支撑架搭设宽和长(m):4.00×4.00。
4、立杆上端伸出至纵横向水平杆支撑点长度(m):0.10; 采用的钢管(mm):Φ48×2.8 ;
扣件连接方式:双扣件,取扣件抗滑承载力系数:0.80; 钢管基脚200mm×50mm木板
二、荷载参数
查《建筑结构荷载规范》GB50009-2012,满载300KN的消防车对地库顶板产生的均布活荷载为20KN/M,故50吨汽车对地库顶板产生的均布活荷载为35KN/M。
方木自重(kN/m2):0.310;
材料堆放最大荷载(kN/m2):16.000; 地库顶板行车荷载(kN/m2):35.000;
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三、施工道路支撑架体设计
(一)车库顶板行车荷载
1、吊车、砂车、混凝土罐车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BB.0.2:连续梁板的等效均布活荷载,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BB.0.4: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,考虑车型状况,出于安全考虑,取车轮外边各1000mm; b——板上荷载的有效分布宽度;
Mmax——简支单向板的绝对最大弯矩,按设备的最不利布置确定。按罐车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×0.2m,后车轮作用单侧荷载取25T,前车轮作用荷载不计,(偏安全考虑):
2、计算
1)选重量最大的罐车进行计算:罐车总重约(车和货)500KN。
2)根据《建筑结构荷载规范》GB5009-2012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
= 0.6+0.2+0.16(车轮宽bty选600mm,板厚160mm,垫层200mm)=1.16m
(2)当bcx≥bcy,bcy≤0.6L, bcx≤L时;
b= bcy+0.7L
=1.16+0.7×2.3(次梁间距L为2.3m)=2.77m
(3)有效载荷面积
s=b×L
=2.77×2.3=6.371m2
3)局部荷载分布的压强
(车货总重500KN)/(4个车轮)/(有效面积6.37m2)=19.62KN/m2 2、验算
车库顶板行车验算:(500KN车重荷载19.62KN/m2)<(顶板可承受荷载28.0 KN/m2),符合顶板承载要求。 (二)施工道路支撑架体
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,按35KN/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700设置,水平杆步距为1500。
1、支撑架立杆荷载标准值(轴力)计算
作用于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)脚手架的自重(kN):
NG1 = 0.125×3.64 =0.455kN; 2)方木的自重(kN):
NG2 = 0.31×0.7×0.7 =0.152kN; 3)堆放荷载(kN):
NG3 = 2×0.7×0.7 = 0.98kN;
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1 + NG2 + NG3 = 1.587 kN; (2)施工道路上活荷载主要为车辆为产生的荷载
经计算得到,活荷载标准值 NQ = 19.62×0.7×0.7 = 9.62 kN; (3)立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ = 1.2×1.587+1.4×9.62 = 15.37kN;
2、立杆的稳定性验算
支撑系统立杆稳定性荷载计算单元
立杆的稳定性计算公式: 组合风荷载: σ =N/(φA)≤[f]
其中 N ---立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 15.37 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 = 1.59 cm; A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.24 cm2; W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.49 cm3;
σ ----钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2);
[f] ---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205 N/mm2; L0 ---- 计算长度 (m);
KH ---- 高度调整系数:KH=1; 如果完全参照《扣件式规范》,由公式(1)或(2)计算 l01=kμ1(hd+2a) (1) l02=kμ2h (2) k1---- 计算长度附加系数,取值为1.163;
μ ---- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;μ1= 1.386;μ2= 1.755 a ---立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.2 m; (1)长细比验算
顶部立杆段:l01=kμ1(hd+2a)=1×1.386×(1500+2×200)=2633.4mm 非顶部立杆段:l02=kμ2h =1×1.755×1500=2632.5mm λ=l0/i=2633.4/15.9=165.62≤[λ]=210
长细比满足要求! (2)立柱稳定性验算
顶部立杆段:l01=kμ1(hd+2a)=1.155×1.386×(1500+2×200)=3041.577mm λ1=l01/i=3041.577/15.9=191.294,查表得,φ1=0.197 f=N/(φA)=15.37×1000/83.53=183.98N/mm2≤[f]=205 N/mm2 满足要求!
非顶部立杆段:l02=kμ2h =1.155×1.755×1500=3040.538mm λ2=l02/i=3040.538/15.9=191.229,查表得,φ2=0.197 非顶部立杆段:l02=kμ2h =1.155×1.755×1500=3040.538mm λ2=l02/i=3040.538/15.9=191.229,查表得,φ2=0.197 f=N/(φA)=15.37×1000/83.53=183.98N/mm2≤[f]=205 N/mm2
满足要求! 3、可调托座验算
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=5.16kN≤[N]=30kN
满足要求!
4、立杆的地基承载力计算
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p ≤fg 地基承载力:
fg = fgk×kc =320 kPa
其中,地基承载力标准值:fgk=320 kPa 脚手架地基承载力调整系数:kc=1
立杆基础底面的平均压力:p= N/A=15.37/0.14=109.79kPa 其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N =15.37 kN
基础底面面积 :A=0.2×0.7=0.14 m
p=109.79kPa ≤ fg=320kPa 地基承载力满足要求! 综上所述:该支撑架体满足相关要求。
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四、地下室顶板堆场支撑设计
(一)钢筋堆场的堆载验算 1、圆盘一级钢堆载验算 1)每盘的重量计算得:约25KN
2)平放时的底面积(圆盘钢底部垫废模板): 3.14×(圆盘直径1.6/2)×2=2.00m2
3)地下室顶板受到的压力: 25/2=12.5 KN/m2 4)验算
(圆盘一级荷载为12.5KN/m2)<(顶板可承受荷载28.0KN/m2),符合顶板承载要求。 2、直条二、三级钢筋堆载验算 1)每捆的重量计算得:约25KN/捆 2)平放时的底面积9×0.8=7.20m2
3)现假设平均每格堆放2扎钢筋,地下室顶板受到的压力 25×2/7.2=7.0KN/M <28.0KN/m2满足要求!
(二)钢管堆载验算
1、计算
1)算钢管理论重量得Ф48×2.8钢管每米自重:0.033KN/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