地下室顶板道路及堆场加固方案精编版.docx
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地下室顶板道路及堆场加固方案精编版
第五章地下室顶板承载验算3
三、SC200/200施工升降机基础加固验算.....................................5
六、方木、板堆载验算7
第六章地下室顶板承载验算8
三、板单元内力计算.......................................................9
一、搭设范围13
二、工艺流程13
三、构造要求13
一、支撑架的使用15
二、支撑架的保养15
三、支撑架的拆除15
相关附图................................................................18
第一章工程概况
人防地下室结构类型为现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构。
工程由江苏省第二建筑设计研究院有限责任公司设计，本工程地基基础设计等级为丙级，基础采用桩基加止水板的结构形式，桩基安全等级为二级，桩顶标高-6.400m（黄海高程5.600m）,桩基础采用φ600冲孔灌注桩，桩长8.0m，为抗拔桩，共205根，单桩竖向极限承载力标准值为1050kN，桩身、承台、柱、墙、顶板、底板、梁混凝土等级均为C35。
建筑抗震设防类别为：
丙类；结构层高4.00m，支架搭设高度3.8m，混凝土环境类别，地下室内部一类，外部二a类。
第二章编制说明及依据
一、编制说明
由于本工程施工场地狭窄，分别有七个单体工程均座落在人防地下室顶板上，需同时施工，进场主干道路只能有一条（靠南漪湖大道），而座落在地下室顶板上的单个楼栋距离较远，不能满足材料的进场转运和堆放，影响主体工程施工需要，需对由中城建已主体结构结束的人防地下室顶板加以使用（修建次干道），作为临时行车道路、钢筋加工场、钢筋临时堆场、施工升降机（SC200/200）、砼输送泵等[详见后附图（施工平面布置图）]，为此对人防地下室顶板编制安全专项方案进行加固处理，考虑到成品保护原则，对顶板上活动频率较高、荷载较大的运输道路及加工、堆放场地用2.5cm厚Q235B钢板满铺。
二、编制依据
1、工程设计图纸
2、施工组织设计
3、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
4、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
6、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ800-1991
7、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015
8、《工程建设标准强制性条文》2002年版
9、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013
10、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
11、《屋面工程质量验收规范》GB50207-2012
12、现场实际情况
13、根据现场载重货车≤50吨、材料堆放最大荷载20.0kN/m2进行编制
14、品茗安全设计软件2015版。
三、设计数据
顶板1：
顶板自重：
25×0.35=8.75KN/m2
覆土重：
19×1.35=25.65KN/m2
合计：
8.75+28.5+2=36.4KN/m2
顶板2：
顶板自重：
25×0.35=8.75KN/m2
覆土重：
19×1.5=28.5KN/m2
合计：
8.75+28.5+2=39.25KN/m2
顶板3：
顶板自重：
25×0.3=7.5KN/m2
覆土重：
19×1.35=25.65KN/m2
合计：
7.5+25.65+2=35.15KN/m2
顶板4：
顶板自重：
25×0.3=7.5KN/m2
覆土重：
19×1.5=28.5KN/m2
合计：
7.5+28.5+2=38.0KN/m2
主梁最大间距为8.10m；主梁断面600x1000
次梁间距为8.40m；次梁断面500×800
顶板上设计回填土厚度为1.5m、1.35m
加固区域顶板设计允许活荷载：
5KN/m2
加固区域顶板设计允许最小静荷载（顶板1、3）：
25.65KN/m2
第三章施工进度计划
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
车道、钢筋及砂石等材料堆场
基顶～地下室顶板
方案审批完成后3天内开始
开始后15天内完成
本工程加固脚手架使用时间为加固搭设完成后至装饰工程结束后。
第四章施工准备与资源配置计划
一、材料准备
钢管：
采用外径48.3mm，壁厚3.6mm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3.5～6m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。
木枋：
50×100mm，支撑架体上下两端软接触均加顶托。
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，架子工必须持证上岗。
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。
第五章地下室顶板承载计算
一、设计参数、说明及允许承载计算
1、偏于安全及后期使用功能需求，本方案加固设计（验算）不考虑设计允许承载（后期的允许覆土荷载及活荷载），根据实际情况顶撑架体的立杆纵、横向间距均按900X900设置，水平杆步距按1200设计，由于人防地下室顶板完全可以承载2.5cm厚Q235B钢板荷载要求，故在计算时不再考虑此部分荷载。
2、根据《建筑施工计算手册》第二版8-17（420页）得知每根Φ48x3.0的钢管立管允许荷载[N]=26.8KN；计算单元为（2.7mX2.7m=7.29m²）共计9根立杆如下图所示：
3、加固设计可承受荷载（每平方米）26.8KNX9/7.29m2=33.09KN/m2
二、地下室顶板行车荷载
1、具体加固区域：
①、人防地下室主段：
D-5→D-4（6m范围内）/地库北边线—D-G轴：
长147.536m，宽：
6m；②、人防地下室A支段：
D-5—D-11/D-U→D-V（1.55m）—D-V→D-U（1.55m）轴：
长：
50.4m，宽5m；③、人防地下室B支段：
D-5—D-17/D-N→D-P（1.55m）—D-P→D-N（1.55m）轴：
长：
100.8m，宽5m；④、人防地下室C支段：
D-5—D-10/D-H→D-J（0.8m）—D-J→D-H（0.8m），长：
42m，宽5m。
2、吊车、砂车、混凝土罐车作用下楼面等效均布活荷载的确定
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录BB.0.2：
连续梁板的等效均布活荷载，可按单跨简支计算。
但计算内力时，仍应按连续考虑。
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录BB.0.4：
单向板上局部荷载（包括集中荷载）的等效均布活荷载qe=8Mmax/bL2式中：
L——板的跨度，取最大轴线间距8400mm；
b——板上荷载的有效分布宽度；
Mmax——简支单向板的绝对最大弯矩，按设备的最不利布置确定。
按罐车后车轮作用在跨中考虑，后轮均作用在一个共同的平面上，轮胎着地尺寸为0.6m×0.2m，后车轮作用单侧荷载取25T，前车轮作用荷载不计（偏安全考虑）：
3、计算
1）选重量最大的罐车进行计算：
罐车总重约（车和货）500KN。
2）根据《建筑结构荷载规范》GB5009-2012附录B.0.5条,局部荷载的有效分布宽度按公式B.0.5-1计算有效载荷面积：
Mmax=500KN×8.4m/4=1050KN.m（偏安全考虑取L=8.4m）
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附录BB.0.5：
1
bcx、bcy取值为：
bcx=1.4＋0.6=2m，bcy=1.8＋0.2=2m
当bcx≥bcy,bcy≤0.6L，bcx≤L时
b=bcy+0.7L，（偏安全考虑取L=8.4m）
b=2+0.7×8.4=7.88
qe=8Mmax/bL2=（8×1050）/（7.88×8.4²）=15.11KN/m2
4、验算
（500KN车重荷载为15.11KN/m2）<（加固设计可承受荷载33.09KN/m2），符合加固设计承载要求。
三、施工升降机基础加固验算
1、基本参数
1）.施工升降机型号：
SC200/200；吊笼形式：
双吊笼；
架设总高度：
100m（按最高单体计算）；标准节长度：
1.508m；
导轨架截面长：
0.9m；导轨架截面宽：
0.65m；
标准节重：
167kg；对重重量：
1300kg；
单个吊笼重:
1460kg；吊笼载重：
2000kg；
外笼重：
1480kg；其他配件总重量：
200kg；
2）.钢管参数：
钢管类型：
Ф48×3.0；
3）.基础参数
基础混凝土强度等级：
C35；
双向双层@200×200，规格Φ10；
基础长度l：
6m；基础宽度b：
4.6m；
基础高度h：
0.35m；
2、荷载计算
导轨架重（共需67节标准节，标准节重167kg）：
167kg×67=11189kg，
施工升降机自重标准值：
Pk=（1460.00×2+1480.00+1300.00×2+2000.00×2+11189.00+200.00）×10/1000=223.89kN
安全系数K=2.1
荷载取值：
P=2.1×223.89=470.17kN
地下室顶板受到的压力：
470.17KN/27.6㎡（6m×4.6m）=17.04KN/㎡
3、验算
（施工升降机荷载为17.04KN/m2）<（加固设计可承受荷载33.09KN/m2），符合加固设计承载要求。
四、钢筋堆场、加工场的堆载验算（其中钢筋加工场小于钢筋堆场验算对象）
1、具体加固区域：
①、钢筋堆场：
D-13→D-12（5m）—D-13→D-14（5m）/D-Q→D-R（5m）—D-Q→D-P（5m）轴：
长：
10m，宽：
10m；②、钢筋加工场：
D-11→D-10（5m）—D-11→D-12（5m）/D-Q→D-R（5m）—D-R→D-P（5m）
2、圆盘一级钢堆载验算
1）每盘的重量计算得：
约25KN
2）平放时的底面积（圆盘钢底部垫废模板）：
3.14×（圆盘直径1.6/2）×2=2.00m2
3）地下室顶板受到的压力:
25/2=12.5KN/m2
4）验算
（圆盘一级荷载为12.5KN/m2）<（加固设计可承受荷载33.09KN/m2），符合加固设计承载要求。
3、直条二、三级钢筋堆载验算
1）每捆的重量计算得：
约25KN/捆
2）一扎钢筋每米的重量为：
25/9=2.78KN/M
3）工字钢架放置
4）现假设平均每格堆放2扎钢筋，每一格架子底梁受到重量为：
2.78×2×2.7/0.95=15.80KN/M
5）地下室顶板受到的压力：
15.80KN/Mx×1M=15.8KN/m2
6）验算
（直条二、三级荷载为15.8KN/m2）＜（加固设计可承受荷载33.09KN/m2），符合加固设计承载要求。
五、钢管堆载验算
1、具体加固区域：
D-12→D-11（5m）—D-12→D-13（5m）/D-V→D-W（0.95m）—D-U→D-T（0.95m）轴：
长：
10m，宽：
10m。
2、计算
1）算钢管理论重量得Ф48×3.0钢管每米自重：
0.033KN/M
2）堆载面分布中得出1M宽1.5M高空间内可堆放约675根钢管，1M长1M宽的地方堆载0.5M高钢管，其重量为：
（0.033KN/M）×（675根）×0.5=11.14KN/M2
3、验算
（0.5M高钢管荷载为11.14KN/M2）<（加固设计可承受荷载33.09KN/m2），符合加固设计承载要求。
六、方木、板堆载验算
1、具体加固区域：
D-16→D-15（5m）—D-16→D-17（5m）/D-M→D-M（5m）—D-M→D-L（5m
）轴：
长：
10m，宽：
10m。
2、计算
1）查《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录表A中A.1.1得方木、板自重：
（4KN/m3）
2）每平方受力：
（4KN/m3）×（1m）=4KN/m2
3）方木可堆载高度：
（33.09KN/m2）/（4KN/m2）=8.27m
3、验算
1）根据现场材料堆放要求规定方木、板堆放不超过2m；
2）（要求堆载高度2m）<（可堆载高度8.27m），符合加固设计承载要求。
第六章地下室底板承载计算
一、工程属性
选取最大截面双向板作为计算对象：
8.4mx8.1mx40cm（厚）
底板板配筋信息表
楼层
钢筋位置
配筋量及等级
钢筋面积（mm2）
第-1层
X向正筋
HRB400Ф16@200
ASX=1005.31
Y向正筋
HRB400Ф16@200
ASY=1005.31
X向负筋
HRB400Ф16@200
ASX'=1005.31
Y向负筋
HRB400Ф16@200
ASY'=1005.31
当前施工层每根立杆传递荷载（kN）
26.8
钢筋混凝土自重（kN/m3）
25.1
模板自重（kN/m2）
0.3
二、楼层荷载计算
1、第-1层荷载计算
模板类型
木模板
本层砼的龄期（天）
28
砼的实测抗压强度fc（N/mm2）
35
砼的实测抗拉强度ftk（N/mm2）
1.57
砼的弹性模量实测值E（MPa）
31500
立杆传递荷载组合值：
P-1＝26.8kN
底板自重荷载标准值：
g-1=h-1/1000×25.1＝10.04kN/m2
2、楼层荷载分配：
假设层间支架刚度无穷大，则有各层挠度变形相等，即：
P1/（E1h13）＝P2/（E2h23）＝P3/（E3h33）...则有：
Pi'＝（Eihi3∑Fi）/（∑（Eihi3））
根据此假设，底板承受荷载经模板支架分配后的设计值为：
楼层
楼层混凝土弹性模量Ei（MPa）
楼层板厚hi（mm）
楼盖自重荷载标准值gi（kN/m2）
立杆传递荷载标准值qi（kN/m2）
分配后楼层恒载的设计值Gi（kN/m2）
分配后楼层活载的设计值Qi（kN/m2）
-1
31500
400
10.04
33.086
12.048
46.321
Gi＝1.2×[Ecihci3/（Ecihci3+Eci-1hci-13+Eci-2hci-23）]×（gi+gi-1+gi-2）
Qi＝1.4×[Ecihci3/（Ecihci3+Eci-1hci-13+Eci-2hci-23）]×（qi+qi-1+qi-2）
三、板单元内力计算
1、第-1层内力计算
第-1层配筋图
第-1层板单元内力计算
板的支撑类型
四边固支
Bc/Bl＝8100/8400＝0.964
m1
0.019
m2
0.017
m1'
-0.054
m2'
-0.052
四边简支
Bc/Bl＝8100/8400＝0.964
mq1
0.04
mq2
0.037
第-1层板内力计算
荷载组合设计值计算（kN/m2）
Gi
Qi
Gi'=Gi+Qi/2
Gq=Gi+Qi
Qi'=Qi/2
12.048
46.321
35.208
58.369
23.16
内力计算
m1
m2
m1'
m2'
mq1
mq2
ν
Bc
内力值（kN.m）
M1
0.019
0.017
0.04
0.037
0.2
8.1
123.908
M2
0.019
0.017
0.04
0.037
0.2
8.1
116.429
M1'
-0.054
0.2
8.1
-206.645
M2'
-0.052
0.2
8.1
-200.594
M1=（m1+νm2）Gi'BC2+（mq1+νmq2）Qi'BC2
M1=（m2+νm1）Gi'BC2+（mq2+νmq1）Qi'BC2
M1'=m1'GqBC2
M2'=m2'GqBC2
第-1层板正截面承载力验算
依据《工程结构设计原理》板的正截面极限计算公式为：
公式类型
参数剖析
使用条件
Mu=α1αsfcbh02
Mu
板正截面极限承载弯矩
用于单筋截面
α1
截面最大正应力值与混凝土抗压强度fc的比值，低于C50混凝土α1取1.0
αs
截面抵抗矩系数
fc
混凝土抗压强度标准值，参照上述修正系数修改
h0
计算单元截面有效高度，短跨方向取h-20mm，长跨方向取h-30mm，其中h是板厚
Mu=α1αsfcbh02+fy'As'（h0-αs'）
fy'
受压区钢筋抗拉强度标准值
用于双筋截面
As'
受压区钢筋总面积
αs'
纵向受压钢筋合力点至受压区边缘的距离默认取20mm
Mu=fyAs（h0-αs'）
fy
钢筋抗拉强度标准值
用于双筋截面当χ<2αs'时
As
受拉钢筋总面积
ξ=Asfy/（fcα1bh0）
ξ
ξ---受压区相对高度，ξ=Asfy/（fcα1bh0）
χ=（fyAs-fy'As'）/（α1fcb）
χ
混凝土受压区高度
矩形截面受压区高度
As（mm2）
fy（N/mm2）
h0=h-20（mm）
α1
fc（Mpa）
b（mm）
fy'（N/mm2）
As'（mm2）
χ（mm）
αs'
比较
1005.31
360
380
1
35
1000
360
1005.31
0
20
χ<2αs'
矩形截面相对受压区高度
As（mm2）
fy（N/mm2）
b（mm）
h0=h-20（mm）
fcm（N/mm2）
ζ
1005.31
360
1000
380
35
0.027
1005.31
360
1000
380
35
0.027
备注
ζ＝Asfy/bh0fcm
Mui
α1
αs
fc（N/mm2）
b（mm）
h0（mm）
板正截面极限承载弯矩（kN.m）
Mi（kN.m）
Mu1
1
0.03
35
1000
380
151.62
123.908
Mu2
1
0.03
35
1000
380
151.62
116.429
比较
Mu1＞m1
符合要求
Mu2＞m2
符合要求
四、楼板裂缝验算
1、本结构按压弯构件进行计算
公式
参数剖析
使用条件
ωmax=αcrψσsk[1.9c+0.08d/（νρte）]/Es
d
钢筋的直径
最大裂缝宽度验算
As
纵向受力拉钢筋的截面面积
Mk
按荷载短期效应组合计算的弯矩值
c
最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离（㎜）：
当c＜20时，取c=20，当c＞65时，取c=65
ftk
混凝土轴心抗拉强度标准
αcr
构件的受力特征系数，综合了前述若干考虑，轴心受拉构件取2.7，受弯、偏心受压取2.1，偏心受拉取2.4；
ν
纵向受力钢筋表面特征系数，对于带肋钢筋取1.0，对于光面钢筋取0.7；
Es
钢筋的弹性模量
ρte=As/Ate
ρte
按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率，
在最大裂缝宽度计算中，当ρte＜0.01，时取ρte=0.01
ψ=1.1-0.65ftk/（ρteσsk）
ψ
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，在计算中，ψ＜0.2时，取ψ=0.2；当ψ＞1.0时，取ψ=1.0.对于直接承受重荷载的构件，取ψ=1.0
Ate=0.5bh+（bf–b）hf
Ate
有效受拉混凝土截面面积；对于轴心受拉构件，取构件截面面积
对于受弯、偏心受压和偏心受拉构件
Ate=0.5bh
矩形截面
σsk=Mk/（Asηh0），
h0=h-（c+d/2）
σsk
裂缝处钢筋应力
五、楼板抗冲切验算
根据《混凝土结构设计规范（GB50010）》规定，受冲切承载力应满足下式
公式
参数剖析
F=（0.7βhft+0.15σpc,m）ηumh0
Fl
局部荷载设计值或集中反力设计值
βh
截面高度影响系数：
当h≤800mm时，取βh=1.0；当h≥2000mm时，取βh=0.9；中间线性插入取用。
ft
混凝土轴心抗拉强度设计值
σpc,m
临界面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值控制在1.0-3.5N/㎜2范围内
um
临界截面周长：
距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处板垂直截面的最不利周长。
h0
截面有效高度，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值
η=min（η1,η2）
η1=0.4+1.2/βs,
η2=0.5+as×h0/4Um
η1
局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数
η2
临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数
βs
局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸比较，βs不宜大于4：
当βs<2时取βs=2，当面积为圆形时，取βs=2
as
板柱结构类型的影响系数：
对中柱，取as=40，对边柱，取as=30：
对角柱，取as=20
说明
在本工程计算中为了安全和简化计算起见，不考虑上式中σpc,m之值，将其取为0，作为板承载能力安全储备，
承载力计算
楼层
F＝0.7βhftηumh0
F1
βh
ft
η
um
h0
F
第-1层
1
1.57
1
0.8
380
334.096
47.279
比较
第-1层F/F1≥1
符合要求
第七章支撑架搭设及拆除
一、搭设范围
按现场施工通道和材料堆放的需要，在地下室顶板上设置车道（并满铺Q235B2.5cm厚钢板）、钢筋临时堆场、加工堆放部位等（加固区域详见施工平面布置图）。
二、工艺流程
铺底部垫木→逐根树立立杆并随即与第一步横杆扣紧（同时顶部加设高强顶托）→装第一步小横杆并与立杆扣紧→安第一步大横杆与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第
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