钢结构吊装区地下室屋盖结构加固设计方案

1、 钢结构吊装区地下室屋盖结构加固设计方案目录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc264960082 一、临时支撑柱布置及地下室屋盖结构加固 PAGEREF _Toc264960082 h 1 HYPERLINK l _Toc264960083 2.载荷计算 PAGEREF _Toc264960083 h 1 HYPERLINK l _Toc264960084 3.荷载分项系数的计算及计算规定 PAGEREF _Toc264960084 h 2 HYPERLINK l _Toc264960085 4.现浇板承载力校核计算 PAGEREF _Toc264960085 h

2、 2 HYPERLINK l _Toc264960086 4.1双向板承载力校核 PAGEREF _Toc264960086 h 2 HYPERLINK l _Toc264960087 4.2局部单向板承载力验算 PAGEREF _Toc264960087 h 5 HYPERLINK l _Toc264960088 五、结构次梁承载力校核计算 PAGEREF _Toc264960088 h 6 HYPERLINK l _Toc264960089 5.1结构次梁自重均布荷载条件下的受力校核计算 PAGEREF _Toc264960089 h 6 HYPERLINK l _Toc264960090

3、 5.2南北向次梁承载力验算 PAGEREF _Toc264960090 h 7 HYPERLINK l _Toc264960091 5.2.1结构南北向次梁支座后承受新荷载的应力验算计算 PAGEREF _Toc264960091 h 7 HYPERLINK l _Toc264960092 5.2.2南北向次梁承载力计算 PAGEREF _Toc264960092 h 7 HYPERLINK l _Toc264960093 5.2.3南北向结构次梁截面承载力验算 PAGEREF _Toc264960093 h 8 HYPERLINK l _Toc264960094 5.3东西向次梁承载力验算

4、 PAGEREF _Toc264960094 h 9 HYPERLINK l _Toc264960095 5.3.1支座加固承受新荷载后东西向次梁受力验算 PAGEREF _Toc264960095 h 9 HYPERLINK l _Toc264960096 5.3.2东西向次梁承载力计算 PAGEREF _Toc264960096 h 9 HYPERLINK l _Toc264960097 5.3.3东西向结构次梁截面承载力验算 PAGEREF _Toc264960097 h 10 HYPERLINK l _Toc264960098 6. 框架梁承载力校核计算 PAGEREF _Toc264

5、960098 h 11 HYPERLINK l _Toc264960099 6.1东西向结构框架梁承载力校核计算 PAGEREF _Toc264960099 h 11 HYPERLINK l _Toc264960100 6.2南北向结构框架梁承载力验算 PAGEREF _Toc264960100 h 13 HYPERLINK l _Toc264960101 6.2.1自重均匀施工荷载下框架梁南北向受力校核计算 PAGEREF _Toc264960101 h 13 HYPERLINK l _Toc264960102 6.2.2新加荷载下框架梁南北向受力校核计算 PAGEREF _Toc26496

6、0102 h 14 HYPERLINK l _Toc264960103 6.2.3南北向次梁承载力计算 PAGEREF _Toc264960103 h 15 HYPERLINK l _Toc264960104 6.2.4南北向框架梁截面承载力验算 PAGEREF _Toc264960104 h 15 HYPERLINK l _Toc264960105 CL41b梁16的承载力 PAGEREF _Toc264960105 h HYPERLINK l _Toc264960106 7、钢管支撑柱承载力校核计算 PAGEREF _Toc264960106 h 18 HYPERLINK l _Toc26

7、4960107 8、地下二层屋顶承载力分析 PAGEREF _Toc264960107 h 18 HYPERLINK l _Toc264960108 九、相关注意事项 PAGEREF _Toc264960108 h 18 HYPERLINK l _Toc264960109 十、相关图 PAGEREF _Toc264960109 h 19钢结构吊装区地下室屋盖结构加固设计与校核计算1、临时支撑柱布置及地下室顶板结构加固临时支撑柱采用A 2196螺旋焊钢管，布置在次梁与次梁的交汇处（即井形梁的交汇处），布置在梁9m的中点处。跨框架梁。对于跨度7m，6m框架梁下不设置临时支撑钢柱。临时支撑钢柱加固总

8、则只加固一层，即临时支撑钢柱从底层平面支撑到地下室结构的屋面结构梁底部。其布置见后方临时支撑钢柱布置图。根据原钢结构吊装区地下室屋盖结构加固设计验算及设计院审定意见，钢结构吊装区地下室屋盖结构混凝土强度为C40，分梁结构截面调整为350780，框架梁调整为500900。为600900，部分梁截面按方案要求进行了加固。本次加固设计及验证是基于钢结构吊装区地下室屋盖结构的梁、板已进行加固。2.负载计算1）钢筋混凝土结构自重荷载：200厚现浇板重量：0.225.1=5KN/；350780（750、700）梁自重：0.350.5825.5=5.2KN/m；600900梁自重：0.60.725.5=11

9、KN/m。2) 堆积自重堆垛荷载为200厚沙垫+钢垫+轮胎骨架构件，考虑为8KN/。3) 起重机负载钢结构吊装时，用两台50吨汽车起重机吊起钢构件。钢构件在轮胎骨架上组装成桁架后，由桅杆式起重机吊起。钢柱也由桅杆式起重机吊起。在此计算中，该起重机被认为是一台50T的汽车起重机，其自重为54T。四个支腿之间的距离是双向考虑的。现场50t汽车起重机最大起重量12T左右，最大起重力矩1200KN.m 。7m地下室结构屋顶的最大和最小支腿压力为：当起重机的起升方向与车辆的起升方向相同时：当起重机吊装方向与车辆对角线方向一致时：当现场50吨汽车起重机最大起重量控制在8T，最大起重力矩不超过1000KN.

10、m时，起重机对地下室结构顶板的最大和最小支腿压力分别为：当起重机的起升方向与车辆的起升方向相同时：当起重机吊装方向与车辆对角线方向一致时：4) 均匀的施工荷载主要施工人员和钢结构构件临时堆放造成的施工荷载考虑为4KN/。3、载荷系数的计算及计算规定根据自重荷载效应的组合，在计算梁截面荷载时，将起重机对结构梁、板或柱形成的荷载视为活荷载。考虑其动载荷系数；考虑采用背支撑钢柱加固结构梁和板，钢柱的刚度远小于钢筋混凝土柱，即钢柱支撑是地下室屋面结构的弹性支撑，计算准确比较简单。难，故保守地认为地下室屋盖的自重荷载、均布荷载和堆垛荷载由地下室屋盖梁板结构本身承担，并传递给其下方的钢筋混凝土柱或钢筋混凝

11、土剪力墙，而起重机负载由钢筋混凝土柱加固。结构共用，此时考虑钢柱支撑为刚性支撑，不再考虑钢柱支撑弹性变形的影响。4、现浇板承载力校核计算4.1 检查双向板的承载力支腿的压力从支腿传递到垫板，再传递到钢垫板和砂垫，最后传递到结构梁板。最不利情况作用于结构板的双向跨中，且集中均布荷载面积不小于1.2m 1.2m，则其局部均布压力为：285/(1.21.2)=198KN/，现浇板2.65m尺寸 3.025m。1）根据周围简支双向板计算起重机集中分布荷载的等效均布荷载根据双向板，将局部分布载荷简化为等效均匀分布载荷。四边简支情况下，板内局部均布荷载形成的最大跨中弯矩为：四边简支等效均布荷载作用下板的跨

12、中最大弯矩为：但：取较大值，周围简支双向平板起重机集中均布荷载形成的楼板上等效均布荷载为：.2）根据两侧简支单向板计算起重机集中分布荷载的等效分布荷载L =2.65m当：L =3.025m当：按上述计算取较大值，两侧简支单向平板起重机集中均布荷载在楼板上形成的等效均布荷载为：因此，根据上述1）、2）计算结构，取起重机在板上的局部分布载荷形成的等效均布载荷。, , 根据双向板力校核，恒载效应控制组合，其中：计算双向板的跨中弯矩时，g+q/2作用下四边固定时的最大跨中弯矩与考虑g/2作用下的四边简支，考虑泊位。松笔的影响，那么：在计算双向板支座弯矩时，根据g+q作用下四边固定时支座的最大负弯矩，并

13、考虑泊松比的影响，则：但：现浇板坯局部冲剪抗力校核计算：支腿与钢垫板接触面积不小于600600，通过支腿、木方、钢板和200厚砂垫层传递给现浇板的支撑面积不小于600600。小于 12001200，则：4.2 局部单向板承载力校核计算285/(1.21.2)=198KN/，现浇板2.6m尺寸 5.6m，按单向板将局部分布荷载简化为等效均布荷载：现浇板尺寸为2.60m 5.6m，按单向板进行受力校核，静载效应控制组合为：支座的最大跨中弯矩和最大负弯矩分别为：但：根据以上计算，现有的地下室顶板现浇结构板结构可以满足50T汽车起重机吊装上部钢结构的承载能力要求。同时，根据以上计算，现场50吨汽车起重

14、机的最大起重量控制在8T，最大起重力矩控制在不超过1000KN.m。五、结构次梁承载力校核计算5.1自重均载条件下结构次梁的受力验算结构的次梁承受自重和均布施工荷载，选取典型板进行计算，按9m 7m、一横两竖井形梁进行计算，a= 3m, b = 3.5m，a/b=1.167。结构次梁自重的简化等效均布荷载为：则井形梁结构所承载的均布荷载为：根据半固定周长，井形梁跨中弯矩和支座负弯矩分别为：东西梁跨中及支座弯矩：梁跨中支座南北向弯矩： .根据周围简支，井形梁的跨中弯矩分别为东西向梁跨中弯矩：南北向梁跨中弯矩： .根据周长固定，井形梁跨中弯矩和支座负弯矩分别为：东西梁跨中及支座弯矩：框架梁支座处横

15、梁东西向剪力：梁跨中支座南北向弯矩：框架梁支座处南北向梁的剪力： .结构次梁自重及均布荷载计算表外围半固定周围的简单支持周长固定跨中弯矩支撑弯矩跨中弯矩跨中弯矩支撑弯矩轴承剪切力东西向梁207.5-124.32380.86166.38-166.38161.64南北向梁104.32-125.14193.0175.77-151.46142.245.2 南北向次梁承载力验算5.2.1结构次梁支撑后承受新荷载的南北向应力验算计算支座加固后，次梁可视为框架梁，跨度视为3m承受起重机的移动荷载。次梁南北方向的截面尺寸总则为350780。验算结构次梁承载力时，考虑起重机支点荷载在次梁上移动，视为恒载效应。在

16、起重机支点集中载荷作用下：F=226.431.40.71.05=236.25KN根据南北次梁连续五个等跨，承重的最大负弯矩、最大承重剪力和上述荷载产生的承力分别为：南北次梁上起重机荷载产生的荷载清单支撑弯矩 (KN.m)跨中弯矩 (KN.m )轴承剪切力 (KN.m)三跨梁-56128.28122.85/236.255.2.2南北向次梁承载力计算根据5.1，5.2.1计算：结构次梁自重及均布荷载计算表外围半固定周围的简单支持周长固定跨中弯矩支撑弯矩跨中弯矩跨中弯矩支撑弯矩轴承剪切力南北向梁104.32-125.14193.0175.77-151.46142.24南北次梁上起重机荷载产生的荷载清

17、单支撑弯矩 (KN.m)跨中弯矩 (KN.m )轴承剪切力 (KN.m)三跨梁-56128.28122.85/236.25根据周围固定考虑支座弯矩，根据周围简支考虑跨中弯矩，则：结构次梁截面南北向最大荷载如下表所示：支撑弯矩 (KN.m )跨中弯矩 (KN.m )轴承剪切力 (KN)不带起重机承重的剪切力 (KN)-207.46321.29265.09/378.49142.245.2.3南北向次梁截面承载力校核计算抗弯承载力计算：对于支撑的负弯矩：对于正跨中弯矩：剪切载荷能力：如果该部分符合要求，则：根据以上计算，对于南北向的350780结构次梁，布置梁下支撑柱后，梁可满足承载力要求。5.3

18、东西向次梁承载力验算5.3.1东西向结构加固次梁支护后承受新荷载的应力校核支座加固后，次梁可视为框架梁，跨度视为3.5 m承受起重机的移动荷载。次梁东西方向的截面尺寸总则为350780。验算结构次梁承载力时，考虑起重机支点荷载作用于次梁上，视为恒载效应。在起重机支点集中载荷作用下：F=226.431.40.71.05=236.25KN支座的最大负弯矩、最大支座剪力以及上述荷载对次梁产生的东西向承载力分别为：东西方向次梁上起重机荷载产生的荷载列表支撑弯矩 (KN.m)跨中弯矩 (KN.m)轴承剪切力 (KN)五等跨梁-65.32149.66122.85/236.255.3.2东西向次梁承载力计算

19、根据5.1，5.3.1计算：东西向结构次梁自重均布荷载计算表外围半固定周围的简单支持周长固定跨中弯矩支撑弯矩跨中弯矩跨中弯矩支撑弯矩轴承剪切力东西向梁207.5-124.32380.86166.38-166.38161.64东西方向次梁上起重机荷载产生的荷载列表支撑弯矩 (KN.m)跨中弯矩 (KN.m)轴承剪切力 (KN)五等跨梁-65.32149.66122.85/236.25考虑根据周围固定的支座弯曲，根据周围简支考虑跨中弯矩，则：结构次梁截面东西向的最大荷载如下表所示：支撑弯矩 (KN.m )跨中弯矩 (KN.m )轴承剪切力 (KN)不带起重机承重的剪切力 (KN)-231.7530

20、.52284.49/397.89161.645.3.3东西向结构结构次梁截面承载力校核计算抗弯承载力计算：对于支撑的负弯矩：对于正跨中弯矩：剪切载荷能力：如果该部分符合要求，则：根据以上计算，对于东西向结构的次梁，在布置梁下支撑柱后，梁可以满足承载力要求。6、检查框架梁承载力计算6.1 东西向结构框架梁承载力验算框架梁东西向的截面尺寸总则为600900。在校核框架梁的承载力时，其上的荷载被认为是最不利的荷载，它是恒载效应的组合。在结构板上的均布荷载作用下，梁上形成两个基本近似三角形的分布力：换算成均匀布线载荷：qe=0.53264.41=34.3KN/m。在框架梁自身自重均布载荷的作用下：q=

21、111.35=14.85KN/m上述均布荷载合计：q=34.3+14.85=49.15KN/m。根据上述均匀布线荷载，可计算框架梁东西方向的截面荷载：均匀布线荷载下东西向框架梁截面荷载支撑弯矩 (KN.m )跨中弯矩 (KN.m)轴承剪切力 (KN)三跨梁-240.84240.84206.43四根等跨梁-257.7240.84208.84受南北向次梁集中荷载影响，5.2.2东西向作用在框架梁上的集中力可按中间剪力保守计算：F1=142.242=284.48KN根据以上荷载，可计算框架梁东西向的截面荷载：南北向次梁集中荷载作用下框架梁东西向截面荷载支撑弯矩 (KN.m )跨中弯矩 (KN.m)轴

22、承剪切力 (KN)三跨梁-298.7348.5185四根等跨梁-320.61336.5188.04在起重机支点移动集中载荷作用下：F2=226.431.40.71.05=236.25KN根据上述荷载，可计算出起重机集中荷载作用下框架梁东西向的面荷载参数：起重机集中荷载作用下框架梁东西向截面荷载支撑弯矩 (KN.m )跨中弯矩 (KN.m)轴承剪切力 (KN)三跨梁-289.4289.4159.5/236.25四根等跨梁-266.25279.5155.16/236.25根据以上计算，可得框架梁截面东西向荷载参数：东西向框架梁截面荷载参数汇总表支撑弯矩 (KN.m )跨中弯矩 (KN.m)轴承剪切

23、力 (KN)三跨梁-828.94878.74550.93/627.68四根等跨梁-844.56856.84552.04/633.13抗弯承载力计算：对于支撑的负弯矩：对于正跨中弯矩：剪切载荷能力：如果该部分符合要求，则：根据以上计算，对于东西方向的框架梁，梁可以满足承载力要求。6.2 南北向结构框架梁承载力验算6.2.1自重均匀施工荷载下框架梁南北向受力验算在结构板均匀荷载作用下，各跨框架梁上形成三个三角形分布荷载，三角形分布荷载的峰值为：转换为均匀载荷为：南北方向受框架梁自重影响：上述均匀分布的载荷加起来为：上述荷载在框架梁上形成的南北向截面荷载为：板自重均布荷载作用下框架梁南北向截面荷载一

24、览表支撑弯矩 (KN.m )跨中弯矩 (KN.m)轴承剪切力 (KN)三跨梁-540.2432.2360.13四根等跨梁-578415.96364.33同时，南北方向的框架梁承受东西方向次梁的集中荷载。根据5.1节计算，其值为：F=161.642=323.28KN，则框架梁截面南北方向荷载为：南北向框架梁上框架次梁集中荷载产生的截面荷载参数列表支撑弯矩 (KN.m )跨中弯矩 (KN.m)轴承剪切力 (KN)三跨梁-776.84709.92409.6四根等跨梁-832.12692.47415.74因此，将以上两张表总结为：自重均匀施工荷载下框架梁南北向截面荷载一览表支撑弯矩 (KN.m )跨中

25、弯矩 (KN.m)轴承剪切力 (KN)三跨梁-1317.041142.12769.73四根等跨梁-1410.121108.43780.076.2.2新增荷载下框架梁南北向受力验算在起重机支点移动集中载荷作用下：F2=226.431.40.71.05=236.25KN，则可计算框架梁截面在集中荷载作用下南北向的荷载参数。吊车集中荷载作用下框架梁南北向截面荷载一览表支撑弯矩 (KN.m )跨中弯矩 (KN.m )轴承剪切力 (KN)三跨梁-186.05226.46135.84/236.25四根等跨梁-186.05223.26137.03/236.256.2.3南北向次梁承载力计算根据6.2.16.

26、2.2：南北向框架梁截面校核载荷一览表支撑弯矩 (KN.m )跨中弯矩 (KN.m)轴承剪切力 (KN)三跨梁-1503.091368.58905.57/1006四根等跨梁-1596.171331.69917.1/1016.326.2.4南北向框架梁截面承载力校核计算抗弯承载力计算：对于支撑的负弯矩：对于正跨中弯矩：剪切载荷能力：如果该部分符合要求，则：根据以上计算，对于南北向的框架梁，设置梁跨的中间支撑柱后，梁即可满足承载力要求。6.3 CL41b梁承载力计算CL41b梁的截面尺寸为400900。考虑到两层均加固，在46轴和48轴交点处设置框架梁下钢管支撑柱后，跨度为l= 6m，在承载力时校

27、核框架梁上的荷载被检查。考虑最不利的载荷，它是静载荷效应的组合。在11.2m跨度期间，梁上的等效均匀梯形线荷载为：根据一侧固定一侧的简支梁，梁截面荷载为：自重荷载和均匀施工荷载作用下CL41b梁截面荷载表支撑弯矩 (KN.m )跨中弯矩 (KN.m)轴承剪切力 (KN)一侧固定，一侧简易支撑-1091780.6413钢管柱加支座加固后，6m梁的最大跨度为均布施工荷载作用下CL41b梁截面荷载表支撑弯矩 (KN.m )6m跨中弯矩 (KN.m)轴承剪切力 (KN)三等跨连续梁-219.67175.74219.67中跨起重机集中荷载作用下的截面荷载为：F=236.25KN起重机集中荷载作用下CL41b梁截面荷载表支撑弯矩 (KN.m )6m跨中弯矩 (KN.m)轴承剪切力 (KN)三等跨连续梁-248229.64160总结为：起重机集中荷载作用下CL41b梁截面荷载表支撑弯矩 (KN.m )跨中弯矩 (KN.m)轴承剪切力 (KN)-1559780.6/406793抗弯承载力计算：对于支撑的负弯矩：负时刻截面有明显的过补强现象。对于正跨中弯矩：剪切载荷能力：如果该部分符合要求，则：根据以上计算，对于CL41