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4.75m*4.95m，柱截面为450*450mm，负一层4.05m；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=0.6+2*0.18=0.96m

bcy=bty+2s=0.2+2*0.18=0.56m

车轮作用面的局部荷载q=1.3*Q/（bcx*bcy）

其中Q为单个轮胎上的荷载，对本工程取100KN

q=1.3*Q/（bcx*bcy）=1.3*100/（0.96*0.56）=242KN/m2

简支双向板的绝对最大弯矩Mxmax=0.1434*242*0.96*0.56=18.66KN·m

Mymax=0.1176*242*0.96*0.56=15.3KN·m

取Mmax=18.66KN·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=0.0368，β=0.0368

Qe=18.66/0.0368*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=14.3N/mm2ft=1.43N/mm2ftk=2.01N/mm2Ec=3.00×104N/mm2

钢筋种类:

HRB500fy=300N/mm2Es=2.0×105N/mm2

最小配筋率:

ρ=0.200%

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=1.200

可变荷载分项系数:

γQ=1.400

准永久值系数:

ψq=1.000

永久荷载标准值:

ｑgk=0.000kN/m2

可变荷载标准值:

ｑqk=507.000kN/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=1.00

泊松比:

μ=0.200

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=1.000<2.000所以按双向板计算）:

1.X向底板钢筋

1）确定X向板底弯矩

Mx=表中系数（γG*ｑgk+γQ*ｑqk）*Lo2

=（0.0176+0.0176*0.200）*（1.200*0.000+1.400*507.000）*0.82

=9.594kN*m

2）确定计算系数

αs=γo*Mx/（α1*fc*b*ho*ho）

=1.00*9.594×106/（1.00*14.3*1000*160*160）

=0.026

3）计算相对受压区高度

ξ=1-sqrt（1-2*αs）=1-sqrt（1-2*0.026）=0.027

4）计算受拉钢筋面积

As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.000*14.3*1000*160*0.027/300

=203mm

2.Y向底板钢筋

1）确定Y向板底弯矩

My=表中系数（γG*ｑgk+γQ*ｑqk）*Lo2

=（0.0176+0.0176*0.200）*（1.200*0.000+1.400*507.000）*0.82

=9.594kN*m

2）确定计算系数

αs=γo*Mx/（α1*fc*b*ho*ho）

=1.00*9.594×106/（1.00*14.3*1000*160*160）

=0.026

3）计算相对受压区高度

ξ=1-sqrt（1-2*αs）=1-sqrt（1-2*0.026）=0.027

4）计算受拉钢筋面积

As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.000*14.3*1000*160*0.027/300

=203mm2

3.X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

=0.0513*（1.200*0.000+1.400*507.000）*0.82

=23.304kN*m

2）确定计算系数

αs=γo*Mx/（α1*fc*b*ho*ho）

=1.00*23.304×106/（1.00*14.3*1000*160*160）

=0.064

3）计算相对受压区高度

ξ=1-sqrt（1-2*αs）=1-sqrt（1-2*0.064）=0.066

4）计算受拉钢筋面积

As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.000*14.3*1000*160*0.066/300

=502mm2

4.X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

=0.0513*（1.200*0.000+1.400*507.000）*0.82

=23.304kN*m

2）确定计算系数

αs=γo*Mx/（α1*fc*b*ho*ho）

=1.00*23.304×106/（1.00*14.3*1000*160*160）

=0.064

3）计算相对受压区高度

ξ=1-sqrt（1-2*αs）=1-sqrt（1-2*0.064）=0.066

4）计算受拉钢筋面积

As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.000*14.3*1000*160*0.066/300

=502mm2

5.Y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

=0.0513*（1.200*0.000+1.400*507.000）*0.82

=23.304kN*m

2）确定计算系数

αs=γo*Mx/（α1*fc*b*ho*ho）

=1.00*23.304×106/（1.00*14.3*1000*160*160）

=0.064

3）计算相对受压区高度

ξ=1-sqrt（1-2*αs）=1-sqrt（1-2*0.064）=0.066

4）计算受拉钢筋面积

As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.000*14.3*1000*160*0.066/300

=502mm2

6.Y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

=0.0513*（1.200*0.000+1.400*507.000）*0.82

=23.304kN*m

2）确定计算系数

αs=γo*Mx/（α1*fc*b*ho*ho）

=1.00*23.304×106/（1.00*14.3*1000*160*160）

=0.064

3）计算相对受压区高度

ξ=1-sqrt（1-2*αs）=1-sqrt（1-2*0.064）=0.066

4）计算受拉钢筋面积

As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.000*14.3*1000*160*0.066/300

=502mm2

5）验算最小配筋率

ρ=As/（b*h）=502/（1000*180）=0.279%

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

=（0.0176+0.0176*0.200）*（0.000+507.000）*0.82=6.853kN*m

Mq=Mgk+ψq*Mqk

=（0.0176+0.0176*0.200）*（0.000+1.000*507.000）*0.82=6.853kN*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/（0.87*ho*As）（混凝土规范式8.1.3－3）

=6.853×106/（0.87*160*461）=106.793N/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=0.5*b*h=0.5*1000*180=90000mm2

ρte=As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）

=461/90000=0.512%

3）计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ

ψ=1.1-0.65*ftk/（ρte*σsk）（混凝土规范式8.1.2－2）

=1.1-0.65*2.01/（0.512%*106.793）=-1.288

因为ψ不能小于最小值0.2，所以取ψ=0.2

4）计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αE

αE=Es/Ec=2.0×105/3.00×104=6.667

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）=0.288%

7）计算受弯构件的短期刚度Bs

Bs=Es*As*ho2/[1.15ψ+0.2+6*αE*ρ/（1+3.5γf'）]（混凝土规范式8.2.3--1）

=2.0×105*461*1602/[1.15*0.200+0.2+6*6.667*0.288%/（1+3.5*0.0）]

=4.329×103kN*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=2.0（混凝土规范第8.2.5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8.2.2）

=6.853/（6.853*（2.0-1）+6.853）*4.329×103

=2.164×103kN*m2

4.计算受弯构件挠度

fmax=f*（qgk+qqk）*Lo4/B

=0.00127*（0.000+507.000）*0.84/2.164×103

=0.122mm

5.验算挠度

挠度限值fo=Lo/200=800/200=4.000mm

fmax=0.122mm≤fo=4.000mm，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

=（0.0176+0.0176*0.200）*（0.000+507.000）*0.82

=6.853kN*m

2）带肋钢筋,所以取值vi=1.0

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/（0.87*ho*As）（混凝土规范式8.1.3－3）

=6.853×106/（0.87*160*461）

=106.793N/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=0.5*b*h=0.5*1000*180=90000mm2

ρte=As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）

=461/90000=0.0051

因为ρte=0.0051<0.01,所以让ρte=0.01

5）计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ

ψ=1.1-0.65*ftk/（ρte*σsk）（混凝土规范式8.1.2－2）

=1.1-0.65*2.010/（0.0100*106.793）

=-0.123

因为ψ=-0.123<0.2,所以让ψ=0.2

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*1.0*10）=10

8）计算最大裂缝宽度

ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*（1.9c+0.08*Deq/ρte）（混凝土规范式8.1.2－1）

=2.1*0.200*106.793/2.0×105*（1.9*20+0.08*10/0.0100）

=0.0265mm≤0.30,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

=（0.0176+0.0176*0.200）*（0.000+507.000）*0.82

=6.853kN*m

2）带肋钢筋,所以取值vi=1.0

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/（0.87*ho*As）（混凝土规范式8.1.3－3）

=6.853×106/（0.87*160*461）

=106.793N/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=0.5*b*h=0.5*1000*180=90000mm2

ρte=As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）

=461/90000=0.0051

因为ρte=0.0051<0.01,所以让ρte=0.01

5）计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ

ψ=1.1-0.65*ftk/（ρte*σsk）（混凝土规范式8.1.2－2）

=1.1-0.65*2.010/（0.0100*106.793）

=-0.123

因为ψ=-0.123<0.2,所以让ψ=0.2

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*1.0*10）=10

8）计算最大裂缝宽度

ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*（1.9c+0.08*Deq/ρte）（混凝土规范式8.1.2－1）

=2.1*0.200*106.793/2.0×105*（1.9*20+0.08*10/0.0100）

=0.0265mm≤0.30,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

=0.0513*（0.000+507.000）*0.82

=16.646kN*m

2）带肋钢筋,所以取值vi=1.0

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/（0.87*ho*As）（混凝土规范式8.1.3－3）

=16.646×106/（0.87*160*461）

=259.397N/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=0.5*b*h=0.5*1000*180=90000mm2

ρte=As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）

=461/90000=0.0051

因为ρte=0.0051<0.01,所以让ρte=0.01

5）计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ

ψ=1.1-0.65*ftk/（ρte*σsk）（混凝土规范式8.1.2－2）

=1.1-0.65*2.010/（0.0100*259.397）

=0.596

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*1.0*10）=10

8）计算最大裂缝宽度

ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*（1.9c+0.08*Deq/ρte）（混凝土规范式8.1.2－1）

=2.1*0.596*259.397/2.0×105*（1.9*20+0.08*10/0.0100）

=0.1917mm≤0.30,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

=0.0513*（0.000+507.000）*0.82

=16.646kN*m

2）带肋钢筋,所以取值vi=1.0

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/（0.87*ho*As）（混凝土规范式8.1.3－3）

=16.646×106/（0.87*160*461）

=259.397N/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=0.5*b*h=0.5*1000*180=90000mm2

ρte=As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）

=461/90000=0.0051

因为ρte=0.0051<0.01,所以让ρte=0.01

5）计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ

ψ=1.1-0.65*ftk/（ρte*σsk）（混凝土规范式8.1.2－2）

=1.1-0.65*2.010/（0.0100*259.397）

=0.596

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*1.0*10）=10

8）计算最大裂缝宽度

ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*（1.9c+0.08*Deq/ρte）（混凝土规范式8.1.2－1）

=2.1*0.596*259.397/2.0×105*（1.9*20+0.08*10/0.0100）

=0.1917mm≤0.30,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

=0.0513*（0.000+507.000）*0.82

=16.646kN*m

2）带肋钢筋,所以取值vi=1.0

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/（0.87*ho*As）（混凝土规范式8.1.3－3）

=16.646×106/（0.87*160*461）

=259.397N/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=0.5*b*h=0.5*1000*180=90000mm2

ρte=As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）

=461/90000=0.0051

因为ρte=0.0051<0.01,所以让ρte=0.01

5）计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ

ψ=1.1-0.65*ftk/（ρte*σsk）（混凝土规范式8.1.2－2）

=1.1-0.65*2.010/（0.0100*259.397）

=0.596

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*1.0*10）=10

8）计算最大裂缝宽度

ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*（1.9c+0.08*Deq/ρte）（混凝土规范式8.1.2－1）

=2.1*0.596*259.397/2.0×105*（1.9*20+0.08*10/0.0100）

=0.1917mm≤0.30,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

=0.0513*（0.000+507.000）*0.82

=16.646kN*m

2）带肋钢筋,所以取值vi=1.0

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/（0.87*ho*As）（混凝土规范式8.1.3－3）

=16.646×106/（0.87*160*461）

=259.397N/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=0.5*b*h=0.5*1000*180=90000mm2

ρte=As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4