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地下室顶板回顶方案500






一、编制依据 ................................................. 1 二、工程概况 ................................................. 1 三、回顶加固情况说明 ......................................... 1 四、回顶加固施工区域概况 ..................................... 2 五、汽车吊行驶验算 ........................................... 2 六、楼板回撑计算书 ........................................... 3 七、汽车吊作业验算 ........................................... 6 八、施工安全措施 ............................................. 8 九、附图 .................................................... 10

I

汕头市建安(集团)公司

新建商业、办公楼 1 幢地下室回顶加固方案

一、编制依据
1、施工图纸 广州市东风广场五期发展项目结构施工图纸 2、主要规范、规程 (1) 《建筑施工安全技术规范》(JGJ130-2001) (2) 《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008) (3) 《建筑施工高处作业安全技术规范》 (JGJ80-91) (4) 《建筑施工安全检查标准》 (JGJ59-2011) (5) 《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2012) (6) 《建筑施工手册》 (第四版) (7) 《简明施工计算手册》 (第三版) (8) 《建筑施工脚手架实用手册》 (9) 《建筑施工安全设施计算书编制范例》 (10) 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 (JGJ 130-2011) (11) 《钢结构设计规范》 (GB50017-2003) 二、工程概况 本工程工程名称:新建商业、办公楼 1 幢。位于东风东路 787 号,南邻东风东路,西邻 梅花东路,北邻环市东路,建设单位为广州丽兴房地产开发有限公司,设计单位为中天王董 国际工程设计顾问有限公司,监理单位为广州市财贸建设开发监理有限公司,施工总承包单 位为汕头市建安(集团)公司。本工程包括综合办公楼(酒店式办公/公寓式办公)及附属 会所商业裙房地上部分。综合楼为三十八层,采用框架-核心筒结构,其中首至十三层为钢 骨柱,十四层以上为钢筋混凝土墙柱,总建筑高度为 181.85m;商业裙房及会所部分为三层 钢筋混凝土框架结构。 工程地上总建筑面积: 70505.9 ㎡, 其中商业裙房及会所面积: 10066.6 ㎡,办公面积:57496.80 ㎡,其他配套服务及避难层建筑面积:2942.5 ㎡。本工程基础、地 下室结构前期已经施工完成,现主要施工内容包括主体部分、装修、水电、通风空调、安装 工程、钢结构工程、防水和室外园建等专业工程。 三、回顶加固情况说明 前期由于施工吊装需要,在核心筒与框架柱中间安装一台中联 D800-42 塔吊,塔吊基础 附于地下室底板上,现时首至十三层型钢柱已经全部施工完毕,为促进施工进度,加快材料 垂直运输速度,现计划采用 500T 汽车吊将重型塔吊拆除。
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新建商业、办公楼 1 幢地下室回顶加固方案

鉴于现场实际情况,500T 汽车吊需进入地下室范围内作业,为保证不影响已经完工的 地下室结构,本方案对需进入地下室区域的汽车吊进行验算,采用有效加固回顶措施。 (详见附后《施工平面布置图》) 四、回顶加固施工区域概况 本工程地下室已经施工完毕,共两层,负二层层高 5m,负一层层高 5.15m,拟加固区 域范围为办公楼东南面首层台阶两个边角与地下室南侧侧壁垂直区间, 该区域采用无梁板设 计,负二层板厚 1m,负一层板厚(±0.00)0.8m,原设计为室外绿化用地,设计荷载 10KN/ ㎡。 回顶加固必须按照专项方案进行搭设,回顶搭设-1F、-2F 两层,将地面荷载传递至地下 室底板,回顶钢管立杆或钢格构柱上下两层必须对齐,以确保力的传递通过钢管立杆或钢格 构柱直线下传。 五、汽车吊行驶验算 1、汽车行驶作用下楼面等效均布活荷载的确定 按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 附录 C:楼板等效均布活荷载,可按单跨简支 计算。但计算内力时,仍应按连续考虑。 按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 附录 C: 单向板上局部荷载(包括集中荷载)的等效均布活荷载 qe=8Mmax/bL2 式中 L——板的跨度,取最大轴线间距 8300mm; b——板上荷载的有效分布宽度,按本附录 C 确定; Mmax——简支单向板的绝对最大弯矩,按设备的最不利布置确定。 根据汽车吊厂家提供的资料,500T 汽车吊自重 84 吨,共有 7 个车轮轴,每轴 12 吨,, 按汽车吊行驶时的最不利情况汽车吊三分之二车身处于两条结构柱之间考虑, 后车轮作用在 跨中考虑,后轮均作用在一个共同的平面上,轮胎着地尺寸为 0.6m× 0.25m,后车轮作用荷 载取 60 吨。

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新建商业、办公楼 1 幢地下室回顶加固方案

2630

1650

1650

2800

1650

1650

2250

1650

2700

2340

18630

Mmax=600KN× 8.3m/4=1245KN.m 按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 附录 C 由于汽车吊行驶时车轮下无垫板,帮 bcx、bcy 按车轮接触面积取值: bcx=0.25m,bcy=0.6m bcx<bcy , bcy≤2.2l,bcx≤l 时 b=2/3bcy+0.73l b=(2/3*0.6)+(0.73× 8.3)=6.459 因两个车轮相邻,且 e<b,故荷载的有效分布宽度折减: b’=b/2+e/2=6.459/2+2.75/2=4.61 qe=8Mmax/bl2=(8× 1245)/(4.61× 8.32)=31.36KN/m2 原设计该位置荷载为 20 KN/m2,不能满足汽车吊行驶要求,需进行回顶加固。 2、偏于安全考虑,不计算梁板的承载能力,只考虑支撑钢管的承载能力,计算荷载取 安全系数 1.5 倍计算,即 31.36× 1.5=47.04KN/m2 计算。现场根据实际情况顶撑架体的立杆 纵、横向间距均按 450 设置,水平杆步距为 1200,具体验算如下: 六、楼板回撑计算书 计算书参考书籍 (1)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 (2)《建筑施工安全检查标准》(JGJ 59-2011) (3)《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012) (4)《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)
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3000

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(5) 《建筑工程模板施工手册》(第二版) (6) 施工图纸。 1.计算参数设定 项目楼层采用梁板结构,结构完成时间为 28d,施工环境温度 30℃,混凝土采用 42.5 级水泥;每层楼层重量 2.00kN/m2,设计墙体荷载 0kN/m2,设计楼面粉刷荷载 0kN/m2,设计 活荷载 10.00kN/m2。上部施工荷载 Q=50.00kN/m2 回撑材料为:采用单枋 b=160mm,h=80mm,枋材弹性模量 E=9000.00N/mm2,抗弯强度 fm=13.00N/mm2 ,顺纹抗剪强度 fv=1.40N/mm2;钢管支撑间横向间距 450mm,钢管支撑间纵向 间距 450mm,钢管支撑顶调节螺杆伸出长度 150mm。回撑支承面为 C30 混凝土楼板,板厚 1000mm。

2.楼板容许荷载值计算 施工阶段 28 天强度楼板的容许荷载值计算 N28d=(1.2×静载+1.4×活载)/0.85=[1.2×(2.00+0+0)+1.4×10.00)]/0.85=19.29kN/m2 利用混凝土强度增长曲线,查出采用 42.5 级水泥,在温度 30℃时,28d 龄期混凝土强度百 分比分别为 100%,则:N28d=19.29×1.00=19.29kN/m2 3.回撑荷载值计算 回撑荷载值q=上部施工荷载 Q-楼板容许荷载值 N28d=50.00-19.29=30.71kN/m2
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4.木枋验算 钢 管 支 撑 间 横 向 间 距 =450mm ; b=160mm , h=80mm ; W=bh /6=160×80 /6=170667mm ; I=bh3/12=160×803/12=6826667mm4。 (1)抗弯强度验算 q=q×钢管纵向间距=30.71×0.5=13.82kN/m Mmax=qL2/8=13.82×4502/8=349819N.mm=0.35kN.m σ =Mmax/W=349819/170667=2.05N/mm2 木枋σ =2.05N/mm2<fm=13.00N/mm2,满足要求。 (2)抗剪强度验算 Vmax=qL/2=13.82×450/2=8292N=3.11kN τ =3Vmax/(2bh)=3×3.11×1000/(2×160×80)=0.36N/mm2 木枋τ =0.36N/mm2<fv=1.40N/mm2,满足要求。 (3)挠度验算 υ
max 2 2 3

=5qL4/(384EI)=5×13.82×4504/(384×9000×6826667)=0.12mm

[υ ]=1200/250=4.80/mm 木枋υ
max

=0.12mm<[υ ]=4.80/mm,满足要求。

5.支撑承载力验算 (1)荷载计算 钢管纵向间距 450mm 钢管支撑立柱上力 N=q×钢管纵向间距×钢管横向间距=30.71×0.5×0.5=6.22kN (2) 钢管支撑稳定性验算 L0=h=1.20m,钢管的 i=1.59cm,λ =L0/i=120.00/1.59=75.47

? =0.750,P=N/( ? A)=6220/(0.750×424.00)=19.56 N/mm2
钢管立杆稳定性计算 19.56N/mm2<205.00N/mm2,满足要求。 6.支撑支承面验算 扣件式钢管脚手架立杆设配套底座 100mm×100mm,支承面为(按 C30 考虑)混凝土楼板。 楼板厚 1000mm,上部荷载 F=N=6.22kN。 (1)支承面受冲切承载力验算 β S=2.00,ft=1.43N/mm2,hO=1000-15=985mm,η =0.4+1.2/β S=1.00 σ
pc,m

=0N/mm2,Um=2×(100+985)+2×(100+985)=4340mm,β h=1.00
h

(0.7β

ft
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0.25σ

pc,m

)η UmhO=(0.7×1×1.43+0.25×0)×1.00×4340×985/1000=4279.17kN

钢管支承面受冲切承载力 4279.17kN>上部荷载 F=6.22kN,满足要求。 (2)支承面局部受压承载力验算 Ab=(0.10+0.10×2)×(0.10×3)=0.09m2,Al=0.10×0.10=0.01m2 β l=(Ab/Al)0.5=3.00,fcc=0.85×14300=12155kN/m2,ω =0.75 ω β lfccAl=0.75×3×12155×0.01=273.49kN 钢管支承面局部受压承载力 273.49kN>上部荷载 F=6.22kN,满足要求。 为加快施工进度,现场拟采用盘扣式快速架加扣件件式钢管架交错布置来搭设回顶架, 即盘扣式架采用标准杆件 900×900 布置立杆间距,再于盘扣架内采用扣件式钢管架加满至 方案设计的 450×450 间距,步距按方案设计 1200 不变,由于现时盘扣式没有相关规范, 根据搭设方式及材料材质,与扣件式钢管架受力方式基本相同,因此计算时参考扣件式钢 管架计算,根据本计算书计算结果反应,各项数值参数富余较大,架体安全系数较大,满 足上部荷载要求。 七、汽车吊作业验算 拆除塔吊时最大吊重为塔吊大臂,重量为 24 吨,根据汽车吊自身吊装计算软件,汽车 吊支腿最大下压力为 91 吨,按动荷载 1.4 倍考虑,最大荷载值为 91×1.4=127.4T。 汽车吊每个支腿下部采用自带 2.4×4m 道桥箱铺垫,道桥箱为原装设计,满足汽车吊 自身荷载分散受力需要,本方案不再重新计算,每个支腿下部于道桥箱范围内布置四条钢 格构柱进行加固回顶, 即每条钢格构柱需承受 127.4÷4=31.85T 下压力, 方案设计时按 35T 计算,以余留安全储备,具体做法及布置详见附图。 汽车吊支腿下采用角铁格构柱具体验算如下: 计算依据: 1、《钢结构设计规范》GB50017-2003 (一)、基本参数
格构柱轴向力设计值N(kN) 格构柱参数 格构柱截面类型 缀件间净距l01(mm) 格构柱分肢参数 格构柱分肢材料 L70X5 分肢材料截面积A0(cm ) 分肢平行于对称轴惯性矩I0(cm )
4 2

35

格构柱计算长度L0(mm)

4350

四肢 300

格构柱缀件形式 格构柱截面边长a(mm)

缀条 300

6.88 32.21

分肢对最小刚度轴的回转半径iy0(cm) 1.39

6

汕头市建安(集团)公司 分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0(cm) 1.91 分肢材料抗拉、压强度设计值 f(N/mm ) 格构柱缀件参数 缀条材料 缀条截面积Az(cm )
2 2

新建商业、办公楼 1 幢地下室回顶加固方案 分肢材料强度设计值fy(N/mm )
2

235

215

L50X5 4.8

缀条最小回转半径inim(cm)

0.98

1、杆件轴心受拉强度验算 分肢毛截面积之和: A=4A0=4× 6.88× 100=2752mm2 σ=N/A=35000/2752=12.718N/mm2≤[f]=215N/mm2 满足要求! 2、格构式钢柱换算长细比验算 整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩: Ix=4[I0+A0(a/2-Z0)2]=4× [32.21+6.88× (30/2-1.91)2]=4844.34cm4 整个构件长细比:λx=λy=L0/(Ix/(4A0))0.5=435/(4844.34/(4× 6.88))0.5=32.787 分肢长细比:λ1=l01/iy0=30/1.39=21.583 分肢毛截面积之和:A=4A0=4× 6.88× 100=2752mm2 构件截面中垂直于X轴的各斜缀条的毛截面积之和: A1x=2Az=2× 480=960mm2 格构式钢柱绕两主轴的换算长细比: λ0max=(λx2+40A/A1x)0.5=(32.7872+40× 2752/960)0.5=34.491 各格构柱轴心受压稳定系数: λ01max=34.491≤[λ]=150,查规范表得:φ1=0.92 满足要求! σ1=N1/(φ1A)=35000/(0.92× 2752)=13.824N/mm2≤[f]=215N/mm2 满足要求! 3、格构式钢柱分肢的长细比验算 λ1=21.583≤0.7λ01max=0.7× 34.491=24.144 满足要求! (三)、钢格构柱顶升措施 由于本方案所述加固体系为后期加固措施,原有地下室结构已经施工完毕,加固支撑体 系必须与原地下室上下楼板有效连结,才能确保地下室结构板在受力时发生变形、开裂。
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钢格构柱焊接时,根据现场实测楼层高度,将钢格构柱分成两段,上下段端头板焊接完 成后,在下段钢格构柱四条竖向角铁外分别加焊一段200㎜长角铁,外边角铁与下段竖向角 铁上下错位100㎜,形成一个承插口,将上段钢格构柱插入下段钢格构柱中,连接成为整条 钢格构柱后按测量放线位置坚立,在上下段柱间安装一台液压千斤顶,利用千斤顶将上下两 段钢格构柱与结构楼板顶结牢固,再将上段钢格构柱与承插段角铁焊接,卸除千斤顶后再在 承插段角铁外围加焊缀条,形成完整钢格构柱承载传递上部荷载。 八、施工安全措施 1、材质及其使用的安全技术措施 (1)扣件的紧固程度 40~50Nm,不大于 65Nm,对接扣件的抗拉承载力为 3kN。扣件上 螺栓保持适当的拧紧程度,对接扣件安装时其开口应向内,以防雨水进入,直角扣件安装 时开口不得向下,以保证安全。 (2)各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于 100mm。 (3)钢管有严重锈蚀、压扁或裂纹的不得使用。 (4)禁止使用有脆裂、变形、滑丝等现象的扣件。 (5)盘扣架各连接处必须敲紧扣牢。 2、搭设的安全技术措施 (1)此支撑系统为后期搭设,在搭设时必须上紧调节顶托的螺丝,保证托梁与结构板 面紧密接触。 (2)搭设过程中,划出工作标志区域,且必须对该区域进行封闭,禁止行人进入该区 域。 (3)上下两层立杆必须由同一个地下室角位纵横分线布置,确保上下层立杆对应,错 位范围不得超过 50mm。 (4)脚手架搭设过程中,应由安全员、架子班长等进行检查、验收和签证,达到设计 施工要求并验收合格后挂合格牌 (5)扣件的紧固程度控制在 40-50Nm,搭设过程中由安全员、架子工班长组织对紧固 力进行抽查。 (6)每周检查支撑系统钢管的变形情况及扣件是否有松动等,如有则及时进行整改, 或加支撑钢管。 (7)搭设完成后,在地面对应位置划出标示线,汽车吊作业时严禁超出该区域。 3、拆除的安全技术措施 (1)脚手架拆除前,应全面检查待拆的脚手架,根据检查结果,拟定作业计划,并报
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批、进行技术交底后方可作业。 (2)拆除脚手架过程中,不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚方可 离开。

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