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1、 天津市醫療廢物集中處理中心地下室和辦公樓加固工程地下室G軸四根框架柱加固專題支撐托換方案 編制： 審核： 同意： 目錄1.編制說明12.編制依據12.1施工圖紙12.2設計規范13.施工步驟23.1鋼支撐施工步驟24.地下室鋼支撐計算書24.1恒載計算24.2鋼支撐穩定性計算44.3鋼支撐長細比驗算54.4支撐柱腳墊板計算65.地下鋼支撐施工方案65.1鋼支撐節點設計65.2鋼支撐剪刀撐設計86.腳手架卸荷計算書96.1辦公樓卸荷架搭設區域96.2辦公樓地下室頂板荷載計算107.地上工字鋼卸荷計算書137.1.工字鋼性能參數表137.2工字鋼取值157.3工字鋼選擇157.4工字鋼強度驗算12、57.5地上工字鋼支撐方案151.編制說明本工程在天津市靜海區，依據天津市醫療廢物集中處理中心地下室和辦公樓加固工程施工圖S-04有5根框架柱需要加固，分別在G/7.9.10.12.14軸，其中G/7.9.10.12軸框架柱受損較重，需加固框架柱截面均為700*700，地下至地上一層加固，其它層不加固。地下加固柱為四面加固每面加大100mm，地上一層為三面加固，室內每面各加大100mm。其中地下室框架柱在結構標高0.25處以G軸往南為中段純地下室頂板，結構標高1.410位置處以G軸往北為綜合辦公樓地下室頂板。依據設計要求，受損較重框架柱加固前，柱頭損傷混凝土應剔除，直至堅硬部位；剔鑿表面應清理3、潔凈，做好界面處理，避免出現冷縫；采取灌漿料摻微膨脹劑，采取壓力注漿等方法，結合柱加大截面灌注，確保強度和密實度；在梁柱節點范圍內應加密箍筋間距，確保施工質量,在剔鑿施工前，應對剔鑿柱進行可靠地支撐托換，支撐方案應考慮上部各層結構和非結構構件等恒載、活荷載，支撐系統應進行承載力和穩定性計算。為此，我企業經過數次方案論證，認為采取鋼管支撐托換卸荷法既能滿足結構水平構件受力荷載也能確保結構縱向受力荷載。2.編制依據2.1施工圖紙2.1.1依據建設單位提供天津市醫療廢物集中處理中心地下室和辦公樓加固工程施工圖紙圖紙名稱圖紙樓號出圖日期結構施工圖S-01S-134月30日2.2設計規范序號名稱編號1混4、凝土結構設計規范GB50010-2混凝土結構加固設計規范GB50367-3鋼結構設計規范GB50017-3.施工步驟3.1鋼支撐施工步驟現場測量鋼支撐下料制作,墊板安裝鋼支撐端頭板安裝支撐鋼管安裝楔入楔鐵第三方縱向水平觀察4.地下室鋼支撐計算書4.1恒載計算4.1.1以辦公樓地下室G/9軸框架柱豎向受力荷載計算為例。4.1.2地下室G/9軸陰影部位框架柱豎向受力荷載計算。G/9軸地下室柱關鍵承受結構自重荷載，受力分析以下：G/9軸受力面積：7.98.4=66.36m2單層每平米按12KN/m2p=127.98.4=796.32kn/m2G/9總受力圖計算9/G總P應力=796.32+127.45、/28.44=2288.16 kn/m2依據現場實際情況，每根框柱可設置三根鋼支撐托換卸荷。Pcr=2288.16/3=763Kn依據歐拉公式：Pcr=*E*I/(uL)763*10N=*E*I/(uL)=*2.1*105*I/(2*7000)2I=763*103*4*49*106*104/3.142*2.1*105=7215cm44.2鋼支撐穩定性計算已知I截面慣性距為7215cm4，安全系數取1.5鋼管截面慣性矩為：7215*1.5=10822.5cm4依據鋼結構設計手冊查表外徑325mm鋼管壁厚12mm滿足此次支撐要求。4.3鋼支撐長細比驗算4.3.1.依據鋼結構設計規范GB50017-6、第5.3.8條項次構件名稱許可長細比1柱、桁架和天窗架結構150柱綴條、吊車梁或吊車桁架以下柱間支撐2支撐（吊車梁或吊車桁架以下柱間支撐除外）200用以降低受壓構件長細比桿件鋼支撐長6.8米、鋼柱直徑325mm，壁厚12mm，一端固定，一端自由。計算以下：計算以下：D=32.5cm，d=31.3cm，=680cm，=2長細比公式：=6802=1360I構件截面慣性矩。對于圓管截面慣性矩為A圓管截面A=可得回轉半徑i=2035.94/4=11.28=1360/11.28=120.567150滿足穩定性4.4支撐柱腳墊板計算支撐柱為外徑325mm剛管，柱腳鋼材為Q235鋼，N=796.32kN，基7、礎梁混凝土采取C40，考慮了局部受壓有利作用后用抗壓強度設計值fc=15.5N/mm2，鋼材抗壓性能見下表；鋼材抗拉、抗壓和抗彎f抗剪fv端面承壓（刨平頂緊）fce牌號厚度或直徑（mm）Q235鋼162151253251640205120406020011560100190110地下室砼局部壓強驗算=N/A=2288*103/3/600*600=2.1Mpafc首層梁局部壓強驗算=（2288-796.32）*103/3/500*500=5.5Mpafc5.地下鋼支撐施工方案5.1鋼支撐節點設計5.1.1地下室鋼管支撐平面分布圖及節點做法；5.2鋼支撐剪刀撐設計 6.腳手架卸荷計算書6.1辦公樓8、卸荷架搭設區域辦公樓B1層-4層卸荷關鍵是將框架柱區域承受板、梁、填充墻、屋面做法等自重荷載經過腳手架層層卸荷，將此區域內板梁填充墻屋面做法等荷載經過腳手架層層傳輸至筏板面層，由筏板分攤此區域荷載，這么，框架柱只承受自重荷載，大大減輕了框架柱分攤荷載。6.2辦公樓地下室頂板荷載計算以辦公樓下室9-10/F-G軸荷載受力區為例計算腳手架穩定性。6.1.1辦公樓卸荷部位參數辦公樓滿堂紅鋼管卸荷腳手架架橫向間距或排距(m):1.2；縱距(m):1.2；步距(m):地下1.8m，地上1.5m卸荷支架搭設高度(m):地下6.8m，地上3.2m；采取鋼管(mm):483.5；板底支撐連接方法:方木支撐；板9、頂面鋪腳手板；立桿承重連接方法:雙扣件，取扣件抗滑承載力系數:0.80；6.1.2靜荷載標準值包含以下內容：(1)木頂撐自重(kN)：NG1=0.119 kN(2)屋面材料自重(kN)：NG2=4.2*8.4*0.5*0.8=141.12KN(3)鋼筋混凝土樓板自重(kN)：NG3=4.2*8.4*0.15*2.5=132.3KN(4)鋼筋混凝土梁自重(kN)：NG4=4.2*0.6*0.3*2.8*2+0.6*0.3*8.4*2.8=84.67KN (5)填充墻自重(kN)：NG5=3.2*8.4*0.24*1.2=221.18KN 經計算得到，靜荷載標準值；NG=(0.2+141.12+110、32.3+84.67+221.18)/4.2*8.4=579.47/35.28=16.425KN/m2；6.1.3施工產生活荷載活荷載標準值NQ=2.000kN.不考慮風荷載時,立桿軸向壓力設計值計算公式N=1.20NG+1.40NQ=1.2*16.425+1.4*2=22.51KN/m2N應力=22.51*1.2*1.2=32.414KN6.1.4.立桿穩定性計算公式=N/(A)fN-立桿軸心壓力設計值(kN)：N=32.414kN；-軸心受壓立桿穩定系數,由長細比Lo/i查表得到；i-計算立桿截面回轉半徑(cm)：i=1.59 cm；A-立桿凈截面面積(cm2)：A=4.89 cm2；W-11、立桿凈截面模量(抵御矩)(cm3)：W=5.08 cm3；-鋼管立桿受壓應力計算值(N/mm2)；f-鋼管立桿抗壓強度設計值：f=205 N/mm2；L0-計算長度(m)；依據扣件式規范，立桿計算長度L0有兩個計算公式L0=kuh和L0=H+2a，為安全計，取二者間大值，即L0=H+2a；H=立桿水平步距H=1500k-計算長度附加系數，取1.155；-考慮腳手架整體穩定原因單桿計算長度系數，取1.7；a-立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點長度；a=0.085 m；6.1.5長細比驗算得到計算結果立桿計算長度L0=H+2a=1500+2*0.085=1670mm=L0/i=1670/15.12、8=105.696；（查表長細比系數為0.428）長細比=105.696250時,=7320/26.1.6架體穩定性驗算計算得出長細比lo/i軸心受壓立桿穩定系數=0.551；鋼管立桿受壓應力計算值；=32414/(0.551489)=120.30N/mm2；立桿穩定性計算=120.30N/mm2小于鋼管立桿抗壓強度設計值f=205 N/mm2，滿足要求！7.地上工字鋼卸荷計算書7.1.工字鋼性能參數表型號尺寸/mm截面面積/cm2理論質量/(kg/m)參考數值XXY-Yhbdtrr1Ix/cm4Wx/cm3ix/cmIx:SxIy/cm4Wy/cm3iy/cm10100684.57.66.513、3.414.34511.261245494.148.5933.09.721.5212.6126745.08.47.03.518.11814.22348877.55.2010.846.912.71.6114140805.59.17.53.821.51616.8907121025.7612.064.416.11.7316160886.09.98.04.026.13120.51311301416.5813.893.121.21.8918180946.510.78.54.330.75624.14316601857.3615.412226.02.0020a2001007.011.49.04.535.5714、827.92923702378.1517.215831.52.1220b2001029.011.49.04.539.57831.06925002507.9616.916933.12.0622a2201107.512.39.54.842.12833.07034003098.9918.922540.92.3122b2201129.512.39.54.846.52836.52435703258.7818.723942.72.2725a2501168.013.010.05.048.54138.105502040210.221.628048.32.4025b25011810.013.010.05.05315、.54142.03052804239.9421.330952.42.4028a2801228.513.710.55.355.40443.492711050811.324.634556.62.507.2工字鋼取值鋼結構設計規范GB50017-表3.4.1-1鋼材抗拉、抗壓和抗彎f抗剪fv端面承壓（刨平頂緊）fce牌號厚度或直徑（mm）Q235鋼1621512532516402051204060200115601001901107.3工字鋼選擇依據以上兩表地上選擇3根20a工字鋼，地下選擇25a工字鋼，材質為Q235鋼,依據鋼結構設計規范GB50017-表5.1.1-1對此次選擇剛性支撐驗算公式以16、下：=N/Anf7.4工字鋼強度驗算工20a立柱構件強度計算最大應力p=12*7.4/2*8.4*4=1492KN=N/An=1492*103/3/3557.8=140Mpaf地上工20a立柱構件強度驗算滿足。依據計算得出，地上一層每根加固柱距梁端部1.2米處需支撐三根工字鋼20a替換砼柱縱向受力荷載，二層至四層加固同軸柱也需在同位置支撐工20a，確保鋼支撐豎向受力，軸心力不偏移。7.5地上工字鋼支撐方案7.5.1現場實際測量每根增大截面柱梁底距頂板上皮凈距尺寸后在截取工字鋼上下端部焊接端頭板，地上鋼支撐分布圖以下。7.5.2工字按現場實測尺寸下料，使用線墜或鉛垂儀從柱頭和梁端部交接處，以柱為基點向梁方向返1.2米，用線墜往地面返點，為工字鋼定位點，并畫出定位線。7.5.2為預防工字鋼在安裝時傾倒，先用膨脹螺栓將墊板和混凝土面固定，工字鋼頂部端頭板用膨脹栓和梁或頂板處固定。工字鋼底部端頭板和墊板保持2cm用底部錨板臨時固定，待三根工字梁均安裝到位后在加設撐桿，撐桿為758角鋼，節點作法見下圖。.為確保結構不受擾動，一層至四層鋼支撐卸荷時，必需垂直于地下室鋼支撐，嚴禁錯位支撐，預防軸心位移。.一層至四層鋼支撐定位支撐方法同地下室，依據計算結果，地上部分鋼支撐使用工20a。