地下室顶板加固计算即车辆轮胎压力换算.docx
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地下室顶板加固计算即车辆轮胎压力换算
RevisedbyBLUEontheafternoonofDecember12,2020.
地下室顶板加固计算即车辆轮胎压力换算
XX
(XX)
地下室顶板加固施工方案
编制人:
校对人:
审核人:
审批人:
第1章工程概况
第2章等效荷载换算
车辆运载及堆载情况
因场内施工期间运输车辆较重的主要为钢筋运输车和砼运输车,因此本方案以这两种车型进行验算。
场内行车时必须严格将车辆荷载控制在方案计算范围内。
即钢筋运载不得大于60吨、砼运输不大于12m3。
钢筋运输车
按平板半挂车计算,汽车自重20吨(轮胎12个,前4后8,轮胎规格为12R(真空)),钢筋载重按60吨,合计80吨。
混凝土罐车及泵车
按装12立方米车考虑,混凝土罐车自重约25吨,12立方米混凝土按24吨计,合计49吨。
等效均布荷载计算
本方案荷载计算依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《建筑施工临时支撑结构技术规范》(JGJ300-2013)等规范编制。
本工程回顶方案计算方法参照模板支架计算,地下室顶板为双向板,最大尺寸为2600×3200,地下室顶板上通过最大荷载为钢筋运输车(钢筋车80T),当两个轮胎的中点落在板的跨中时,弯矩最大。
最不利荷载计算
轮胎中轴点落在板跨中时,弯矩最大,本案例计算板跨为4米。
根据《建筑结构荷载规范》附录C,等效均布活荷载按下式计算:
Q=8Mmax/bL2①
1、b值的计算如下:
轮胎12R,即每个轮胎宽度为304mm,扁平比按最低70%计算,则每个轮胎的触地面积为*。
通常情况下,荷载作用宽度大于长度,则选用公式如下:
b=2/3bcy+②
bcy=bty+2*垫层厚度+板厚③
bty为荷载作用面平行于板跨的宽度,取bty=2*300=600mm;
则bcy=+2*0+=
b=2/3*+*4=
两个局部荷载相邻时有效分部宽度进行折减(轮距):
=2+2=
2、荷载的计算如下:
则钢筋运输车后轮(单个组合)传递的荷载为:
9/31*80/2(双排)=2=
3、最大弯矩计算如下:
Mmax=**4(板跨)/2=、等效荷载为:
Q=8Mmax/bL2=8**42)=34KN/m2
5、乘可变荷载组合系数,动力系数:
Q=**34=m2
当车道或顶板设计荷载超过49KN/m2时,下部可不进行加固。
第3章支撑体系验算
计算依据:
1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
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
B2,标高
新浇混凝土楼板板厚(mm)
200
模板支架高度H(m)
4
模板支架纵向长度L(m)
3
模板支架横向长度B(m)
3
二、荷载设计
模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)
面板
面板及小梁
楼板模板
模板及其支架
荷载标准值G2k(kN/m3)
50
钢筋自重标准值G3k(kN/m3)
施工人员及设备荷载标准值Q1k
当计算面板和小梁时的均布活荷载(kN/m2)
当计算面板和小梁时的集中荷载(kN)
当计算主梁时的均布活荷载(kN/m2)
当计算支架立柱及其他支承结构构件时的均布活荷载(kN/m2)
1
模板支拆环境不考虑风荷载
三、模板体系设计
主梁布置方向
平行立柱纵向方向
立柱纵向间距la(mm)
800
立柱横向间距lb(mm)
800
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)
200
主梁最大悬挑长度l2(mm)
200
结构表面的要求
结构表面隐蔽
荷载系数参数表:
正常使用极限状态
承载能力极限状态
抗倾覆
可变荷载的组合值系数ψc
1
-
可变荷载的分项系γQ
1
-
永久荷载的分项系数γG
1
-
结构重要性系数γ0:
1
设计简图如下:
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度t(mm)
15
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)
面板弹性模量E(N/mm2)
10000
面板计算方式
三等跨连续梁
楼板面板应搁置在梁侧模板上,本例以三等跨连续梁,取1m单位宽度计算。
W=bh2/6=1000×15×15/6=37500mm3,I=bh3/12=1000×15×15×15/12=281250mm4
承载能力极限状态
q1=γ0×[×(G1k+(G2k+G3k)×h)+×φc×Q1k]×b=1×[×+(50+×+××]×1=m
q1静=γ0×[γG(G1k+(G2k+G3k)h)]b=1×[×+(50+×]×1=m
q1活=γ0×(γQ×φc×Q1k)×b=1××××1=m
q2=1××G1k×b=1×××1=m
p=1×××Q1k=1×××=
正常使用极限状态
q=(γG(G1k+(G2k+G3k)×h))×b=(1×+(50+×)×1=m
计算简图如下:
1、强度验算
M1=静L2+活L2=××+××=·m
M2=max[+,+]=max[××+××,××+××]=·m
Mmax=max[M1,M2]=max[,]=·m
σ=Mmax/W=×106/37500=mm2≤[f]=15N/mm2
满足要求!
2、挠度验算
νmax=(100EI)=××2004/(100×10000×281250)=
ν=≤[ν]=L/250=200/250=
满足要求!
五、小梁验算
小梁类型
方钢管
小梁截面类型(mm)
□60×40×
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
125
小梁截面抵抗矩W(cm3)
小梁弹性模量E(N/mm2)
206000
小梁截面惯性矩I(cm4)
小梁计算方式
二等跨连续梁
q1=γ0×[×(G1k+(G2k+G3k)×h)+×φc×Q1k]×b=1×[×+(50+×+××]×=m
因此,q1静=γ0××(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=1××+(50+××=m
q1活=γ0××φc×Q1k×b=1××××=m
q2=1××G1k×b=1×××=m
p=1×××Q1k=1×××=
计算简图如下:
1、强度验算
M1=静L2+活L2=××+××=·m
M2=max[+,+]=max[××+××,××+××]=·m
M3=max[q1L12/2,q2L12/2+pL1]=max[×2,×2+×]=·m
Mmax=max[M1,M2,M3]=max[,,]=·m
σ=Mmax/W=×106/7360=mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
V1=静L+活L=××+××=
V2=+=××+×=
V3=max[q1L1,q2L1+p]=max[×,×+]=
Vmax=max[V1,V2,V3]=max[,,]=
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=×1000×[40×602-(40-5)×552]/(8×220700×5)=mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
3、挠度验算
q=(γG(G1k+(G2k+G3k)×h))×b=(1×+(50+×)×=m
挠度,跨中νmax=(100EI)=××8004/(100×206000××104)=≤[ν]=L/250=800/250=;
悬臂端νmax=ql14/(8EI)=×2004/(8×206000××104)=≤[ν]=2×l1/250=2×200/250=
满足要求!
六、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁截面类型(mm)
Ф48×3
主梁计算截面类型(mm)
Ф48×3
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)
主梁弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁截面惯性矩I(cm4)
主梁计算方式
三等跨连续梁
可调托座内主梁根数
1
1、小梁最大支座反力计算
q1=γ0×[×(G1k+(G2k+G3k)×h)+×φc×Q1k]×b=1×[×+(50+×+××]×=m
q1静=γ0××(G1k+(G2k+G3k)×h)×b=1××+(50+××=m
q1活=γ0××φc×Q1k×b=1××××=m
q2=(γG(G1k+(G2k+G3k)×h))×b=(1×+(50+×)×=m
承载能力极限状态
按二等跨连续梁,Rmax==××=
按悬臂梁,R1=×=
R=max[Rmax,R1]=;
正常使用极限状态
按二等跨连续梁,R'max==××=
按悬臂梁,R'1=q2l1=×=
R'=max[R'max,R'1]=;
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=×106/4490=mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
3、抗剪验算
主梁剪力图一(kN)
τmax=2Vmax/A=2××1000/424=mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求!
4、挠度验算
主梁变形图一(mm)
跨中νmax=≤[ν]=800/250=
悬挑段νmax=≤[ν]=2×200/250=
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=,R2=,R3=,R4=
七、可调托座验算
荷载传递至立柱方式
可调托座
可调托座承载力容许值[N](kN)
30
按上节计算可知,可调托座受力N=≤[N]=30kN
满足要求!
八、立柱验算
剪刀撑设置
加强型
立柱顶部步距hd(mm)
1500
立柱伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(mm)
200
顶部立柱计算长度系数μ1
非顶部立柱计算长度系数μ2
钢管截面类型(mm)
Ф48×3
钢管计算截面类型(mm)
Ф48×3
钢材等级
Q235
立柱截面面积A(mm2)
424
立柱截面回转半径i(mm)
立柱截面抵抗矩W(cm3)
抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
支架自重标准值q(kN/m)
1、长细比验算
顶部立柱段:
l01=kμ1(hd+2a)=1××(1500+2×200)=2633mm
非顶部立柱段:
l0=kμ2h=1××1500=2632mm
λ=max[l01,l0]/i==≤[λ]=210
满足要求!
2、立柱稳定性验算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011,荷载设计值q1有所不同:
小梁验算
q1=1×[×+(50+×+××1]×=m
同上四~六步计算过程,可得:
R1=,R2=,R3=,R4=
顶部立柱段:
l01=kμ1(hd+2a)=××(1500+2×200)=
λ1=l01/i==
查表得,φ=
不考虑风荷载:
N1=Max[R1,R2,R3,R4]=Max[,,,]=
f=N1/(ΦA)=12820/×424)=mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
非顶部立柱段:
l0=kμ2h=××1500=
λ=l0/i==
查表得,φ1=
不考虑风荷载:
N=Max[R1,R2,R3,R4]+1×γG×q×H=Max[,,,]+1×××4=
f=N/(φ1A)=×103/×424)=mm2≤[σ]=205N/mm2
满足要求!
九、高宽比验算
H/B=4/3=≤3
满足要求,不需要进行抗倾覆验算!
第4章支撑体系平面布置图
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