沪亭小区地下车库顶板施工道路加固

 沪亭小区地下车库顶板施工道路加固分析 Analysis the Construction Road Reinforcement of the Underground Garage Roof in Shanghai Pavilion in Hu Ting district ■ 奚 良 ■ Xi Liang [摘 要] 目前，众多的大面积地下室结构工程均遇到了需在地下室顶板面设置施工道路的问题。文章通过以沪亭小区动迁安置配套商品房项目在地下室加固工程为实例，提出地下室结构设计的一些施工要点，希望为同类工程提供指导性的借鉴。 [关键词] 地下室 顶板 后浇带 排架搭设 [Abstract] Currently, many of the large area of the basement structural engineering are encountered the problem of baseme- nt roof surface set in the construction roads. The article summ- arizees the example of the Huting district relocation and resett- leement supporting housing projects reinforcement, proposes the basement structural design of some construction points an- d hopes to provide a guiding reference for similar projects. [Keywords] basement, roof, pouring belt, bent erection 在结构施工阶段，仅仅依靠塔吊覆盖施工区域，已不能满足现场材料水平运输的需要。故在结构施工阶段，需考虑在地下室顶板上设置施工道路，以满足现场施工交通的需要。现通过总结沪亭小区动迁安置配套商品房项目施工经验，从安全技术以及经济的优化角度，对地下室结构加固方案的计算方法进行深入分析。 一、 工程概况 1. 地下车库概况 本工程为动迁安置配套住宅楼项目，地处松江区九亭镇。本标段建设用地占地面积2万 m2左右，地块呈三角形，西侧紧邻沪亭南路、南临姚北路，东侧为河道。项目主要由18栋高层住宅楼及1层整体地下车库组成，区域内无人防工程，建筑总面积达到104 783.92 m2，其中地下车库建筑面积14 649.12 m2。 由于本工程采用了大面积地下室结构的设计，地下车库占据了开发地块的绝大部分区域，住宅楼为岛式布置，各单体周边被地下室所环绕，实际可用施工场地十分有限。同时，由于受到市政电力高压线及其防护杆布置的影响，现场环形施工道路实际无法环通，无法满足结构施工阶段现场材料水平运输、堆放等的需要，因此，根据工程实际情况，考虑在地下室顶板上设置一条临时便道，以满足现场施工交通的需要。 2. 地下车库结构概况 本工程设计±0.00相当于绝对标高5.100 m。地下车库底板面标高-5.700 m，底板厚500 mm；顶板面标高-1.500 m，顶板厚300 mm；顶板楼板贯通配筋C12@150（双层双向），砼强度等级C30。地下车库顶板结构设计荷载取值：顶板施工活荷载3.5 KN/m2，车库顶板覆土荷载21.6 KN/m（1.2m）2，活载10 KN/m2。 二、 地下车库方案选型 尽管顶板上一定厚度的覆土层对施工车辆的轮压有扩散作用，可减少对地下车库顶板的影响程度，但根据本工程进度要求及施工部署，无法满足先覆土施工的要求，施工道路只能直接设置在地下车库结构顶板上。要尽可能利用地下车库顶地面消防通道的位置设置施工道路，并尽可能避开后浇带、选择柱间连续梁区域。并采用钢管排架加固。在不改变原地下车库顶板结构的情况下，当车库结构排架施工时，规划施工道路区域预先进行排架加固。 三、 车库设计分析 1. 结构施工阶段，施工道路需要满足重车通行，主要为材料运输车辆、混凝土搅拌车、泵车等，取其最大项进行结构验算。 2. 尽管选择消防通道位置布置施工道路，但《建筑结构荷载规范》规定：消防车活荷载适用于满载总重力为300 KN的大型车台，其活荷载标准值为双向板20 KN/m2，单向板35 KN/m2。实际活荷载大于上述数值，需要通过结构验算后确定排架加固措施。 3. 设计计算时分两部分进行计算。(1)不考虑地下车库结构自身的承载力，施工活荷载全部由钢管支撑架负荷情况下，对支撑排架的受力及稳定性进行验算。(2)对地下车库顶板浇筑的砼强度达到设计要求后，不考虑支撑排架的情况下，对顶板结构承载力进行验算。 四、 地下车库结构受力计算 1. 顶板车轮局部压力作用下等效均布活荷载标准值计算 图1 计算模型 (1)确定荷载最不利布置 本工程地下车库顶板为肋形楼盖，双向板结构，根据道路布置位置，选择双向板双向跨度最大的8.4×7.2 m区域块板作为最不利计算单元（不考虑中间次梁），并将车轮对称布置作用在双向板正中央位置作为最不利状态。 (2)计算简图 2个后轮轮压可以视作1个设备（572KN）对楼板的局部均布荷载作用。 60 图2 计算简图 (3)双向板楼板等效均布活荷载确定方法 《建筑结构荷载规范》B.0.6规定：双向板的等效均布荷载可按与单向板相同的原则，按四边简支板的绝对最大弯矩等值来确定。 按简支双向板进行计算时，跨内弯矩公式： 其中, 查《建筑结构静力计算手册（第二版）》表4-29，根据上述计算所得最大弯矩，再查表4-16，计算所得的等效均布荷载超过60 KN/m2，远远大于规范给定的简支单向板等效均布荷载值，计算结果不合理。 因此，调整为对楼板2个方向分别按单向板等效均布活荷载进行计算后，选取最大等效均布活荷载标准值。 2. 支撑架加固验算 分别对梁、板支撑架进行验算。梁、板钢筋砼自重结构本身可以消化；计算板支撑架时考虑板自重通过梁、柱传递，故取值为0，主要针对板面活荷载、模板自重及钢管自重进行计算；计算梁支撑时，为安全起见，对钢筋砼自重按80%取值（20.4 KN/m3）。以梁底支撑木方的计算为例。 按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下： 均布荷载 q = 5.071/0.300=16.903 kN/m 最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×16.90×0.30×0.30=0.152 kN.m 最大剪力 Q=0.6×0.300×16.903=3.042 kN 最大支座力 N=1.1×0.300×16.903=5.578 kN 木方的截面力学参数，本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为： W = 4.00×9.00×9.00/6 = 54.00cm3； I = 4.00×9.00×9.00×9.00/12 = 243.00cm4； （1）木方抗弯强度计算 抗弯计算强度f=0.152×106/54000.0=2.82 N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0 N/mm2，满足要求。 （2）木方抗剪计算 [可以不计算] （下转第67页） 城市建筑┃建筑结构┃URBANISM AND ARCHITECTURE┃ARCHITECTURAL STRUCTURE 与组装梁体之间的安装精度，保证质量，高强度的螺栓要拧紧才能保证孔位的精度的有效控制，孔位的局部变化会造成扩张，撕裂整体结构，高强度螺栓群应用需要识别正确的方向，达到使用效果。 五、 结语 综上所述,通过对超高层建筑结构体系的分析，强化了超高层建筑结构的耐久性与稳固性，在建筑钢筋的使用、轴线的定位、建筑结构的创新方面提出了全新的发展对策，让超高层建筑结构体系变得更加完善。 参考文献 [1]刘晓华.论国际建筑结构与建筑发展的创新途径[J].新科学新技术,2012(04). [2]李华,廖萍.新时期高层建筑结构创新发展趋势[J].价值工程,2008. [3]张江.超高层建筑新型建筑结构技术应用[J].新活荷载为3.5 KN/m，车库顶板覆土荷载21.6 KN/m（1.2 m），活载10 KN/m。 结构楼板荷载组合应为：作用荷载 = 板自重+覆土+施工活荷载+其它活载。其中，覆土可视作恒载，其它活载视作经覆土层折减后的消防车活荷载。计算可得： 作用荷载 q = 1.2×（25.5×0.3+21.6）+1.4×（3.5+10） = 54 KN/m。 实际施工时荷载组合 = 板自重+活荷载 (2) 荷载计算 楼板恒载即板自重：25.5×0.3 = 7.65 KN/m 楼板活载取最大等效均布活荷载：24.26 KN/m 荷载设计组合为：q’=1.2×7.65+1.4×24.26 = 44 KN/m ＜ q = 54 KN/m 计算可知，楼板结构设计荷载尚有富余量，地下车库顶板作为施工期间载重车道使用，其承载力无需验算，应该可以满足结构安全要求。 五、 结语 的合理性，从而才能达到良好的经济效益。 其次，注意刚架跨度的控制。一般而言，刚跨度是存在着最优尺寸问题的。其中，最大的影响因素也是荷载，荷载小，取值为18～21 m，荷载大时，取值24～30 m为宜。 五、 结语 总而言之，在门式钢架设计中，需要结合工程实际，加强对工程条件的分析，并在此基础上，全面考虑跨度以及柱距的影响，可以节约3%～20%的钢材。同时，还使得工程成本的费用大大降低，具有很高的经济效益和价值。因此，在工程实际中，为了促进我国钢结构的设计与技术进步，要加强其推广和应用。 参考文献 [1]田华,杨敏.浅议我国轻型钢结构建筑的应用及发展现状[A].土木建筑学术文库(14卷)[C].2010. [2]何立权,梅留杰.简述钢结构工业厂房建设中的施工问题[A].河南省土木建筑学会2010年学术大22222222科学技术,2009(01). [4]宋德平.超高层建筑与高层建筑的新型建筑特点[J].建筑技术,2010(02). [5]朱艳萍.浅谈高层、超高层建筑的结构体系[J].中国新技术新产品,2011(02). （作者单位：广东省建筑设计研究院，广州 510010） （上接第60页） 最大剪力的计算公式如下： Q = 0.6 ql 截面抗剪强度必须满足： T = 3 Q/2 bh ＜ [T] 截面抗剪强度计算值 T=3×3 042/（2×40×90）=1.268 N/mm 截面抗剪强度设计值 [T]=1.30 N/mm 木方的抗剪强度计算满足要求。 （3）木方挠度计算 均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到4.179 kN/m 最大变形 v =0.677×4.179×300.04/（100×9 000.00×2 430 000.0）=0.010 mm 木方的最大挠度小于300.0/250，满足要求。 3. 地下车库顶板承载力复核验算 (1) 验算说明 本工程地下车库顶板结构荷载取值：顶板施工 （上接第61页） 最优柱距也有所变化，并有变大的趋势。在上述条件下，其最优柱距在8～9 m。当然，在设计时，对于不同的设计人员而言，同一结构的设计，还会存在着围护布置、结构体系等各个因素的影响，而且还会有很大的差别。为此，需要综合各项指标和情况，确定用钢量变化趋势，从而来把握最优柱距。但是不论是对于何种情况，其结果都是上述结论保持一致的。 四、设计优化 在工程设计中，需要以加强对门式刚架轻型钢结构体系的深入了解和分析，掌握基本规律，尽可能地减少试算次数，全面提高设计的质量与速度，为企业成本的降低、经济效益的增加奠定良好的基础，具体可以从以下两点入手。 首先，加强对荷载的控制。柱距最为主要的一个影响因素就是荷载，在设计时，若是荷载较小，宜选择8～9 m的柱距，若是荷载较大，则宜选择6～7 m的柱距，简单来讲，跨度越大，越需要保证柱距22经过验算，在地下车库结构砼强度达到设计要求后，顶板能够承受不超过55 t的重车荷载。待所有地下车库结构及后浇带全部浇筑完，砼强度达到设计要求后，加固支撑可以视地下室内实际施工需要予以部分拆除，但仍需定期监测地下车库顶板的变形情况。 参考文献 [1]谭宇.某高层建筑地下室底板设计及抗浮计算[J].中外建筑,2012(08). [2]陈波,黄杰,彭科.浅析排桩支护作为地下室外墙结构的设计与计算[J].四川建筑,2012(08). 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