金域蓝湾地库顶板支模排架及加固方案
一、工程概况
1.1地库顶板加固部位简介
金域蓝湾二期地库地库现浇框架结构,顶板结构的相对标高为-1.8m。结构层高为:3.7m
根据现场
实际要求,在8-D轴~8-E轴和4-K轴~4-L轴、之间范围内,设置一条临时道路,以便于各主体结构施工,预计进入临时施工道路最大荷载车辆,如混凝土搅拌车、钢筋原材料运输车为45吨,查《建筑结构荷载
》GB50009-2001中4.1.1条规定,满载300KN的消防车对地库顶板产生的均布活荷载为20KN/M2,故45吨汽车对地库顶板产生的均布活荷载为30KN/M2。
对道路区域范围内的支模排架加密,立杆纵横向间距500,步距为1500mm,顶板施工完成后,道路使用期间该区域模板支撑不拆除。临时道路局部区域有后浇带贯穿部分,在道路使用前封闭,加固区域总面积约为600㎡。地库顶板混凝土完成后,按设计要求做好地库防水层及钢砼保护层,待砼达到设计强度后方可使用。
1.2地库顶板的平、剖面示意图
二、支模排架搭设
2.1排架支撑形式
(1)采用?48×3.5脚手钢管满堂搭设,由立杆、牵杠、纵横向剪刀撑等杆件组成受力体系,节点连接采用铸铁扣件。
(2)排架立杆横向间距为≤500mm,纵向间距为≤500mm,排架步距为1500mm,纵或横水平杆与立杆采用双扣件连接。
(3)排架的四个外立面均连续设置剪刀撑。每组剪刀撑跨越立杆根数为5~7根(>6m),斜杆与地面夹角在45°~60°之间。
(4)在立杆离地面200mm处,设置纵向与横向的扫地杆,以约束立杆水平位移。
(5)排架周边凡有框架柱处,每两步设一道拉结杆,采用钢管与扣件对排架与框架柱进行拉结。
(6)为了保证排架的整体刚度与稳定,排架内每隔2~3步设一道水平剪刀撑,每隔3跨设一道纵向剪刀撑。
三、地库顶板钢管支模排架计算书
(一)、参数信息:
1.模板支架参数
横向间距或排距(m):0.50;纵距(m):0.50;步距(m):1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;模板支架搭设高度(m):3.20;
采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;
扣件连接方式:双扣件,取扣件抗滑承载力系数:0.80;
板底支撑连接方式:钢管支撑;
板底钢管的间隔距离(mm):200.00;
2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000×0.2(考虑待地库顶板砼强度达100%后进行行车故乘0.2折减系数);
施工均布荷载标准值:2.000 kN/m2;
地库顶板行车荷载按30KN/M2×1.5=45KN/M2。
3.楼板参数
钢筋级别:二级钢HRB 335(20MnSi);楼板混凝土强度等级:C35;
每层标准施工天数:8;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):360.000;
楼板的计算宽度(m):6.00;楼板的计算厚度(mm):500.00;
楼板的计算长度(m):8.00;施工平均温度(℃):20.000;
4.材料参数
面板采用胶合面板,厚度为18mm。
面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13;
板底支撑采用钢管
扣件钢管楼板模板支架计算书
模板支架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
模板支架搭设高度为3.0米,
搭设尺寸为:立杆的纵距 b=0.50米,立杆的横距 l=0.50米,立杆的步距 h=1.20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
采用的钢管类型为
48×3.5。
一、模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值 q1 = 5.000×0.500×0.500+0.350×0.500=1.425kN/m
活荷载标准值 q2 = (2.000+45.000)×0.500=23.500kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 50.00×1.80×1.80/6 = 27.00cm3;
I = 50.00×1.80×1.80×1.80/12 = 24.30cm4;
(1)抗弯强度计算
f = M / W < [f]
其中 f —— 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;
M = 0.100ql2
其中 q —— 荷载设计值(kN/m);
经计算得到 M = 0.100×(1.2×1.425+1.4×23.500)×0.200×0.200=0.138kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.138×1000×1000/27000=5.127N/mm2
面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!
(2)抗剪计算
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=0.600×(1.2×1.425+1.4×23.500)×0.200=4.153kN
截面抗剪强度计算值 T=3×4153.0/(2×500.000×18.000)=0.692N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算 T < [T],满足要求!
(3)挠度计算
v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250
面板最大挠度计算值 v = 0.677×24.925×2004/(100×6000×243000)=0.185mm
面板的最大挠度小于200.0/250,满足要求!
二、纵向支撑钢管的计算
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面力学参数为
截面抵抗矩 W = 5.08cm3;
截面惯性矩 I = 12.19cm4;
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q11 = 5.000×0.500×0.200=0.500kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q12 = 0.350×0.200=0.070kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m):
经计算得到,活荷载标准值 q2 = (45.000+2.000)×0.200=9.400kN/m
静荷载 q1 = 1.2×0.500+1.2×0.070=0.684kN/m
活荷载 q2 = 1.4×9.400=13.160kN/m
2.抗弯强度计算
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×13.84×0.50×0.50=0.346kN.m
最大剪力 Q=0.6×0.500×13.844=4.153kN
最大支座力 N=1.1×0.500×13.844=7.614kN
抗弯计算强度 f=0.346×106/5080.0=68.13N/mm2
纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×9.970+0.990×9.400)×500.04/(100×2.06×105×121900.0)=0.168mm
纵向钢管的最大挠度小于500.0/150与10mm,满足要求!
三、板底支撑钢管计算
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取纵向板底支撑传递力,P=7.61kN
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管变形图(mm)
支撑钢管剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩 Mmax=0.975kN.m
最大变形 vmax=0.67mm
最大支座力 Qmax=21.259kN
抗弯计算强度 f=0.98×106/5080.0=191.85N/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500.0/150与10mm,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算
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 —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;
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=21.26kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,考虑采用双扣件!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
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)脚手架的自重(kN):
NG1 = 0.149×3.000=0.447kN
(2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.350×0.500×0.500=0.088kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3 = 5.000×0.500×0.500×0.500=0.625kN
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 1.159kN。
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值 NQ = (45.000+2.000)×0.500×0.500=11.750kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ
六、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 —— 立杆的轴心压力设计值 (kN);N = 17.84
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到;
i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm);i = 1.58
A —— 立杆净截面面积 (cm2); A = 4.89
W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3);W = 5.08
—— 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);
如果完全参照《扣件式规范》,由公式(1)或(2)计算
l0 = k1uh (1)
l0 = (h+2a) (2)
k1 —— 计算长度附加系数,取值为1.155;
u —— 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u = 1.70
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.10m;
公式(1)的计算结果:
= 116.94N/mm2,立杆的稳定性计算
< [f],满足要求!
公式(2)的计算结果:
= 54.20N/mm2,立杆的稳定性计算
< [f],满足要求!
三、 地库上临时施工道路安全保障
1.在地库上的临时道路两侧,做1.5m高的围护栏杆,入口与转弯处,悬挂限重、行驶路线标识。
2.大型运输车辆如混凝土搅拌车、钢筋运输车需地磅过磅。确认驶入地库上临时道路的每辆总重量控制在45吨以内。必要时,驳运超重材料再行驶。
3.在混凝土浇捣时,运输车辆较多,现场配设调度一人,确保地库顶板上的道路,只能停一辆混凝土运输车。划分混凝土泵车停放区域,每个泵车支撑脚下设置1*1m的枕木。
4.每天做好车辆进入与地库顶板观测记录。
5.以下几种情况,车辆严禁行驶。
(1).地库顶板砼强度未达到100%。
(2).临时道路两侧未设置围护栏杆。
(3).未过磅的大型运输车辆。
(4)加强对观测地库顶板的变形观测,如沉降、裂缝等。