地下室顶板加固方案.doc1.doc

皇经楼新居二期5标段 支撑加固方案
目 录

一 工程概况……………………………………………………………3
二 支撑加固施工方案……………………………………………….3
一、支模采用的主要材料……………………………………………3
二、施工工艺…………………………………………………………3
三、技术安全措施…………………………………………………4
三 支撑加固计算……………………………………………………5
一、梁底模板计算……………………………………………………5
二、梁板支撑的计算…………………………………………………7
三、梁底纵向钢管计算………………………………………………11
四、扣件抗移滑的计算………………………………………………11
五、立杆的稳定性计算………………………………………………11
四 监测措施………………………………………………………13

编制依据：
①《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002；
②《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300－2001；
③《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001；
④《结构施工图纸》
⑤《建筑施工手册》2004版等；

、

一 工程概况
本项目为皇经楼新居2期第5标段，由A区3#、4#、5#楼及相应部位地下室组成，工程总建筑面积66074平方米。建筑总层数为：3#楼18层，4#、5#楼28层
一、建筑物功能分区布置：
1、地下一层为设备用房和车库。3#楼为18层住宅钢筋砼剪力墙结构；4#楼为28层住宅带一层商业裙房钢筋砼剪力墙结构；5#楼为28层住宅钢筋砼剪力墙结构。其中裙房为框架结构。
2、建筑高度为：3#楼房屋高度为54.3米, 4#楼房屋高度为84.3米, 5#楼房屋高度为84.3米。
3、由于施工现场场地狭窄，架管、模板以及钢筋原料、半成品无处堆放，现将砼已浇筑完毕的二流水段二区作为以上材料的摆放场地。因考虑工程安全及质量达标，故需增设支撑加固体系。

二 支撑加固施工方案
（一）、支撑采用的主要材料
（1）钢管：Ф48×3.5mm；
（2）枋木：断面50mm×100mm；
（3）顶托：32#
（4）木板：200～350mm宽×50mm厚×4000mm长
（二）、施工工艺
（1）、楼板支撑加固体系均采用扣件式脚手架步距1500-1800mm，立杆间距为500 mm，最上层木枋为50×100mm，有效受压长度为600 mm。
（2）楼板距梁边500 mm设置第一道支撑，间距500 mm，中部均设纵横间距500 mm的支撑。水平拉杆第一道距地200 mm，以上步距为1500-1800 mm。支撑架纵横间距1.5m（3跨）设全高剪刀撑，以增加支撑架整体稳定性。
（3）原支撑采用Ф48×3.5mm钢管作为梁的水平支撑，直接承托梁底模板，间距300mm；梁侧加竖向钢管及斜撑钢管。现增设垂直支撑的脚手架间距300 mm，沿梁纵向方向间距是500mm布置，梁底为50×100 mm的木枋，受压长度为600 mm下设顶托，用钢管支撑至地面。每隔1.2m高纵横水平拉杆各一道，以保证整个支撑体系的稳定性。
(三)、技术安全措施
（1）脚手架搭设前，应按《建筑施工钢管脚手架安全技术规范》（JGJ128-2000）、（J43-2000）和施工方案的要求向搭设和使用人员做好安全、技术交底。
（2）对钢管、配件、加固件应进行检查验收，严禁使用不合格的钢管、配件。
（3）搭设的脚手架立杆底应铺设通长木垫板。
（4）不配套的钢管架与配件不得混合使用于同一竖直脚手架支撑系统。
（5）脚手架安装应自一端向另一端延伸，自下而上按步架设，并逐层改变搭设方向，不得从两端向中间进行，以免结合处错位，难于连接。
（6）水平加固杆、剪刀撑安装应符合构造要求，并与脚手架的搭设同步进行。
（7）水平加固杆应设在脚手架立杆内侧，剪刀撑应设于脚手架立杆外侧并连牢。
梁板支撑加固方法详见附图。

三 支撑加固计算
（一）、梁底模板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的三跨连续梁计算。
强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
本算例中，面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 1000×18×18/6 = 5.40×104mm3；
I = 1000×18×18×18/12 = 4.86×105mm4；

1.抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算：

其中， σ -- 梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2)；
M -- 计算的最大弯矩 (kN.m)；
l--计算跨度(梁底支撑间距): l =150.00mm；
q -- 作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m)；
新浇混凝土及钢筋荷载设计值：
q1: 1.2×（24.00+1.50）×1.00×0.75×0.90=20.66kN/m；
模板结构自重荷载：
q2:1.2×0.35×1.00×0.90=0.38kN/m；
振捣混凝土时产生的荷载设计值：
q3: 1.4×2.00×1.00×0.90=2.52kN/m；
q = q1 + q2 + q3=20.66+0.38+2.52=23.55kN/m；
跨中弯矩计算公式如下:

Mmax = 0.10×23.553×0.152=0.053kN.m；
σ =0.053×106/5.40×104=0.981N/mm2；
梁底模面板计算应力 σ =0.981 N/mm2 小于 梁底模面板的抗压强度设计值 [f]=13N/mm2，满足要求！

2.挠度验算
根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。
最大挠度计算公式如下:

其中，q--作用在模板上的压力线荷载:
q =（(24.0+1.50)×0.750+0.35）×1.00= 19.48KN/m；
l--计算跨度(梁底支撑间距): l =150.00mm；
E--面板的弹性模量: E = 9500.0N/mm2；
面板的最大允许挠度值:[ω] =150.00/250 = 0.600mm；
面板的最大挠度计算值: ω = 0.677×19.475×1504/(100×9500×4.86×105)=0.014mm；
面板的最大挠度计算值: ω =0.014mm 小于 面板的最大允许挠度值:[ω] = 150 / 250 = 0.6mm，满足要求！
（二）、梁底支撑的计算
本工程梁底支撑采用方木。
强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
1.荷载的计算：
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：
q1 = (24+1.5)×0.75×0.15=2.869 kN/m；
(2)模板的自重线荷载(kN/m)：
q2 = 0.35×0.15×(2×0.75+0.45)/ 0.45=0.227 kN/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 P1= (5+2)×0.15=1.05 kN/m；
2.方木的支撑力验算
静荷载设计值 q = 1.2×2.869+1.2×0.227=3.716 kN/m；
活荷载设计值 P = 1.4×1.05=1.47 kN/m；

方木计算简图
方木按照三跨连续梁计算。
本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5×10×10/6 = 83.33 cm3；
I=5×10×10×10/12 = 416.67 cm4；
方木强度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:
线荷载设计值 q = 3.716+1.47=5.186 kN/m；
最大弯距 M =0.1ql2= 0.1×5.186×1×1= 0.519 kN.m；
最大应力 σ= M / W = 0.519×106/83333.3 = 6.223 N/mm2；
抗弯强度设计值 [f]=13 N/mm2；
方木的最大应力计算值 6.223 N/mm2 小于 方木抗弯强度设计值 13 N/mm2,满足要求!
方木抗剪验算：
最大剪力的计算公式如下:

截面抗剪强度必须满足:

其中最大剪力: V = 0.6×5.186×1 = 3.111 kN；
方木受剪应力计算值 τ = 3×3111.3/(2×50×100) = 0.933 N/mm2；
方木抗剪强度设计值 [τ] = 1.4 N/mm2；
方木的受剪应力计算值 0.933 N/mm2 小于 方木抗剪强度设计值 1.4 N/mm2,满足要求!
方木挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:

q = 2.869 + 0.227 = 3.096 kN/m；
方木最大挠度计算值 ω= 0.677×3.096×10004 /(100×9000×416.667×104)=0.559mm；
方木的最大允许挠度 [ω]=1.000×1000/250=4.000 mm；
方木的最大挠度计算值 ω= 0.559 mm 小于 方木的最大允许挠度 [ω]=4 mm，满足要求！
3.支撑钢管的强度验算
支撑钢管按照简支梁的计算如下
荷载计算公式如下：
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2)：
q1 = (24.000+1.500)×0.750= 19.125 kN/m2；
(2)模板的自重(kN/m2)：
q2 = 0.350 kN/m2；
(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/m2)：
q3= (5.000+2.000)=7.000 kN/m2；
q = 1.2×(19.125 + 0.350 )+ 1.4×7.000 = 33.170 kN/m2；
梁底支撑根数为 n，立杆梁跨度方向间距为a， 梁宽为b，梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P，梁侧模板传给钢管的集中力为N 。

当n=2时：

当n＞2时：

计算简图(kN)

支撑钢管变形图(mm)

支撑钢管弯矩图(kN.m)
经过连续梁的计算得到：
支座反力 RA = RB=0.459 kN，中间支座最大反力Rmax=7.341；
最大弯矩 Mmax=0.182 kN.m；
最大挠度计算值 Vmax=0.134 mm；
支撑钢管的最大应力 σ=0.182×106/5080=35.785 N/mm2；
支撑钢管的抗压设计强度 [f]=205.0 N/mm2；
支撑钢管的最大应力计算值 35.785 N/mm2 小于 支撑钢管的抗压设计强度 205.0 N/mm2,满足要求!
（三）、梁底纵向钢管计算
纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。
（四）、扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。
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12.80 kN；
　　 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，根据前面计算结果得到 R=7.341 kN；
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
（五）、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式

1.梁两侧立杆稳定性验算:
其中 N -- 立杆的轴心压力设计值，它包括：
横杆的最大支座反力： N1 =0.459 kN ；
脚手架钢管的自重： N2 = 1.2×0.129×4=0.62 kN；
楼板的混凝土模板的自重： N3=1.2×(1.00/2+(1.20-0.45)/2)×1.00×0.35=0.368 kN；
楼板钢筋混凝土自重荷载:
N4=1.2×(1.00/2+(1.20-0.45)/2)×1.00×0.200×(1.50+24.00)=5.355 kN；
N =0.459+0.62+0.368+5.355=6.801 kN；
φ-- 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 lo/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；
σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2)；
[f] -- 钢管立杆抗压强度设计值：[f] =205 N/mm2；
lo -- 计算长度 (m)；
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算
lo = k1uh (1)
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 =1.7；
上式的计算结果：
立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m；
Lo/i = 2945.25 / 15.8 = 186 ；
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.207 ；
钢管立杆受压应力计算值 ；σ=6800.884/(0.207×489) = 67.187 N/mm2；
钢管立杆稳定性计算 σ = 67.187 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！
2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算:
其中 N -- 立杆的轴心压力设计值，它包括：
梁底支撑最大支座反力： N1 =7.341 kN ；
脚手架钢管的自重： N2 = 1.2×0.129×(4-0.75)=0.62 kN；
N =7.341+0.62=7.845 kN；
φ-- 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 lo/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；
σ -- 钢管立杆轴心受压应力计算值 ( N/mm2)；
[f] -- 钢管立杆抗压强度设计值：[f] =205 N/mm2；
lo -- 计算长度 (m)；
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算
lo = k1uh (1)
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 =1.7；
上式的计算结果：
立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.155×1.7×1.5 = 2.945 m；
Lo/i = 2945.25 / 15.8 = 186 ；
由长细比 lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.207 ；
钢管立杆受压应力计算值 ；σ=7844.54/(0.207×489) = 77.498 N/mm2；
钢管立杆稳定性计算 σ = 77.498 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度的设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！
四 监测措施
梁板支撑加固采用扣件式脚手架支撑体系，在搭设安装过程中，必须随时监测。本方案采取如下监测措施：
1、班组日常进行安全检查，项目每日进行安全检查，所有安全检查记录必须形成书面材料。
2、日常检查、巡查重点部位：
1）、杆件的设置和连接、扫地杆、支撑、剪力撑等构件是否符合要求。
2）、立杆是否符合要求。
3）、连接扣件是否松动。
4）、架体是否不均匀的沉降、垂直度。
5）、施工过程中是否有超载的现象。
6）、安全防护措施是否符合规范要求。
7）、脚手架体和脚手架杆件是否有变形的现象。
3、脚手架在承受六级大风或大暴雨后必须进行全面检查。
4、质安员、施工员对架体检查，随时观测架体变形。发现隐患，及时停止施工，采取措施保证安全后再施工。构件允许偏差见下表：
序号
项目
允许偏差
检查工具
1
立杆钢管弯曲3m<L≤4m
4m<L≤6.5m
≤12
≤20
钢板尺
2
水平杆、斜杆的钢管弯曲L≤6.5m
≤30
钢板尺
3
立杆垂直度全高
绝对偏差≤100mm
吊线和卷尺
4
立杆脚手架高度H内
相对值≤H/400
钢板尺
5、本分项工程监测项目包括：支架沉降、位移和变形。
6、观测点的布设：根据图纸情况，该工程的最大截面梁为400×900mm，故观测点需尽量选择在受力最大位置。监测仪器精度应满足现场监测要求。

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