车库顶板(行车区域)支撑补强方案(共14页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上明 发 锦 绣 华 城地下车库顶板行车道支撑方案一、项目概况：沈阳明发锦绣华城项目地下车库顶板已经施工完成。因施工需要项目现场需要迁移到地下室顶板上，为了满足施工运输和顶板安全需要，场地迁设前需要对地下车库混凝土顶板进行必要验算，如不满足施工荷载要求，需要对顶板进行必要支顶加固。重型机械设备的行走，按车辆荷载（含自重）为60吨，轮胎左右间距2.9m，前后轴距4.45m，每个后轮的集中压力为Q1=20吨，每个前轮的集中压力为Q2=10吨。针对现场情况对地下室顶板的内力及承载能力进行验算。已知，地下一层基础持力层为第层粘土层，承载力特征值为Fa=150KPa，地下二层基础

2、持力层为第层粘土层，承载力特征值为Fa=180Kpa；地下车库顶板可变荷载标准值按Q310.0KN/m2设计；地下车库顶板静荷载取值按Q41.6x18 = 28.8KN/m2地下室顶板厚400mm，混凝土现浇无梁楼盖体系，混凝土强度等级C30，框架柱550 mm550mm，混凝土强度等级为C40。二、加荷后内应力计算：加荷方式验算按两种模型考虑，一种是重载车辆作用于板跨中间（如下图1）的计算模型，另一种是重载车辆后轮作用于跨中（如下图5）的计算模型。通过建模分别计算出各种形势下所产的内应力，然后确定出：跨中板带最大弯矩、跨中板带最大剪力、柱帽处最大负弯矩、柱帽处最大剪力。内力分析采用Midas

3、/Gen软件，建立33无梁板区格，并考虑柱帽处厚度变化。每个区格尺寸8m8m，按0.5m0.5m的尺寸划分单元。重车荷载简化为4个集中荷载，两个前轮竖向荷载分别是10吨（100KN），两个后轮竖向荷载分别是20吨（200KN）。荷载组合=1.2恒载+1.4活载。计算两种荷载情况，图1图4为重车作用在跨中；图5图8为重车后轮作用在跨中。模型和内力如图18所示。图1 重车作用在跨中的计算模型图2 重车作用在跨中时X方向的弯矩图（跨中最大正弯矩105 KN/m；柱帽最大负弯矩725 KN/m ）图3 重车作用在跨中时Y方向的弯矩图（跨中最大正弯矩852 KN/m ；柱帽最大负弯矩683 KN/m ）

4、图4 重车作用在跨中时的剪力图（跨中板带处最大剪力274KN/m 柱帽根部处最大剪力1005KN/m）图5 后轮位于跨中的计算模型图6 后轮位于跨中时X方向的弯矩图（跨中最大正弯矩112 KN/m ；柱帽最大负弯矩728 KN/m ）图7 后轮位于跨中时Y方向的弯矩图（跨中最大正弯矩135 KN/m ；柱帽最大负弯矩709 KN/m ）图8 后轮位于跨中时的剪力图（跨中板带处最大剪力277KN/m 柱帽根部处最大剪力1016KN/m）从以上Midas/Gen软件建模计算结果得知：跨中最大弯矩为852 KN/m，柱帽处最大负弯矩为728 KN/m；跨中最大剪力277KN/m，支座最大剪力1016

5、KN/m。三承载力验算按照混凝土结构设计规范（GB50010-2002），取1m宽板带进行验算。屋梁楼盖钢筋配置如下图所示：（一） 跨中板带正截面受弯承载力 跨中板带两个方向配筋相同，板面均配置C14250，板底均配置C14120。1m宽板带面筋4C14，底筋8C14。计算参数：C30混凝土强度设计值fc=14.3N/mm2，b=1000mm；as=27mm； as=37mm； fy = fy=360N/ mm2As=872=1231 mm2 ； As=472=615 mm2 h0 =Has = 40027373 mm按照规范公式7.2.1-2，混凝土受压区高度：1fcbx = fyAsfyA

6、s由于混凝土强度小于C80，故，1=1.0所以， 1.014.31000x=3601231360615x=15.5mm按照规范公式7.1.2-5，正截面的混凝土极限压应变：cu=0.0033(fcu,k50)10-5由于正截面混凝土处于非均匀受压状态，故取cu0.0033根据规范7.1.4-1相对界限受压区高度：x bh0 (7.2.1-3)x 2 (7.2.1-4)其中，钢筋屈服点所以，bh00.52373194mm； 2a=2*40=80mmx=15.5mm194mm，满足(7.2.1-3)公式要求；x=15.5mm2a=2*37=74mm，不满足(7.2.1-4)公式要求；不满足规范公式

7、7.2.1-4，根据规范7.2.5条，正截面受弯承载力应符合下列规定：MfyAs(h-as-as) (7.2.5) fyAs(h-as-as)3601231（400-37-27）148.9KNm跨中X方向弯矩允许值Mxmax148.9KNm 跨中Y方向弯矩允许值Mymax148.9KNm （二） 跨中板带斜截面承载力按照规范7.5.3条，不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件，其斜截面的受剪承载力应符合下列规定：V0.7hftbh0 (7.5.3-1) h (800/h0)1/4 (7.5.3-2)截面高度影响系数h，（当h0800mm时，(7.5.3-2)式中取h0=800mm）。h=(80

8、0/h0)1/4 (800/800)1/4=1C30混凝土轴心抗拉强度设计值 ft=1.43N/mm2，跨中板带斜截面的受剪承载力允许值为：V0.7hftbh0=0.711.431000373=373.4KN/m （三）柱上板带正截面受弯承载力垂直板带方向：板面配（2C14+C14）250，板底配C14120；沿着板带方向：板面配C16250，板底配C16100。取1m宽板带，垂直板带方向的面筋12C14，底筋9C14；沿着板带方向的面筋4C16，底筋10C16。1、垂直板带方向的受弯承载力计算：计算参数：C30混凝土强度设计值fc=14.3N/mm2； 钢筋设计强度值fy = fy=360n

9、/ mm2 ； 板带截取宽度b=1000mm； as=27mm； as=37mm； As = 1272=1847 mm2 ； As= 972=1385 mm2 h0 =Has=40027373 mm按照规范公式7.2.1-2，混凝土受压区高度：1fcbx = fyAsfyAs由于混凝土强度小于C80，故，1=1.0所以， 1.014.31000x = 36018473601385x = 11.63mm按照规范公式7.1.2-5，正截面的混凝土极限压应变：cu=0.0033-(fcu,k-50)10-5由于处于非均匀受压状态，故取cu0.0033；又从前计算结果已知钢筋屈服点b0.52根据规范7

10、.1.4-1相对界限受压区高度符合以下公式要求：x bh0 (7.2.1-3)x 2 (7.2.1-4)所以，bh00.52373194mm； 2a=2*37=74mmx= 11.63mm194mm，满足(7.2.1-3)公式要求；x= 11.63mm2a=2*37=7m4m，不满足(7.2.1-4)公式要求；不满足规范公式7.2.1-4，根据规范7.2.5条，正截面受弯承载力应符合下列规定：MfyAs(h-as-as) (7.2.5) MfyAs(h-as-as)3601385（400-37-27）167.53KNm即，垂直于柱上板带板方向弯矩允许值M167.53KNm2、沿着板带方向的受弯

11、承载力计算，计算参数：；C30混凝土强度设计值fc=14.3N/mm2； fy = fy=360n/ mm2 b=1000mm； as=28mm； as=38mm； As=1082=2010 mm2 ； As=482=804 mm2 h0 =Has=40028372 mm按照规范公式7.2.1-2，混凝土受压区高度：1fcbx = fyAsfyAs由于混凝土强度小于C80，故，1=1.0所以， 1.014.31000x=3602010360804x =30.4mm按照规范公式7.1.2-5，正截面的混凝土极限压应变：cu=0.0033(fcu,k50)10-5由于处于非均匀受压状态，故取cu0

12、.0033；又从前计算结果已知钢筋屈服点b0.52根据规范7.1.4-1相对界限受压区高度符合以下公式要求：x bh0 (7.2.1-3)x 2 (7.2.1-4)所以，bh00.52372193.4mm； 2a=2*37=88mmx=30.4mm193.4mm，满足(7.2.1-3)公式要求；x=30.4mm2a=2*38=76mm，不满足(7.2.1-4)公式要求；不满足规范公式7.2.1-4，根据规范7.2.5条，正截面受弯承载力应符合下列规定：MfyAs(h-as-as) (7.2.5) MfyAs(h-as-as)3602010（400-28-38）241.68KNm即，沿柱上板带板

13、方向弯矩允许值M241.68KNm （四）柱上板带斜截面承载力按照规范7.5.3条，不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件，其斜截面的受剪承载力应符合下列规定：V0.7hftbh0 (7.5.3-1)h=(800/h0)1/4 (7.5.3-2)截面高度影响系数h，（当h0800mm时，(7.5.3-2)式中取h0=800mm）。h=(800/h0)1/4=(800/800)1/4=1C30混凝土轴心抗拉强度设计值 ft=1.43N/mm2，斜截面的受剪承载力为V0.7hftbh0=0.711.431000372=373.37KN/m即，柱上板带斜截面的受剪承载力V373.37KN/m（五）柱

14、帽正截面负弯矩受弯承载力柱帽两个方向配筋相同，板面均配置（2C18+C16）250，板底配C16100。取1m宽板带面筋8C18+4C16，底筋10C16。计算参数：C30混凝土强度设计值fc=14.3N/mm2；fy = fy=360n/ mm2b=1000mm； as=52mm； as=28mm； h0 =Has=100052948 mmAs=（892482）=2839 mm2； As=1082=2010 mm2按照规范公式7.2.1-2，混凝土受压区高度：1fcbx = fyAsfyAs由于混凝土强度小于C80，故，1=1.0所以， 1.014.31000x=36028393602010

15、x =20.87mm按照规范公式7.1.2-5，正截面的混凝土极限压应变：cu=0.0033-(fcu,k-50)10-5由于处于非均匀受压状态，故取cu0.0033；又从前计算结果已知钢筋屈服点b0.52根据规范7.1.4-1相对界限受压区高度符合以下公式要求：x bh0 (7.2.1-3)x 2 (7.2.1-4)所以，bh00.52948493mm； 2a=2*30=60mmx=20.87mm493mm，满足(7.2.1-3)公式要求；x=20.87mm2a=2*28=56mm，不满足(7.2.1-4)公式要求；不满足规范公式7.2.1-4，根据规范7.2.5条，正截面受弯承载力应符合下

16、列规定：MfyAs(h-as-as) (7.2.5) fyAs(h-as-as)3602839（1000-52-28）940.3KNm柱帽正截面X方向弯矩允许值Mxmax940.3KNm柱帽正截面X方向弯矩允许值Mymax940.3KNm（六）柱帽斜截面承载力按照规范7.5.3条，不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件，其斜截面的受剪承载力应符合下列规定：V0.7hftbh0 (7.5.3-1)h=(800/h0)1/4 (7.5.3-2)又知h0950 mm，截面高度影响系数h为：h=(800/h0)1/4 (800/948)1/4 0.95795C30混凝土轴心抗拉强度设计值 ft=1.4

17、3N/mm2，柱帽斜截面的受剪承载力为V0.7hftbh0=0.70.958451.431000948909.5KN/m即，柱帽斜截面的受剪承载力允许值V910KN/m四结论根据内力计算及承载力验算，得出以下结果：1. 跨中板带最大弯矩为852KN/m，小于正截面受弯承载力149 KN/m（不可）；2. 跨中板带最大剪力277KN，小于斜截面承载力373KN（可）；3. 柱帽处最大负弯矩为728 KN/m，大于正截面受弯承载力941 KN/m （可）；4. 柱帽处最大剪力1016KN ，小于斜截面承载力910KN（不可）。除柱帽处剪力超过斜截面承载力外，其余部位承载能力足够。柱帽处配筋未记，加

18、上弯起钢筋，抗剪承载力在混凝土现龄期强度能够设计强度的条件下应该足够。考虑到简化计算模型并非与实际结构完全一致，加上已计及各种最不利情况，柱帽处剪力超过设计承载力，施工中，可以采取重车缓慢通过解决，这样将车辆荷载近似为静载，则剪力在承载能力范围之内。考虑到混凝土泵车瞬间冲击力及市场上商砼的配合比与理论有偏差，及养护条件对实际混凝土强度的影响，在跨中再增加支撑系统，具体附图所示。五、楼板支撑体系验算：支撑体系竖向及横向钢管均所采用的钢管均为483.25碗扣式脚手架钢管，剪刀撑钢管为483.25普通脚手架钢管。1、支撑立柱稳定性验算：取计算单元和划受力简图。以竖向支撑立管为中心选定0.6m2见方的

19、地下室顶板为计算单元为荷载计算单元；选取立管约束最大段（h1000mm）为受力验算杆件。2、计算立柱所受的荷载：地下室混凝土顶板的实际强度按设计强度进行考虑，为了确保支撑体系的安全性，求的受力单元内作用在竖向支撑立管上的荷载，计算出单根竖向支撑立管的强度、刚度和稳定性。考虑到后车轮居于板跨中部时所产生弯矩及剪力最大。单侧后轮由四个平行轮胎组成一个受力单元，此受力单元内至少由12根竖向钢管支撑承担。受力计算单元见下图所示：已知，地下车库顶上面板覆土按1.6m厚考虑，即板静荷载值按Q31.6x18 = 28.8KN/m2，园区内顶板上部消防车行驶所生的可变荷载标准值按Q410.0KN/m2设计。施

20、工荷载组合系数为1.2恒载+1.4活载2.6；根据上图所示，受力单元作用在竖向支撑立管的数量N为：NN中（N侧0.5）2侧4（40.5）28根考虑到竖向支撑杆件作用面积S（0.10.350.1）（0.31.30.3）1.045 mm2 ，另外，为了安全考虑，可能存在杆件支顶不完全同时受力，需设定修正系数0.75所以P Q1-(Q3+Q4)S /N200（38.81.045)/82.675 159.5/62.6 69.2 KN/根按1000mm高度的步距进行横杆设置，即 h 1000mm 其中，=1.0； L=L01000mm； d483.25 mm 钢管立柱轴惯性距为：J=（484/32）-（41.54/32） （m