计算公式如下:

(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2):

q1 = (24.000+1.500)×0.750= 19.125 kN/m2;

(2)模板的自重(kN/m2):

q2 = 0.350 kN/m;

(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m2):

q3= (5.000+2.000)=7.000 kN/m2;

q = 1.2×(19.125 + 0.350 )+ 1.4×7.000 = 33.170 kN/m2;

梁底支撑根数为 n,立杆梁跨度方向间距为a, 梁宽为b,梁高为h,梁底支2撑传递给钢管的集中力为P,梁侧模板传给钢管的集中力为N 。

当n=2时:

当n>2时:

计算简图(kN)

支撑钢管变形图

(mm)

支撑钢管弯矩图(kN.m)

经过连续梁的计算得到:

支座反力 RA = RB=0.459 kN,中间支座最大反力Rmax=7.341;

最大弯矩 Mmax=0.182 kN.m;

最大挠度计算值 Vmax=0.134 mm;

支撑钢管的最大应力 σ=0.182×106/5080=35.785 N/mm2;

支撑钢管的抗压设计强度 [f]=205.0 N/mm;

支撑钢管的最大应力计算值 35.785 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm2,满足要求! 2

(三)、梁底纵向钢管计算

纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。

(四)、扣件抗滑移的计算:

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。

纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范

5.2.5):

R ≤ Rc

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN;

R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;

计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到 R=7.341 kN;

R

(五)、立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式

1.梁两侧立杆稳定性验算:

其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括:

横杆的最大支座反力: N1 =0.459 kN ;

脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×4=0.62 kN;

楼板的混凝土模板的自重: N3=1.2×(1.00/2+(1.20-0.45)/2)×1.00×0.35=0.368 kN;

楼板钢筋混凝土自重荷载:

N4=1.2×(1.00/2+(1.20-0.45)/2)×1.00×0.200×

(1.50+24.00)=5.355 kN;

N =0.459+0.62+0.368+5.355=6.801 kN;

υ-- 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 = 1.58;

A -- 立杆净截面面积 (cm2): A = 4.89;

W -- 立杆净截面抵抗矩(cm):W = 5.08;

σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2);

[f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2;

lo -- 计算长度 (m);

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算

lo = k1uh (1)

k1 -- 计算长度附加系数,取值为:1.155 ;

u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.7; 上式的计算结果:

3

立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m;

Lo/i = 2945.25 / 15.8 = 186 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.207 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=6800.884/(0.207×489) = 67.187 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 67.187 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值

[f] = 205 N/mm2,满足要求!

2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算:

其中 N -- 立杆的轴心压力设计值,它包括:

梁底支撑最大支座反力: N1 =7.341 kN ;

脚手架钢管的自重: N2 = 1.2×0.129×(4-0.75)=0.62 kN; N =7.341+0.62=7.845 kN;

υ-- 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 = 1.58;

A -- 立杆净截面面积 (cm): A = 4.89;

W -- 立杆净截面抵抗矩(cm3):W = 5.08;

σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2);

[f] -- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2;

lo -- 计算长度 (m);

如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算

lo = k1uh (1)

k1 -- 计算长度附加系数,取值为:1.155 ;

u -- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u =1.7; 上式的计算结果:

立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m;

Lo/i = 2945.25 / 15.8 = 186 ;

由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数υ= 0.207 ; 钢管立杆受压应力计算值 ;σ=7844.54/(0.207×489) = 77.498 N/mm2; 钢管立杆稳定性计算 σ = 77.498 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值

[f] = 205 N/mm2,满足要求! 2

四 监测措施

梁板支撑加固采用扣件式脚手架支撑体系,在搭设安装过程中,必须随时监测。本方案采取如下监测措施:

1、班组日常进行安全检查,项目每日进行安全检查,所有安全检查记录必须形成书面材料。

2、日常检查、巡查重点部位:

1)、杆件的设置和连接、扫地杆、支撑、剪力撑等构件是否符合要求。

2)、立杆是否符合要求。

3)、连接扣件是否松动。

4)、架体是否不均匀的沉降、垂直度。

5)、施工过程中是否有超载的现象。

6)、安全防护措施是否符合规范要求。

7)、脚手架体和脚手架杆件是否有变形的现象。

3、脚手架在承受六级大风或大暴雨后必须进行全面检查。

4、质安员、施工员对架体检查,随时观测架体变形。发现隐患,及时停止施工,采取措施保证安全后再施工。构件允许偏差见下表:

5、本分项工程监测项目包括:支架沉降、位移和变形。

6、观测点的布设:根据图纸情况,该工程的最大截面梁为400×900mm,故观测点需尽量选择在受力最大位置。监测仪器精度应满足现场监测要求。


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