42#楼地下室顶板行车方案
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目录
编制依据 (2)
工程概况 (2)
施工措施 (2)
支撑计算书 (3)
附图 (15)
编制依据
1、工程施工图纸
2、现场实际情况
3、《建筑结构荷载规范》 (GB 50009-2012)、《建筑施工模板安全技
术规范》(JGJ162-2008)、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规
范》(JGJ130-2011)
工程概况
因42#楼桩基检测需要,结合施工现场实际情况,经现场多方协商,检测用吊车及配载等需经B区地库2-19—2-27/2-F—2-Q部位的顶板通过,并将2-19—2-21/2-L—2-Q范围内作为吊装区域;吊车及配载实际重量约为30~40T,吊装时需要10米*12米的操作平台,车辆最大宽度约4米。
施工措施
为确保桩基检测的顺利进行,并避免对地库顶板造成破坏,现拟按如下方式进行吊装区域及行车通道部位的顶板支撑保障措施:
1、按照《地下室顶临时通道及吊装平台平面示意图》,将轴线及框架梁
柱边线引测至地库相应部位的顶板,并根据梁柱轴线及平面图放出
吊装及行车通道轮廓线(附图一)。
2、根据《地下室临时支撑立杆布置示意图》,在地库相应范围内放出吊
装及行车通道线,用钢管扣件及顶撑U托搭设支撑架(附图二)、(附
图三)。
3、根据《地下室顶临时通道及吊装平台平面示意图》,在地下室外侧施
工一条临时道路(回填压实);基坑部位的回填需按图纸回填要求进
行。
4、临时道路施工完成后,因地下室基坑部位回填土厚度较大,为防止
车辆经过时土方塌陷,确保车辆顺利通过,在地下顶板与室外相接
处铺垫2块12*1200钢板,每侧钢板长度12米,便于车辆上下并保
护地下室边角。
5、检测过程中,派专人指挥同行车辆,重载车辆不得行驶出放出的吊
装及行车通道轮廓线外。
支撑计算书
4.1行车通道处支架计算书
桩基检测用吊车空载重量为30T,轴数、轴距及宽度与消防车相当,因此按消防车为原型进行计算。
根据《建筑结构荷载规范》 (GB 50009-2012)中表5.1.1,消防车通过地下室顶板时的均布活荷载标准值按20KN/M2考虑,顶板无覆土,动力系数取1.3,楼面其余活荷载按2.0KN/M2考虑,则均布活荷载标准值按28KN/M2计算楼板模板的计算参照《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)、《混凝土结构工程施工规范》(GB506666-2011)、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《建筑结构荷载规范》 (GB 50009-2012)等编制。
本支架计算公式(1)根据脚手架试验,参照脚手架规范和脚手架工程实例,本支架计算公式(2)参照《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。
模板支架搭设高度为3.35米
搭设尺寸为:立杆的纵距 b=0.50米,立杆的横距 l=0.50米,立杆的步距
h=1.20米。
板底龙骨采用木方: 50×100;间距:200mm;
采用的钢管类型为48×3.0,采用扣件连接方式,顶部横杆为双扣件连接。
图1 楼板支撑架立面简图
图2 楼板支撑架荷载计算单元
4.1.1、板底龙骨的计算
板底龙骨按照均布荷载下三跨连续梁计算。
1.荷载的计算
活荷载为施工荷载标准值(kN/m2):
q13 = 28.000×0.200=5.600kN/m2
均布线荷载设计值为:
q1 = 0.90×[1.4×0.9×5.600]=6.35kN/m
2.板底龙骨的计算
按照三跨连续梁计算,计算过程如下:
板底龙骨的截面力学参数为
本算例中,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
W = 5.00×10.00×10.00/6 = 83.33cm3;
I = 5.00×10.00×10.00×10.00/12 = 416.67cm4;
(1)抗弯强度计算M = 0.1q1l2 = 0.1×6.350×0.5002=0.159kN.m
σ = M / W < [f]
其中σ——板底龙骨的抗弯强度计算值(N/mm2);
M ——板底龙骨的最大弯距(N.mm);
W ——板底龙骨的净截面抵抗矩;
[f]——板底龙骨的抗弯强度设计值,取16.50N/mm2;
经计算得到板底龙骨抗弯强度计算值σ = 0.159×1000×
1000/83333=1.905N/mm2
板底龙骨的抗弯强度验算σ < [f],满足要求!
最大支座力
最大支座力 N = 1.1ql =1.1×6.350×0.500=3.175kN
4.1.2、横向支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取木方支撑传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管剪力图(kN)
支撑钢管弯矩图(kN.m)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩 Mmax=0.430kN.m
最大变形 vmax=0.290mm
最大支座力 Qmax=9.194kN
抗弯计算强度 f=0.430×106/4490.0=95.72N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于500.0/150与10mm,满足要求!
4.1.3、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Rc=16 ×0.80=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16.0 ×0.80=12.80KN;
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,R=9.19kN
双扣件抗滑承载力的设计计算值R=9.19KN < Rc=12.80KN, 满足要求!
4.1.4、模板支架荷载标准值(立杆轴力)
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载,地下室内不考虑风荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架钢管的自重(kN):
NG1 = 0.1129×3.350=0.378kN
钢管的自重计算参照《扣件式规范》(JGJ 130- 2011)附录A.0.3 满堂支撑架自重标准值。
静荷载标准值 NG = 0.427kN。
2.活荷载为施工荷载标准值。
计算支架立柱及其他支撑结构时,均布荷载取28.00kN/m2
经计算得到,活荷载标准值 NQ = 28.000×0.500×0.500=7.000kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值
模板支架的荷载设计值:
N = 0.90×(1.35×NG + 1.4×0.9×NQ)=8.398kN
4.1.5、立杆的稳定性计算
该架体顶部荷载通过水平杆传递给立杆,顶部立杆呈偏心受压状态,故为满堂脚手架形式,采用满堂脚手架计算方法计算。
1、不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中 N ——不考虑风荷载时,立杆的轴心压力设计值,N = 8.40kN;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ= l0/i 查表得到;
i ——计算立杆的截面回转半径 (cm);i = 1.60
A ——立杆净截面面积 (cm2); A = 4.24
——钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2);
[f] ——钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2;
l0 ——计算长度 (m);
(1).参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011),计算公式如下:
l0 = kμh
其中,k——计算长度附加系数,应按表5.3.4采用;k=1.155;
μ——考虑满堂脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,按附录C采用;μ= 2.758
计算结果:
λ = μh/i=2.758×1.200×100/1.600=207< [λ]=250, 满足要求!
立杆计算长度 l0 = kμh = 1.155 ×2.758 ×1.20 = 3.82
l0/i = 3822.588/16.000 = 239
由长细比l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 = 0.128
钢管立杆受压应力计算值 = 154.73N/mm2,
立杆的稳定性计算 < [f1]=205.00N/mm2,满足要求!
4.2、吊装区域楼面等效活荷载计算书
吊车自重30T,吊装工作时最大满载质量按40T计算,吊车工作状态下主要重力由其中两只支腿承担,根据平面示意图,吊车工作时四条支腿分别支设于四块板跨内,参考《建筑结构荷载规范》 (GB 50009-2012),吊装作业工况下动力系数取1.3,考虑吊装作业时的最不利工况下,整车重力由单一支腿承担,则每只支腿承受重力为520KN,即单一板跨承受最大压力为520KN,板跨轴线间距为8.1*5.5M;支腿垫脚底部采用1米长木方及铺垫,单腿底部受压面积为1M2,设支腿中心距地下室外边轴线距离为1M。
4.2.1 基本资料
4.2.1.1周边支承的双向板,按四边简支板的绝对最大弯矩等值、取两个方向的最大等效荷载,
板的跨度 L
x = 8100mm, L
y
= 5500mm,板的厚度 h = 350mm,垫层压力
扩散角θ= 23°
4.2.1.2局部集中荷载 N' = 520kN,荷载作用面的宽度 b
tx
= 1000mm,
荷载作用面的宽度 b
ty
= 1000mm;垫层厚度 s = 50mm
荷载作用面中心至板左边的距离 x = 1000mm,最左端至板左边的距离 x
1= 500mm,
最右端至板右边的距离 x
2
= 6600mm
荷载作用面中心至板下边的距离 y = 1000mm,最下端至板下边的距离 y
1= 500mm,
最上端至板上边的距离 y
2
= 4000mm
4.2.2局部荷载换算为局部均布荷载
局部均布荷载 P = N' / (b
tx ·b
ty
) = 520/(1*1) = 520.00kN/m2
4.2.3荷载作用面的计算宽度及局部均布荷载
4.2.3.1 b
cx = b
tx
+ 2s·tanθ + h = 1000+2*50*tan23°+350 = 1392mm
4.2.3.2 b
cy = b
ty
+ 2s·tanθ + h = 1000+2*50*tan23°+350 = 1392mm
4.2.3.3局部均布荷载 P
c
= P·b
tx
·b
ty
/ (b
cx
·b
cy
) = 520*1*1/(1.392*1.392) = 268.19kN/m2
4.2.4由局部荷载总和除以全部受荷面积求得的平均均布荷载
q
e ' = P
c
·b
cx
'·b
cy
' / (L
x
·L
y
) = 268.19*1.392*1.392/(8.1*5.5)
=11.67kN/m2
4.2.5四边简支板在局部荷载作用下的绝对最大弯矩
4.2.
5.1 M
maxX
= 52.494kN·m,位于 x = 1.302m、y = 1.100m 处
4.2.
5.2 M
maxY
= 56.183kN·m,位于 x = 1.302m、y = 1.100m 处4.2.6由绝对最大弯矩等值确定的等效均布荷载
4.2.6.1四边支承简支板在均布荷载作用下的最大弯矩值系数
K
x = 0.04286(M
maxX
= K
x
·q
ex
·L
y
2),位于 x = 4.050m、y = 2.750m 处
K
y = 0.07682(M
maxY
= K
y
·q
ey
·L
y
2),位于 x = 4.050m、y = 2.750m 处
4.2.6.2 q
ex = M
maxX
/ (K
x
·L
x
2) = 52.494/(0.04286*5.52) = 40.49kN/m2
4.2.6.3 q
ey = M
maxY
/ (K
y
·L
x
2) = 56.183/(0.07682*5.52) = 24.18kN/m2
4.2.6.4等效均布荷载 q
e = Max{q
ex
, q
ey
} = Max{40.49, 24.18} =
40.49kN/m2
4.3、吊装区域支架计算书
楼板模板的计算参照《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)、《混凝土结构工程施工规范》(GB506666-2011)、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《建筑结构荷载规范》 (GB 50009-2012)等编制。
由上节计算得知,吊装区域内由吊车支腿传递的等效活荷载为40.49kN/m2,其余活荷载按2KN/M2考虑,则均布荷载为42.49KN/M2。
本支架计算公式(1)根据脚手架试验,参照脚手架规范和脚手架工程实例,本支架计算公式(2)参照《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。
模板支架搭设高度为3.35米,
搭设尺寸为:立杆的纵距 b=0.40米,立杆的横距 l=0.40米,立杆的步距h=1.20米。
板底龙骨采用木方: 50×100;间距:200mm;
采用的钢管类型为48×3.0,采用扣件连接方式,顶部横杆为双扣件。
图1 楼板支撑架立面简图
图2 楼板支撑架荷载计算单元
4.3.1、板底龙骨的计算
板底龙骨按照均布荷载下三跨连续梁计算。
1.荷载的计算
活荷载为施工荷载标准值(kN/m2):
q13 = 42.490×0.200=8.498kN/m2
均布线荷载设计值为:
q1 = 0.90×[1.4×0.9×8.498]=9.637kN/m
2.板底龙骨的计算
按照三跨连续梁计算,计算过程如下:
板底龙骨的截面力学参数为
本算例中,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
W = 5.00×10.00×10.00/6 = 83.33cm3;
I = 5.00×10.00×10.00×10.00/12 = 416.67cm4;
(1)抗弯强度计算M = 0.1q1l2 = 0.1×9.637×0.4002=0.154kN.m
σ = M / W < [f]
其中σ——板底龙骨的抗弯强度计算值(N/mm2);
M ——板底龙骨的最大弯距(N.mm);
W ——板底龙骨的净截面抵抗矩;
[f]——板底龙骨的抗弯强度设计值,取16.50N/mm2;
经计算得到板底龙骨抗弯强度计算值σ = 0.154×1000×
1000/83333=1.850N/mm2
板底龙骨的抗弯强度验算σ < [f],满足要求!
最大支座力
最大支座力 N = 1.1ql =1.1×9.637×0.400=3.855kN 4.3.2、横向支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取木方支撑传递力。
支撑钢管计算简图
支撑钢管剪力图(kN)
支撑钢管弯矩图(kN.m)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩 Mmax=0.270kN.m
最大变形 vmax=0.127mm
最大支座力 Qmax=8.288kN
抗弯计算强度 f=0.270×106/4490.0=60.10N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于400.0/150与10mm,满足要求!
4.3.3、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Rc=16 ×0.80=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16.0 ×0.80=12.80KN;
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,R=8.29kN
双扣件抗滑承载力的设计计算值R=8.29KN < Rc=12.80KN, 满足要求!
4.3.4、模板支架荷载标准值(立杆轴力)
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架钢管的自重(kN):
NG1 = 0.1036×3.350=0.347kN
钢管的自重计算参照《扣件式规范》(JGJ 130- 2011)附录A.0.3 满堂支撑架自重标准值。
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 0.347kN。
2.活荷载为施工荷载标准值。
计算支架立柱及其他支撑结构时,均布荷载取42.49kN/m2
经计算得到,活荷载标准值 NQ = 42.490×0.400×0.400=6.798kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值
模板支架的荷载设计值:
N = 0.90×(1.35×NG + 1.4×0.9×NQ)=8.131kN
4.3.5、立杆的稳定性计算
该架体顶部荷载通过水平杆传递给立杆,顶部立杆呈偏心受压状态,故为满堂脚手架形式,采用满堂脚手架计算方法计算。
1、不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中 N ——不考虑风荷载时,立杆的轴心压力设计值,N = 8.13kN;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ= l0/i 查表得到;
i ——计算立杆的截面回转半径 (cm);i = 1.60
A ——立杆净截面面积 (cm2); A = 4.24
——钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2);
[f] ——钢管立杆抗压强度设计值,[f] = 205.00N/mm2;
l0 ——计算长度 (m);
(1).参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011),计算公式如下:
l0 = kμh
其中,k——计算长度附加系数,应按表5.3.4采用;k=1.155;
μ——考虑满堂脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,按附录C采用;μ= 2.758
计算结果:
λ = μh/i=2.758×1.200×100/1.600=207< [λ]=250, 满足要求!
立杆计算长度 l0 = kμh = 1.155 ×2.758 ×1.20 = 3.82
l0/i = 3822.588/16.000 = 239
由长细比l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 = 0.128
钢管立杆受压应力计算值 = 149.82N/mm2,
立杆的稳定性计算 < [f1]=205.00N/mm2,满足要求!附图。