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專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)

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天津市醫(yī)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(zhuān)項(xiàng)支撐托換方案

編制：

審核：

批準(zhǔn)：

北京發(fā)研工程技術(shù)有限公司

天津市醫(yī)療廢物集中處理中心工程項(xiàng)目經(jīng)理部

2014年8月1日

目錄

TOC\o"1-2"\h\u

1.編制說(shuō)明

本工程位于天津市靜海區(qū)，根據(jù)《天津市醫(yī)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，分別位于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，其余層不加固。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(nèi)每面各加大100mm。其中地下室框架柱在結(jié)構(gòu)標(biāo)高0.25處以G軸往南為中段純地下室頂板，結(jié)構(gòu)標(biāo)高1.410位置處以G軸往北為綜合辦公樓地下室頂板。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，受損較重框架柱加固前，柱頭損傷的混凝土應(yīng)剔除，直至堅(jiān)硬部位；剔鑿表面應(yīng)清理干凈，做好界面處理，避免出現(xiàn)冷縫；采用灌漿料摻微膨脹劑，采取壓力注漿等方式，結(jié)合柱加大截面灌注，確保強(qiáng)度和密實(shí)度；在梁柱節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)應(yīng)加密箍筋間距，確保施工質(zhì)量,在剔鑿施工前，應(yīng)對(duì)剔鑿的柱進(jìn)行可靠地支撐托換，支撐方案應(yīng)考慮上部各層結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件等恒載、活荷載，支撐系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行承載力和穩(wěn)定性計(jì)算。為此，我公司經(jīng)過(guò)多次方案論證，認(rèn)為采用鋼管支撐托換卸荷法既能滿足結(jié)構(gòu)水平構(gòu)件受力荷載也能保證結(jié)構(gòu)縱向受力荷載。

2.編制依據(jù)

2.1施工圖紙

2.1.1根據(jù)建設(shè)單位提供的天津市醫(yī)療廢物集中處理中心地下室和辦公樓加固工程的施工圖紙

圖紙名稱(chēng)

圖紙樓號(hào)

出圖日期

結(jié)構(gòu)施工圖

S-01—S-13

2014年4月30日

2.2設(shè)計(jì)規(guī)范

序號(hào)

名稱(chēng)

編號(hào)

1

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50010-2010

2

混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50367-2006

3

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50017-2003

3.施工流程

3.1鋼支撐施工流程

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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

第三方縱向水平觀測(cè)

4.地下室鋼支撐計(jì)算書(shū)

4.1恒載計(jì)算

4.1.1以辦公樓地下室G/9軸框架柱豎向受力荷載計(jì)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(jì)算。

G/9軸地下室柱主要承受結(jié)構(gòu)自重荷載，受力分析如下：

=1\*GB3\*MERGEFORMAT

①

G/9軸受力面積：7.9×8.4=66.36m2

=2\*GB3\*MERGEFORMAT

②

單層每平米按12KN/m2

=3\*GB3\*MERGEFORMAT

③

p=12×7.9×8.4=796.32kn/m2

G/9總受力圖計(jì)算

9/G總P應(yīng)力=796.32+12×7.4/2×8.4×4=2288.16kn/m2

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，每根框柱可設(shè)置三根鋼支撐托換卸荷。

Pcr=2288.16/3=763Kn

根據(jù)歐拉公式：Pcr=π2*E*I/(uL)2

763*103N=π2*E*I/(uL)2

=π2*2.1*105*I/(2*7000)2

I=763*103*4*49*106*104/3.142*2.1*105

=7215cm4

4.2鋼支撐穩(wěn)定性計(jì)算

已知I截面慣性距為7215cm4，安全系數(shù)取1.5

鋼管截面慣性矩為：7215*1.5=10822.5cm4

根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)查表外徑325mm鋼管壁厚12mm滿足本次支撐要求。

4.3鋼支撐長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算

4.3.1.根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003第5.3.8條

項(xiàng)次

構(gòu)件名稱(chēng)

容許長(zhǎng)細(xì)比

1

柱、桁架和天窗架結(jié)構(gòu)

150

柱的綴條、吊車(chē)梁或吊車(chē)桁架以下的柱間支撐

2

支撐（吊車(chē)梁或吊車(chē)桁架以下的柱間支撐除外）

200

用以減少受壓構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比的桿件

鋼支撐長(zhǎng)6.8米、鋼柱直徑325mm，壁厚12mm，一端固定，一端自由。

計(jì)算如下：

計(jì)算如下：D=32.5cm，d=31.3cm，=680cm，=2

長(zhǎng)細(xì)比公式：

=680×2=1360

I—構(gòu)件的截面慣性矩。對(duì)于圓管截面的慣性矩為

A—圓管截面A=

可得回轉(zhuǎn)半徑i===√2035.94/4=11.28

=1360/11.28=120.567≤150滿足穩(wěn)定性

4.4支撐柱腳墊板計(jì)算

支撐柱為外徑325mm剛管，柱腳鋼材為Q235鋼，N=796.32kN，基礎(chǔ)梁混凝土采用C40，考慮了局部受壓的有利作用后用抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc=15.5N/mm2，鋼材抗壓性能見(jiàn)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(hào)

厚度或直徑（mm）

Q235鋼

≤16

215

125

325

＞16~40

205

120

＞40~60

200

115

＞60~100

190

110

地下室砼局部壓強(qiáng)驗(yàn)算σ=N/A=2288*103/3/600*600=2.1Mpa<fc

首層梁局部壓強(qiáng)驗(yàn)算σ=（2288-796.32）*103/3/500*500=5.5Mpa<fc

5.地下鋼支撐施工方案

5.1鋼支撐節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

5.1.1地下室鋼管支撐平面分布圖及節(jié)點(diǎn)做法；

5.2鋼支撐剪刀撐設(shè)計(jì)

6.腳手架卸荷計(jì)算書(shū)

6.1辦公樓卸荷架搭設(shè)區(qū)域

辦公樓B1層-4層卸荷主要是將框架柱區(qū)域承受的板、梁、填充墻、屋面做法等自重荷載通過(guò)腳手架層層卸荷，將此區(qū)域內(nèi)的板梁填充墻屋面做法等荷載通過(guò)腳手架層層傳遞至筏板面層，由筏板分?jǐn)偞藚^(qū)域的荷載，這樣，框架柱只承受自重荷載，大大減輕了框架柱分?jǐn)偟暮奢d。

6.2辦公樓地下室頂板荷載計(jì)算

以辦公樓下室9-10/F-G軸荷載受力區(qū)為例計(jì)算腳手架穩(wěn)定性。

6.1.1辦公樓卸荷部位參數(shù)

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(shè)高度(m):地下6.8m，地上3.2m；

采用的鋼管(mm):Φ48×3.5；板底支撐連接方式:方木支撐；

板頂面鋪腳手板；

立桿承重連接方式:雙扣件，取扣件抗滑承載力系數(shù):0.80；

6.1.2靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容：

(1)木頂撐的自重(kN)：

NG1=0.119kN

(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(jīng)計(jì)算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值；

NG=(0.2+141.12+132.3+84.67+221.18)/4.2*8.4=579.47/35.28=16.425KN/m2；

6.1.3施工產(chǎn)生的活荷載

活荷載標(biāo)準(zhǔn)值NQ=2.000kN

=3\*GB3\*MERGEFORMAT

③

.不考慮風(fēng)荷載時(shí),立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式

N=1.20NG+1.40NQ=1.2*16.425+1.4*2=22.51KN/m2

N應(yīng)力=22.51*1.2*1.2=32.414KN

6.1.4.立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式

σ=N/(φA)≤[f]

N----立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值(kN)：N=32.414kN；

φ----軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比Lo/i查表得到；

i----計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm)：i=1.59cm；

A----立桿凈截面面積(cm2)：A=4.89cm2；

W----立桿凈截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08cm3；

σ--------鋼管立桿受壓應(yīng)力計(jì)算值(N/mm2)；

[f]----鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：[f]=205N/mm2；

L0----計(jì)算長(zhǎng)度(m)；

根據(jù)《扣件式規(guī)范》，立桿計(jì)算長(zhǎng)度L0有兩個(gè)計(jì)算公式L0=kuh和L0=H+2a，為安全計(jì)，取二者間的大值，即L0=H+2a；

H=立桿水平步距H=1500

k----計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.155；

μ----考慮腳手架整體穩(wěn)定因素的單桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，取1.7；

a----立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度；a=0.085m；

6.1.5長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算

得到計(jì)算結(jié)果立桿計(jì)算長(zhǎng)度L0=H+2a=1500+2*0.085=1670mm

λ=L0/i=1670/15.8=105.696；（查表長(zhǎng)細(xì)比系數(shù)為0.428）

長(zhǎng)細(xì)比λ=105.696<250滿足要求

Q235-A鋼軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)φ

λ

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1.000

0.997

0.995

0.992

0.989

0.987

0.984

0.981

0.979

0.976

10

0.974

0.971

0.968

0.966

0.963

0.960

0.958

0.955

0.952

0.949

20

0.947

0.944

0.941

0.938

0.936

0.933

0.930

0.927

0.924

0.921

30

0.918

0.915

0.912

0.909

0.906

0.903

0.899

0.896

0.893

0.889

40

0.886

0.882

0.879

0.875

0.872

0.868

0.864

0.861

0.858

0.855

50

0.852

0.849

0.846

0.843

0.839

0.836

0.832

0.829

0.825

0.822

60

0.818

0.814

0.810

0.806

0.802

0.797

0.793

0.789

0.784

0.779

70

0.775

0.770

0.765

0.760

0.755

0.750

0.744

0.739

0.733

0.728

80

0.722

0.716

0.710

0.704

0.698

0.692

0.686

0.680

0.673

0.667

90

0.661

0.654

0.648

0.641

0.634

0.625

0.618

0.611

0.603

0.595

100

0.588

0.580

0.573

0.566

0.558

0.551

0.544

0.537

0.530

0.523

110

0.516

0.509

0.502

0.496

0.489

0.483

0.476

0.470

0.464

0.458

120

0.452

0.446

0.440

0.434

0.428

0.423

0.417

0.412

0.406

0.401

130

0.396

0.391

0.386

0.381

0.376

0.371

0.367

0.362

0.357

0.353

140

0.349

0.344

0.340

0.336

0.332

0.328

0.324

0.320

0.316

0.312

150

0.308

0.306

0.301

0.298

0.294

0.291

0.287

0.284

0.281

0.277

160

0.274

0.271

0.268

0.265

0.262

0.259

0.256

0.253

0.251

0.248

170

0.245

0.243

0.240

0.237

0.235

0.232

0.230

0.227

0.225

0.223

180

0.220

0.218

0.216

0.214

0.211

0.209

0.207

0.205

0.203

0.201

190

0.199

0.197

0.195

0.193

0.191

0.189

0.188

0.186

0.184

0.182

200

0.180

0.179

0.177

0.175

0.174

0.172

0.171

0.169

0.167

0.166

210

0.164

0.163

0.161

0.160

0.159

0.157

0.156

0.154

0.153

0.152

220

0.150

0.149

0.148

0.146

0.145

0.144

0.143

0.141

0.141

0.139

230

0.138

0.137

0.136

0.135

0.133

0.132

0.131

0.130

0.129

0.128

240

0.127

0.126

0.125

0.124

0.123

0.122

0.121

0.120

0.119

0.118

250

0.117

—

—

—

—

—

—

—

—

—

當(dāng)λ>250時(shí),φ=7320/λ2

6.1.6架體穩(wěn)定性驗(yàn)算

計(jì)算得出長(zhǎng)細(xì)比lo/i軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ=0.551；

鋼管立桿受壓應(yīng)力計(jì)算值；σ=32414/(0.551×489)=120.30N/mm2；

立桿穩(wěn)定性計(jì)算σ=120.30N/mm2小于鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[f]=205N/mm2，滿足要求！

7.地上工字鋼卸荷計(jì)算書(shū)

7.1.工字鋼性能參數(shù)表

型號(hào)

尺寸/mm

截面面積/cm2

理論質(zhì)量/(kg/m)

參考數(shù)值

X～X

Y-Y

h

b

d

t

r

r1

Ix/cm4

Wx/cm3

ix/cm

Ix:Sx

Iy/cm4

Wy/cm3

iy/cm

10

100

68

4.5

7.6

6.5

3.4

14.345

11.261

245

49

4.14

8.59

33.0

9.72

1.52

12.6

126

74

5.0

8.4

7.0

3.5

18.118

14.223

488

77.5

5.20

10.8

46.9

12.7

1.61

14

140

80

5.5

9.1

7.5

3.8

21.516

16.890

712

102

5.76

12.0

64.4

16.1

1.73

16

160

88

6.0

9.9

8.0

4.0

26.131

20.513

1130

141

6.58

13.8

93.1

21.2

1.89

18

180

94

6.5

10.7

8.5

4.3

30.756

24.143

1660

185

7.36

15.4

122

26.0

2.00

20a

200

100

7.0

11.4

9.0

4.5

35.578

27.929

2370

237

8.15

17.2

158

31.5

2.12

20b

200

102

9.0

11.4

9.0

4.5

39.578

31.069

2500

250

7.96

16.9

169

33.1

2.06

22a

220

110

7.5

12.3

9.5

4.8

42.128

33.070

3400

309

8.99

18.9

225

40.9

2.31

22b

220

112

9.5

12.3

9.5

4.8

46.528

36.524

3570

325

8.78

18.7

239

42.7

2.27

25a

250

116

8.0

13.0

10.0

5.0

48.541

38.105

5020

402

10.2

21.6

280

48.3

2.40

25b

250

118

10.0

13.0

10.0

5.0

53.541

42.030

5280

423

9.94

21.3

309

52.4

2.40

28a

280

122

8.5

13.7

10.5

5.3

55.404

43.492

7110

508

11.3

24.6

345

56.6

2.50

7.2工字鋼取值

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003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(hào)

厚度或直徑（mm）

Q235鋼

≤16

215

125

325

＞16~40

205

120

＞40~60

200

115

＞60~100

190

110

7.3工字鋼選擇

根據(jù)以上兩表地上選用3根20a工字鋼，地下選用25a工字鋼，材質(zhì)為Q235鋼,依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003表5.1.1-1對(duì)本次選用剛性支撐驗(yàn)算公式如下：σ=N/An≤f

7.4工字鋼強(qiáng)度驗(yàn)算

工20a立柱構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算最大應(yīng)力p=12*7.4/2*8.4*4=1492KN

σ=N/An=1492*103/3/3557.8=140Mpa≤f

地上工20a立柱構(gòu)件強(qiáng)度驗(yàn)算滿足。

根據(jù)計(jì)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替代砼柱縱向受力荷載，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(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)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，地上鋼支撐分布圖如下。

7.5.2工字按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)尺寸下料，使用線墜或者鉛垂儀從柱頭和梁端部交接處，以柱為基點(diǎn)向梁方向返1.2米，用線墜往地面返點(diǎn)，為工字鋼的定位點(diǎn)，并畫(huà)出定位線。

7.5.2為防止工字鋼在安裝時(shí)傾倒，先用膨脹螺栓將墊板與混凝土面固定，工字鋼頂部端頭板用膨脹栓與梁或者頂板處固定。工字鋼底部端頭板與墊板保持2cm用底部錨板臨時(shí)固定，待三根工字梁均安裝到位后在加設(shè)撐桿，撐桿為75×8角鋼，節(jié)點(diǎn)作法見(jiàn)下圖。

=4\*GB3\*MERGEFORMAT

④

.為保證結(jié)構(gòu)不受擾動(dòng)，一層至四層鋼支撐卸荷時(shí)，必須垂直于地下室鋼支撐，禁止錯(cuò)位支撐，防止軸心位移。

=5\*GB3\*MERGEFORMAT

⑤

.一層至四層鋼支撐定位支撐方式同地下室，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，地上部分鋼支撐使用工20a。人類(lèi)在漫長(zhǎng)的歲月里，創(chuàng)造了豐富多彩的音樂(lè)文化，從古至今，從東方到西方，中國(guó)文化藝術(shù)，淵源流長(zhǎng)。

我國(guó)最早的歌曲可以追溯到原始社會(huì)，例如傳說(shuō)中伏羲時(shí)的【網(wǎng)罟之歌】，詩(shī)經(jīng)中的【關(guān)關(guān)雉鳩】，無(wú)論是思想內(nèi)容，還是藝術(shù)形式，都已發(fā)展到很高的水平。

我們?nèi)A人音樂(lè)有著悠久的歷史，有著獨(dú)特的風(fēng)格，在世界上，希臘的悲劇和喜劇，印度的梵劇和中國(guó)的京劇，被稱(chēng)為【世界三大古老戲劇】，而京劇則是國(guó)之瑰寶，是我們?nèi)A人的驕傲，亦是世界上最璀璨的一顆明珠。

你可知道高山流水遇知音的故事？你可知道諸葛亮身居空城，面對(duì)敵兵壓境，飲酒撫琴的故事？

列寧曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：我簡(jiǎn)直每天都想聽(tīng)奇妙而非凡的音樂(lè)，我常常自豪的，也許是幼稚的心情想，人類(lèi)怎么會(huì)創(chuàng)造出這樣的奇跡？一個(gè)偉大的無(wú)產(chǎn)階級(jí)革命家，為什么對(duì)音樂(lè)如此癡狂？音樂(lè)究竟能給我們帶來(lái)什么？

泰戈?duì)栒f(shuō)：我舉目漫望著各處，盡情的感受美的世界，在我視力所及的地方，充滿了彌漫在天地之間的樂(lè)曲。

【二】

音樂(lè)，就是靈魂的漫步，是心事的訴說(shuō)，是情愫的流淌，是生命在徜徉，它可以讓寂寞綻放成一朵花，可以讓時(shí)光婉約成一首詩(shī)，可以讓歲月凝聚成一條河，流過(guò)山澗，流過(guò)小溪，流入你我的麥田……

我相信所有的人，都曾被一首歌感動(dòng)過(guò)，或?yàn)槠湫?，或某句歌詞，或沒(méi)有緣由，只是感動(dòng)，有的時(shí)候，我們喜歡一首歌，并不是這首歌有多么好聽(tīng)，歌詞寫(xiě)的多么好，而是歌詞寫(xiě)的像自己，我們開(kāi)心的時(shí)候聽(tīng)的是音樂(lè)，傷心的時(shí)候，慢慢懂得了歌詞，而真