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項支撐托換方案編制審核批準北京發研工程技術有限公司天津市醫療廢物集中處理中心工程項目經理部2014年8月1日目錄1編制說明12編制依據121施工圖紙122設計規范13施工流程231鋼支撐施工流程24地下室鋼支撐計算書241恒載計算242鋼支撐穩定性計算443鋼支撐長細比驗算544支撐柱腳墊板計算65地下鋼支撐施工方案651鋼支撐節點設計652鋼支撐剪刀撐設計86腳手架卸荷計算書961辦公樓卸荷架搭設區域962辦公樓地下室頂板荷載計算107地上工字鋼卸荷計算書1371工字鋼性能參數表1372工字鋼取值1573工字鋼選擇1574工字鋼強度驗算1575地上工字鋼支撐方案15第0頁1編制說明本工程位于天津市靜海區，根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S04有5根框架柱需要加固，分別位于G/79101214軸，其中G/791012軸框架柱受損較重，需加固框架柱截面均為700700，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，室內每面各加大100MM。其中地下室框架柱在結構標高025處以G軸往南為中段純地下室頂板，結構標高1410位置處以G軸往北為綜合辦公樓地下室頂板。根據設計要求，受損較重框架柱加固前，柱頭損傷的混凝土應剔除，直至堅硬部位；剔鑿表面應清理干凈，做好界面處理，避免出現冷縫；采用灌漿料摻微膨脹劑，采取壓力注漿等方式，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，應對剔鑿的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，我公司經過多次方案論證，認為采用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保證結構縱向受力荷載。2編制依據21施工圖紙211根據建設單位提供的天津市醫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圖紙樓號出圖日期結構施工圖S01S132014年4月30日22設計規范序號名稱編號1混凝土結構設計規范GB500102010第1頁2混凝土結構加固設計規范GB5036720063鋼結構設計規范GB5001720033施工流程31鋼支撐施工流程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測4地下室鋼支撐計算書41恒載計算411以辦公樓地下室G/9軸框架柱豎向受力荷載計算為例。第2頁412地下室G/9軸陰影部位框架柱豎向受力荷載計算。G/9軸地下室柱主要承受結構自重荷載，受力分析如下G/9軸受力面積79846636M2單層每平米按12KN/M2P12798479632KN/M2G/9總受力圖計算第3頁9/G總P應力796321274/2844228816KN/M2根據現場實際情況，每根框柱可設置三根鋼支撐托換卸荷。PCR228816/3763KN根據歐拉公式PCREI/UL76310NEI/UL21105I/270002I763103449106104/3142211057215CM442鋼支撐穩定性計算已知I截面慣性距為7215CM4，安全系數取15鋼管截面慣性矩為721515108225CM4第4頁根據鋼結構設計手冊查表外徑325MM鋼管壁厚12MM滿足本次支撐要求。43鋼支撐長細比驗算431根據鋼結構設計規范GB500172003第538條項次構件名稱容許長細比柱、桁架和天窗架結構1柱的綴條、吊車梁或吊車桁架以下的柱間支撐150支撐（吊車梁或吊車桁架以下的柱間支撐除外）2用以減少受壓構件長細比的桿件200鋼支撐長68米、鋼柱直徑325MM，壁厚12MM，一端固定，一端自由。計算如下計算如下D325CM，D313CM，680CM，2L長細比公式第5頁IL068021360AIII構件的截面慣性矩。對于圓管截面的慣性矩為644DDIA圓管截面A42DD可得回轉半徑I203594/41128AI21360/1128120567150滿足穩定性IL044支撐柱腳墊板計算支撐柱為外徑325MM剛管，柱腳鋼材為Q235鋼，N79632KN，基礎梁混凝土采用C40，考慮了局部受壓的有利作用后用抗壓強度設計值FC155N/MM2，鋼材抗壓性能見下表；鋼材牌號厚度或直徑（MM）抗拉、抗壓和抗彎F抗剪FV端面承壓（刨平頂緊）FCE1621512516402051204060200115Q235鋼60100190110325地下室砼局部壓強驗算N/A2288103/3/60060021MPA250時,7320/2616架體穩定性驗算計算得出長細比LO/I軸心受壓立桿的穩定系數0551；鋼管立桿受壓應力計算值；32414/055148912030N/MM2；立桿穩定性計算12030N/MM2小于鋼管立桿抗壓強度設計值F205N/MM2，滿足要求7地上工字鋼卸荷計算書71工字鋼性能參數表第13頁參考數值尺寸/MMXXYY型號HBDTRR1截面面積/CM2理論質量/KG/MIX/CM4WX/CM3IX/CMIXSXIY/CM4WY/CM3IY/CM1010068457665341434511261245494148593309721521261267450847035181181422348877552010846912716114140805591753821516168907121025761206441611731616088609980402613120513113014165813893121218918180946510785433075624143166018573615412226020020A2001007011490453557827929237023781517215831521220B2001029011490453957831069250025079616916933120622A2201107512395484212833070340030989918922540923122B2201129512395484652836524357032587818723942722725A25011680130100504854138105502040210221628048324025B250118100130100505354142030528042399421330952424028A280122851371055355404434927110508113246345566250第14頁72工字鋼取值鋼結構設計規范GB500172003表3411鋼材牌號厚度或直徑（MM）抗拉、抗壓和抗彎F抗剪FV端面承壓（刨平頂緊）FCE1621512516402051204060200115Q235鋼6010019011032573工字鋼選擇根據以上兩表地上選用3根20A工字鋼，地下選用25A工字鋼，材質為Q235鋼,依據鋼結構設計規范GB500172003表5111對本次選用剛性支撐驗算公式如下N/ANF74工字鋼強度驗算工20A立柱構件強度計算最大應力P1274/28441492KNN/AN1492103/3/35578140MPAF地上工20A立柱構件強度驗算滿足。根據計算得出，地上一層每根加固柱距梁端部12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。75地上工字鋼支撐方案751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，地上鋼支撐分布圖如下。第15頁第16頁752工字按現場實測尺寸下料，使用線墜或者鉛垂儀從柱頭和梁端部交接處，以柱為基點向梁方向返12米，用線墜往地面返點，為工字鋼的定位點，并畫出定位線。752為防止工字鋼在安裝時傾倒，先用膨脹螺栓將墊板與混凝土面