地下室顶板临时加固方案计算[详细]

中华锦绣工程中庭地下室顶板

临时加固方案计算

一、说明:

中华锦绣工程地处二面临街,一面临小学,一面临大排水沟,地势紧张,项目部研究决定,在工程装饰(修)阶段,暂把中庭地下室顶板充分利用作砂、石堆场.由于,原设计未考虑这一情况,而砂、石堆场及砂、石运输车荷载大,且常有随意超载可能.要暂时利用中庭地下室顶板,必须进行临时加固处理.

中庭地下室顶板柱网为7.8米×7.8米,顶板厚160米米,主梁300×700,双向次梁200×600,

砼标号C35,梁、柱二级钢、板三级钢.

板底加固采用φ48×3.5(长3.5米)钢管,组成4管空间格构柱(优点:承载能力大,整体刚度、稳定性好),柱顶设可调管托,在管托与板底面间设置2根50×80(L=2.0米)木枋,利于均匀传力.

二、计算

参照板式桥梁设计资料《板式桥梁设计准则》CJJ11-93,砂、石运输汽车活荷载,选300KN(30t)级汽车荷载

运输车总重力 300KN(30t)

前轴总重力 60KN

后轴总重力 2×120KN

轴 距 4.0+1.4

轮 距 1.8

前轮着地宽度及长度 0.3×0.2

中、后轮着地宽度及长度 0.6×0.2

车辆外形尺寸(长、宽) 8×2.5

每车总:G=300KN ×1.4(超载系数)=420KN(42t)

注:实际管理时,应尽可能严格控制在20米3/车×1.8t /米3=36t,加上车重不超过42t.

计算时,分析运输翻斗在倾倒砂、石瞬间,冲击荷载集中在后排四个车轮承担,车轮与地下室顶板面接触呈“2×0.6×2”矩形面受荷.而顶板在车轮局部荷载作用下,不仅直接承压部分α1的板带参加工作,其相邻板带也会分担部分荷载共同工作.

如何确定板的有效工作宽度(或荷载有效分布宽度)应慎重考虑.

1、车轮作用在地下室顶板面跨径中部时,

α++=d 1α267.33

6.28.16.03=++=L m L b b 16

7.13

6.23.031=+=+= 上式中:1α——2个车轮着地宽度,米

d ——后排两处轮边缘距离,米

L ——双向次梁跨距,米

2、砂、石运输车后排一侧单轮轴压荷载

28752

.06.044204m KN ab G P ⋅=⨯⨯==

3、1米宽地下室顶板,(嵌固)板(条)带的跨中可变作用弯矩

op M )2

(24)1(t L a P -⋅⋅⋅

+=ω )2

16.06.2(267.324875)3.01(-⨯⨯⨯

+= 52.216.113.1⨯⨯=

56.36=K N . 米

4、多跨连续板弯矩

当t/h ＜L/4时

最大弯矩: 中M oq M 5.0+=m KN ⋅+=⨯+=28.1856.365.0

支座处弯矩: 支M oq M 7.0-=m KN ⋅-=⨯-=592.2556.367.0

三、4管组合空间格构式钢管柱承载力及稳定性计算

经试算,仅采用一根独立的φ48×3.5钢管柱,承受砂、石运输车倾倒时, 后轮产生的瞬间冲击荷载有难度.实际操作时,不能保证全部选用新钢管,也不能保证对原旧钢管进仔细检测选用,尚若其中某根钢管柱受力失稳、不到位,可能引起意想不到的副面连锁反应.

因此,本方案考虑采用4管组合空间格构式钢管柱共同受力,优点:空间格构柱承载能力大、刚度好、稳定性强.

1． 钢管规格及截面特性

d t A1 I W ⅰ 每米重

48 3.5 4.89 12.19×104 5×103 15.8 3.84千克/米

I ——截面惯性矩

W ——截面抵抗矩

ⅰ——回转半径

钢管￠48×3.5

4管组合空间格构式钢管柱整石墙体截面特性

平面桁架柱 21278.989.422cm A A =⨯=⨯=∑

空间格构柱 2456.1989.44cm A =⨯=∑

cm y 3056.1960

78.91=⨯=

cm y 22.2078.9302=-=

455.51422.1578.93019.12cm I x =⨯+⨯=

3188.15302/8.455

.514

cm W X =+=

x W 2345.2522.2055

.

514cm ==

cm A I i x x 11.

13056.191045.252

1=⨯==∑

2． 4管组合空间格构式钢管柱整体承载力

cm H 1600=(格构柱每格段高)

31.1201.13160

0===λλH x

∑∑⨯+=⎩⎨⎧=⎩⎨⎧⨯=管

管

242

202

2756.1978

.94289.4A A X cm A x x λ

14.878.956

.192731.12=⨯+=

KN N EX 76.15414.81056.19205.014.32

=⨯⨯⨯=

地下室局部顶板,在砂、石运输车后排一侧单轮作用下,其有效面积上承受的最大荷载

KN KN

P 2.55167.126.32420=⨯⨯=

因 N EX ＞P,即154.76＞55.2KN 满足安全要求

四川利安建设工程有限公司

2008. 3. 31