地下车库顶板加固方案修改讲解讲课稿.docx

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地下车库顶板加固方案修改讲解讲课稿

一．工程概况

工程名称:

闵行马桥MHC10803单元15A-05A项目

建设单位:

上海绿地冀达置业有限公司

设计单位:

上海东方建筑设计研究院有限公司

监理单位:

上海容基工程项目管理有限公司

施工单位：

上海绿地建筑工程有限公司

本工程建筑面积164240.98m2，其中地下面积21832.41m2，地上面积142408.57m2，框架、剪力墙结构.

本工程地下车库顶板施工荷载设计图纸中规定：

顶板上方室外地面允许最大活荷载为20KN/m2,室外道路允许最大通行车辆为满载总重量300KN的消防车，作用在顶板上的荷载除顶板至设计室外地坪标高的覆土以外，其它均为活荷载。

因施工场地的限制，施工车辆需进入地下车库顶板，按最重施工车辆（砼搅拌车65吨考虑），在地下车库顶板面施加的荷载为650÷（2.5×8.375）=31.04KN/m2，而设计实际施工荷载只能达到20KN/m2，未满足施工要求（相差11.0420KN/m2）需要用钢管脚手架进行支撑来加固车库顶板。

顶板上施工道路定位详见附图。

2．地下室顶板施工荷载计算的依据

1、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中国建筑工业出版社；

2、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中国建筑工业出版社；

3、《建筑施工计算手册》汪正荣著中国建筑工业出版社；

4、《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社；

5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）；

6、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JG130-2001）

7、天津铁东路项目的地下车库施工图纸。

3．施工准备

了解工程概况认真熟悉图纸，对本工程的难点认真研究，尤其是在受到场地限制，地下室顶板无法满足施工荷载的要求时应采取必要的补强方案。

地下室顶板施工荷载或堆载过大，造成挠曲变形甚到裂缝。

为了能够缩短工期，在地下室顶板上过早或过多的堆放建筑材料，行驶重型机械设备，施工荷载远远大于顶板设计荷载，造成顶板挠曲变形甚至裂缝。

故本工程采用碗扣式钢管架支撑系统对地下车库顶板的荷载进行补强。

4．施工工艺及流程

根据本工程地下车库的特点，施工道路设计在地下车库的柱帽上（位置详见附图），钢管支撑系统选用以下材料：

Φ48钢管50×100方木方木大头塞

支撑系统：

采用满堂碗扣式钢管脚手架支撑体系。

1、搭设支撑架

当支撑立杆支承在地下车库底板上时，应充分考虑施工荷载对地下车库底板的影响，须采取加固措施，支撑立杆下方铺设脚手方木。

满堂脚手立杆间距按0.6×0.6米布设，横向间距和纵向间距均为0.6米，搭设要求须符合施工要求。

（1）立杆垂直度、纵向偏差不大于H/200,且不大于100㎜，横向偏差不大于H/400，且不大于50㎜.

（2）纵向水平杆水平偏差不大于总长度的1/300，且不大于20㎜，横向水平杆水平偏差不大于10㎜。

（3）脚手架的步距、立杆横距偏差不大于20㎜.

2、安装大头塞，立杆与模板间隙密实

5．钢管支撑系统的拆除

待工程竣工收尾阶段，地下车底顶板可承受施工荷载后拆除。

1、拆除支撑系统前应设置警戒区，设置明显的标志，并有专人警戒。

2、拆除顺序自上而下，不能上下同时作业。

3、拆架的高处作业人员应戴安全帽、系好安全带、穿软底防滑鞋。

4、拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣，拆除大横杆、斜撑、剪刀杆时，应先拆中间扣件，然后托住中间再拆端头扣。

5、拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。

6、在拆架时，不得中途换人，如必须换人时，应将先拆除情况交代清楚后方可离开。

7、输送到地面的杆件，应及时按类堆放，整理保养。

8、当天离岗时，应及时加固尚未拆除部分，防止存留隐患造成复岗后的人为事故。

6．安全文明施工措施

1、安全管理及交底：

对所有安装、拆除的操作人员均应在进场时集中进行安全三级教育，工人上岗前施工管理人员应先进行钢管搭设、拆除的安全技术交底，交底应在现场进行，应有针对性，应提醒操作人员注意的安全要点，工人上岗时应戴好安全帽、不穿拖鞋、高跟鞋、硬底鞋，高空作业应戴安全带。

2、搭设钢管架时安全操作注意事项：

工作时要求思想集中，防止空中滑落，扳手等工具应拿牢或放在可靠的平面上，以防坠落伤人，在搬运材料应注意放置牢靠，不相互碰撞，钢管架各部位扣件应锁紧方能在架上操作，严格按钢管架搭设的顺序进行搭设，不得违反钢管架搭设的先后顺序，传递材料、工具不得乱扔乱抛；施工平面材料应归堆，不得随手乱放，架上不得堆放大量钢管材料。

3、拆除钢管支撑架时安全操作注意事项：

应在达到拆除条件时经管理人员审批并进行拆除安全交底后进行钢管支撑架的拆除工作；拆除的施工部位应设置明显的警示标志，非作业人员不得入内；拆除架体的工人应思想高度集中，高空作业必须系好安全带，严防高空附落；严格按照钢管架的拆除顺序进行拆除，从高处往低处拆，严禁先拆底部再拆上部,在同一工作面共同施工时，工人间应相互协作，每组拆除人员应有足够的工作面，不得过于集中，以免互相撞伤人；操作平面内有洞口的应进行洞口的防护，安全后才能操作。

7．楼板模板支架计算书

楼板模板的计算参照《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）、《碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《组合钢模板技术规范》（GB50214-2001）、《木结构设计规范》（GB50005━2003）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）等编制。

本支架计算公式

（1）根据脚手架试验，参照脚手架规范和脚手架工程实例，

本支架计算公式

（2）参照《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。

楼板楼板现浇厚度为0.35米，模板支架搭设高度为3.2米，

搭设尺寸为：

立杆的纵距b=0.60米，立杆的横距l=0.60米，立杆的步距h=1.50米。

模板面板采用胶合面板，厚度为18mm，

板底木楞截面宽度:

50mm;高度：

100mm;间距：

150mm;

采用的钢管类型为

48.3×3.6，采用碗扣连接方式。

立杆上端伸出至模板支撑点长度：

0.30米。

图1楼板支撑架立面简图

图2楼板支撑架荷载计算单元

一、模板面板计算

依据《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008,5.2

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。

模板面板的按照简支梁计算。

使用模板类型为：

胶合板。

（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：

q11=25.100×0.3500×0.900=7.906kN/m

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q12=0.000×0.900=0.000kN/m

（3）活荷载为施工荷载标准值（kN/m）：

q13=0.000×0.900=0.000kN/m

均布线荷载标准值为：

q=25.100×0.3500×0.900+0.000×0.900=7.906kN/m

均布线荷载设计值为：

按可变荷载效应控制的组合方式：

q1=0.9×[1.2×（7.906+0.000）+1.4×0.000]=8.538kN/m

按永久荷载效应控制的组合方式：

q1=0.9×[1.35×（7.906+0.000）+1.4×0.7×0.000]=10.487kN/m

根据以上两者比较应取q1=10.487kN/m作为设计依据。

集中荷载设计值：

模板自重线荷载设计值q2=0.9×1.2×0.000×0.900=0.000kN/m

跨中集中荷载设计值P=0.9×1.4×0.000=0.000kN

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:

W=90.00×1.80×1.80/6=48.60cm3；

I=90.00×1.80×1.80×1.80/12=43.74cm4；

（1）抗弯强度计算

施工荷载为均布线荷载：

M1=0.125q1l2=0.125×10.487×0.3002=0.117kN.m

施工荷载为集中荷载：

M2=0.125q2l2+0.25Pl=0.125×0.000×0.3002+0.25×0.000×0.300=0.000kN.m

M1>M2，故应采用M1验算抗弯强度。

σ=M/W<[f]

其中σ——面板的抗弯强度计算值（N/mm2）；

　　M——面板的最大弯距（N.mm）；

　　W——面板的净截面抵抗矩；

[f]——面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；

经计算得到面板抗弯强度计算值σ=0.117×1000×1000/48600=2.407N/mm2

面板的抗弯强度验算σ<[f],满足要求!

（2）挠度计算

验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，

故采用均布线荷载标准值为设计值。

v=5ql4/384EI<[v]=l/250

面板最大挠度计算值v=5×7.906×3004/（384×9500×437400）=0.200mm

面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!

二、支撑方木的计算

方木按照均布荷载下简支梁计算。

1.荷载的计算

（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：

q11=25.100×0.3500×0.300=2.6355kN/m

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q12=0.000×0.300=0.000kN/m

（3）活荷载为施工荷载标准值（kN/m）：

q13=0.000×0.300=0.000kN/m

均布线荷载标准值为：

q=25.100×0.3500×0.300+0.000×0.300=2.635kN/m

均布线荷载设计值为：

按可变荷载效应控制的组合方式：

q1=0.9×[1.2×（2.635+0.000）+1.4×0.000]=3.162kN/m

按永久荷载效应控制的组合方式：

q1=0.9×[1.35×（2.635+0.000）+1.4×0.7×0.000]=3.201kN/m

根据以上两者比较应取q1=3.201kN/m作为设计依据。

集中荷载设计值：

模板自重线荷载设计值q2=0.9×1.2×0.000×0.300=0.000kN/m

跨中集中荷载设计值P=0.9×1.4×0.000=0.000kN

2.方木的计算

按照简支梁计算，计算过程如下:

方木的截面力学参数为

本算例中，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:

W=9.00×9.00×9.00/6=121.50cm3；

I=9.00×9.00×9.00×9.00/12=546.75cm4；

（1）抗弯强度计算

施工荷载为均布线荷载：

M1=0.125q1l2=0.125×3.201×0.9002=0.324kN.m

施工荷载为集中荷载：

M2=0.125q2l2+0.25Pl=0.125×0.000×0.9002+0.25×0.000×0.900=0.000kN.m

M1>M2，故应采用M1验算抗弯强度。

σ=M/W<[f]

其中σ——方木的抗弯强度计算值（N/mm2）；

　　M——方木的最大弯距（N.mm）；

　　W——方木的净截面抵抗矩；

[f]——方木的抗弯强度设计值，取13.00N/mm2；

经计算得到方木抗弯强度计算值σ=0.324×1000×1000/121500=2.666N/mm2

方木的抗弯强度验算σ<[f],满足要求!

（2）挠度计算

验算挠度时不考虑可变荷载值，仅考虑永久荷载标准值，

故采用均布线荷载标准值为设计值。

v=5ql4/384EI<[v]=l/250

方木最大挠度计算值v=5×2.666×9004/（384×9500×5467500）=0.328mm

方木的最大挠度小于900.0/250,满足要求!

（3）最大支座力

最大支座力N=ql=3.201×0.900=2.880kN

三、横向支撑钢管计算

横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。

集中荷载P取木方支撑传递力。

支撑钢管计算简图

支撑钢管剪力图（kN）

支撑钢管弯矩图（kN.m）

经过连续梁的计算得到

最大弯矩Mmax=0.790kN.m

最大变形vmax=1.623mm

最大支座力Qmax=10.759kN

抗弯计算强度f=0.790×106/5260.0=150.28N/mm2

支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于900.0/150与10mm,满足要求!

四、扣件抗滑移的计算

该工程实际的碗扣件承载力取值为30.00kN。

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——碗扣件承载力设计值,取30.00KN；

　　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，R=10.76kN

碗扣件承载力的设计计算值R=10.76KN

五、模板支架荷载标准值（立杆轴力）

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容：

（1）脚手架钢管的自重（kN）：

NG1=0.1367×3.000=0.410kN

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。

（2）模板的自重（kN）：

NG2=0.000×0.900×0.900=0.000kN

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=25.100×0.3500×0.900×0.900=7.115kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=7.526kN。

2.活荷载为施工荷载标准值。

计算支架立柱及其他支撑结构时,均布荷载取11.04kN/m2

经计算得到，活荷载标准值NQ=11.040×0.900×0.900=8.942kN

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值

设计值组合一

N=0.9×（1.2×NG+1.4×NQ）=20.493kN

设计值组合二

N=0.9×（1.35×NG+1.4×0.7×NQ）=18.266kN

根据上述结果比较,应采用20.493kN为设计验算依据。

六、立杆的稳定性计算

1、不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

其中N——不考虑风荷载时,立杆的轴心压力设计值，N=20.49kN；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比λ=l0/i查表得到；

i——计算立杆的截面回转半径（cm）；i=1.59

A——立杆净截面面积（cm2）；A=5.06

——钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）；

[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

l0——计算长度（m）；

（1）.参照《扣件式规范》，由公式

（1）计算

l0=kμ（h+2a）

（1）

其中，k——计算长度附加系数，应按表5.7.6-1采用；k=1.155；

μ——考虑满堂支撑架整体稳定因素的单杆计算长度系数，普通型构造应按附录E表E-2采用；加强型构造应按附录E表E-3采用；μ=1.352

a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度a=0.30m；

公式

（1）的计算结果：

λ=μ（h+2a）=1.352×（1.200+2×0.30）×100/1.586=153<[λ]=230,满足要求!

立杆计算长度l0=kμ（h+2a）=1.155×1.352×（1.20+2×0.30）=2.81

l0/i=2810.808/15.860=177

由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数

=0.228

钢管立杆受压应力计算值

=177.90N/mm2，

立杆的稳定性计算

<[f1]=205.00N/mm2,满足要求!

（2）.参考杜荣军《施工手册》公式

（2）计算

l0=k1k2（h+2a）

（2）

其中，k1——计算长度附加系数，按照表1取值为1.185；

k2——计算长度附加系数，按照表2取值为1.000；

公式

（2）的计算结果：

立杆计算长度l0=k1k2（h+2a）=1.185×1.000×（1.20+2×0.30）=2.13

l0/i=2133.000/15.860=134

由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数

=0.377

钢管立杆受压应力计算值

=107.57N/mm2，

立杆的稳定性计算

<[f]=205N/mm2,满足要求!

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。

绿地马桥MHC15A-05A项目

地

下

室

顶

板

支

模

架

加

固

方

案

编制单位：

上海绿地建筑工程有限公司

编制时间:

2014年6月12日