关于地下室顶板堆放材料荷载的验算

关于地下室顶板堆放材料荷载的验算关于地下室顶板堆放材料荷载的验算一、工程简况***S2栋、31栋位于***，***S2栋、31栋工程总建筑面积约162473.03平方米。本项目为地上22层，地下1层。本工程地下室层高为5.0m，首层层高为6.0m，2~6层层高为5.5m，塔楼31栋7层层高为4.4m，8~15层层高为3.6m，16~22层层高为3.9m。本工程为全现浇框架-剪力墙结构，基础为桩基础，抗震设防烈度为七度，结构抗震等级为：一级。本工程由于场地范围有限，本工程钢筋加工及堆放厂设置在地下室顶板上，为此对地下室顶板进行荷载验算。地下室结构概况本工程地下室层高为5.0m，地下室顶板混凝土强度等级为C30，板厚为400mm。2、地下室顶板结构设计荷载表如下：其中首层商铺设计活荷载限值为8.0kN/m2。地下室顶板堆放荷载计算：一卷钢筋质量约为2000kg；堆放钢筋与楼板的接触面积约2.0m2。堆放钢筋的荷载计算：G1=2000*10/1000/2=10.0kN/m2。施工活荷载：G2=2.0kN/m2。施工总荷载为G=G1+G2=10.0+2.0=12.0kN/m2＞设计荷载8kN/m2，不满足设计要求，需进行加固回顶。加固措施由于堆放钢筋的荷载过大，需对钢筋加工厂、钢筋堆放厂范围内的地下室顶板进行回顶加固。采用扣件式钢管，钢管纵横向间距为1.0m*1.0m，步距为1.5m，顶托梁使用双钢管，次梁使用50*100mm木方。五、回顶措施计算满堂支架回顶计算书5.1基本参数满堂支撑架的宽度B(m)10满堂支撑架的长度L(m)8满堂支撑架的高度H(m)4.6脚手架钢管类型Ф48×3立杆布置形式单立杆纵横向水平杆非顶部步距h(m)1.5纵横向水平杆顶部步距hd(m)1立杆纵距la(m)1立杆横距lb(m)1立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(m)0.2剪刀撑设置类型加强型顶部立杆计算长度系数μ11.494非顶部立杆计算长度系数μ21.6565.2荷载参数每米钢管自重g1k(kN/m)0.033脚手板类型木脚手板脚手板自重标准值g2k(kN/m2)0每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.167材料堆放荷载q1k(kN/m2)10施工均布荷载q2k(kN/m2)0平台上的集中力F1(kN)05.3设计简图搭设示意图：平面图侧立面图5.4板底纵向支撑次梁验算次梁增加根数n44材质及类型方木方木宽bf×高hf(mm)50×100次梁抗弯强度设计值f(N/mm2)13次梁截面惯性矩I(cm4)416.667次梁抗剪强度设计值τ(N/mm2)1.4次梁截面抵抗矩W(cm3)83.333次梁弹性模量E(N/mm2)9600次梁自重标准值Nc(kN/m)0.2次梁验算方式三等跨连续梁G1k=Nc=0.2kN/m；G2k=g2k×lb/(n4+1)=0×1/(4+1)=0kN/m；Q1k=q1k×lb/(n4+1)=10×1/(4+1)=2kN/m；Q2k=q2k×lb/(n4+1)=0×1/(4+1)=0kN/m；1、强度验算板底支撑钢管按均布荷载作用下的三等跨连续梁计算。满堂支撑架平台上无集中力q1=1.2×(G1k+G2k)=1.2×(0.2+0)=0.24kN/mq2=1.4×(Q1k+Q2k)=1.4×(2+0)=2.8kN/mq=q1+q2=0.24+2.8=3.04kN/m计算简图Mmax=0.100qll2+0.117q2l2=0.100×0.24×12+0.117×2.8×12=0.352kN·mRmax=1.100q1l+1.200q2l=1.100×0.24×1+1.200×2.8×1=3.624kNVmax=0.6q1la+0.617q2la=0.6×0.24×1+0.617×2.8×1＝1.872kNτmax＝3Vmax/(2bh0)=3×1.872×1000/(2×50×100)=0.562N/mm2≤[τ]=1.4N/mm2满足要求！σ=Mmax/W=0.352×106/(83.333×103)=4.224N/mm2≤[f]=13N/mm2满足要求！2、挠度验算满堂支撑架平台上无集中力q'1=G1k+G2k=0.2+0=0.2kN/mq'2=Q1k+Q2k=2+0=2kN/mR'max=1.100q'1l+1.200q'2l=1.100×0.2×1+1.200×2×1=2.62kNνmax=(0.677q'1l4+0.990q'2l4)/(100EI)=(0.677×0.2×(1×103)4+0.990×2×(1×103)4)/(100×0.096×105×416.667×104)=0.529mm≤min{1000/150，10}=6.667mm满足要求！5.5横向主梁验算材质及类型钢管截面类型(mm)Ф48×3主梁抗弯强度设计值f(N/mm2)205主梁截面惯性矩I(cm4)10.78主梁抗剪强度设计值τ(N/mm2)125主梁截面抵抗矩W(cm3)4.49主梁弹性模量E(N/mm2)206000主梁自重标准值Nz(kN/m)0.033主梁验算方式三等跨连续梁横向支撑钢管按照均布荷载和集中荷载作用下三等跨连续梁计算，集中荷载P取板底支撑钢管传递最大支座力。q=1.2×Nz=1.2×0.033=0.04kN/mq'=Nz=0.033kN/mp=Rmax/2=3.624/2=1.812kNp'=R'max/2=2.62/2=1.31kN计算简图弯矩图(kN·m)Mmax=0.874kN·mσ=Mmax/W=0.874×106/(4.49×103)=194.655N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！剪力图(kN)Rmaxf=8.162kNVmaxf=4.518kNτmax＝2Vmax/A=2×4.518×1000/424=21.311N/mm2≤[τ]=125N/mm2满足要求！变形图(mm)νmax=1.989mm≤min{1000/150，10}=6.667mm满足要求！5.6可调托座验算可调托座内主梁根数2可调托座承载力容许值[N]kN30按上节计算可知，可调托座受力N=2×Rmax+F1=2×8.162+0=16.324kN≤[N]＝30kN满足要求！5.7立杆的稳定性验算钢管类型Ф48×3立柱截面面积A(mm2)424立柱截面回转半径i(mm)15.9立柱截面抵抗矩W(cm3)4.49抗压强度设计值[f](N/mm2)205次梁增加根数n44立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(m)0.2剪刀撑设置类型加强型顶部立杆计算长度系数μ11.494非顶部立杆计算长度系数μ21.656每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.167立杆底部荷载：NG1=gk×H+la×n4×Nc+lb×Nz=0.167×4.6+1×4×0.2+1×0.033=1.601kN立杆顶部荷载：NG1d=la×n4×Nc+lb×Nz=1×4×0.2+1×0.033=0.833kNNG2=g2k×la×lb=0×1×1=0kNl=max{la,lb}=max{1,1}=1mNQ1=q1k×la×lb=10×1×1=10kNNQ2=q2k×la×lb=0×1×1=0kNNQ4=F1=0kN不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值：立杆顶部荷载：N顶=1.2(NG1d+NG2)+1.4(NQ1+NQ2+NQ4)=1.2×(0.833+0)+1.4×(10+0+0)=15kN立杆底部荷载：N底=1.2(NG1+NG2)+1.4(NQ1+NQ2+NQ4)=1.2×(1.601+0)+1.4×(10+0+0)=15.921kN1、长细比验算顶部立杆段：l01=kμ1(hd+2a)=1×1.494×(1000+2×200)=2091.6mm非顶部立杆段：l02=kμ2h=1×1.656×1500=2484mmλ=l0/i=2484/15.9=156.226≤[λ]=210满足要求！2、立柱稳定性验算顶部立杆段：l01=kμ1(hd+2a)=1.155×1.494×(1000+2×200)=2415.798mmλ1=l01/i=2415.798/15.9=151.937，查表得，φ1＝0.305σ=N顶/φA=15×103/(0.305×424)=115.991N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！底部立杆段：l02=kμ2h=1.155×1.656×1500=2869.02mmλ2=l02/i=2869.02/15.9=180.442，查表得，φ2＝0.22σ=N底/φA=15.921×103/(0.22×424)=170.68N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！5.8立杆地基承载力验算（1）楼板抗冲切验算一已知计算数据混凝土强度等级C30，ft=1.43N/mm2局部荷载设计值Fl=15.921kN截面高度h=200mm局部荷载边长a=200mm局部荷载边长b=200mm混凝土保护层厚度d=15mm临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度加权平均值σpc,m=2N/mm二计算简图如下：三冲切计算局部荷载或集中荷载反力作用下不配箍筋或弯起钢筋的板，其受冲切承载力按下式验算：式中βh－－截面高度系数：当h≤800mm时，取1.0；当h≥2000mm时，取0.9，其间按线形内插法取用，本例取1；系数η，应按下式两个公式计算，并取其较小值：式中um－－临界截面的周长：距离局部荷载作用面积周边h0/2处板垂直截面的最不利周长；βs－－局部荷载作用面积为矩形时的长边与短边尺寸比值，当其小于2时，取2,本例取2；αs－－板柱结构中柱类型的影响系数，本例为中柱,其值取40；计算得：um=(a+a×h/b+b+b×h/a)×2=(200+200×200/200+200+200×200/200)×2=1600mmη1=0.4+1.2/βs=0.4+1.2/2=1η2=0.5+αsh0/4um=0.5+40×185/(4×1600)=2所以，取η=1(0.7βhft+0.25σpc,m)ηumh0=(0.7×1×1.43+0.25×2)×1×1600×185=444296N由于上式计算结果444296N>Fl=15921N,所以满足要求！冲切计算满足要求！（2）楼板受压承受能力计算(一)已知计算数据混凝土强度等级C30，fc=14.3N/mm2，βc=1局部压力设计值：N=15.921kN