钢围檩抗弯计算时,最不利弯矩是单
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跨围檩时产生的弯矩(即该段钢围檩上只有两根支撑),取M=-ql2,其中
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q=N,N为支撑设计轴力,I为支撑中心间距。
单跨钢围檩受力图如图2.1,其l
弯矩图如图2.2。
图2.1:
单跨钢围檩受力图
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图22:
单跨钢围檩弯矩图
2.1.4钢围檩的抗剪计算时,最不利的剪力取两跨钢围檩时的剪力(即该段围
檩上有三根支撑),剪力取0.625N(单跨钢围檩时,剪力为0.5N)。
双跨钢围檩受力图如图2.3,其剪力图如图2.4。
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图2.3:
双跨钢围檩受力图
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图2.4:
双跨钢围檩剪力图
2.1.5基坑斜撑作用于钢围檩上,产生作用于钢围檩的轴向压力。
钢围檩的抗压计算时,应考虑多道斜撑分力的累加。
如图2.5,当有两根斜撑时,产生斜撑
分力Pi、R时,其计算轴力N=Pi+P2,如图2.6所示。
计算公式中,「值的精确取值见《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录
C,在一般情况下,偏安全考虑,简化计算,「值可以取0.9
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图2.6:
钢围檩轴力示意图
图2.5:
基坑支撑体系示意图
2.1.5-1在受力计算中,以抗弯和抗压公式计算的结果为基础选择钢围檩型号,
再采用抗剪计算公式进行复核,抗弯、抗压、抗剪三者必须同时满足要求。
附录A为钢围檩复核和设计的样表,在附件中给出了钢围檩复核和设计的计算表格,可以输入相关参数后,确定钢围檩的型号。
2.1.5-2一般情况,钢围檩宜采用双拼或多拼型钢,不宜采用单根型钢,且不
宜选用焊接型钢。
钢围檩应优先选用租赁单位已有钢围檩,一般常用的H型钢有:
500X200X10X16,488X300X11X18,700X300X13X24,400X400X13X21等。
附录B和附录C中是常用的热轧H型钢和工字钢参数表,可供参考。
2.2节点验算
2.2.1-1钢支撑和钢围檩的重量由小牛腿来支承,根据小牛腿间距计算钢支撑
和围檩的作用于小牛腿的重力,再计算作用于小牛腿根部的弯矩M
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图2.7:
钢板小牛腿剖面示意图(单位:
mr)
2.2.1-2一般情况,小牛腿钢板厚度不小于20mm小牛腿长度宜超过钢围檩宽
度50mm以上,小牛腿与围护焊接应采用双面角焊缝,且焊缝高度不小于10mm
如图2.7所示。
2.2.2在工程施工中,支撑位置钢围檩抗压强度不足,发生屈服的现象较常出现,因而,必须对支撑位置的钢围檩进行加劲处理。
根据基坑深度的不同,支撑轴力钢围檩受力也相差较大,加劲板的数量应根据计算确定。
加劲板安装如图
2.8、2.9所示。
3材料进场检验和安装前准备
3.1材料进场检验
3.1.1-1材料进场后,由质量部门和材料部门对钢围檩型钢高度,翼板宽度、厚
度,腹板厚度等尺寸进行量测,如不能符合要求,一律退场,严禁使用。
3.1.1-2选用的钢围檩应满足表面平整、顺直、无油污、无锈蚀且未损伤等要求,型钢弯曲最大挠度不超过1/300。
3.1.1-3钢围檩拼接接头未达到要求,应按3.1.2拼接接头要求处理,钢围檩对接接头应满足3.1.3要求。
3.1.2对于双榀(多榀)钢围檩,型钢与型钢的翼板应间隔式对接焊(如图3.1)
或加缀板角焊(如图3.2),且尺寸应满足图示要求,缀板厚度不小于母材。
图3.1:
型钢电焊拼接图(单位:
mr)
图3.2:
型钢加缀板拼接(单位:
mm
3.1.3钢围檩对接接头的抗压、抗剪、抗弯强度应与原材料相同,电焊应由专业的电焊工实施,并采取有效措施保证电焊质量。
3.2安装前准备
3.2.1随基坑开挖,清除围护体上附着的渣土。
对于内插型钢的围护(SM,旋
喷插型钢围护),暴露出基坑内侧的型钢面;对于钢筋笼的围护(如钻孔桩、地下墙等围护),暴露出围护体,在安装钢围檩处,暴露出用于焊接小腿的钢筋。
3.2.2根据支撑设计标高、钢围檩尺寸、施工净空要求等确定小牛腿的标高,根据钢围檩长度通过放样确定每个牛腿的安装位置,安装标高误差应小于2cm。
3.2.3根据支撑间距进行现场放样后,确定支撑在钢围檩上的安装位置,然后
根据计算结果对钢围檩进行加强处理。
加劲板宜选用不小于20mnm勺钢板,高度
与型钢翼板齐平,加劲板与钢围檩型钢的腹板、翼板均采用双面角焊缝焊接,有效焊缝高度不小于10mm。
加劲板勺数量不得少于上下各三块,间距控制在
200~250mm加劲板应在地面焊接完成,以确保电焊质量,见图2.8、2.9。
4钢围檩的安装
4.1钢围檩安装
4.1.1-1对于钻孔桩、咬合桩、地下墙等围护的钢围护支承应选用钢板小牛腿(确
保小牛腿的焊接质量),对于内插钢型的围护钢围檩支承可以采用型钢小牛腿或钢板小牛腿。
4.1.1-
2小牛腿应根据支撑位置、围檩长度等确定,应与排桩围护的主筋、预埋件或内插型等连接,间距一般宜为2〜3m小牛腿应比钢围檩宽度大于5〜10cm如图4.1、图4.2。
图4.1:
型钢小牛腿剖面图(单位:
mm图4.2:
钢板小牛腿剖面图(单位:
mr)
4.1.2钢围护采用拉结筋与围护结构进行连接加固是保证钢围檩稳定性、防止
滑落的有效措施,应在工程施工中广泛采用。
拉结筋连接点间距宜控制在2〜3m且每段钢围檩不小于两点,直径不小于①16,如图4.1、图4.2。
4.1.3在钢围檩施工前,应根据基坑尺寸确定钢围檩的施工顺序和钢围檩的布
置,避免钢围檩现场安装接头出现于两根支撑的跨中或安装支撑处,如图4.3、
图4.4。
图4.3:
错误做法一(接头设置于支撑处)
图4.4:
错误做法二(接头设置于跨中)
4.1.4钢围檩安装接头处应在顶面、底面、侧面处用钢缀板连接,钢缀板与母
村采用角焊缝连接,焊缝有效高度不小于10mm钢缀板厚度不小于母材,且与
有效连接长度不小于200mm如图4.5,图4.6,图4.7。
图4.5:
连接腹板的缀板示意图(单位:
mm图4.6:
连接翼板的缀板示意图(单位:
mm)
图4.7:
安装接头剖面示意图(单位:
mm
4.1.5在安装钢支撑之前,应保证排桩与钢围檩接触点密贴。
当支撑位置的钢围檩与围护存在间隙时,应先采用垫钢板等措施垫实,再安装钢支撑,施加预应力,严禁在钢围檩与桩体之间未垫实的情况下施加预应力。
支撑安装后,钢围檩
与围护体之间的间隙必须立即采用C30以上细石混凝土填实。
严禁不填实间隙,或采用双快水泥、泥土等代替细石混凝土,如图4.8。
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图4.8:
钻孔桩围护与钢围檩之间填充图
图4.9:
钢围檩转角处处理(单位:
mm)
4.1.6基坑转角处,钢围檩应等高连接,两个方向的钢围檩应紧贴围护,钢围檩
端头应电焊连接(可采用缀板连接两端头围檩),可以采用加劲板有效焊接固定,加劲板数量不少于两块,加劲板采用20mn钢板,尺寸如图4.9。
4.1.7斜支撑牛腿参照地下连续墙围护非标钢牛腿要求制作并安装。
4.2特殊情况处理
421-1对于SMW^围护。
当钢围檩与型钢间间距小于10cm则在钢围檩与H
型钢缝隙间加垫相应数量的钢板;若钢围檩与型钢(桩体)间间距大于10cm
则在钢围檩与型钢处加焊不少于三块加劲板。
钢板高度与钢围檩相同,宽度与围檩型钢相同,如图4.10、图4.11、图4.12所示。
4.2.1-2对于钻孔桩等围护。
在钢支撑施加应力前应先采用钢板垫实桩体位置,
施加预应力完成后,再采细石砼填实钢围檩与桩体之间的间隙,如图4.8。
421-3采用垫钢板措施时,钢板宽度应与围护型钢宽度相同,高度应与钢围檩高度相同,并采用点焊等措施与围护有效连接。
采用焊钢板时,必须确保钢板与围护的焊接质量,采用双面角焊缝连接,并保证与钢围护接触面的平整。
焊接钢板宽度应与围护型钢宽度相同,高度应与钢围檩高度相同。
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图4.10:
围护型钢错位处理平面图(单位:
mm)
图4.11:
垫钢板处理剖面图(w10cm)(mm图4.12:
焊钢板处理剖面图(>10cm)(mn)
4.2.2-1当钢围檩上下错位时,可以通过在钢围檩端头增加钢支撑来处理。
422-2当钢围檩前后错位,当错位较小时(小于半个钢围檩宽度),相邻钢围檩的腹板、翼板应采用缀板连接,并在钢围檩侧面加焊钢板作为连接板补强,如图4.13;当错位较大时(大于半个钢围檩宽度),在前后错开的接头两侧各增加一道钢支撑,如图4.14。
图4.13:
安装接头错位加缀板处理图(单位:
mm)
图4.14:
安装接头错位加支撑处理图(单位:
mm)
5钢围檩施工验收
5.0.1钢围檩的验收包括两部分,一是材料进场验收,二是施工质量验收。
材料进验收的主要内容有钢围檩的型号、挠度及外观质量,拼接钢围檩的拼接质量,对接钢围檩对接接头的质量等。
施工验收主要内容有支承小牛腿的尺寸和焊接质量,支撑位置加劲板的数量、尺寸、焊接质量,钢围檩安装接头位置、缀板尺寸、焊接质量,围护错位的处理,钢围檩转角的处理,节点受力要求,斜撑围檩的处理等。
构造要求等应由技术部门计算确定,质量部门按照相关计算要求进行验收。
5.0.2〜5.0.4质量验收由质量、技术部门负责,根据施工进度对各个关键环节
进行验收。
验收标准可参照《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2001)执行。