地下室顶板加固计算即车辆轮胎压力换算.docx
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地下室顶板加固计算即车辆轮胎压力换算
RevisedbyBLUEontheafternoonofDecember12,2020.
地下室顶板加固计算即车辆轮胎压力换算
XX
（XX）
地下室顶板加固施工方案
编制人：
校对人：
审核人：
审批人：
第1章工程概况
第2章等效荷载换算
车辆运载及堆载情况
因场内施工期间运输车辆较重的主要为钢筋运输车和砼运输车，因此本方案以这两种车型进行验算。
场内行车时必须严格将车辆荷载控制在方案计算范围内。
即钢筋运载不得大于60吨、砼运输不大于12m3。
钢筋运输车
按平板半挂车计算，汽车自重20吨（轮胎12个，前4后8，轮胎规格为12R（真空）），钢筋载重按60吨，合计80吨。
混凝土罐车及泵车
按装12立方米车考虑，混凝土罐车自重约25吨，12立方米混凝土按24吨计，合计49吨。
等效均布荷载计算
本方案荷载计算依据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）、《建筑施工临时支撑结构技术规范》（JGJ300-2013）等规范编制。
本工程回顶方案计算方法参照模板支架计算，地下室顶板为双向板，最大尺寸为2600×3200，地下室顶板上通过最大荷载为钢筋运输车（钢筋车80T），当两个轮胎的中点落在板的跨中时，弯矩最大。
最不利荷载计算
轮胎中轴点落在板跨中时，弯矩最大，本案例计算板跨为4米。
根据《建筑结构荷载规范》附录C，等效均布活荷载按下式计算：
Q=8Mmax/bL2①
1、b值的计算如下：
轮胎12R，即每个轮胎宽度为304mm，扁平比按最低70%计算，则每个轮胎的触地面积为*。
通常情况下，荷载作用宽度大于长度，则选用公式如下：
b=2/3bcy+②
bcy=bty+2*垫层厚度+板厚③
bty为荷载作用面平行于板跨的宽度，取bty=2*300=600mm；
则bcy=+2*0+=
b=2/3*+*4=
两个局部荷载相邻时有效分部宽度进行折减（轮距）：
=2+2=
2、荷载的计算如下：
则钢筋运输车后轮（单个组合）传递的荷载为：
9/31*80/2（双排）=2=
3、最大弯矩计算如下：
Mmax=**4（板跨）/2=、等效荷载为：
Q=8Mmax/bL2=8**42）=34KN/m2
5、乘可变荷载组合系数，动力系数：
Q=**34=m2
当车道或顶板设计荷载超过49KN/m2时，下部可不进行加固。
第3章支撑体系验算
计算依据：
1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130－2011
3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
5、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、工程属性
新浇混凝土楼板名称
B2，标高
新浇混凝土楼板板厚（mm）
200
模板支架高度H（m）
4
模板支架纵向长度L（m）
3
模板支架横向长度B（m）
3
二、荷载设计
模板及其支架自重标准值G1k（kN/m2）
面板
面板及小梁
楼板模板
模板及其支架
荷载标准值G2k（kN/m3）
50
钢筋自重标准值G3k（kN/m3）
施工人员及设备荷载标准值Q1k
当计算面板和小梁时的均布活荷载（kN/m2）
当计算面板和小梁时的集中荷载（kN）
当计算主梁时的均布活荷载（kN/m2）
当计算支架立柱及其他支承结构构件时的均布活荷载（kN/m2）
1
模板支拆环境不考虑风荷载
三、模板体系设计
主梁布置方向
平行立柱纵向方向
立柱纵向间距la（mm）
800
立柱横向间距lb（mm）
800
水平拉杆步距h（mm）
1500
小梁间距l（mm）
200
小梁最大悬挑长度l1（mm）
200
主梁最大悬挑长度l2（mm）
200
结构表面的要求
结构表面隐蔽
荷载系数参数表：
正常使用极限状态
承载能力极限状态
抗倾覆
可变荷载的组合值系数ψc
1
-
可变荷载的分项系γQ
1
-
永久荷载的分项系数γG
1
-
结构重要性系数γ0：
1
设计简图如下：
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度t（mm）
15
面板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
15
面板抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
面板弹性模量E（N/mm2）
10000
面板计算方式
三等跨连续梁
楼板面板应搁置在梁侧模板上，本例以三等跨连续梁，取1m单位宽度计算。
W＝bh2/6=1000×15×15/6＝37500mm3，I＝bh3/12=1000×15×15×15/12＝281250mm4
承载能力极限状态
q1＝γ0×[×（G1k+（G2k+G3k）×h）+×φc×Q1k]×b=1×[×+（50+×+××]×1=m
q1静=γ0×[γG（G1k+（G2k+G3k）h）]b=1×[×+（50+×]×1=m
q1活=γ0×（γQ×φc×Q1k）×b=1××××1=m
q2＝1××G1k×b＝1×××1=m
p＝1×××Q1k＝1×××＝
正常使用极限状态
q＝（γG（G1k+（G2k+G3k）×h））×b=（1×+（50+×）×1＝m
计算简图如下：
1、强度验算
M1＝静L2+活L2＝××+××＝·m
M2＝max[+，+]＝max[××+××，××+××]＝·m
Mmax＝max[M1，M2]＝max[，]＝·m
σ＝Mmax/W＝×106/37500＝mm2≤[f]＝15N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax＝（100EI）=××2004/（100×10000×281250）=
ν＝≤[ν]＝L/250＝200/250＝
满足要求！
五、小梁验算
小梁类型
方钢管
小梁截面类型（mm）
□60×40×
小梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
小梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
小梁截面抵抗矩W（cm3）
小梁弹性模量E（N/mm2）
206000
小梁截面惯性矩I（cm4）
小梁计算方式
二等跨连续梁
q1＝γ0×[×（G1k+（G2k+G3k）×h）+×φc×Q1k]×b=1×[×+（50+×+××]×＝m
因此，q1静＝γ0××（G1k+（G2k+G3k）×h）×b=1××+（50+××＝m
q1活＝γ0××φc×Q1k×b=1××××＝m
q2＝1××G1k×b=1×××＝m
p＝1×××Q1k＝1×××＝
计算简图如下：
1、强度验算
M1＝静L2+活L2＝××+××＝·m
M2＝max[+，+]＝max[××+××，××+××]＝·m
M3＝max[q1L12/2，q2L12/2+pL1]=max[×2，×2+×]＝·m
Mmax＝max[M1，M2，M3]＝max[，，]＝·m
σ=Mmax/W=×106/7360=mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、抗剪验算
V1＝静L+活L＝××+××＝
V2＝+＝××+×＝
V3＝max[q1L1，q2L1+p]＝max[×，×+]＝
Vmax＝max[V1，V2，V3]＝max[，，]＝
τmax=Vmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=×1000×[40×602-（40-5）×552]/（8×220700×5）＝mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
3、挠度验算
q＝（γG（G1k+（G2k+G3k）×h））×b=（1×+（50+×）×＝m
挠度,跨中νmax＝（100EI）=××8004/（100×206000××104）＝≤[ν]＝L/250＝800/250＝；
悬臂端νmax＝ql14/（8EI）=×2004/（8×206000××104）＝≤[ν]＝2×l1/250＝2×200/250＝
满足要求！
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁截面类型（mm）
Ф48×3
主梁计算截面类型（mm）
Ф48×3
主梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
主梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
主梁截面抵抗矩W（cm3）
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁截面惯性矩I（cm4）
主梁计算方式
三等跨连续梁
可调托座内主梁根数
1
1、小梁最大支座反力计算
q1＝γ0×[×（G1k+（G2k+G3k）×h）+×φc×Q1k]×b=1×[×+（50+×+××]×＝m
q1静＝γ0××（G1k+（G2k+G3k）×h）×b＝1××+（50+××＝m
q1活＝γ0××φc×Q1k×b＝1××××＝m
q2＝（γG（G1k+（G2k+G3k）×h））×b=（1×+（50+×）×＝m
承载能力极限状态
按二等跨连续梁，Rmax＝＝××＝
按悬臂梁，R1＝×＝
R＝max[Rmax，R1]＝;
正常使用极限状态
按二等跨连续梁，R'max＝＝××＝
按悬臂梁，R'1＝q2l1=×＝
R'＝max[R'max，R'1]＝;
计算简图如下：
主梁计算简图一
2、抗弯验算
主梁弯矩图一（kN·m）
σ=Mmax/W=×106/4490=mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
3、抗剪验算
主梁剪力图一（kN）
τmax=2Vmax/A=2××1000/424＝mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
4、挠度验算
主梁变形图一（mm）
跨中νmax=≤[ν]=800/250=
悬挑段νmax＝≤[ν]=2×200/250=
满足要求！
5、支座反力计算
承载能力极限状态
图一
支座反力依次为R1=，R2=，R3=，R4=
七、可调托座验算
荷载传递至立柱方式
可调托座
可调托座承载力容许值[N]（kN）
30
按上节计算可知，可调托座受力N＝≤[N]＝30kN
满足要求！
八、立柱验算
剪刀撑设置
加强型
立柱顶部步距hd（mm）
1500
立柱伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a（mm）
200
顶部立柱计算长度系数μ1
非顶部立柱计算长度系数μ2
钢管截面类型（mm）
Ф48×3
钢管计算截面类型（mm）
Ф48×3
钢材等级
Q235
立柱截面面积A（mm2）
424
立柱截面回转半径i（mm）
立柱截面抵抗矩W（cm3）
抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
支架自重标准值q（kN/m）
1、长细比验算
顶部立柱段：
l01=kμ1（hd+2a）=1××（1500+2×200）=2633mm
非顶部立柱段：
l0=kμ2h=1××1500=2632mm
λ=max[l01，l0]/i==≤[λ]=210
满足要求！
2、立柱稳定性验算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011，荷载设计值q1有所不同：
小梁验算
q1＝1×[×+（50+×+××1]×=m
同上四～六步计算过程，可得：
R1＝，R2＝，R3＝，R4＝
顶部立柱段：
l01=kμ1（hd+2a）=××（1500+2×200）=
λ1=l01/i==
查表得，φ＝
不考虑风荷载:
N1=Max[R1，R2，R3，R4]=Max[，，，]=
f＝N1/（ΦA）＝12820/×424）＝mm2≤[f]＝205N/mm2
满足要求！
非顶部立柱段：
l0=kμ2h=××1500=
λ=l0/i==
查表得，φ1=
不考虑风荷载:
N=Max[R1,R2,R3,R4]+1×γG×q×H=Max[,,,]+1×××4=
f=N/（φ1A）＝×103/×424）=mm2≤[σ]=205N/mm2
满足要求！
九、高宽比验算
H/B=4/3=≤3
满足要求，不需要进行抗倾覆验算！
第4章支撑体系平面布置图
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