1、地库顶板上设临时通道的加固方案,2017年3月,目前碧桂园项目高层之间设计通常有大面地下车库相通，我们在主体施工过程中，就需在地下室顶板上布置临时作业场和临时行车道。施工期间的荷载远大于设计活荷载，需对布置钢筋加工区及材料堆场位置及施工道路部位的车库顶板进行回顶支撑加固并在临时行车道底部进行钢管脚手架回顶以保证安全，便于施工。,注意：现场地库顶板堆放材料时，不要超过4KN/，可不做回顶。,一、常见问题,问题关键：地库顶板的主要荷载、最大荷载就是满载的汽车,二、编制思路,三、编制依据,注意：方案中安全设计验算时，不是规范性文件和施工图不能作为编制依据。,一、工程概况 某工程车库为现浇框架结构，顶
2、板结构的净高3.65m。顶板厚0.3(0.35/0.4)m，梁板最大跨度8m。根据现场施工实际要求，需在地下室顶板上设计临时行车道，并在临时行车道底部采用扣件式钢管脚手架回顶（详见下图）以保证安全，便于施工。,四、案例分析,二、荷载计算,四、案例分析,（一）荷载取值：常用工程车辆中，由于考虑支撑系统经济性，钢筋运输车载货超过50T的不能上底库顶板。以经常进现场的砼搅拌运输车为最大荷载进行计算。,四、案例分析,二、荷载计算 （一）荷载取值 1、混凝土搅拌运输车按装12立方米车考虑，混凝土罐车自重约20吨，12立方米混凝土按30吨计，合计50吨*1.1（安全系数），取55吨。因混凝土运输车最重，以
3、下按罐车作用下验算楼面等效均布活荷载。,（二）结构验算 1、根据公路桥涵设计通用规范JTJ021内表4.3.1-2的汽车荷载主要技术指标说明，临时通道按车道荷载计算，汽车荷载的传递是通过轮胎到路面。,四、案例分析,四、案例分析,2、根据上面规范规定，按砼运输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，单侧双轮胎着地尺寸为0.6m0.2m2，后车轮作用荷载取50T，前车轮作用荷载不计，（偏安全考虑）。55T汽车的平面尺寸布置图如下所示：,四、案例分析,3、 根据建筑结构荷载规范GB50009-2012附录C.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
4、虑。 根据建筑结构荷载规范GB50009-2012附录C.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，可按下列规定计算：,四、案例分析,3.1Mmax值确定：在顶板上的汽车通过轮胎接触面传递荷载方式，可视为集中荷载作用在顶板上。根据结构静力计算公式（简支梁的内力和挠度） （动力系数取为1.3，荷载规范21页)，,注：汽车荷载单位换算：55T=550KN,四、案例分析,3.2 b值确定：单向板局部荷载的有效分布宽度b，可按下列规定计算：3.2.1 当具备何在作用面的长边平行于板跨时简支板上的有限分布宽度b为： 当bcxbcy，bcy2.2l，bcxl时:,四、案例分析,3.2.
5、2 当具备何在作用面的长边平行于板跨时简支板上的有限分布宽度b为：当bcxbcy，bcy2.2l，bcxl时:,四、案例分析,注：汽车是移动荷载，所以以上两种条件下的b值都需要验算，取最小值。,四、案例分析,3.2.3第一种条件下b值：,四、案例分析,3.2.4第二种条件下计算：,3.3 qe1 qe2，取qe=33.21kn/m2现场根据实际情况，采用与模板支撑系统相同的木方+钢管脚手架支撑结构传递荷载。,四、案例分析,4.支撑系统安全计算4.1计算参数:钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。模板支架搭设高度为3.65m，立杆的纵距 b=0.70m，立杆的横距 l=0
6、.70m，立杆的步距 h=1.50m。木方5080mm，间距200mm，木方剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm2。梁顶托采用双钢管483.5mm。木方自重0.20kN/m2，汽车等效均布荷载33.21kN/m2。扣件计算折减系数取1.00。,四、案例分析,图1 楼板支撑架立面简图 图2 楼板支撑架荷载计算单元,4.2 按照模板规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下：由可变荷载效应控制的组合 S=1.2(33.21+0.20)=40.092kN/m2由永久荷载效应控制的组合S=1.3533.21=44.833kN/m2由于永久荷载效应控制的组
7、合S最大，永久荷载分项系数取1.35，可变荷载分项系数取1.2采用的钢管类型为48.33.6。钢管惯性矩计算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=(D4-d4)/32D。4.3 模板支撑木方的计算木方按照均布荷载计算。4.3.1 荷载的计算(1)汽车等效均布线荷载(kN/m)： q11 = 33.2100.200（木方间距）=6.642kN/m,四、案例分析,(2)支撑木方的自重线荷载(kN/m)： q12 = 0.2000.200=0.040kN/m考虑0.9的结构重要系数，静荷载 q1 = 0.9(1.356.642+1.350.040)=8.119kN/m计算单元内的木方集
8、中力为(0.000+8.119)0.700=5.683kN4.3.2 木方的计算按照三跨连续梁计算，计算公式如下:均布荷载 q = P/l = 5.683/0.700=8.119kN/m最大弯矩 M = 0.1ql2=0.18.120.700.70=0.398kN.m最大剪力 Q=0.6ql = 0.60.7008.119=3.410kN最大支座力 N=1.1ql = 1.10.7008.119=6.251kN,四、案例分析,四、案例分析,木方的截面力学参数为本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 截面抵抗矩 W = bh2/6 = 5.008.008.00/6 = 53.33cm3；
9、截面惯性矩 I = bh3/12 = 5.008.008.008.00/12 = 213.33cm4；式中：b为板截面宽度，h为板截面高度。(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度 f = M/W =0.398106/53333.3=7.46N/mm2木方的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!(2)木方抗剪计算最大剪力的计算公式如下:Q = 0.6ql截面抗剪强度必须满足:T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=33410/(25080)=1.279N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.30N/mm2木方的抗剪强度计算满足要求!,四、案例分析,(3)木方挠度计算挠度计算按照规范要求
10、采用静荷载标准值，均布荷载通过变形受力计算的最大支座力除以木方计算跨度(即木方下小横杆间距)得到q=6.014kN/m最大变形v=0.677ql4/100EI=0.6776.014700.04/(1009000.002133334.0)=0.509mm木方的最大挠度小于700.0/250,满足要求!(4)2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算经过计算得到跨中最大弯矩计算公式为 M = 0.2Pl+0.08ql2考虑荷载重要性系数0.9，集中荷载 P = 0.92.5kN经计算得到 M = 0.2000.980.92.50.700+0.0808.1190.7000.700=0.627kN.m抗弯计
11、算强度 f = M/W =0.627106/53333.3=11.76N/mm2木方的抗弯计算强度小于15.0N/mm2,满足要求!,四、案例分析,4.4托梁的计算托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。集中荷载取木方的支座力 P= 6.251kN均布荷载取托梁的自重 q= 0.104kN/m。 托梁计算简图 托梁弯矩图(kN.m) 托梁剪力图(kN),四、案例分析,变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下： 托梁变形计算受力图 托梁变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M= 1.552kN.m经过计算得到最大支座 F= 24.170kN经过计算得到最大变形 V= 0.773
12、mm顶托梁的截面力学参数为截面抵抗矩 W = 10.16cm3；截面惯性矩 I = 24.38cm4；,四、案例分析,4.4.1顶托梁抗弯强度计算抗弯计算强度 f = M/W =1.552106/1.05/10160.0=145.48N/mm2顶托梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!4.4.2顶托梁挠度计算最大变形 v = 0.773mm顶托梁的最大挠度小于700.0/400,满足要求!4.5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。4.5.1 静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架的自重(kN)：NG1 = 0.1394.000=0.556
13、kN(2)模板的自重(kN)：NG2 = 0.2000.7000.700=0.098kN(3)汽车等效均布荷载(kN)： NG3 = 33.2101.0000.7000.700=16.273kN考虑0.9的结构重要系数，经计算得到静荷载标准值 NG = 0.9(NG1+NG2+NG3)= 15.235kN。,四、案例分析,4.5.2不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.35NG + 0.98NQ（这里活荷载NQ为零）4.6 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为： 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N = 20.57kN i 计算立杆的截面回转半径，i=1.5
14、9cm； A 立杆净截面面积，A=5.060cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.260cm3； f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度，a=0.20m；,四、案例分析,h 最大步距，h=1.50m； l0 计算长度，取1.500+20.200=1.900m； 长细比，为1900/15.9=119 150 长细比验算满足要求! 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到0.458；经计算得到=20570/(0.458506)=88.746N/mm2；不考虑风荷载时立杆的稳定性计算 f,满足要求!考虑风荷
15、载时,立杆的稳定性计算公式为设计值产生的立杆段弯矩 MW依据模板规范计算公式5.2.5-15: MW=0.90.91.4Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)； Wk=uzusw0 = 0.3001.2500.600=0.225kN/m2,四、案例分析,h 立杆的步距，1.50m； la 立杆迎风面的间距，0.70m； lb 与迎风面垂直方向的立杆间距，0.70m；风荷载产生的弯距Mw=0.90.91.40.2250.7001.5001.500/10=0.040kN.m；Nw 考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值，参照模板规范公式5.2.5-14Nw=1.215.235+0.9
16、1.40.000+0.90.91.40.040/0.700=18.347kN 经计算得到=18347/(0.458506)+40000/5260=86.806N/mm2；考虑风荷载时立杆的稳定性计算 f,满足要求!,四、案例分析,4.7 地基与基础承受荷载验算底板计算长边8.00m，短边8.001.00=8.00m，楼板计算范围内摆放1212排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。车库底板所需承受的荷载为 q=11.35(0.20+33.211.00)+11.35(0.561212/8.00/8.00)+ 0.98(0.00+0.00)=46.79kN/m2（Pa）底板基础C30砼抗压强度为30MPa，远大于q；地基承载力一般为300KPa，大于q；所以底板及地基所承受的荷载远小于标准值，满足要求。,
