地下室顶板回顶方案..

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审核（工程技术部）：                

批             准：                

工程项目部

二○一四年八月二十日

地下室顶板回顶方案

一、工程概况

工程名称：

建设地点：

建设单位：深圳市万联嘉投资发展有限公司

设计单位：深圳市筑博工程设计有限公司

施工单位：深圳市鹏城建筑集团有限公司

监理单位：深圳市邦迪工程顾问有限公司

本工程位于深圳市龙岗区,东面为规划小学，南临松石路，西面是自然山体公园，北面为G06101-0227号宗地，项目总用地面积397.16m2，建筑面积97493m2。地块呈长方形，南北最长约为231米，东西最宽约为1米，属低山丘陵地貌，地块内部高差明显，南高北低，高差约15米。 

本工程包括六栋高层住宅（1-6栋）,一栋垃圾收集站（7栋），附设一层架空层或商业，地下设一层地下室；其中6栋塔楼部分为住宅，下设商业、社区健康服务中心、管理用房、社区居委会、社区服务站、社区警务室、文化活动室、公厕。1栋、2栋、3栋、6栋层数均为32层，建筑高度95.25米；4栋、5栋层数均为30层，建筑高度.45米；7栋层数为1层，建筑高度5米。结构类型采用钢筋混凝土剪力墙结构，局部设框支梁转换。

    因施工场地条件，为了更有效的利用场地以便施工，将在地下室顶板上布置两个钢筋加工厂及若干个钢管、木方、模板材料临时堆场，面积均为24m*10m=240㎡，对地下室顶板增加了荷载，为不影响结构质量，我项目部将采用满堂架支撑。加工厂、材料堆场具体位置详见施工平面布置图（附件1）。下面主要以钢筋加工厂回顶体系进行验算。

二、编制依据

    1、主要建筑施工规程、规范、标准图集

    2、工程结构施工图

3、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范

4、PKPM安全计算软件

三、施工部署

本工程地下室为无梁楼盖板。

1、施工准备：

    主要材料为顶托、钢管、扣件等。

    采用Φ48.3×3.6mm钢管（计算中以Φ48×3.0mm钢管进行运算），应有产品质量合格证；其质量检验报告及其钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉抻试验方法》（GB/T228）的关规定，质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235—A级钢的规定。

    钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道：钢管外径、壁厚、端面等的偏差应符合规范的规定：钢管必须有刷不锈漆。

    新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证；旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须要换；新、旧扣件均应进行防锈处理。

2、劳动力准备

做好施工人员进场的安全、质量、防火、文明施工等教育工作，进行岗前培训，对关键技术工种必须持证上岗，按规定进行三级安全技术交底，交底内容包括：各项安全、技术、质量保证措施；质量标准和验收规范要求；设计变更和技术核定等。同时健全各项规章制度，加强遵纪守法教育。

3、钢筋加工厂支撑体系

该区域为无梁楼盖板，层高3.4m，板厚为350mm，顶板垂直撑采用满堂脚手架支撑体系，选用Φ48.3×3.6扣件式钢管，支撑立杆间距采用600mm×600mm。搭设时设水平杆，步距均不大于1300mm（根据层高做适当调整），扫地杆距地面200mm，立杆顶部300范围内设置最后一道水平杆。立杆通过顶托（楼板部位不高于300mm）进行支撑。板下龙骨采用Φ48.3×3.6的双钢管，间距600。扣件采用双扣件。柱帽区域增加斜撑加固，每400mm一道斜撑。

钢筋加工厂立杆布置平面图

钢筋加工厂支撑立面图

四、钢筋加工厂荷载计算

拟定钢筋加工厂可堆放钢筋及设备60吨（可堆钢筋15捆）

均布荷载Q1=P1/S=10KN/㎡。

地下室顶板板厚350mm，混凝土自重2.55t/m³

均布荷载Q2=P2/S=9KN/㎡

Q=Q1+Q2=19KN/㎡

P=材料及设备总重量×0.02（KN）

五、钢管支撑架验算

满堂扣件式钢管脚手架计算书

依据规范:

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

《建筑施工模板安全技术规范》JGJ 162-2008

《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ 1-2008

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3.4m，

立杆的纵距 b=0.60m，立杆的横距 l=0.60m，立杆的步距 h=1.30m。

脚手板自重0.30kN/m2，栏杆自重0.15kN/m，材料最大堆放荷载19.00kN/m2，施工活荷载2.50kN/m2。

                  图  落地平台支撑架立面简图

                  图  落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元

采用的钢管类型为φ48×3.0。

钢管惯性矩计算采用 I=π(D4-d4)/，抵抗距计算采用 W=π(D4-d4)/32D。

一、基本计算参数[同上]

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 = 4.49cm3；

截面惯性矩 I = 10.78cm4；

                    纵向钢管计算简图

1.荷载的计算：

(1)脚手板与栏杆自重线荷载(kN/m)：

    q1 =0.000+0.300×0.600=0.180kN/m

(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：

    q21 = 19.000×0.600=11.400kN/m

(3)施工荷载标准值(kN/m)：

    q22 = 2.500×0.600=1.500kN/m

经计算得到，活荷载标准值 q2 = 1.500+11.400=12.900kN/m

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

最大弯矩计算公式如下:

最大支座力计算公式如下:

静荷载 q1 = 1.20×0.180=0.216kN/m

活荷载 q2 = 1.40×1.500+1.40×11.400=18.060kN/m

最大弯矩 Mmax=(0.10×0.216+0.117×18.060)×0.6002=0.768kN.m

最大支座力 N = (1.1×0.216+1.2×18.06)×0.60=13.146kN

抗弯计算强度 f=0.768×106/4491.0=171.11N/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

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度

计算公式如下:

静荷载 q1 = 0.180kN/m

活荷载 q2 = 1.500+11.400=12.900kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=(0.677×0.180+0.990×12.900)×600.04/(100×2.06×105×107780.0)=0.753mm

纵向钢管的最大挠度小于600.0/150与10mm,满足要求!

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取纵向板底支撑传递力，P=13.15kN

                    支撑钢管计算简图

                    支撑钢管弯矩图(kN.m)

                    支撑钢管剪力图(kN)

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：

                    支撑钢管变形计算受力图

                    支撑钢管变形图(mm)

经过连续梁的计算得到

最大弯矩 Mmax=0.000kN.m

最大变形 vmax=0.000mm

最大支座力 Qmax=13.146kN

抗弯计算强度 f = M/W =0.000×106/4491.0=0.00N/mm2

支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于600.0/150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:

                        R ≤ Rc

其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；

　　 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=13.15kN

单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!

五、立杆的稳定性计算荷载标准值

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 = 0.121×3.400=0.412kN

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

(2)栏杆的自重(kN)：

    NG2 = 0.150×0.600=0.090kN

(3)脚手板自重(kN)：

    NG3 = 0.300×0.600×0.600=0.108kN

(4)堆放荷载(kN)：

    NG4 = 19.000×0.600×0.600=6.840kN

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 7.450kN。

2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值 NQ = 2.500×0.600×0.600=0.900kN

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

                 N = 1.20NG + 1.40NQ

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，N = 10.20kN

     φ —— 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 = 1.60

      A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.24

      W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.49

     σ —— 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)；

参照《扣件式规范》2011，由公式计算 

        l0 = kuh

     k —— 计算长度附加系数，按照表5.3.4取值为1.155；

     u —— 计算长度系数，参照《扣件式规范》附录C表；u = 2.617

     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；

     h —— 脚手架步距；h = 1.30m；

计算结果：l0=3.929m    λ=3929/16.0=246.359    φ=0.121

        σ=10200/(0.121×424)=198.854N/mm2，立杆的稳定性计算 σ < [f],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。