DB33∕T 1142-2017 基坑工程装配式型钢组合支撑应用技术规程.pdf
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1、 备案号: 正在报建设部备案之中 DB 浙江省工程建设标准 DB33/T1142-2017 基坑工程装配式型钢组合支撑 应用技术规程 Technical specification for assembly steel struts system in foundation excavation 2017-09-18 发布 2018-01-01 施行 浙浙 江江 省省 住住 房房 和和 城城 乡乡 建建 设设 厅厅 发发 布布 浙江省工程建设标准 基坑工程装配式型钢组合支撑 应用技术规程 Technical specification for assembly steel struts sys
2、tem in foundation excavation DB 33/T1142-2017 主编单位:浙江省建筑设计研究院 东通岩土科技(杭州)有限公司 浙江新盛建设集团有限公司 批准部门:浙江省住房和城乡建设厅 施行日期: 2018 年 1 月 1 日 前前 言言 根据 关于印发 2015 年浙江省建筑节能及相关工程建设标准制修订计划的通知 【建设发2015423 号】文的要求,规程编制组通过广泛调查研究,参考国内外的有关标准,并结合我省装配式型钢组合支撑应用现状,制定了本规程。 本规程的主要技术内容是:1.总则;2.术语与符号;3. 基本规定;4. 设计;5. 施工;6. 验收;7.监测等
3、。 本规程由浙江省住房和城乡建设厅负责管理, 由浙江省建筑设计研究院负责技术内容的解释。执行过程中,请各有关单位结合实际,不断总结经验,并将发现的问题、意见和建议函告浙江省建筑设计研究院地址:杭州市安吉路 18 号,邮编:310006,以供修订时参考。 本标准主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人: 本规程主编单位: 浙江省建筑设计研究院 东通岩土科技(杭州)有限公司 浙江新盛建设集团有限公司 本规程参编单位: 浙江大学 宏润建设集团股份有限公司 浙江恒誉建设有限公司 浙江万寿建筑工程有限公司 浙江大经建设集团股份有限公司 广宏建设集团有限公司 浙江万华建设有限公司 宁波住宅建设集团股份有
4、限公司 浙江乔兴建设集团有限公司 浙江新东阳建设集团有限公司 浙江宝盛建设集团有限公司 浙江花园建设集团有限公司 京杭运河(杭州段)综合保护中心 杭州市拱墅区农转居多层公寓建设管理中心 杭州市建设工程质量安全监督总站 本规程主要起草人:刘兴旺 陈 东 胡 琦 童根树 李 瑛 胡 焕 岑烈君 胡红文 徐惠芬 沈国锋 钟新明 邹素红 应信群 孙 红 王国棉 俞卫康 陈建兰 张龙棋 钟 卫 鲁利勇 卜鹏飞 熊小勇 包兴虹 汤 平 林春海 朱海娣 朱浩源 邓文全 印 军 邓以亮 本规程主要审查人:董石麟 赵宇宏 肖志斌 陈旭伟 蒋金生 倪士坎 李宏伟 3 目 次 1 总 则 . 1 2 术语与符号 .
5、 2 2.1 术 语 . 2 2.2 符 号 . 3 3 基本规定 . 5 4 设 计 . 6 4.1 一般规定 . 6 4.2 结构体系 . 6 4.3 结构布置 . 8 4.4 结构整体分析 . 9 4.5 构件 . 9 4.6 连接节点及构造 . 13 5 施 工 . 16 5.1 一般规定 . 16 5.2 安 装 . 16 5.3 预应力施加与控制 . 17 5.4 拆除 . 17 5.5 安全措施 . 18 5.6 维护 . 18 5.7 环境保护 . 19 6 验 收 . 20 6.1 一般规定 . 20 6.2 原材料与构配件进场验收 . 20 6.3 安装质量验收 . 21
6、7 监 测 . 23 附录 A 常用的型钢支撑梁技术参数 . 25 附录 B 常用的盖板和系杆技术参数 . 29 附录 C 常用的三角传力件及预应力装置技术参数 . 31 附录 D 型钢组合支撑安装的分项工程检验批验收表 . 32 本规程用词说明 . 33 引用标准名录 . 34 条文说明 . 35 4 Contents 1 General Provisions . 1 2 Terms and symbols . 2 2.1 term . 2 2.2 symbol . 3 3 Basic Requirements . 5 4 Design . 6 4.1 General provision .
7、 6 4.2 structure system . 6 4.3 Array of structure . 8 4.4 global analysis . 9 4.5 members . 9 4.6 connection nodes and structure . 13 5 construction . 16 5.1 General provision . 16 5.2 installing . 16 5.3 application and control of prestressing force . 17 5.4 demolish . 17 5.5 safety precautions .
8、18 5.6 maintenance . 18 5.7 environmental protection . 19 6 Acceptance . 20 6.1 General provisions . 20 6.2 Raw materials and components in the acceptance . 20 6.3 Installation quality acceptance . 21 7 monitor . 23 Appendix A Technical parameters of typical steel support beam . 25 Appendix B Common
9、 cover and tie technical parameters. 29 Appendix C Technical parameters of triangulation and prestressing devices . 31 Appendix D A sub-item inspection and acceptance form for the installation of a section steel assembly . 32 Explanation of Wording in This Standard . 33 Lists of Quoted Stangards . 3
10、4 Explanation of Provisions . 35 1 1 总 则 1.0.1 为规范基坑工程中装配式型钢组合支撑的应用,做到安全可靠、保护环境、经济合理、保证质量,制定本规程。 1.0.2 本规程适用于浙江省基坑工程中装配式型钢组合支撑的设计、施工、验收和监测。 1.0.3 装配式型钢组合支撑的应用应因地制宜、合理选型、优化设计、精心施工、严格监控。 1.0.4 装配式型钢组合支撑的应用,除应遵守本规程规定外,尚应符合国家和浙江省现行有关标准的规定。 2 2 术语与符号 2.1 术 语 2.1.1 装配式型钢组合支撑 assembly steel struts system 由
11、型钢支撑梁、组合围檩、立柱和连接件等装配构成的支撑系统(以下简称型钢组合支撑)。 2.1.2 标准件 standard part 由 H 型钢及钢板辅材按标准尺寸加工,能相互连接、装配、拆卸并重复组装的构件。 2.1.3 非标准件 nonstandard part 根据特定基坑不规则边界尺寸和形状专门定制的局部构件,用于标准件装配支撑与支护结构的有效连接。 2.1.4 型钢支撑梁 type steel support beam 由 H 型钢标准件组合而成(必要时增加非标准件),并可施加预应力的支撑梁,主要包括对撑、角撑及八字撑。 2.1.5 三角传力件 steel triangle parts
12、 设置在支撑梁与支撑梁或支撑梁与围檩斜交处的连接件。 2.1.6 组合围檩 composite wale 由多根 H 型钢标准件或 H 型钢标准件与混凝土梁经螺栓装配而成的水平受力构件。其一侧与支护桩(墙)连接,另一侧与型钢支撑梁连接。 2.1.7 托梁 support beam 设置在立柱之间,支承型钢支撑梁的钢构件。 2.1.8 托座 bracket 设置在立柱上,用于支托托梁上的支撑构件重量和建立支撑与立柱之间连接的钢构件。 2.1.9 盖板 cover plate 按照一定间距平行放置的联接型钢支撑梁各肢型钢,通过螺栓与型钢翼缘连接用于增强型钢支撑梁整体性的构件。 2.1.10 系杆
13、connection piece 按照一定倾斜角放置的联接型钢支撑梁各肢,通过螺栓与型钢翼缘连接用于增强型钢支撑梁整体性的构件。 2.1.11 预应力装置 prestressed device 设置于型钢组合支撑对撑或角撑处,由加载横梁、千斤顶、保力盒和垫板等组成,可施加预应力的装置。 3 2.2 符 号 2.2.1 作用和作用效应: Mx、My-同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值(kN m); Mxi、Myi-单肢型钢绕 x 轴和 y 轴的弯矩设计值(kN m); N-轴心压力设计值(kN); Ni-单肢型钢的轴心压力设计值(kN); Qi-剪力设计值(kN); -组合围檩型钢与型钢
14、或型钢与混凝土梁结合面处平均剪应力设计值(kPa); 2.2.2 材料性能和抗力: f-钢材强度设计值(kPa); Nb-单根螺栓所能提供的抗剪承载力设计值(kN); Nc-单根锚栓所能提供的抗剪承载力设计值(kN)。 2.2.3 几何参数: A-型钢组合截面毛截面积(m2); An-钢材净截面面积(m2),由毛截面面积扣除开孔截面积后得到,当构件多个截面有孔且开孔尺寸不同或开孔数量不同时,取最不利的截面; Ai-单肢型钢的截面积(m2); Ii-组合截面惯性矩(m4); Wnx、Wny-组合截面对 X 轴和 Y 轴的净截面模量(m3); Sz*-计算剪应力处以上截面对中和轴的面积矩(m3);
15、 Wx、Wy-组合构件毛截面模量(m3); Wxi、Wyi-单肢型钢毛截面模量(m3); b -组合围檩截面结合面宽度(m)。 l0 x-型钢组合截面对 x 轴的计算长度,l0 x =l0,l0取相邻托梁的间距; l0y-型钢组合截面对 y 轴的计算长度,取型钢组合支撑的实际长度,不考虑中间托梁的影响; lyi-单肢型钢截面对 y 轴的计算长度,取相邻盖板间距; 2.2.4 设计参数和计算系数: NEx -参数,NEx=2EA/(1.1)2; NEY -参数,NEy=2EA/(1.1)2; 4 NEYi -参数,NEYi=2EAi/(1.1)2; -型钢组合截面 x 方向长细比,; -型钢组合
16、截面 y 方向长细比,; -单肢型钢截面 y 方向长细比,; -型钢组合截面对于 x 轴的轴心受压构件稳定系数; -型钢组合截面对于 y 轴的轴心受压构件稳定系数; -单肢型钢对于 y 轴的轴心受压构件稳定系数; -每延米 H 型钢标准件与 H 型钢标准件结合面所需螺栓的数量 (个/m) ; -每延米H型钢标准件与混凝土冠梁结合面所需预埋螺杆的数量 (个/m) ; -考虑螺栓或预埋螺杆弹性阶段受力不均的安全系数,不小于 3.0。 5 3 基本规定 3.0.1 型钢组合支撑设计和施工应综合考虑工程地质与水文地质条件、场地及周边环境条件、基坑形状和平面尺寸、基坑开挖深度、施工条件及使用期限等因素,
17、并与围护墙、地下水控制、土体加固、主体结构等的设计和施工相协调。 3.0.2 型钢组合支撑宜用作围护墙的水平内支撑;基坑平面尺寸较大、土质条件较好时,也可结合中心岛施工,用作围护墙的竖向斜撑。 3.0.3 对深厚软土地基上平面尺寸较大、开挖深度较深的基坑工程,采用型钢组合支撑时,宜综合采取下列措施提高基坑稳定性和变形控制效果: 1 通过分坑措施优化基坑形状,控制型钢支撑梁的长度; 2 与混凝土支撑混合使用; 3 加大围护墙的刚度; 4 基坑土体加固。 3.0.4 型钢组合支撑和钢筋混凝土支撑混合使用时,整体支撑系统受力性能应协调一致,不同材料交接处的刚度差异应合理控制,并均匀过渡。 3.0.5
18、 型钢组合支撑应优先采用工厂化生产的标准件,现场采用装配式施工;非标准件的设置应符合下列规定: 1 非标准件的材料性能不应低于标准件的材料性能; 2 非标准件的制作加工精度和验收标准不应低于标准件; 3 非标准件与标准件的连接应满足受力和构造要求。 3.0.6 设计应明确支撑各部位预加轴力大小,施工应严格按设计要求施加并保持预应力。 3.0.7 基坑支护设计应规定型钢组合支撑安装、拆除及土方开挖的具体工况要求,施工应按设计工况要求进行。 3.0.8 型钢组合支撑不宜兼作施工平台或栈桥, 基坑施工需要设置施工平台或栈桥时,宜与型钢组合支撑脱离独立设置。 3.0.9 基坑施工全过程应对型钢组合支撑
19、内力和变形进行监测,并综合其他监测结果实施动态控制。 6 4 设 计 4.1 一般规定 4.1.1 型钢组合支撑的稳定验算、强度及变形计算应满足现行国家标准钢结构设计规范GB500017 及现行浙江省工程建设标准建筑基坑工程技术规程DB33/T1096的要求。 4.1.2 型钢组合支撑设计应包含下列内容: 1 结构体系; 2 结构布置; 3 结构整体分析; 4 构件; 5 连接节点。 4.1.3 型钢组合支撑标准件及非标准件的钢材牌号不应低于 Q345B,其余构件的钢材牌号不应低于 Q235B。 4.1.4 构件之间应采用高强螺栓连接,连接强度应满足支撑的受力要求。 4.1.5 型钢支撑梁预加
20、轴力值不应小于支撑设计轴力的 30%,不宜大于 75%;具体应结合基坑侧壁的变形控制要求及支护结构的内力情况确定。 4.1.6 型钢组合支撑的设计使用期限不应小于基坑支护设计使用期限。 4.2 结构体系 4.2.1 型钢组合支撑结构体系应包括型钢支撑梁、组合围檩、立柱和连接件等构件(图4.2.1)。 7 图 4.2.1 结构体系平面示意图 A-角撑;B-角撑;C-对撑;D-八字撑 1-组合围檩; 2-三角传力件;3-角度调节件;4-非标准件;5-保力盒;6-预应力装置;7-单肢型钢;8-盖板;9-系杆;10-托梁;11-立柱 4.2.2 型钢支撑梁和组合围檩宜由型钢标准件拼接形成, 型钢标准件
21、宜采用 H350 350或 H400 400 型钢,型钢腹板及翼缘厚度不应小于 10mm,常用的型钢支撑梁技术参数可参见附录 A。 4.2.3 型钢支撑梁应配置预应力施加装置,预应力施加装置应具有多次施加预应力的功能。 4.2.4 单道水平支撑系统可采用双层或双层以上型钢支撑梁,上下型钢支撑梁之间应设置型钢垫梁,并通过垫梁形成有效连接(图 4.2.5)。 预埋锚栓45 图 4.2.4 双层型钢支撑梁示意图 8 4.2.5 组合围檩应通过设置于围护墙上的牛腿支承于围护墙,并通过抗剪连接件与围护墙连接(图 4.2.5)。 图 4.2.5-1 型钢组合围檩示意 图 4.2.5-2 型钢-混凝土组合围
22、檩示意 4.2.6 竖向立柱可采用 H 型钢柱、格构式钢立柱、钢管柱或钢管混凝土柱等形式,当竖向荷载较大或变形控制要求较高时,宜设置混凝土灌注桩、水泥搅拌桩或高压旋喷桩等立柱支承桩。 4.2.7 立柱和型钢支撑梁应通过设置于立柱的托座、支承于托座的托梁可靠连接(4.2.7)。 托梁高强螺栓型钢支撑梁400托座50 图 4.2.7 型钢支撑梁与立柱连接示意 4.3 结构布置 4.3.1 结构布置应综合考虑围护墙受力、土方开挖和主体结构施工等因素。 4.3.2 型钢组合支撑竖向布置应符合下列规定: 1 支撑的标高设置应利于控制围护墙的内力与变形; 2 各道支撑竖向净距以及支撑与坑底的净距不宜小于
23、3m; 3 支撑与其下的基础底板或楼板净距不宜小于 0.5m。 4.3.3 型钢组合支撑平面布置应符合下列规定: 1 支撑应在同一平面内形成整体,上下各道支撑宜对齐布置; 2 围檩或压顶梁上相邻支撑的水平净距,对组合围檩不宜大于 8m, 对混凝土围檩 9 或压顶梁不宜大于 10m; 3 对撑端部可设置八字撑, 八字撑宜对称布置, 轴线长度不宜大于 9m, 与压顶梁、围檩之间的夹角宜取 30 60 ; 4 基坑向内凸出的阳角应设置可靠的双向约束; 5 支撑立柱宜避开主体结构的梁、柱及承重墙;同一组型钢支撑梁下立柱与围檩、相邻立柱之间间距不宜大于 10m,不同方向支撑交汇处应设置立柱; 6 应利于
24、基坑土方开挖、运输以及主体结构的施工。 4.4 结构整体分析 4.4.1 结构整体分析应符合下列规定: 1 可按杆系结构采用有限元法进行整体计算分析,有限元模型应符合实际的结构布置和节点构造,各肢型钢、盖板、斜缀条宜单独作为杆单元建模; 2 围护墙传至支撑的荷载可取围护墙内力分析时得出的支点力; 3 计算模型应能考虑预加轴力的作用; 4 应进行竖向荷载作用下的结构分析; 5 根据设计节点构造,合理确定边界约束条件。 4.4.2 结构整体分析应考虑下列荷载作用: 1 由围护墙传至支撑结构的水平作用力; 2 支撑结构自重及活荷载; 3 预加轴力; 4 当温度改变引起的支撑结构内力不可忽略时,宜考虑
25、温度作用; 5 立柱之间差异沉降产生的作用。 4.4.3 结构整体分析应考虑下列工况: 1 土方开挖至各道支撑底标高、安装支撑; 2 支撑安装完成、预加轴力; 3 基坑开挖至坑底; 4 换撑、拆撑。 4.5 构件 4.5.1 构件承载力计算和验算应符合下列规定: 1 应根据结构整体分析结果对构件承载力进行验算; 2 构件承载力计算应考虑施工偏心误差的影响,偏心距取值不宜小于计算长度的1/1000,且不宜小于 40mm; 3 在计算轴向承载力时需要考虑螺栓开孔对构件截面削弱的不利影响,计算稳定性和变形时可不考虑; 10 4 围檩应考虑其承受的轴力; 5 型钢支撑梁应按偏心受压构件进行计算。 4.
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