松江地下室顶板堆载及行车验算.docx
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松江地下室顶板堆载及行车验算
松江南站大型居住社区C19-12-04地块
地下室顶板道路及堆场加固方案
上海住信建设发展有限公司
二0一七年十一月
第一章工程概况
第二章编制说明及依据
一、编制说明
二、编制依据
三、设计数据
四、原设计承载能力计算
第三章施工进度计划
一、材料准备
二、人员准备
第五章支撑架设计计算
第六章地下室顶板承载计算
一、车库顶板行车荷载
二、钢筋堆场的堆载验算
三、钢管堆载验算
四、方木、板堆载验算
五、后浇带行车验算
第七章支撑架搭设及拆除
一、搭设范围
二、工艺流程
三、构造要求
第八章支撑架的使用、保养与拆除
一、支撑架的使用
二、支撑架的保养
三、支撑架的拆除
第九章监督和检测要求
第十章安全保证措施
第一章工程概况
本工程松江南站大型居住区，北靠泖亭路，南靠联梅路，西靠荣福路，东靠南乐路。
工程用地面积51721.2㎡，总建筑面积148022.4㎡，为装配整体式剪力墙结构住宅楼小区（简称PC住宅），本小区PC率为43%。
由12幢16～17层住宅楼（1#～12#）、1座全埋式地下汽车、1幢商业楼（13#）、1幢商业配套楼（14#）及若干幢配套公建组成。
高层住宅楼均带地下室，其中4#～11#地下室含在地下车库内，形成大底盘结构。
1#～3#和12#房地下室位于地下车库范围外，13#,14#楼均无地下室。
第二章编制说明及依据
一、编制说明
由于本工程地下室施工完成进入主体结构施工时没有施工道路和施工场地，为了保证本项目地块工程安全、文明施工、按规范化要求并达到国家规定的标准,根据现场实际情况和施工需要，在本工程的地下室顶板上布置钢筋加工房及材料堆场，在地下室顶板上（局部）设置施工道路。
施工期间的荷载大于设计活荷载，需对布置钢筋加工房及材料堆场位置及施工道路部位的地下室顶板现浇板进行顶撑加固（考虑结构砼支撑体系加强）。
二、编制依据
1、本工程设计图纸
2、本工程施工组织设计
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》GB50204-2002（2010版）
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、《屋面工程质量验收规范》GB50207-2012
12、根据现场载重货车≤65吨、材料堆放最大荷载20.0kN/m2进行编制。
三、设计数据
地下室顶板板厚：
250mm
主梁最大间距为8.00m；主梁断面400×650
顶板上设计回填土厚度为1.2m
活动荷载：
2.5KN/m2
四、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/m3
2）地下室顶板覆土1.2M每平方米荷载：
18KN/m3×1.2M=21.6KN/m2
3）地下室顶板可承受荷载为：
21.6KN/m2＋（活动荷载2.5KN/m2）=24.1KN/m2
4）本工程顶板可承受荷载折算后为：
24KN/m2
第三章施工进度计划
本工程加固脚手架预计使用时间为地下室顶板强度达到设计强度后1个月。
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48mm，壁厚3.25mm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：
50×90mm，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。
第五章支撑架设计计算
计算依据：
1、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016
2、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
5、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、工程属性
新浇混凝土楼板名称
250厚板
新浇混凝土楼板板厚（mm）
250
模板支架高度H（m）
3.4
模板支架纵向长度L（m）
8
模板支架横向长度B（m）
6
支架外侧竖向封闭栏杆高度Hm（mm）
3400
二、荷载设计
模板及其支架自重标准值G1k（kN/m2）
面板
0.1
面板及小梁
0.3
楼板模板
0.5
模板及其支架自重
0.75
混凝土自重标准值G2k（kN/m3）
24
钢筋自重标准值G3k（kN/m3）
1.1
施工荷载标准值Q1k（kN/m2）
2.5
支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料自重标准值Gjk（kN）
1
风荷载参数：
风荷载标准值ωk（kN/m2）
基本风压ω0（kN/m2）
省份
上海
0.4
地区
上海
风荷载高度变化系数μz
地面粗糙度
D类（有密集建筑群且房屋较高市区）
0.51
模板支架顶部离建筑物地面高度（m）
9
风荷载体型系数μs
单榀模板支架μst
0.184
整体模板支架μstw
1.032
ωfk=ω0μzμstw=0.211
竖向封闭栏杆μs
1
ωmk=ω0μzμs=0.204
三、模板体系设计
结构重要性系数γ0
1
脚手架安全等级
二级
主梁布置方向
平行立杆纵向方向
立杆纵向间距la（mm）
600
立杆横向间距lb（mm）
900
水平拉杆步距h（mm）
1500
小梁间距l（mm）
200
小梁最大悬挑长度l1（mm）
150
主梁最大悬挑长度l2（mm）
100
结构表面的要求
结构表面隐蔽
设计简图如下：
模板设计平面图
模板设计剖面图（模板支架纵向）
模板设计剖面图（模板支架横向）
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度t（mm）
18
面板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
15
面板抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
1.4
面板弹性模量E（N/mm2）
10000
面板计算方式
简支梁
楼板面板应搁置在梁侧模板上，本例以简支梁，取1m单位宽度计算。
W＝bh2/6=1000×18×18/6＝54000mm3，I＝bh3/12=1000×18×18×18/12＝486000mm4
承载能力极限状态
q1＝1×max[1.2（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4×Q1k,1.35（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4×0.7×Q1k]×b=1×max[1.2×（0.1+（24+1.1）×0.25）+1.4×2.5，1.35×（0.1+（24+1.1）×0.25）+1.4×0.7×2.5]×1=11.15kN/m
正常使用极限状态
q＝（γG（G1k+（G2k+G3k）×h））×b=（1×（0.1+（24+1.1）×0.25））×1＝6.375kN/m
计算简图如下：
1、强度验算
Mmax＝q1l2/8＝11.15×0.22/8＝0.056kN·m
σ＝Mmax/W＝0.056×106/54000＝1.032N/mm2≤[f]＝15N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax＝5ql4/（384EI）=5×6.375×2004/（384×10000×486000）=0.027mm
ν＝0.027mm≤[ν]＝L/250＝200/250＝0.8mm
满足要求！
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁截面类型（mm）
50×90
小梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
15.444
小梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
1.782
小梁截面抵抗矩W（cm3）
67.5
小梁弹性模量E（N/mm2）
9350
小梁截面惯性矩I（cm4）
303.75
小梁计算方式
二等跨连续梁
q1＝1×max[1.2（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4Q1k，1.35（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4×0.7×Q1k]×b=1×max[1.2×（0.3+（24+1.1）×0.25）+1.4×2.5，1.35×（0.3+（24+1.1）×0.25）+1.4×0.7×2.5]×0.2=2.278kN/m
因此，q1静＝1×1.2×（G1k+（G2k+G3k）×h）×b=1×1.2×（0.3+（24+1.1）×0.25）×0.2=1.578kN/m
q1活＝1×1.4×Q1k×b=1×1.4×2.5×0.2＝0.7kN/m
计算简图如下：
1、强度验算
M1＝0.125q1静L2+0.125q1活L2＝0.125×1.578×0.92+0.125×0.7×0.92＝0.231kN·m
M2＝q1L12/2=2.278×0.152/2＝0.026kN·m
Mmax＝max[M1，M2]＝max[0.231，0.026]＝0.231kN·m
σ=Mmax/W=0.231×106/67500=3.417N/mm2≤[f]=15.444N/mm2
满足要求！
2、抗剪验算
V1＝0.625q1静L+0.625q1活L＝0.625×1.578×0.9+0.625×0.7×0.9＝1.281kN
V2＝q1L1＝2.278×0.15＝0.342kN
Vmax＝max[V1，V2]＝max[1.281，0.342]＝1.281kN
τmax=3Vmax/（2bh0）=3×1.281×1000/（2×50×90）＝0.427N/mm2≤[τ]=1.782N/mm2
满足要求！
3、挠度验算
q＝（γG（G1k+（G2k+G3k）×h））×b=（1×（0.3+（24+1.1）×0.25））×0.2＝1.315kN/m
挠度,跨中νmax＝0.521qL4/（100EI）=0.521×1.315×9004/（100×9350×303.75×104）＝0.158mm≤[ν]＝L/250＝900/250＝3.6mm；
悬臂端νmax＝ql14/（8EI）=1.315×1504/（8×9350×303.75×104）＝0.003mm≤[ν]＝2×l1/250＝2×150/250＝1.2mm
满足要求！
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁截面类型（mm）
Ф48×3.25
主梁计算截面类型（mm）
Ф48×3.25
主梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
主梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
主梁截面抵抗矩W（cm3）
4.79
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁截面惯性矩I（cm4）
11.5
主梁计算方式
三等跨连续梁
1、小梁最大支座反力计算
q1＝1×max[1.2（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4Q1k，1.35（G1k+（G2k+G3k）×h）+1.4×0.7×Q1k]×b=1×max[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.25）+1.4×2.5，1.35×（0.5+（24+1.1）×0.25）+1.4×0.7×2.5]×0.2＝2.326kN/m
q1静＝1×1.2×（G1k+（G2k+G3k）×h）×b＝1×1.2×（0.5+（24+1.1）×0.25）×0.2＝1.626kN/m
q1活＝1×1.4×Q1k×b＝1×1.4×2.5×0.2＝0.7kN/m
q2＝（γG（G1k+（G2k+G3k）×h））×b=（1×（0.5+（24+1.1）×0.25））×0.2＝1.355kN/m
承载能力极限状态
按二等跨连续梁，Rmax＝1.25q1L＝1.25×2.326×0.9＝2.617kN
按悬臂梁，R1＝q1l1＝2.326×0.15＝0.349kN
R＝max[Rmax，R1]＝2.617kN;
正常使用极限状态
按二等跨连续梁，R'max＝1.25q2L＝1.25×1.355×0.9＝1.524kN
按悬臂梁，R'1＝q2l1=1.355×0.15＝0.203kN
R'＝max[R'max，R'1]＝1.524kN;
计算简图如下：
主梁计算简图一
2、抗弯验算
主梁弯矩图一（kN·m）
σ=Mmax/W=0.445×106/4790=92.966N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
3、抗剪验算
主梁剪力图一（kN）
τmax=2Vmax/A=2×4.232×1000/457＝18.519N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
4、挠度验算
主梁变形图一（mm）
跨中νmax=0.179mm≤[ν]=600/250=2.4mm
悬挑段νmax＝0.046mm≤[ν]=2×100/250=0.8mm
满足要求！
5、支座反力计算
承载能力极限状态
图一
支座反力依次为R1=6.236kN，R2=8.157kN，R3=8.157kN，R4=6.236kN
七、扣件抗滑移验算
荷载传递至立杆方式
双扣件
扣件抗滑移折减系数kc
1
按上节计算可知，扣件受力N＝8.157kN≤Rc=kc×12=1×12=12kN
满足要求！
八、立杆验算
立杆钢管截面类型（mm）
Ф48×3.25
立杆钢管计算截面类型（mm）
Ф48×3.25
钢材等级
Q235
立杆截面面积A（mm2）
457
立杆截面回转半径i（mm）
15.9
立杆截面抵抗矩W（cm3）
4.79
抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
支架自重标准值q（kN/m）
0.15
1、长细比验算
l0=h=1500mm
λ=l0/i=1500/15.9=94.34≤[λ]=210
满足要求！
2、立杆稳定性验算
λ=l0/i=1500.000/15.9=94.34
查表得，φ1=0.634
不考虑风荷载:
Nd=Max[R1,R2,R3,R4]+1×γG×q×H=Max[6.236,8.157,8.157,6.236]+1×1.35×0.15×3.4=8.846kN
fd=Nd/（φ1A）＝8.846×103/（0.634×457）=30.531N/mm2≤[σ]=205N/mm2
满足要求！
九、高宽比验算
根据《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016第8.3.2条:
支撑脚手架独立架体高宽比不应大于3.0
H/B=3.4/6=0.567≤3
满足要求！
十、架体抗倾覆验算
支撑脚手架风线荷载标准值:
qwk=la×ωfk=0.6×0.211=0.127kN/m：
风荷载作用在支架外侧竖向封闭栏杆上产生的水平力标准值：
Fwk=la×Hm×ωmk=0.6×3.4×0.204=0.416kN
支撑脚手架计算单元在风荷载作用下的倾覆力矩标准值Mok：
Mok=0.5H2qwk+HFwk=0.5×3.42×0.127+3.4×0.416=2.147kN.m
参考《规范》GB51210-2016第6.2.17条：
B2la（gk1+gk2）+2ΣGjkbj≥3γ0Mok
gk1——均匀分布的架体面荷载自重标准值kN/m2
gk2——均匀分布的架体上部的模板等物料面荷载自重标准值kN/m2
Gjk——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料自重标准值kN
bj——支撑脚手架计算单元上集中堆放的物料至倾覆原点的水平距离m
B2la（gk1+gk2）+2ΣGjkbj=B2la[qH/（la×lb）+G1k]+2×Gjk×B/2=62×0.6×[0.15×3.4/（0.6×0.9）+0.5]+2×1×6/2=37.2kN.m≥3γ0Mok=3×1×2.147=6.44kN.M
满足要求！
第六章地下室顶板承载计算
一、车库顶板行车荷载
1、吊车、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，考虑车型状况，出于安全考虑，取车轮外边各1000mm；
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）：
2、计算
1）选重量最大的罐车进行计算：
罐车总重约（车和货）650KN。
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：
（1）bcy=bty+2S+h
=0.6＋0.2×0.1+0.25（车轮宽bty选600mm，板厚250mm，无垫层S不计）=0.87m
（2）当bcx≥bcy,bcy≤0.6L,bcx≤L时；
b=bcy+0.7L
=0.87+0.7×2.6（L=0.6+1.0+1.0=2.6m）=2.69m
（3）有效载荷面积
s=b×L
=2.69×2.6=6.994m2
3）局部荷载分布的压强
（车货总重650KN）/（4个车轮）/（有效面积6.994m2）=23.23KN/m2
2、验算
车库顶板行车验算：
（650KN车重荷载23.23KN/m2）＜（顶板可承受荷载28.0KN/m2），符合顶板承载要求。
二、钢筋堆场的堆载验算
1、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）<（顶板可承受荷载28.0KN/m2），符合顶板承载要求。
2、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
为保证结构安全，将钢筋堆放架设置在车库顶板次梁位置上，间隔同次梁,2.7米（次梁尺寸为250×800mm），
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＜28.0KN/M
满足要求！
三、钢管堆载验算
1、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1M高钢管，其重量为：
（0.033KN/M）×（675根）=22.275KN/M2
2、验算
（1.5M高钢管荷载为22.275KN/M2）<（顶板可承受荷载28.0KN/m2），符合顶板承载要求。
四、方木、板堆载验算
1、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：
（29.5KN/m2）/（4KN/m2）=7.375m
2、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7.375m），符合顶板承载要求。
五、后浇带行车验算
因车库顶板有多条后浇带，其中后浇带按最宽进行1000mm，故需用16#工字钢架设在后浇带上以便过车。
后浇带铺设工字钢大样图
选重量最大的运输货车进行计算：
货车总重约（车和货）650KN；假设车轮只压在一条工字钢上（荷载全部作用在一条工字钢上），现对16#工字钢承载力进行计算：
1、构件参数:
抗震调整系数RE:
0.75
热轧普通工字钢:
I16
钢材牌号:
Q235
钢材强度折减系数:
1.00
腹板厚度:
tw=6.00mm
毛截面面积:
A=26.11cm2
截面惯性矩:
Ix=1127.00cm4
半截面面积矩:
Sx=80.80cm3
回转半径:
ix=6.57cm；iy=1.89cm
截面模量:
Wx=140.90cm3；Wy=21.10cm3
截面模量折减系数:
0.95
净截面模量:
Wnx=133.85cm3；Wny=20.05cm3
受压翼缘自由长度:
l1=2.00m
截面塑性发展系数:
x=1.05；y=1.05
2、构件承载力
构件截面的最大厚度为9.90mm,根据表3.4.1-1,f=215.00N/mm2,fv=125.00N/mm2
根据GB/T700-1988及GB/T1591-1994,fy=235.00N/mm2
弯曲正应力控制的单向弯矩设计值
Mx1=1.00×f×Wnx×x=1.00×215.00×133.85×103×10-6×1.05=30.22kN·m
只承受与腹板平行的剪力时,可承受的剪力设计值
Vmax=
整体稳定控制的单向弯矩承载力设计值（绕x-x轴）
简支梁I16,钢号Q235,受压翼缘自由长度l1为2.00m,
跨中无侧向支承,集中荷载作用在上翼缘，查表B.2,并插值计算,得轧制普通工字钢简支梁的b为2.000
b>0.6,根据（B.1-2）式,得
整体稳定控制的单向弯矩承载力设计值（绕x-x轴）:
Mx2=1.00×f×b×Wx/1000.=1.00×215.00×0.929×140.90/1000.=28.14kN·m
综上,可承受与腹板平行的剪力设计值为104.61kN
每个车轮带给工字钢的
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