地下室顶板pc堆场及运输道路加固方案

一、设计数据地下室顶板板厚：300mm主梁最大间距为8.10m；主梁断面（350~500）×（600~1500）顶板上设计回填土厚度为1.5m活动荷载：2.5KN/m2地库顶板消防车道设计荷载：20KN/m2，其余顶板设计荷载：4KN/m2二、原设计承载能力计算1）查《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录表A中A.1.4得：粘土自重为18KN/m32）地下室顶板覆土1.5M每平方米荷载：18KN/m3×1.5M=27KN/m23）地下室三、施工进度计划加固脚手架根据结构层施工进度搭设，搭设进度计划见下表：搭设部位搭设高度搭设时间完成时间构件车道、构件堆场3.7米方案审批完成后3天内开始开始后7天内完成本工程加固脚手架预计使用时间为加固搭设完成后10个月。四、施工准备与资源配置计划（一）材料准备钢管：采用外径48mm，壁厚3.5mm的Q235钢材质的焊接钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700-2006）中Q235A级钢的规定，有严重锈蚀弯曲、压扁、裂纹和损伤者禁用。立杆、纵向水平杆的钢管长度为3.2～6m或每根最大重最不超过25kg为宜，钢管应全涂防锈漆。扣件：扣件采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831-2006）的规定，扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼等铸造缺陷，扣件与钢管要接触良好。扣件应做防锈处理，螺栓拧紧，扭力矩达65N·M时不得发生破坏。钢管(mm):Φ48×3.5，支撑架体上端钢管接触加顶托。加强对使用材料的检查，检查钢管是否合格，是否变形，检查扣件是否松动，螺栓螺纹是否有损，检查钢管型号、质量等，不合格的材料一律不准在本工程中使用，严禁使用变形和不合格的材料，严禁使用变形和不合格的扣件、钢管。（二）人员准备架体搭设操作必须由架工搭设，架工必须持证上岗。搭设前必须由技术、安全部门对操作人员进行技术交底及安全交底。交底必须以口头形式和书面形式同时进行，并且有交底人和被交底人的签字。五、支撑架设计计算（一）板下支撑体系设计按现场施工的需要，加固区域为PC堆场及地库顶板构件运输通道，详见预制构件堆场及地库顶板运输道路底部加固范围示意图立杆横向间距或排距(m):0.60；立杆纵距(m):0.60；立杆步距(m):1；模板支架搭设高度(m):3.7；采用的钢管(mm):Φ48×3.5；离地200mm设置扫地杆；立杆上部采用可调顶托，顶托伸出长度不超过200mm；在支撑体系四周搭设连续剪刀撑、内部纵横向每隔6米搭设剪刀撑。扣件连接方式:双扣件，取扣件抗滑承载力系数:0.80；钢管基脚200mm×200×50mm木板（二）梁下支撑体系设计立杆横向间距或排距(m):0.50；立杆纵距(m):0.50；立杆步距(m):1；模板支架搭设高度(m):3.7；采用的钢管(mm):Φ48×3.5；离地200mm设置扫地杆；立杆上部采用可调顶托，顶托伸出长度不超过200mm；在支撑体系四周搭设连续剪刀撑、内部纵横向每隔6米搭设剪刀撑。扣件连接方式:双扣件，取扣件抗滑承载力系数:0.80；钢管基脚200mm×200×50mm木板（三）荷载参数查《建筑结构荷载规范》GB50009-2012，满载300KN的消防车对地库顶板产生的均布活荷载为20KN/M2，构件总重约66吨，故按照≤75吨汽车对地库顶板产生的均布活荷载为50KN/M2。设计顶板可承受荷载为29.8kN/m2，，则按照28kN/m2进行计算。钢管自重(kN/m):0.038；材料堆放最大荷载(kN/m2):20.000；地库顶板均布荷载(kN/m2):28；（四）满堂支撑架计算书计算依据：1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20112、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-20163、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20114、《建筑结构荷载规范》GB50009-20125、《钢结构设计规范》GB50017-20031）、架体参数满堂支撑架的宽度B(m)10满堂支撑架的长度L(m)10满堂支撑架的高度H(m)3.7脚手架钢管类型Φ48×3.5立杆布置形式单立杆纵横向水平杆非顶部步距h(m)1.2纵横向水平杆顶部步距hd(m)1.2立杆纵距la(m)0.6立杆横距lb(m)0.6立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(m)0.2剪刀撑设置类型加强型顶部立杆计算长度系数μ11.494非顶部立杆计算长度系数μ21.6562）、荷载参数每米钢管自重g1k(kN/m)0.038脚手板类型冲压钢脚手板脚手板自重标准值g2k(kN/m2)0.3每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.22材料堆放荷载g5k(kN/m2)20施工均布荷载qk(kN/m2)28平台上的集中力F1(kN)03）、设计简图搭设示意图：平面图侧立面图4）、板底纵向支撑次梁验算次梁增加根数n42材质及类型钢管截面类型(mm)Φ48×3.5次梁抗弯强度设计值f(N/mm2)205次梁截面惯性矩I(cm4)12.19次梁抗剪强度设计值τ(N/mm2)125次梁截面抵抗矩W(cm3)5.08次梁弹性模量E(N/mm2)206000次梁自重标准值Nc(kN/m)0.038次梁验算方式三等跨连续梁G1k=Nc=0.038kN/m；G2k=g2k×lb/(n4+1)=0.3×0.6/(2+1)=0.06kN/m；G3k=g5k×lb/(n4+1)=20×0.6/(2+1)=4kN/m；Q1k=qk×lb/(n4+1)=28×0.6/(2+1)=5.6kN/m；1、强度验算板底支撑钢管按均布荷载作用下的三等跨连续梁计算。满堂支撑架平台上无集中力q1=1.2×(G1k+G2k+G3k)=1.2×(0.038+0.06+4)=4.918kN/mq2=1.4×Q1k=1.4×5.6=7.84kN/mq=q1+q2=4.918+7.84=12.758kN/m计算简图Mmax=0.100qll2+0.117q2l2=0.100×4.918×0.62+0.117×7.84×0.62=0.507kN·mRmax=1.100q1l+1.200q2l=1.100×4.918×0.6+1.200×7.84×0.6=8.891kNVmax=0.6q1la+0.617q2la=0.6×4.918×0.6+0.617×7.84×0.6＝4.673kNτmax＝2Vmax/A=2×4.673×1000/489=19.112N/mm2≤[τ]=125N/mm2满足要求！σ=Mmax/W=0.507×106/(5.08×103)=99.803N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！2、挠度验算满堂支撑架平台上无集中力q'1=G1k+G2k+G3k=0.038+0.06+4=4.098kN/mq'2=Q1k=5.6kN/mR'max=1.100q'1l+1.200q'2l=1.100×4.098×0.6+1.200×5.6×0.6=6.737kNνmax=(0.677q'1l4+0.990q'2l4)/(100EI)=(0.677×4.098×(0.6×103)4+0.990×5.6×(0.6×103)4)/(100×2.06×105×12.19×104)=0.429mm≤min{600/150，10}=4mm满足要求！5）、横向主梁验算材质及类型钢管截面类型(mm)Φ48×3.5主梁抗弯强度设计值f(N/mm2)205主梁截面惯性矩I(cm4)12.19主梁抗剪强度设计值τ(N/mm2)125主梁截面抵抗矩W(cm3)5.08主梁弹性模量E(N/mm2)206000主梁自重标准值Nz(kN/m)0.038主梁验算方式三等跨连续梁横向支撑钢管按照均布荷载和集中荷载作用下三等跨连续梁计算，集中荷载P取板底支撑钢管传递最大支座力。满堂支撑架平台上无集中力q=1.2×Nz=1.2×0.038=0.046kN/mq'=Nz=0.038kN/mp=Rmax/2=8.891/2=4.446kNp'=R'max/2=6.737/2=3.369kN计算简图弯矩图(kN·m)Mmax=0.713kN·mσ=Mmax/W=0.713×106/(5.08×103)=140.354N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！剪力图(kN)Rmaxf=10.107kNVmaxf=5.648kNτmax＝2Vmax/A=2×5.648×1000/489=23.1N/mm2≤[τ]=125N/mm2满足要求！变形图(mm)νmax=0.555mm≤min{600/150，10}=4mm满足要求！6）、可调托座验算可调托座内主梁根数2可调托座承载力容许值[N]kN30按上节计算可知，可调托座受力N=2×Rmax+F1=2×10.107+0=20.214kN≤[N]＝30kN满足要求！7）、立杆的稳定性验算钢管类型Φ48×3.5立柱截面面积A(mm2)489立柱截面回转半径i(mm)15.8立柱截面抵抗矩W(cm3)5.08抗压强度设计值[f](N/mm2)205次梁增加根数n42立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(m)0.2剪刀撑设置类型加强型顶部立杆计算长度系数μ11.494非顶部立杆计算长度系数μ21.656每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.22立杆底部荷载：NG1=gk×H+la×n4×Nc+lb×Nz=0.22×3.7+0.6×2×0.038+0.6×0.038=0.882kN立杆顶部荷载：NG1d=la×n4×Nc+lb×Nz=0.6×2×0.038+0.6×0.038=0.068kNNG2=g2k×la×lb=0.3×0.6×0.6=0.108kNl=max{la,lb}=max{0.6,0.6}=0.6mNG5=g5k×la×lb=20×0.6×0.6=7.2kNNQ1=qk×la×lb=28×0.6×0.6=10.08kNNQ4=F1=0kN不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值：立杆顶部荷载：N顶=1.2(NG1d+NG2+NG5)+1.4(NQ1+NQ4)=1.2×(0.068+0.108+7.2)+1.4×(10.08+0)=22.963kN立杆底部荷载：N底=1.2(NG1+NG2+NG5)+1.4(NQ1+NQ4)=1.2×(0.882+0.108+7.2)+1.4×(10.08+0)=23.94kN1、长细比验算顶部立杆段：l01=kμ1(hd+2a)=1×1.494×(1200+2×200)=2390.4mm非顶部立杆段：l02=kμ2h=1×1.656×1200=1987.2mmλ=l0/i=2390.4/15.8=151.291≤[λ]=210满足要求！2、立柱稳定性验算顶部立杆段：l01=kμ1(hd+2a)=1.155×1.494×(1200+2×200)=2760.912mmλ1=l01/i=2760.912/15.8=174.741，查表得，φ1＝0.235σ=N顶/φA=22.963×103/(0.235×489)=199.826N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！底部立杆段：l02=kμ2h=1.155×1.656×1200=2295.216mmλ2=l02/i=2295.216/15.8=145.267，查表得，φ2＝0.328σ=N底/φA=23.808×103/(0.328×489)=149.25N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！8）、立杆支承面承载力验算脚手架放置位置混凝土楼板上混凝土板厚度h(mm)400砼设计强度等级C30立杆底座面积A(m2)0.041、抗冲切验算楼板抗冲切承载力：βh=1，ft=1.57N/mm2，σpc.m=1N/mm2，η=0.4+1.2/βs=0.4+1.2/2=1，ho=400-15=385mm，μm=4×(a+ho)=4×(200.00+385)=2340.00mm