天下艺境车库顶板堆载验算及加固方案(1)

皖投万科·天下艺境项目

地库负载及顶板加固专项方案计算书

中固建设皖投万科·天下艺境项目部

2018年11月

目 录

一、工程概况............................................................................................. 2 二、编制依据............................................................................................. 2 三、堆载设计............................................................................................. 3 3.1、已知设计数据： .............................................................................. 3 3.2、原设计承载能力计算 ...................................................................... 3 3.3、车库顶板承载验算 .......................................................................... 3 （一）车库顶板行车验算 ........................................................................ 3 （二）钢筋堆场的堆载验算 .................................................................... 5 （三）钢管堆载验算 ................................................................................ 9 （四）方木、板堆载验算 ...................................................................... 10 四、加固构造要求 .................................................................................. 10 五、监督与监测措施 .............................................................................. 10 六、安全保证措施 .................................................................................. 11 七、附图： ............................................................................................... 12

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地库负载及顶板加固专项方案

一、工程概况

工程名称：皖投万科·天下艺境项目工程 建设单位：安徽皖赣置业有限责任公司

结构设计单位：安徽省建筑设计研究总院股份有限公司 监理单位：合肥康达工程咨询有限公司 总承包单位：安徽中固建设有限公司

工程地址：合肥市新站区龙子湖路与张衡路交口

皖投万科·天下艺境二期项目工程包含3#、5#、6#、7#、12#、13#、15#、16#、21#、22#、23#、25~27#楼共14栋楼，位于新站区龙子湖路与张衡路交口，框剪结构，3#、5#、6#、13#、15#楼采用管桩+筏板基础，地下1层，地上26/28层，其余10栋楼采用筏板基础，地下一层，除7#、22#为地上18层，其余均为地上11层，总建筑面积163372㎡，地上建筑面积：132656㎡，地下建筑面积：30716㎡。

设计地库顶板西低东高，覆土1200mm，设计均布活荷载标准值4KN/m²，消防车通道均布活荷载20KN/m²。

二、编制依据

1、本工程的建筑施工图、结构施工图、施工组织设计； 2、《建筑施工计算手册》江正荣著； 3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012；

4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011； 5、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010；

6、《混凝土结构工程施工质量验规范》（GB50204-2015）

7、《钢结构设计规范》(GB50017-2014) 8、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80）

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9、《钢管脚手架扣件》GB15831-2006

三、堆载设计

3.1、已知设计数据：

人防地库，共一层，层高为3.3m，顶板厚度300mm，筏板厚度350mm，框架柱为400*600mm，筏板、柱下墩及墙柱混凝土强度为C30P6，顶板混凝土强度为C30P6。

非人防地库，共一层，层高为2.5m，顶板厚度160mm，筏板厚度350mm，框架柱为400*600mm，筏板、柱下墩及墙柱混凝土强度为C30P6，顶板混凝土强度为C30P6。

顶板上设计回填土厚度为1.2m，活动荷载：4KN/m2，车道设计荷载：20KN/m2。取非人防区域顶板计算。

3.2、原设计承载能力计算

1）查《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录表A中A.1.4得：粘土自重为18 KN/m3

2）车库顶板覆土1.2M每平方米荷载：18 KN/m3×1.2 M =21.6KN/m2 3）车库顶板可承受荷载为（非消防车道）：21.6 KN/m2＋（活动荷载4KN/m2）=25.6KN/m2

4）车库顶板可承受荷载为（消防车道）：21.6KN/m2＋（车道设计荷载：20 KN/m2）=41.6 KN/m2

3.3、车库顶板承载验算

（一）车库顶板行车验算

根据总平面布置图以及现场施工用地情况，本项目在地库边界线外侧设置循环道路，因材料运输车辆（砼、钢筋、木料、钢管、水电材料等运输车辆）不需在车库上行走。

车库顶板回填土行车从消防通道行径，车库顶板可承受荷载为（消防车道）：21.6KN/m2＋（车道设计荷载：20 KN/m2）=41.6 KN/m2

1）选重量最大的运输土方车进行计算：货车总重约（车和货）400KN。

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2）根据《建筑结构荷载规范》附录B.0.5条,局部荷载的有效分布宽度按公式B.0.5-1计算有效载荷面积：

（1）bcy = bty+2S+h

= 0.5＋0.2×0+0.3（车轮宽bty选500mm，板厚300mm，无垫层S不计） =0.8m

（2）当bcx≥bcy,bcy≤0.6L, bcx≤L时；

b= bcy+0.7L

=0.8+0.7×4.35（次梁间距L为4.35m） =3.845m

（3）有效载荷面积

s=b×L

=3.845×4.35=16.72m2

3）局部荷载分布的压强

（车货总重400KN）/（有效面积16.72m2）=23.92KN/m2 2、验算

车库顶板行车验算：（400KN车重荷载23.92KN/m2）＜（顶板可承受荷载41.6KN/m2），符合顶板承载要求。

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（二）钢筋堆场的堆载验算

按照施工要求，在5#楼南侧及15#楼南侧地库顶板上设置两处钢筋加工及原材料堆放区，以及钢筋材料到场后采用汽车吊卸货，汽车吊的站位区域。此部分区域根据地库顶板的荷载验算，需要对顶板进行回顶加固。详细参数如下：

5#楼南侧区域地库为人防地库，共一层，层高为3.3m，顶板厚度300mm，筏板厚度350mm，框架柱为400*600mm，筏板、柱下墩及墙柱混凝土强度为C30P6，顶板混凝土强度为C30P6。

15#楼南侧区域地库为非人防地库，共一层，层高为2.5m，顶板厚度160mm，筏板厚度350mm，框架柱为400*600mm，筏板、柱下墩及墙柱混凝土强度为C30P6，顶板混凝土强度为C30P6。

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1、设计总体思路

结合本工程结构形式和实际施工特点，二期人货电梯安装在地下室200mm、300mm厚结构顶板上，所以装修材料运输必须在地下室顶板上，且两座钢筋加工场和模板等材料堆场设置在地下室结构顶板上，结构顶板底采用钢管支撑传至地下室基础筏板上。主要分二个区域：第一个为钢筋加工场、模板堆场；第二个为材料运输车道区域。第一区域为钢筋加工场、模板堆场；第二区域为材料车运输车道。材料堆放范围内，因设置在地下室顶板上，材料堆放量大，使用时间长，结构装修时使用频繁，地下室顶板有后浇带，不成为整体，所以该区域荷载全部由回顶系统传至地下室底板，车道通过后浇带处必须增加20厚钢板覆盖(达到后浇带浇筑条件的必须立即浇筑)，根据人防设计图中设计说明所示地下室顶板短边跨大于4.5m核6级荷载为70KN/㎡，钢材运输车轮的荷载一般为800KN×1.2（放大系数）/4/2=120KN/㎡，大于地下室顶板核6级荷载为70KN/㎡，综合分析，决定在地下室材料加工场、车道部位进行加固。加固材料：普通排栅钢管Φ48mm，壁厚3.0mm，可调上下托、管扣木枋。加固方法：在地下室底板上设置Φ48mm，壁厚3.0mm排栅立杆支撑，立杆底部设置底座，支撑的尺寸为：地下室顶板临时车道、后浇带区域内立杆间距为600mm，拉杆在立杆纵撑拉结，面积约600㎡，其它钢筋加工场、模板堆场、非后浇带区域间距均为900mm，面积约3000㎡，上部设置顶托，架设40mmX90mm枋木，用顶托调节顶梁顶板（注：顶托调节高度不大于250mm），为加强杆件整体刚度，考虑在加固件中心区域和外围扩大区域四面进行剪刀撑加固，在地下室拆模板时及时进行回顶，必须待地下室顶板浇筑混凝土28天后才能拆除原支模系统进行钢管回顶。 2、回顶设计

直条二、三级钢筋堆载验算

钢筋按9m长计算，接触面积0.3m，9*0.3*2.56T/m²=6.912T，每捆钢筋重量2T，故钢筋堆载高度不得超过3捆。 （一）、计算依据

1、地下室顶板取非人防区域顶板层厚度为160mm； 2、车库可承受荷载设计值4.0KN/㎡；

3、 现场盘圆重量约2t/盘圆、原材钢筋按施工后期材料进场计划可知钢筋重量

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约2t/困，2t相当于20KN。

4、盘圆存放的地盘面积=3.14*（1.6/2）²=2㎡，可知局部最大荷载=20/2=10KN/㎡；

5、9米长的直条钢筋原材料，一般每捆重量约为20KN，在1.2宽的立柱槽口内一、二层各放3捆，第三层放2捆，按要求最大不超过三层且总计为8捆进行计算，则在9m（长度）×1.2（宽度）范围内的面荷载：N=20*8/（9*1.2）=16.67KN/㎡>楼板设计的允许承载力【N】=4KN/㎡，需要采用回顶加固。

6、汽车总重量约为20t，按起吊2捆钢筋时吨位计算约为24t，约为240KN。取车辆的前后支腿区域为单块顶板区域7m×7m板上所有的荷载全部由楼板承担，假设车轮荷载全部传递到底板，不需要楼面板承担，则范围内的面荷载：N=240KN/（7*7）=4.9KN/㎡>楼板设计的允许承载力【N】=4KN/㎡，需要采用回顶加固。 7、为了确保万无一失的情况，在最大荷载的基础上乘以系数1.5，按楼面荷载最大值计算，可知=16.67KN/㎡*1.5=25.005KN/㎡。 （二）地下室顶板钢材堆放加工场钢管顶架计算书 (1)钢管卸荷立杆承载力、及稳定性验算

取钢材堆放区域为单块顶板区域1.2m×9m板上.

所有的荷载全部由楼板承担，假设荷载全部传递到底板，不需要楼面板承担，钢管支撑架采用φ48mm×3.0mm，用扣件连接组成。立柱拟设纵距为0.6m，横距为0.6m，横杆步距为1.5m，则没档槽口下平均需设置25根立杆。钢管直径48mm,壁厚3.0mm,截面积4.89cm2,回转半径i=1.58cm；钢材弹性模量E=206000N/mm2，抗弯强度f=205.00N/mm2,抗剪强度fv=125.00N/mm2。

（1）即：设计荷载P1=160KN，增加楼板自重P2=1.2×9×0.3×25=81KN,合计P=160+81=241KN

每根立杆承受轴心压力：N=

11P=×241KN=9.64KN 2525（2）钢管立柱验算，按立柱的稳定性控制，以两端铰接受压构件来简化计算。钢管支架的连接方式按扣件对接方式，查表可得立柱允许荷载值[N]=30.3KN。

f205N/mm2。

每根立杆受荷9.64KN≤[N]=30.3KN （3）立柱稳定性验算

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=

N≤f AN——每根立柱承受的荷载（N）； A——钢管截面积（mm2）；A=489mm2；

——轴心受压稳定系数，根据钢管立柱长细比求得，

L/i

L——横杆步距，L=1500mm， i——钢管回转半径，i=

d2d124=15.8mm,

=

1500=94.93 15.80查表取=0.63

N9.6410===31.29N/mm2≤f=205N/mm2 A0.634893经验算，导架下采用φ48mm钢管纵横为600mm×600mm（单位受力面积1.2m×9m）可满足施工要求。

（三）地下室顶板车道钢管顶架计算书（有后浇带或施工洞口处）

（1）钢管卸荷立杆承载力、及稳定性验算

取整车受压区域间距超过顶板井字梁间距，所以总荷载分成前、后支腿分开进行计算：P=240/2=120KN

取车辆的前后支腿区域为单块顶板区域5.6*7.5m板上所有的荷载全部由楼板承担，假设车子荷载全部传递到底板，不需要楼面板承担，钢管支撑架采用φ48mm×3.0mm，用扣件连接组成。立柱拟设纵距为0.9m，横距为0.9m，横杆步距为1.5m，受力处用51根钢管承担。钢管直径48mm,壁厚3.0mm,截面积4.89cm2,回转半径i=1.58cm；钢材弹性模量E=206000N/mm2，抗弯强度f=205.00N/mm2,抗剪强度fv=125.00N/mm2。

a) 即：设计荷载P1=120KN，增加楼板自重P2=5.6*7.5*0.3×25=315KN,合计P=120+315=339KN

每根立杆承受轴心压力：N=

11P=×339KN=6.65KN 5151第 8 页 共 9 页

（2）钢管立柱验算，按立柱的稳定性控制，以两端铰接受压构件来简化计算。钢管支架的连接方式按扣件对接方式，查表可得立柱允许荷载值[N]=30.3KN。

f205N/mm2。

每根立杆受荷6.65KN≤[N]=30.3KN

（3）立柱稳定性验算

=

N≤f AN——每根立柱承受的荷载（N）； A——钢管截面积（mm2）；A=489mm2；

——轴心受压稳定系数，根据钢管立柱长细比求得，

L/i

L——横杆步距，L=1500mm， i——钢管回转半径，i=

d2d124=15.8mm,

=

1500=94.93 15.80查表取=0.63

N6.6510===21.58N/mm2≤f=205N/mm2 A0.634893经验算，地下室顶板车道区域下采用φ48mm钢管纵横为900mm×900mm可满足施工要求。

（三）钢管堆载验算

1、计算

1）算钢管理论重量得Ф48×3.0钢管每米自重：0.0333 KN/M

2）堆载面分布中得出1M宽1.5M高空间内可堆放约675根钢管，1M长1M宽的地方堆载1M高钢管，其重量为：（0.0333 KN/M）×（675根）=22.48 KN/M2

2、验算

（1.5M高钢管荷载为22.48KN/M2）<（顶板可承受荷载25.6KN/m2），符合顶板承载要求。

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（四）方木、板堆载验算

1、计算

1）查《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附录表A中A.1.1得方木、板自重：（4 KN/m3）

2）每平方受力：（4 KN/m3）×（1m）=4 KN/m2 3）方木可堆载高度：（25.6 KN/m2）/（4 KN/m2）= 6.4m 2、验算

1）根据现场材料堆放要求规定方木、板堆放不超过2m；

2）（要求堆载高度2m）<（可堆载高度6.4m），符合顶板承载要求。 四、加固构造要求

根据上述条件综合考虑，本工程地下室车库顶板加固方案设计如下： 1、地下室车库顶板混凝土浇筑，待达到设计强度100%以上时，方可在板面进行场地布置，对总平图上设定钢筋加工场地、成品堆场、等位置，加设设纵横向间距600~900，步距1200的支撑架作为加强措施，立杆悬高自最顶部水平杆以上不大大于500，立杆底部通过顶托+木方的方式顶住地下室顶板，并敲紧。

2、对设置在消防车道上的钢筋原材区底部地下室顶板按相同要求搭满堂支撑架，其他方式同楼板回顶。因车道位置堆载（如：烟道堆放区、钢筋原材）的顶板满足设计荷载要求，支撑架为加强措施，现场按实际情况确定是否搭设，但严格控制其材料进场后的卸车行驶路线和堆载高度不得超过方案设计的限值，所有行驶在消防车道上车辆的载重总量不得大于30吨，否者不得车轮碾压在地下室顶板上。

3、对于钢筋原材进场后的卸车、堆放过程进行监督。 五、监督与监测措施

1、施工过程严禁各项荷载超标，做好过程监督。

2、在各上车库顶板的车必须进行过磅，控制车总重量不超过400KN的才能上车库顶板消防通道区域，其余区域不得过车。

3、钢筋堆场的圆盘不能叠放，直条每格堆放不超过3捆。

4、钢管计算高度不超过1.5米，现场堆放高度要求不超过1.2米。

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5、为防止高空作业，方木、板等堆放高度要求不超过2米。

6、对各施工区域、各材料堆放区挂明显的限载标示牌，内容包括数据、高度等。

7、地库顶板堆载区应挂限载牌。 六、安全保证措施

1、安装和拆除支撑时，操作人员应配戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。安全帽和安全带应定期检查，不合格者严禁使用。

2、脚手架钢管质量应符合现行国家标准《碳素钢结构》中Q235-A级钢的规定；钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，新用的钢管要有出厂合格证。钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件，应符合规范《钢管脚手架扣件》的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，无裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应平整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧力矩达65N·m时不得破坏。扣件按现行国家标准《钢管脚手架扣件》的规定抽样检测。安装前应对所用部件进行认真检查，不符合要求者不得使用。

3、施工过程中应经常对下列项目进行检查： 1）垫木应满足设计要求。

2）底座位置应正确，顶托螺杆伸出长度应符合规定。

3）立杆的规格尺寸和垂直度应符合要求，不得出现偏心荷载。 4）扫地杆、水平拉杆等的设置应符合规定，固定应可靠。

4、作业时，钢管和配件不得随意堆放，钢管应放平放稳，严防滑落。脚手架或操作平台上临时堆放的钢管不宜超过3 层，连接件应放在箱盒或工具袋中，不得散放在脚手板上。

5、施工用的临时照明和行灯的电压不得超过36V；若为满堂支架、钢支架及特别潮湿的环境时，不得超过12V。照明行灯及机电设备的移动线路应采用绝缘橡胶套电缆线。

7、安装高度在2m 及其以上时，应遵守国家现行标准《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80）的有关规定施工。

8、加固区域边缘用钢管栏杆围护，以防止加固体系被破坏。

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七、附图：

附图1、现场平面布置图 附图2、地库回顶平面图

附图3、回土阶段堆土及道路平面布置图

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