地下室顶板加固方案doc1范文.docx
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地下室顶板加固方案doc1范文
目录
一工程概况……………………………………………………………3
二支撑加固施工方案……………………………………………….3
一、支模采用的主要材料……………………………………………3
二、施工工艺…………………………………………………………3
三、技术安全措施…………………………………………………4
三支撑加固计算……………………………………………………5
一、梁底模板计算……………………………………………………5
二、梁板支撑的计算…………………………………………………7
三、梁底纵向钢管计算………………………………………………11
四、扣件抗移滑的计算………………………………………………11
五、立杆的稳定性计算………………………………………………11
四监测措施………………………………………………………13
编制依据:
①《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002;
②《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001;
③《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001;
④《结构施工图纸》
⑤《建筑施工手册》2004版等;
、
一工程概况
本项目为皇经楼新居2期第5标段,由A区3#、4#、5#楼及相应部位地下室组成,工程总建筑面积66074平方米。
建筑总层数为:
3#楼18层,4#、5#楼28层
一、建筑物功能分区布置:
1、地下一层为设备用房和车库。
3#楼为18层住宅钢筋砼剪力墙结构;4#楼为28层住宅带一层商业裙房钢筋砼剪力墙结构;5#楼为28层住宅钢筋砼剪力墙结构。
其中裙房为框架结构。
2、建筑高度为:
3#楼房屋高度为54.3米,4#楼房屋高度为84.3米,5#楼房屋高度为84.3米。
3、由于施工现场场地狭窄,架管、模板以及钢筋原料、半成品无处堆放,现将砼已浇筑完毕的二流水段二区作为以上材料的摆放场地。
因考虑工程安全及质量达标,故需增设支撑加固体系。
二支撑加固施工方案
(一)、支撑采用的主要材料
(1)钢管:
Ф48×3.5mm;
(2)枋木:
断面50mm×100mm;
(3)顶托:
32#
(4)木板:
200~350mm宽×50mm厚×4000mm长
(二)、施工工艺
(1)、楼板支撑加固体系均采用扣件式脚手架步距1500-1800mm,立杆间距为500mm,最上层木枋为50×100mm,有效受压长度为600mm。
(2)楼板距梁边500mm设置第一道支撑,间距500mm,中部均设纵横间距500mm的支撑。
水平拉杆第一道距地200mm,以上步距为1500-1800mm。
支撑架纵横间距1.5m(3跨)设全高剪刀撑,以增加支撑架整体稳定性。
(3)原支撑采用Ф48×3.5mm钢管作为梁的水平支撑,直接承托梁底模板,间距300mm;梁侧加竖向钢管及斜撑钢管。
现增设垂直支撑的脚手架间距300mm,沿梁纵向方向间距是500mm布置,梁底为50×100mm的木枋,受压长度为600mm下设顶托,用钢管支撑至地面。
每隔1.2m高纵横水平拉杆各一道,以保证整个支撑体系的稳定性。
(三)、技术安全措施
(1)脚手架搭设前,应按《建筑施工钢管脚手架安全技术规范》(JGJ128-2000)、(J43-2000)和施工方案的要求向搭设和使用人员做好安全、技术交底。
(2)对钢管、配件、加固件应进行检查验收,严禁使用不合格的钢管、配件。
(3)搭设的脚手架立杆底应铺设通长木垫板。
(4)不配套的钢管架与配件不得混合使用于同一竖直脚手架支撑系统。
(5)脚手架安装应自一端向另一端延伸,自下而上按步架设,并逐层改变搭设方向,不得从两端向中间进行,以免结合处错位,难于连接。
(6)水平加固杆、剪刀撑安装应符合构造要求,并与脚手架的搭设同步进行。
(7)水平加固杆应设在脚手架立杆内侧,剪刀撑应设于脚手架立杆外侧并连牢。
梁板支撑加固方法详见附图。
三支撑加固计算
(一)、梁底模板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。
计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。
强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=1000×18×18/6=5.40×104mm3;
I=1000×18×18×18/12=4.86×105mm4;
1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中,σ--梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2);
M--计算的最大弯矩(kN.m);
l--计算跨度(梁底支撑间距):
l=150.00mm;
q--作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m);
新浇混凝土及钢筋荷载设计值:
q1:
1.2×(24.00+1.50)×1.00×0.75×0.90=20.66kN/m;
模板结构自重荷载:
q2:
1.2×0.35×1.00×0.90=0.38kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载设计值:
q3:
1.4×2.00×1.00×0.90=2.52kN/m;
q=q1+q2+q3=20.66+0.38+2.52=23.55kN/m;
跨中弯矩计算公式如下:
Mmax=0.10×23.553×0.152=0.053kN.m;
σ=0.053×106/5.40×104=0.981N/mm2;
梁底模面板计算应力σ=0.981N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
2.挠度验算
根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
最大挠度计算公式如下:
其中,q--作用在模板上的压力线荷载:
q=((24.0+1.50)×0.750+0.35)×1.00=19.48KN/m;
l--计算跨度(梁底支撑间距):
l=150.00mm;
E--面板的弹性模量:
E=9500.0N/mm2;
面板的最大允许挠度值:
[ω]=150.00/250=0.600mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.677×19.475×1504/(100×9500×4.86×105)=0.014mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.014mm小于面板的最大允许挠度值:
[ω]=150/250=0.6mm,满足要求!
(二)、梁底支撑的计算
本工程梁底支撑采用方木。
强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=(24+1.5)×0.75×0.15=2.869kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.35×0.15×(2×0.75+0.45)/0.45=0.227kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m):
经计算得到,活荷载标准值P1=(5+2)×0.15=1.05kN/m;
2.方木的支撑力验算
静荷载设计值q=1.2×2.869+1.2×0.227=3.716kN/m;
活荷载设计值P=1.4×1.05=1.47kN/m;
方木计算简图
方木按照三跨连续梁计算。
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5×10×10/6=83.33cm3;
I=5×10×10×10/12=416.67cm4;
方木强度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
线荷载设计值q=3.716+1.47=5.186kN/m;
最大弯距M=0.1ql2=0.1×5.186×1×1=0.519kN.m;
最大应力σ=M/W=0.519×106/83333.3=6.223N/mm2;
抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;
方木的最大应力计算值6.223N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
方木抗剪验算:
最大剪力的计算公式如下:
截面抗剪强度必须满足:
其中最大剪力:
V=0.6×5.186×1=3.111kN;
方木受剪应力计算值τ=3×3111.3/(2×50×100)=0.933N/mm2;
方木抗剪强度设计值[τ]=1.4N/mm2;
方木的受剪应力计算值0.933N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.4N/mm2,满足要求!
方木挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
q=2.869+0.227=3.096kN/m;
方木最大挠度计算值ω=0.677×3.096×10004/(100×9000×416.667×104)=0.559mm;
方木的最大允许挠度[ω]=1.000×1000/250=4.000mm;
方木的最大挠度计算值ω=0.559mm小于方木的最大允许挠度[ω]=4mm,满足要求!
3.支撑钢管的强度验算
支撑钢管按照简支梁的计算如下
荷载计算公式如下:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2):
q1=(24.000+1.500)×0.750=19.125kN/m2;
(2)模板的自重(kN/m2):
q2=0.350kN/m2;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m2):
q3=(5.000+2.000)=7.000kN/m2;
q=1.2×(19.125+0.350)+1.4×7.000=33.170kN/m2;
梁底支撑根数为n,立杆梁跨度方向间距为a,梁宽为b,梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P,梁侧模板传给钢管的集中力为N。
当n=2时:
当n>2时:
计算简图(kN)
支撑钢管变形图(mm)
支撑钢管弯矩图(kN.m)
经过连续梁的计算得到:
支座反力RA=RB=0.459kN,中间支座最大反力Rmax=7.341;
最大弯矩Mmax=0.182kN.m;
最大挠度计算值Vmax=0.134mm;
支撑钢管的最大应力σ=0.182×106/5080=35.785N/mm2;
支撑钢管的抗压设计强度[f]=205.0N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值35.785N/mm2小于支撑钢管的抗压设计强度205.0N/mm2,满足要求!
(三)、梁底纵向钢管计算
纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。
(四)、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,根据前面计算结果得到R=7.341kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
(五)、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
1.梁两侧立杆稳定性验算:
其中N--立杆的轴心压力设计值,它包括:
横杆的最大支座反力:
N1=0.459kN;
脚手架钢管的自重:
N2=1.2×0.129×4=0.62kN;
楼板的混凝土模板的自重:
N3=1.2×(1.00/2+(1.20-0.45)/2)×1.00×0.35=0.368kN;
楼板钢筋混凝土自重荷载:
N4=1.2×(1.00/2+(1.20-0.45)/2)×1.00×0.200×(1.50+24.00)=5.355kN;
N=0.459+0.62+0.368+5.355=6.801kN;
φ--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到;
i--计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.58;
A--立杆净截面面积(cm2):
A=4.89;
W--立杆净截面抵抗矩(cm3):
W=5.08;
σ--钢管立杆轴心受压应力计算值(N/mm2);
[f]--钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
lo--计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算
lo=k1uh
(1)
k1--计算长度附加系数,取值为:
1.155;
u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u=1.7;
上式的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.7×1.5=2.945m;
Lo/i=2945.25/15.8=186;
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.207;
钢管立杆受压应力计算值;σ=6800.884/(0.207×489)=67.187N/mm2;
钢管立杆稳定性计算σ=67.187N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算:
其中N--立杆的轴心压力设计值,它包括:
梁底支撑最大支座反力:
N1=7.341kN;
脚手架钢管的自重:
N2=1.2×0.129×(4-0.75)=0.62kN;
N=7.341+0.62=7.845kN;
φ--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到;
i--计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.58;
A--立杆净截面面积(cm2):
A=4.89;
W--立杆净截面抵抗矩(cm3):
W=5.08;
σ--钢管立杆轴心受压应力计算值(N/mm2);
[f]--钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
lo--计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算
lo=k1uh
(1)
k1--计算长度附加系数,取值为:
1.155;
u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u=1.7;
上式的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.7×1.5=2.945m;
Lo/i=2945.25/15.8=186;
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.207;
钢管立杆受压应力计算值;σ=7844.54/(0.207×489)=77.498N/mm2;
钢管立杆稳定性计算σ=77.498N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
四监测措施
梁板支撑加固采用扣件式脚手架支撑体系,在搭设安装过程中,必须随时监测。
本方案采取如下监测措施:
1、班组日常进行安全检查,项目每日进行安全检查,所有安全检查记录必须形成书面材料。
2、日常检查、巡查重点部位:
1)、杆件的设置和连接、扫地杆、支撑、剪力撑等构件是否符合要求。
2)、立杆是否符合要求。
3)、连接扣件是否松动。
4)、架体是否不均匀的沉降、垂直度。
5)、施工过程中是否有超载的现象。
6)、安全防护措施是否符合规范要求。
7)、脚手架体和脚手架杆件是否有变形的现象。
3、脚手架在承受六级大风或大暴雨后必须进行全面检查。
4、质安员、施工员对架体检查,随时观测架体变形。
发现隐患,及时停止施工,采取措施保证安全后再施工。
构件允许偏差见下表:
序号
项目
允许偏差
检查工具
1
立杆钢管弯曲3m4m≤12
≤20
钢板尺
2
水平杆、斜杆的钢管弯曲L≤6.5m
≤30
钢板尺
3
立杆垂直度全高
绝对偏差≤100mm
吊线和卷尺
4
立杆脚手架高度H内
相对值≤H/400
钢板尺
5、本分项工程监测项目包括:
支架沉降、位移和变形。
6、观测点的布设:
根据图纸情况,该工程的最大截面梁为400×900mm,故观测点需尽量选择在受力最大位置。
监测仪器精度应满足现场监测要求。