地下室顶板施工通道加固专项方案.docx
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地下室顶板施工通道加固专项方案
一、工程概况：
材料堆场、临时施工道路所在区域一层地下室范围内主梁为400*900mm、350*900mm，次梁为200*850mm，200*800m,板厚160mm，柱距*，柱截面为450*450mm，负一层；二层地下室范围内为无梁楼盖，板厚300mm,柱距7100*7300mm。
二、编制依据
1、编制依据：
（1）《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
（2）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》JGJ130-2011
（3）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
（4）九里晴川项目一标段结构施工图。
三、地下室顶板加固范围
在施工过程中，主要重载车辆为商砼车、砖车及装饰等材料运输车辆。
须对地下室顶板进行加固，具体加固区域详附图。
在需要加固的区域内按照1m*1m加密设置支撑立杆，加固部位的支撑。
在工程收尾阶段，根据现场实际情况，确保无重载车辆通行方可拆除。
为保证施工车辆行驶在钢管搭设区域，要求在地下室顶板用车辆行驶通道标示行驶路线。
在车辆进入地下室顶板入口，设置限速、限重标识，由材料员、门卫严格控制进入顶板车辆重量（重量核定严格按照固定车辆和装载数量来把控），对于超载的车辆一律不放行，每次放行一辆车通过，待卸完料出场后，再放行下一辆车进入。
加固范围详见平面布置图附后。
四、车库顶板堆载情况与荷载分析：
1、材料荷载：
材料堆放高度不超过2米，材料堆载荷载为20KN/㎡，低于地下室顶板承载力，无需支撑。
2、施工道路荷载：
由于本工程场地狭窄，施工通道设置在地下室顶板消防通道区域上，在运输车辆经过时，车辆荷载较大。
施工场地荷载最大的车辆为商砼运输车、干拌砂浆罐。
荷载参数为：
混凝土罐车按装12立方米车考虑，混凝土罐车自重约15吨，12立方米混凝土按30吨计，总计45吨。
砖车自重15T，装载25T，合计40T;
干拌砂浆罐：
自重3T,罐装砂浆35T,合计38T
选取最大值45T（450KN）
五、地下室顶板强度验算
（一）顶板受力
以下计算的计算依据为《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
bcx=btx+2s=+2*=
bcy=bty+2s=+2*=
车轮作用面的局部荷载q=*Q/（bcx*bcy）
其中Q为单个轮胎上的荷载，对本工程取100KN
q=*Q/（bcx*bcy）=*100/*=242KN/m2
简支双向板的绝对最大弯矩Mxmax=*242**=·m
Mymax=*242**=·m
取Mmax=KN·m
跨中最大弯矩产生的等效均布荷载：
由Ly/Lx=1/1=1，查表得α=，β=
Qe=*12=507KN/m2
所以车轮轮压荷载产生的等效均布荷载为507KN/m2
（二）该工程按1*1m立杆间距对地下室顶板进行加固，通过以下计算复核。
一、示意图
二、依据规范
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
三、计算信息
1.几何参数
计算跨度:
Lx=1000mm;Ly=1000mm
板厚:
h=160mm
2.材料信息
混凝土等级:
C30fc=mm2ft=mm2ftk=mm2Ec=×104N/mm2
钢筋种类:
HRB500fy=300N/mm2Es=×105N/mm2
最小配筋率:
ρ=%
纵向受拉钢筋合力点至近边距离:
as=20mm
保护层厚度:
c=20mm
3.荷载信息（均布荷载）
永久荷载分项系数:
γG=
可变荷载分项系数:
γQ=
准永久值系数:
ψq=
永久荷载标准值:
ｑgk=m2
可变荷载标准值:
ｑqk=m2
4.计算方法:
弹性板
5.边界条件（上端/下端/左端/右端）:
固定/固定/固定/固定
6.设计参数
结构重要性系数:
γo=
泊松比:
μ=
四、计算参数:
1.计算板的跨度:
Lo=1000mm
2.计算板的有效高度:
ho=h-as=160-20=140mm
五、配筋计算（lx/ly=1000/100=<所以按双向板计算）:
向底板钢筋
1）确定X向板底弯矩
Mx=表中系数（γG*ｑgk+γQ*ｑqk）*Lo2
=+***+**
=kN*m
2）确定计算系数
αs=γo*Mx/（α1*fc*b*ho*ho）
=*×106/**1000*160*160）
=
3）计算相对受压区高度
ξ=1-sqrt（1-2*αs）=1-sqrt（1-2*=
4）计算受拉钢筋面积
As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=**1000*160*300
=203mm
向底板钢筋
1）确定Y向板底弯矩
My=表中系数（γG*ｑgk+γQ*ｑqk）*Lo2
=+***+**
=kN*m
2）确定计算系数
αs=γo*Mx/（α1*fc*b*ho*ho）
=*×106/**1000*160*160）
=
3）计算相对受压区高度
ξ=1-sqrt（1-2*αs）=1-sqrt（1-2*=
4）计算受拉钢筋面积
As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=**1000*160*300
=203mm2
向支座左边钢筋
1）确定左边支座弯矩
Mox=表中系数（γG*ｑgk+γQ*ｑqk）*Lo2
=**+**
=kN*m
2）确定计算系数
αs=γo*Mx/（α1*fc*b*ho*ho）
=*×106/**1000*160*160）
=
3）计算相对受压区高度
ξ=1-sqrt（1-2*αs）=1-sqrt（1-2*=
4）计算受拉钢筋面积
As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=**1000*160*300
=502mm2
向支座右边钢筋
1）确定右边支座弯矩
Mox=表中系数（γG*ｑgk+γQ*ｑqk）*Lo2
=**+**
=kN*m
2）确定计算系数
αs=γo*Mx/（α1*fc*b*ho*ho）
=*×106/**1000*160*160）
=
3）计算相对受压区高度
ξ=1-sqrt（1-2*αs）=1-sqrt（1-2*=
4）计算受拉钢筋面积
As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=**1000*160*300
=502mm2
向上边支座钢筋
1）确定上边支座弯矩
Moy=表中系数（γG*ｑgk+γQ*ｑqk）*Lo2
=**+**
=kN*m
2）确定计算系数
αs=γo*Mx/（α1*fc*b*ho*ho）
=*×106/**1000*160*160）
=
3）计算相对受压区高度
ξ=1-sqrt（1-2*αs）=1-sqrt（1-2*=
4）计算受拉钢筋面积
As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=**1000*160*300
=502mm2
向下边支座钢筋
1）确定下边支座弯矩
Moy=表中系数（γG*ｑgk+γQ*ｑqk）*Lo2
=**+**
=kN*m
2）确定计算系数
αs=γo*Mx/（α1*fc*b*ho*ho）
=*×106/**1000*160*160）
=
3）计算相对受压区高度
ξ=1-sqrt（1-2*αs）=1-sqrt（1-2*=
4）计算受拉钢筋面积
As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=**1000*160*300
=502mm2
5）验算最小配筋率
ρ=As/（b*h）=502/（1000*180）=%
六、跨中挠度计算：
Mk--------按荷载效应的标准组合计算的弯矩值
Mq--------按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值
1.计算荷载效应
Mk=Mgk+Mqk
=+**+*=kN*m
Mq=Mgk+ψq*Mqk
=+**+**=kN*m
2.计算受弯构件的短期刚度Bs
1）计算按荷载荷载效应的标准组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力
σsk=Mk/*ho*As）（混凝土规范式=×106/*160*461）=N/mm
2）计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率
矩形截面积:
Ate=*b*h=*1000*180=90000mm2
ρte=As/Ate（混凝土规范式=461/90000=%
3）计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ
ψ=（混凝土规范式==
因为ψ不能小于最小值，所以取ψ=
4）计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αE
αE=Es/Ec=×105/×104=
5）计算受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf
矩形截面，γf=0
6）计算纵向受拉钢筋配筋率ρ
ρ=As/（b*ho）=461/（1000*160）=%
7）计算受弯构件的短期刚度Bs
Bs=Es*As*ho2/[ψ++6*αE*ρ/（1+γf'）]（混凝土规范式=×105*461*1602/[*++6**%/（1+*]
=×103kN*m2
3.计算受弯构件的长期刚度B
1）确定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ
当ρ'=0时，θ=（混凝土规范第条）
2）计算受弯构件的长期刚度B
B=Mk/（Mq*（θ-1）+Mk）*Bs（混凝土规范式=*+*×103
=×103kN*m2
4.计算受弯构件挠度
fmax=f*（qgk+qqk）*Lo4/B
=*+*×103
=
5.验算挠度
挠度限值fo=Lo/200=800/200=
fmax=≤fo=，满足规范要求!
七、裂缝宽度验算:
1.跨中X方向裂缝
1）计算荷载效应
Mx=表中系数（ｑgk+ｑqk）*Lo2
=+**+*
=kN*m
2）带肋钢筋,所以取值vi=
3）计算按荷载荷载效应的标准组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力
σsk=Mk/*ho*As）（混凝土规范式=×106/*160*461）
=mm
4）计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率
矩形截面积，Ate=*b*h=*1000*180=90000mm2
ρte=As/Ate（混凝土规范式=461/90000=
因为ρte=<,所以让ρte=
5）计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ
ψ=（混凝土规范式==
因为ψ=<,所以让ψ=
6）计算单位面积钢筋根数n
n=1000/dist=1000/170
=5
7）计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq
deq=（∑ni*di2）/（∑ni*vi*di）
=5*10*10/（5**10）=10
8）计算最大裂缝宽度
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*+*Deq/ρte）（混凝土规范式=**×105**20+*10/
=≤,满足规范要求
2.跨中Y方向裂缝
1）计算荷载效应
My=表中系数（ｑgk+ｑqk）*Lo2
=+**+*
=kN*m
2）带肋钢筋,所以取值vi=
3）计算按荷载荷载效应的标准组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力
σsk=Mk/*ho*As）（混凝土规范式=×106/*160*461）
=mm
4）计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率
矩形截面积，Ate=*b*h=*1000*180=90000mm2
ρte=As/Ate（混凝土规范式=461/90000=
因为ρte=<,所以让ρte=
5）计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ
ψ=（混凝土规范式==
因为ψ=<,所以让ψ=
6）计算单位面积钢筋根数n
n=1000/dist=1000/170
=5
7）计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq
deq=（∑ni*di2）/（∑ni*vi*di）
=5*10*10/（5**10）=10
8）计算最大裂缝宽度
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*+*Deq/ρte）（混凝土规范式=**×105**20+*10/
=≤,满足规范要求
3.支座上方向裂缝
1）计算荷载效应
Moy=表中系数（ｑgk+ｑqk）*Lo2
=*+*
=kN*m
2）带肋钢筋,所以取值vi=
3）计算按荷载荷载效应的标准组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力
σsk=Mk/*ho*As）（混凝土规范式=×106/*160*461）
=mm
4）计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率
矩形截面积，Ate=*b*h=*1000*180=90000mm2
ρte=As/Ate（混凝土规范式=461/90000=
因为ρte=<,所以让ρte=
5）计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ
ψ=（混凝土规范式==
6）计算单位面积钢筋根数n
n=1000/dist=1000/170
=5
7）计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq
deq=（∑ni*di2）/（∑ni*vi*di）
=5*10*10/（5**10）=10
8）计算最大裂缝宽度
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*+*Deq/ρte）（混凝土规范式=**×105**20+*10/
=≤,满足规范要求
4.支座下方向裂缝
1）计算荷载效应
Moy=表中系数（ｑgk+ｑqk）*Lo2
=*+*
=kN*m
2）带肋钢筋,所以取值vi=
3）计算按荷载荷载效应的标准组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力
σsk=Mk/*ho*As）（混凝土规范式=×106/*160*461）
=mm
4）计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率
矩形截面积，Ate=*b*h=*1000*180=90000mm2
ρte=As/Ate（混凝土规范式=461/90000=
因为ρte=<,所以让ρte=
5）计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ
ψ=（混凝土规范式==
6）计算单位面积钢筋根数n
n=1000/dist=1000/170
=5
7）计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq
deq=（∑ni*di2）/（∑ni*vi*di）
=5*10*10/（5**10）=10
8）计算最大裂缝宽度
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*+*Deq/ρte）（混凝土规范式=**×105**20+*10/
=≤,满足规范要求
5.支座左方向裂缝
1）计算荷载效应
Mox=表中系数（ｑgk+ｑqk）*Lo2
=*+*
=kN*m
2）带肋钢筋,所以取值vi=
3）计算按荷载荷载效应的标准组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力
σsk=Mk/*ho*As）（混凝土规范式=×106/*160*461）
=mm
4）计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率
矩形截面积，Ate=*b*h=*1000*180=90000mm2
ρte=As/Ate（混凝土规范式=461/90000=
因为ρte=<,所以让ρte=
5）计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ
ψ=（混凝土规范式==
6）计算单位面积钢筋根数n
n=1000/dist=1000/170
=5
7）计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq
deq=（∑ni*di2）/（∑ni*vi*di）
=5*10*10/（5**10）=10
8）计算最大裂缝宽度
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*+*Deq/ρte）（混凝土规范式=**×105**20+*10/
=≤,满足规范要求
6.支座右方向裂缝
1）计算荷载效应
Mox=表中系数（ｑgk+ｑqk）*Lo2
=*+*
=kN*m
2）带肋钢筋,所以取值vi=
3）计算按荷载荷载效应的标准组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力
σsk=Mk/*ho*As）（混凝土规范式=×106/*160*461）
=mm
4）计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率
矩形截面积，Ate=*b*h=*1000*180=90000mm2
ρte=As/Ate（混凝土规范式=461/90000=
因为ρte=<,所以让ρte=
5）计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ
ψ=（混凝土规范式==
6）计算单位面积钢筋根数n
n=1000/dist=1000/170
=5
7）计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq
deq=（∑ni*di2）/（∑ni*vi*di）
=5*10*10/（5**10）=10
8）计算最大裂缝宽度
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*+*Deq/ρte）（混凝土规范式=**×105**20+*10/
=≤,满足规范要求
经过上面计算，可知在地下室顶板以下采用1m*1m立杆间距进行支撑可以满足要求，结构安全。
只需进行钢管支撑架强度验算，如下所示。
六、地下室顶板加固支撑验算
第一部分：
车道位置加固
1、一层地下室范围：
地下室顶板与梁加固：
在行车道路范围内，宽度6米，沿地下室顶板，采用满堂架加固，钢管选用钢管类型为φ48×，顶面设支承顶托，顶托与结构接触面用50×70mm枋木。
支架搭设高度为，立杆的纵距b=1m，立杆的横距l=1m，立杆的步距h=1m~；二层地下室范围：
地下室顶板及负一层底板加固:
支架搭设高度为宽度6米，沿地下室顶板，采用满堂架加固，钢管选用钢管类型为φ48×，顶面设支承顶托，顶托与结构接触面用50×70mm枋木。
地下室加固区域内预留宽通道，通往至各栋地下室通道，具体加固方式详图三。
2、加固钢管搭设图：
图一：
图二：
3、立杆的稳定性计算
（1）、轴向力计算：
计算参数:
（考虑汽车及载物全部荷载通过楼板传递给支撑架；同时结构的自重仍由支架承受。
再由支撑架将荷载传递给地基）进行支架体系的核算。
1）轴向力计算：
钢筋混凝土自重m3，施工活荷载m2，扣件计算折减系数取。
由永久荷载效应控制的组合：
Q=×[××+××]
=×+=m2
轮压力：
取为100kN
q=*Q/（bcx*bcy）=*100/*=242KN/m2
计算单元按立杆×间距，考虑后轮两侧的一组轮胎由4根立杆承担受力。
则每根立杆竖向力为：
（减去消防车和覆土）
N=×1×1÷1/4=
采用的钢管类型为φ48×。
（2）不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=；
i——计算立杆的截面回转半径，i=；
A——立杆净截面面积，A=；
W——立杆净截面模量（抵抗）,W=；
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=mm2；
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至顶板支撑点的长度，a=；
h——最大步距，h=；
l0——计算长度，取+2×=；
——由长细比，为2200/16=138；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到；
经计算得到
=30700/×424）=mm2；
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
4、综上所述：
设置架体纵横向垂直剪刀支撑间距6米一道，并在垂直剪刀支撑顶部及底部设置水平剪刀支撑，所有钢管采用φ48×。
第二部分：
施工电梯及砂浆罐堆场
施工电梯加固：
沿施工电梯及砂浆罐堆场投影区域（4m宽*5m长），采用满堂架加固，钢管选用钢管类型为φ48×，顶面设支承顶托，顶托与结构接触面用50×70mm枋木。
支架搭设高度为，立杆的纵距b=，立杆的横距l=，立杆的步距h=。
计算依据：
1、《施工现场设施安全设计计算手册》
2、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130－2011
5、《钢结构设计规范》GB50017-2003
6、《砌体结构设计规范》GB50003-2011
7、《建筑施工升降机安装、使用、拆卸安全技术规程》（JGJ215-2010）
8、《施工升降机》（GB/T10054-2005）
一、参数信息
1.施工升降机基本参数
施工升降机型号
SCD200/200J
吊笼形式
双吊笼
架设总高度（m）
标准节长度（m）
底笼长（m）
底笼宽（m）
3
标准节重（kg）
167
对重重量（kg）
1300
单个吊笼重（kg）
1460
吊笼载重（kg）
2000
外笼重（kg）
1480
其他配件总重量（kg）
200
2.楼板参数
基础混凝土强度等级
C30
楼板长（m）
4
楼板宽（m）
3
楼板厚（m）
楼板混凝土轴心抗压强度fc（N/mm2）
楼板混凝土轴心抗拉强度ft（N/mm2）
板中底部短向配筋
HRB50014@200
板边上部短向配筋
HRB50014@200
板中底部长向配筋
HRB50014@200
板边上部长向配筋
HRB50014@200
3.荷载参数：
施工荷载（kN/m2）
1
施工升降机动力系数n
1
二、基础承载计算
导轨架重（共需63节标准节，标准节重167kg）：
167kg×63=10521kg，
施工升降机自重标准值：
Pk=（（1460×2+1480+1300×2+200+10521）+2000×2）×10/1000=；
施工升降机自重：
P=×（1460×2+1480+1300×2+200+10521）+×2000×2）×10/1000=；
P=n×P=1×=
三、梁板下钢管结构验算
支撑类型
扣件式钢管支撑架
支撑高度h0（m）
支撑钢管类型
Ф48×3
立杆纵向间距la（m）
立杆纵向间距lb（m）
立杆水平杆步距h（m），顶部段、非顶部段
、
剪刀撑设置类型
普通型
顶部立杆计算长度系数μ1
非顶部立
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