地库顶板车轮局压工况验算与行车施工方法技术

本发明专利技术属于建筑结构设计与施工融合技术领域，特别涉及一种地库顶板车轮局压工况验算与行车施工方法，特征是采取以下步骤：一、确定工程车辆参数；二、选择地库顶板结构验算对象；三、轮压计算；四、绘制轮压最不利工况图；五、PKPM建模验算；六、板设计与验算配筋面积对比分析；七、梁设计与验算配筋面积对比分析；八、板受冲切承载力计算；九、选择工程车辆；十、确定车辆行驶路线。本发明专利技术计算模型与车轮局压工况相吻合，能保障地库顶板行驶车辆时的结构安全，使混凝土等运输车辆从地库顶板上到达施工地点，避免材料二次搬运，缩短施工周期1/4，大幅度节约材料二次搬运等综合费用，符合高效节能与绿色施工要求。

【技术实现步骤摘要】
地库顶板车轮局压工况验算与行车施工方法
本专利技术涉及一种地库顶板车轮局压工况验算与行车施工方法，属于结构验算与施工技术融合领域，适用井字梁、主次梁、膜壳等各类结构类型地库顶板上行驶工程车辆的验算与施工。
技术介绍
目前，建筑群内普遍设计大面积地下车库，并要求地下车库与主楼同步施工。因此施工材料运输车辆需要通过地库顶板方可到达主楼需要位置。但是现有地库顶板承载力计算方法：一是车辆等效均布荷载与地库顶板设计荷载对比计算方法；二是《建筑结构荷载规范》附录，楼面等效均布荷载的确定方法。上述方法荷载形式与工程车辆轮压工况相差甚远，时常导致地下车库顶板开裂。所以设计、建设、监理等单位命令禁止在地下车库顶板上行驶工程车辆，从而使主楼施工材料运输费用增加1/2，施工周期延长1/4，严重影响施工企业经济效益与社会效益，已成为一项亟待解决的全国性技术难题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种与工程车辆轮压工况相吻合的地库顶板车轮局压工况验算与行车施工方法，保障承载力验算的准确性与结构安全性，并实现主楼建筑材料运输、混凝土搅拌与输送、顶板覆土等工程车辆通过地库顶板一次到达需要位置。本专利技术所述的地库顶板车轮局压工况验算与行车施工方法，采取以下步骤：一、确定工程车辆参数：1、采集工程车辆基本参数：按照施工现场拟使用的工程车辆基本信息，采集确认工程车辆基本参数；2、确定工程车辆实载指标：根据工程车辆实际载重与自重之和确定车辆总重量，按照车辆总重量和轴荷比计算工程车辆实际轴荷与轮压局部面荷载；二、选择地库顶板结构验算对象：在地库顶板结构图上选择板、梁配筋面积较小的纵横3个框架网格为结构验算对象；三、轮压计算：1、轮压作用面积计算：轮压作用面积按下式计算：A＝(a+h·tan45°)×(b+h·tan45°)式中：a—车轮着地长度取0.2m；b—车轮着地宽度，当为双轮时取0.6m，单轮时取0.3m；h—板厚度m；tan45°—轮压在板上的应力扩散角取45°；2、轮压局部面荷载计算：轮压局部面荷载标准值按下式计算:q＝F/A式中：F—车轮压力值KN，取轴荷的1/2；A—轮压作用面积㎡；四、绘制轮压最不利工况图：1、确认轮压最不利工况：当车辆后轮压作用面积轮廓与前轮压作用面积轮廓全部布置在结构验算对象的中心框架网格内，且其中一个后轮压作用面积轮廓中心与板中心线相重合时为最不利工况。2、绘制轮压最不利工况图：1)使车辆后轮压作用面积轮廓与前轮压作用面积轮廓全部布置在结构验算对象的中心框架网格内，且其中一个后轮压作用面积轮廓中心与板中心线相重合，形成轮压作用面积轮廓中心定位坐标零点。2)依据轮压作用面积轮廓中心定位坐标零点，按照工程车辆轮距、轴距定位其他轮压作用面积轮廓中心，绘制轮压作用面积轮廓与标注轮压作用面积轮廓长和宽、轮距、轴距等尺寸，形成轮压最不利工况图；五、PKPM建模验算：1、PKPM建模；1)采用PKPM混凝土结构设计软件，建立地库顶板结构验算对象纵横3个框架网格的梁轴线网8，并布置框架柱、梁和板等结构构件；2)选择自动计算板、梁自重，不考虑均布恒荷载与均布活荷载；3)按照轮压最不利工况图分别输入各轮压作用面积轮廓长和宽、局部面荷载和轮压作用面积轮廓坐标，生成局部面荷载布置图；2、楼层组装：1)选择结构重要性系数和考虑使用年限的活荷载调整系数为0.9；2)调整与确认板厚度、混凝土强度等级、钢筋强度等级等；3)确定楼层高度与完成楼层组装；3、SATE分析设计：不计算地震作用与风荷载，从属面积超过25m2折减系数取0.9，混凝土矩形梁转T形梁，并通过自动计算生成计算书；4、混凝土结构施工图：4.1、板结构施工图：1)确定板计算参数：边梁按固定支座计算，根据允许裂缝自动选筋；2)通过自动计算生成板结构验算配筋面积图、配筋图、挠度简图和裂缝简图；4.2、梁结构施工图：1)确定梁计算参数：根据地库顶板验算对象梁配筋选择主筋和箍筋直径范围，根据裂缝选筋，限制裂缝最大宽度0.2mm，活荷载准永久值系数取0.2；2)自动计算生成梁结构验算配筋面积图、实际配筋图、挠度简图和裂缝简图；六、板设计与验算配筋面积对比分析：1)绘制板设计与验算配筋面积对比分析一览表，对板正、负弯矩设计配筋面积与验算配筋面积分别进行对比分析；2)当板正、负弯矩验算配筋面积分别小于或等于设计正、负弯矩配筋面积时，即板结构承载力满足要求；当裂缝和挠度均小于或等于设计规范容许值时，即刚度满足要求；七、梁设计与验算配筋面积对比分析：1)绘制梁设计与验算配筋面积对比分析一览表，对梁正、负弯矩设计配筋面积与验算配筋面积分别进行对比分析；2)当梁正、负弯矩验算配筋面积分别小于或等于设计正、负弯矩配筋面积时，即梁结构承载力满足要求；当裂缝和挠度均小于或等于设计规范容许值时，即刚度满足要求；八、板受冲切承载力计算：1、板受冲切承载力计算方法：1)依据轮压着地面积、板厚度、混凝土轴心抗拉强度设计值对为板受冲切计算参数；2)根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010的6.5条计算板受冲切承载力；2、受冲切承载力判定：当板受冲切承载力大于或等于最大车轮压设计值时，即受冲切承载力满足要求；九、选择工程车辆：选择小于或等于验算用车辆实际总重量、轴荷与轮压荷载的混凝土搅拌车、汽车布料机、材料运输车等在地库顶板上行驶向主楼运输施工材料，但严禁超载行驶；十、确定工程车辆行驶路线：按照工程车辆在地库顶板上一次到达施工需要位置的最短距离确定行车路线，以便缩短运输距离和避免建筑材料二次倒运。优选地，所述步骤一中车辆实际总重量为地磅计量满载车辆总重量，总重量减自重为车辆实际载重。优选地，所述步骤一中轴荷比为各列轴分摊车辆总重量的比例。轴荷为车辆总重量与轴荷比的乘积。优选地，所述步骤二中框架网格是由四根框架柱构成方格并与相邻方格构成框架网格。优选地，所述步骤三中车轮着地长度为车辆行驶方向的车辆着地尺寸。优选地，所述步骤五中的从属面积为布置轮压的中心框架网格面积。优选地，所述步骤七中，板设计与验算配筋面积对比分析一览表要素包括：板编号、板验算与设计四边支座配筋面积和板底双向配筋面积、对比结论等。优选地，所述步骤七中，梁设计与验算配筋面积对比分析一览表要素包括：梁编号、梁跨号、梁验算与设计左右支座负弯矩配筋面积和正弯矩配筋面积、对比结论等。优选地，所述步骤一中，工程车辆基本信息包括车辆品牌、信号和吨位，工程车辆基本参数包括车辆几何容积、车辆载重、车辆自重、轴距、论据、轴荷和轴荷比。步骤八板受本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地库顶板车轮局压工况验算与行车施工方法，其特征是，采取以下步骤：/n一、确定工程车辆参数：/n1、采集工程车辆基本参数：/n按照施工现场拟使用的工程车辆基本信息，采集确认工程车辆基本参数；/n2、确定工程车辆实载指标：/n根据工程车辆实际载重与自重之和确定车辆总重量，按照车辆总重量和轴荷比计算工/n程车辆实际轴荷与轮压局部面荷载；/n二、选择地库顶板结构验算对象：/n在地库顶板结构图上选择板、梁配筋面积较小的纵横3个框架网格为结构验算对象；/n三、轮压计算：/n1、轮压作用面积计算：/n轮压作用面积按下式计算：A＝(a+h·tan45°)×(b+h·tan45°)/n式中：a—车轮着地长度取0.2m；/nb—车轮着地宽度，当为双轮时取0.6m，单轮时取0.3m；/nh—板厚度m；/ntan45°—轮压在板4上的应力扩散角取45°；/n2、轮压局部面荷载计算：/n轮压局部面荷载标准值按下式计算:q＝F/A/n式中：F—车轮压力值KN，取轴荷的1/2；/nA—轮压作用面积㎡；/n四、绘制轮压最不利工况图：/n1、确认轮压最不利工况：/n当车辆后轮压作用面积轮廓与前轮压作用面积轮廓全部布置在结构验算对象的中心框架网格内，且其中一个后轮压作用面积轮廓中心与板中心线相重合时为最不利工况；/n2、绘制轮压最不利工况图：/n1)使车辆后轮压作用面积轮廓与前轮压作用面积轮廓全部布置在结构验算对象的中心框架网格内，且其中一个后轮压作用面积轮廓中心与板中心线相重合，形成轮压作用面积轮廓中心定位坐标零点；/n2)依据轮压作用面积轮廓中心定位坐标零点，按照工程车辆轮距、轴距定位其他轮压作用面积轮廓中心，绘制轮压作用面积轮廓与标注轮压作用面积轮廓长和宽、轮距、轴距尺寸，形成轮压最不利工况图；/n五、PKPM建模验算：/n1、PKPM建模；/n1)采用PKPM混凝土结构设计软件，建立地库顶板结构验算对象纵横3个框架网格的梁轴线网，并布置框架柱、梁和板结构构件；/n2)选择自动计算板、梁自重，不考虑均布恒荷载与均布活荷载；/n3)按照轮压最不利工况图分别输入各轮压作用面积轮廓长和宽、局部面荷载和轮压作用面积轮廓坐标，生成局部面荷载布置图；/n2、楼层组装：/n1)选择结构重要性系数和考虑使用年限的活荷载调整系数为0.9；/n2)调整与确认板厚度、混凝土强度等级、钢筋强度等级；/n3)确定楼层高度与完成楼层组装；/n3、SATE分析设计：/n不计算地震作用与风荷载，从属面积超过25m...

【技术特征摘要】
1.一种地库顶板车轮局压工况验算与行车施工方法，其特征是，采取以下步骤：
一、确定工程车辆参数：
1、采集工程车辆基本参数：
按照施工现场拟使用的工程车辆基本信息，采集确认工程车辆基本参数；
2、确定工程车辆实载指标：
根据工程车辆实际载重与自重之和确定车辆总重量，按照车辆总重量和轴荷比计算工
程车辆实际轴荷与轮压局部面荷载；
二、选择地库顶板结构验算对象：
在地库顶板结构图上选择板、梁配筋面积较小的纵横3个框架网格为结构验算对象；
三、轮压计算：
1、轮压作用面积计算：
轮压作用面积按下式计算：A＝(a+h·tan45°)×(b+h·tan45°)
式中：a—车轮着地长度取0.2m；
b—车轮着地宽度，当为双轮时取0.6m，单轮时取0.3m；
h—板厚度m；
tan45°—轮压在板4上的应力扩散角取45°；
2、轮压局部面荷载计算：
轮压局部面荷载标准值按下式计算:q＝F/A
式中：F—车轮压力值KN，取轴荷的1/2；
A—轮压作用面积㎡；
四、绘制轮压最不利工况图：
1、确认轮压最不利工况：
当车辆后轮压作用面积轮廓与前轮压作用面积轮廓全部布置在结构验算对象的中心框架网格内，且其中一个后轮压作用面积轮廓中心与板中心线相重合时为最不利工况；
2、绘制轮压最不利工况图：
1)使车辆后轮压作用面积轮廓与前轮压作用面积轮廓全部布置在结构验算对象的中心框架网格内，且其中一个后轮压作用面积轮廓中心与板中心线相重合，形成轮压作用面积轮廓中心定位坐标零点；
2)依据轮压作用面积轮廓中心定位坐标零点，按照工程车辆轮距、轴距定位其他轮压作用面积轮廓中心，绘制轮压作用面积轮廓与标注轮压作用面积轮廓长和宽、轮距、轴距尺寸，形成轮压最不利工况图；
五、PKPM建模验算：
1、PKPM建模；
1)采用PKPM混凝土结构设计软件，建立地库顶板结构验算对象纵横3个框架网格的梁轴线网，并布置框架柱、梁和板结构构件；
2)选择自动计算板、梁自重，不考虑均布恒荷载与均布活荷载；
3)按照轮压最不利工况图分别输入各轮压作用面积轮廓长和宽、局部面荷载和轮压作用面积轮廓坐标，生成局部面荷载布置图；
2、楼层组装：
1)选择结构重要性系数和考虑使用年限的活荷载调整系数为0.9；
2)调整与确认板厚度、混凝土强度等级、钢筋强度等级；
3)确定楼层高度与完成楼层组装；
3、SATE分析设计：
不计算地震作用与风荷载，从属面积超过25m2折减系数取0.9，混凝土矩形梁转T形梁，并通过自动计算生成计算书；
4、混凝土结构施工图：
4.1、板结构施工图
1)确定板计算参数：边梁按固定支座计算，根据允许裂缝自动选筋；
2)通过自动计算生成板结构验算配筋面积图、配筋图、挠度简图和裂缝简图；
4.2、梁结构施工图
1)确定梁计算参数：根据地库顶板验算对象梁配筋选择主筋和箍筋直径范围，根据裂缝选筋，限制裂缝最大宽度0.2mm，活荷载准永久值系数取0.2；
2)自动计算生成梁结构验算配筋面积图、实际配筋图、挠度简图和裂缝简图；
六、板设计与验算...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾华远，贾毅，张东健，左亭亭，
申请(专利权)人：山东金城建设有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37