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多层内撑式围护结构设计

334 2021-09-01 09:27:39

支撑的合理位置

1.从结构和施工条件提出的要求(图 6,6-1)

对内撑式围护体系,支撑位置的选择往往受主体结构布置的制约。这主要指支撑在立面上一般不能占用楼板和梁的位置。因此,支撑一般只能布置在两层楼板之间。当施工至某一层楼板及相应上层墙时,先行换撑,然后拆除该层楼板上方、上一层楼板下方的水平支撑。出干施工要求,任何一道支撑底面与下 一层楼板梁顶面之间净距不官小干 500mm,支撑顶面与上一层板梁底面之间净距不管小于 300mm。此外各道支撑底面至相应计算工况的开挖底面间的净高。应便于开挖机械的施工,这样可以做到在其他方面没有制约的条件下,实施全面机械化开挖。

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2.从受力合理的角度提出要求

(1)等弯矩布置

这种布置方式的特点是充分利用围护构件的抗弯强度。对于钢筋混凝土桩,可减少由于采用通长配筋所造成的浪费;对于钢板桩可以使材料强度得以充分发挥。对钢筋混凝土桩,如果桩身各处弯矩不等,尚可通过调整配筋量以避免钢材浪费;但对钢板桩,只有这种布置才能达到经济目的。不论土压力图形如何,通过试算,均可确定令各跨出现相等最大雪矩的支承点位置。对书软粘十.诉似将板桩作为-个承受=

角形荷载的连续梁,各支承点近似地假定其不转动,即把每个跨度看作是两端固定的粱,这样就可求出各支点最大弯矩都等于,时各跨的跨度(即支撑的间距),其值如图 6.6-2 所示。图中 h 的数值,可根据板桩的材料、几何特性和土的性质通过计算确定。计算公式为∶

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如果计算出的支承布置方式不令人满意,可另行选用板桩的类别和型号,重新计算各支承点的位置。

(2)等反力布置

这种布置方式的特点是各道环梁和支撑承受的荷载都相等,以简化支撑系统的设计和施工。这种布置中的一种做法是桩顶布置一道支撑令其只承受 0.15R 的反力,而以下各道支槿均承受1.0R 的反力。如果桩是承章三角形荷载的连续梁,解得的各跨长薄如图 6,6-3所示。按上述做法可以简单地算出

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3.讨论

综合 1与 2 的认识,可以看到,对实际工程由于结构和施工要求的制约,很难做到等弯矩或等反力的支撑布置方式。但作为一种指导原则。这些布置方式仍然是有意义的。在一些情况下,可以采用在建筑物轮廓之外布置支撑,即没有穿越建筑物内部时,支撑的位置确定是完全自由的,当然可以按等弯矩或等反力的原则确定支撑位置。还应该指出,由于支撑结构不是-一次完成的,所以图示的只是"理论上""等弯矩"或"等反力"布置。按工况分析。这一类布置未必能得到"等弯矩"或"等反力"的结果。

施工工况与计算简图

设置--道以上支撑的情况。只是较一道支撑多若干工况而已。在工程实际中。支撑的道数。应视场地条件、土质、水文地质、工期、围护构件的强度与刚度以及支撑型式、材料与断面尺寸而定。如图 6.6-4表示三层地下室设二道支撑的施工工况(图6.6-4.a-1~a-5)和计算简图(图 6.6-4.b-1~b-5)。其中,a-1 表示顶环梁及支撑施工结束。a-2 表示顶环梁及支撑达到要求强度,开挖至第二道环梁底。a-3 表示第二道环梁及支撑达到要求强度、开挖至地下室底板垫层底标高。a-4 表示底板施工结束 、清理底板与围护构件侧面及其间凹槽,槽内自底板面下回填一定厚度素混凝土。随之拆除第二道支撑、至上一层底板施工结束。u-5表示在地下室一层底板位设替换支撑、拆除顶支撑 、施工至结构地面层。

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有必要说明,图 6.6-4的 五-4 不计底板面以下的土压力。因为底板面以下至等代梁支点 b 之间的抗力(即被动土压力)因底板浇注形成的压重而增大,而主动土压力不变。且该跨尺寸较小,故在此工况下,支座弯矩的控制值应是由 1d 间荷载在d 处产生的弯矩。是以不计底板面以下的土压力,

按静力平衡法,二道支撑计算图 6.6-4 之 b-1、2、4、5与一道支撑计算简图6,5-2 之b-1、2、3、4 所用的计算方法相同。由于图 6.6-4 之 b-2 步骤,有时还可能无法最后决定插人深度,故进行b-3 计算并与 z-2 的计算结果相比较是必要的。由于多数工况与一道撑计算相似,详细计算步骤不再叙述。

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按等值梁法和"m 法"计算多道支撑围护结构内力

按等值梁法和"m 法"计算多道支撑围护结构内力方法在第 2 章设计理论与计算方法中介绍,读者可参阅有关内容,这里不再重复。

按 1/2 分担法计算多道支撑围护结构的内力 

1.支撑反力计算

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