一、內(nèi)支撐體系的構(gòu)成

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基本構(gòu)件:支護(hù)樁(墻)、圍檁、水平支撐、鋼立柱、立柱樁。

二、支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)包含以下內(nèi)容:

支撐的結(jié)構(gòu)型式(支撐材料的選擇) ;支撐結(jié)構(gòu)體系的布置 ;水平支撐的豎向設(shè)置 ;斜撐體系的豎向布置 ;支撐節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造 ;水平支撐體系的設(shè)計(jì)計(jì)算 ;豎向支撐體系的設(shè)計(jì)計(jì)算;坑內(nèi)被動(dòng)區(qū)加固設(shè)計(jì)計(jì)算 ;換撐設(shè)計(jì);

1、支撐的結(jié)構(gòu)型式(支撐材料的選擇)

1)支撐結(jié)構(gòu)可采用鋼支撐;

優(yōu)點(diǎn):自重輕、安裝和拆除方便、施工速度快、可以重復(fù)利用(環(huán)保、綠色)。且安裝后能立即發(fā)揮支撐作用,減少由于時(shí)間效應(yīng)而增加的基坑位移是十分有效的。

缺點(diǎn):節(jié)點(diǎn)構(gòu)造和安裝相對(duì)比較復(fù)雜,施工質(zhì)量和水平要求較高。適用于對(duì)撐、角撐等平面形狀簡(jiǎn)單的基坑。

2)支撐結(jié)構(gòu)可采用鋼筋混凝土支撐;

優(yōu)點(diǎn):剛度大,整體性好,布置靈活,適應(yīng)于不同形狀的基坑,而且不會(huì)因節(jié)點(diǎn)松動(dòng)而引起基坑位移,施工質(zhì)量容易得到保證。

缺點(diǎn):現(xiàn)場(chǎng)制作和養(yǎng)護(hù)時(shí)間較長(zhǎng),拆除工程量大,支撐材料不能重復(fù)利用。

3)支撐結(jié)構(gòu)可采用鋼支撐與鋼筋混凝土支撐的組合;

鋼支撐和鋼筋混凝土支撐的10點(diǎn)區(qū)別

鋼支撐

鋼筋混凝土支撐

材料

采用鋼管或型鋼

鋼筋混凝土

施工方法

預(yù)制后現(xiàn)場(chǎng)拼裝

現(xiàn)場(chǎng)澆筑

節(jié)點(diǎn)

焊接或螺旋連接

一次澆筑而成

適應(yīng)性

適用于對(duì)撐布置方案,平面布置變化受限制;只能受壓,不能受拉,不宜用作深基坑的第一道支撐

易于通過(guò)調(diào)整斷面尺寸和平面布置形式為施工留出較大的挖土空間,既能受壓,又能受拉,亦經(jīng)得起施工設(shè)備的撞擊

對(duì)布置的限制

荷載水平低,支撐在豎向和水平向的間距都比較小

荷載水平高,布置不受限制,可放大截面尺寸以滿足較大間距的要求

支撐的形成

安裝結(jié)束時(shí)即已形成支撐作用,還可以用千斤頂施加軸力以調(diào)整圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形

混凝土結(jié)硬以后才能整體形成支撐作用,混凝土收縮變形大,影響支撐內(nèi)力的增長(zhǎng)

重復(fù)使用的可能性

在等寬度的溝渠開(kāi)挖時(shí)可做成工具式重復(fù)使用,但在建筑基坑中因尺寸各異難以實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用的要求

無(wú)法重復(fù)使用

支撐的利用或拆除

拆除方便,但無(wú)法在永久性結(jié)構(gòu)中使用

在圍護(hù)結(jié)構(gòu)兼作永久性結(jié)構(gòu)的一部分時(shí)鋼筋混凝土支撐可以作為永久性結(jié)構(gòu)的構(gòu)件;但如不作為永久性構(gòu)件,則拆除工作量比較大

支撐體系的剛度與變形

剛度小,整體變形大

剛度大,整體變形小

支撐體系的穩(wěn)定性

穩(wěn)定性取決于現(xiàn)場(chǎng)拼裝的質(zhì)量,包括節(jié)點(diǎn)軸線的對(duì)中精度、桿件受力的偏心程度以及節(jié)點(diǎn)連接的可靠性,個(gè)別節(jié)點(diǎn)的失穩(wěn)會(huì)引起整體破壞

現(xiàn)澆的鋼筋混凝土體系節(jié)點(diǎn)牢固,支撐體系的穩(wěn)定性可靠

4)選型時(shí)應(yīng)考慮的因素:

1、基坑的平面形狀、尺寸和開(kāi)挖深度;2、基坑周邊環(huán)境條件; 3、圍護(hù)結(jié)構(gòu)(樁、墻)的型式; 4、土方開(kāi)挖與支撐安裝工序; 5、支撐拆除方式; 6、主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工要求。

2、支撐結(jié)構(gòu)體系的布置

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內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)可采用水平支撐體系或豎向斜撐體系。水平支撐體系通常由圍檁、水平支撐和立柱三部分組成;豎向斜撐體系通常由圍檁、斜撐和斜撐基礎(chǔ)等構(gòu)件組成。

1)內(nèi)支撐的結(jié)構(gòu)選型與布置應(yīng)綜合考慮基坑形狀、開(kāi)挖深度、周圍環(huán)境及施工順序等因素,并盡可能對(duì)稱、均勻布置。

水平支撐可采用由對(duì)撐、角撐、圓環(huán)撐、邊桁架及連系桿件等結(jié)構(gòu)型式組成的平面結(jié)構(gòu)。

2)支撐桿件宜避開(kāi)主體地下結(jié)構(gòu)的墻、柱等豎向構(gòu)件。不應(yīng)妨礙地下室主體結(jié)構(gòu)施工。

3)水平支撐應(yīng)在同一平面內(nèi)形成整體,上、下各道支撐桿件的中心線宜布置在同一豎向平面內(nèi)。

4)水平支撐的立柱宜盡量設(shè)置在支撐的節(jié)點(diǎn)處。支撐的平面布置應(yīng)有利于利用工程樁作為支撐立柱。

5)支撐的平面布置應(yīng)盡量便于土方開(kāi)挖。

6)對(duì)于大型深基坑,支撐的平面布置應(yīng)有利于主體結(jié)構(gòu)分區(qū)分片施工,有利于基坑中主樓的施工。

7)支撐桿件相鄰水平距離應(yīng)確保支撐系統(tǒng)整體變形和支撐構(gòu)件承載力在要求范圍內(nèi),即支撐的平面布置應(yīng)有利于支撐桿件的設(shè)計(jì)。當(dāng)支撐系統(tǒng)采用鋼砼圍檁時(shí),間隔一般為8.0~10.0m。當(dāng)采用鋼圍檁時(shí),支撐點(diǎn)間距不宜大于4m;當(dāng)相鄰支撐之間的水平距離較大時(shí),應(yīng)在支撐端部?jī)蓚?cè)與圍檁之間設(shè)置八字撐,八字撐宜左右對(duì)稱,與圍檁的夾角不宜大于60度。

8)基坑平面設(shè)計(jì)應(yīng)盡量避免出現(xiàn)陽(yáng)角,當(dāng)不可避免時(shí),應(yīng)作加強(qiáng)設(shè)計(jì)。

9)水平支撐整體或單獨(dú)受力單元宜必須與圍檁共同組成幾何不變體系,優(yōu)先采用超靜定體系。為防止一個(gè)方向支撐的位移致使另一個(gè)方向支撐失穩(wěn),宜采用基坑長(zhǎng)邊短向?qū)敁闻c角撐分別受力的結(jié)構(gòu)形式,或如加強(qiáng)圍檁式、格構(gòu)式及加強(qiáng)角撐式結(jié)構(gòu)。采用縱橫對(duì)頂式支撐時(shí)宜應(yīng)加設(shè)一定數(shù)量的斜桿,增加支撐平面內(nèi)抗變形剪和抗壓曲變形能力。按剛結(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的結(jié)點(diǎn),應(yīng)采取有效措施保證結(jié)點(diǎn)的連結(jié)剛度。

平面布置比較

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