地下室顶板行车通道支模排架加固方案[1]

金域蓝湾地库顶板支模排架及加固 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。计划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技术措施 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。