DB34/T 3466-2019 装配式钢支撑基坑支护技术标准
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1.0.1为规范基坑工程装配式钢支撑的设计、施工、监测、检 测及验收,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、节能 减排,制定本标准。 1.0.2本标准适用于安徽省内建筑物和一般构筑物的临时性 基坑支护工程。 1.0.3基坑工程装配式钢支撑的应用应做到因地制宜、因时 制宜、合理设计、精心施工、严格监控。
应符合国家现行有关标准的规定。
应符合国家现行有关标准的规
钢支撑标准件standardpar
由型钢及钢板辅材按标准尺寸加工而成,可重复使用、具 通用性的钢构件电气装置标准规范范本,简称标准件
不具有通用性的钢构件,一般用于标准件之间或标准件与 它支护结构间的连接构件,简称非标准件
2.1.3装配式钢支撑assembledsteelstrut
由预制钢标准件通过可靠的工具式连接方式拼装而成的 于基坑支护的钢结构内支撑,由支撑、围標、立柱三个部分以 辅助连接构件组成。
2.1.4围 waling
设置在围护结构侧面的连接支撑杆件的型钢梁或钢筋混 土梁。
由多根型钢标准件或型钢标准件与混凝土梁结合而成的 水平受力构件。其一侧与围护结构连接,另一侧与支撑杆件连 接,
用于连接并约束支撑杆件平面外变形,增强钢支撑整体性 的构件。
2.1.7立柱supportcolumr
2.1.8托梁supportbeam
设置在立柱或立柱之间,用于支承和约束钢支撑的钢构件。
2. 1.9 托座 bracket
设置在立柱上,用于支托托梁或支撑的钢构
1.10三角传力件steeltrian
在H型钢组合支撑结构中,设置在支撑与支撑或支撑与围 斜交处的传力构件
2.1.11盖板 cover plate
在H型钢组合支撑结构中,按照一定间距平行放置,联推 组合型钢支撑各肢,通过螺栓与型钢翼缘连接,用于增强钢文 撑整体性的构件。
预应力伺服系统由干斤顶、自锁装置、加压泵、控制系 应力监测系统组成,可在施工过程中监测并调整千斤顶压
2.2.1作用和作用效应设计值
F—集中荷载; M—弯矩; N—轴力; V剪力。
f 钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值; f 钢材的抗剪强度设计值: 螺栓的抗剪强度设计值: Nb 一一个螺栓的受剪承载力设计值; 正应力; 局部压应力; T 剪应力。
A 毛截面面积; An 净截面面积; 6 翼缘板的外伸宽度; d 直径; i 截面回转半径; 1 毛截面惯性矩; 1 长度或跨度; S 毛截面面积矩; tw 腹板厚度; W 毛截面模量; W. 净截面模量。
2.2.4计算系数及其他
nv 螺栓的剪切面数目; K 安全系数; % 结构的重要性系数; YF 作用基本组合的综合分项系数; 长细比; ? 轴心受压构件的稳定系数; 中 集中荷载的增大系数; S 钢支撑重复利用折减系数。
3基本规定 3.0.1装配式钢支撑由支撑、围標、立柱三个部分以及辅助连 接构件组成。支撑、围標应为标准件,立柱以及托梁、托座等辅 助连接构件宜为标准件。标准件间均应采用螺栓连接,非标准 件间可采用焊接连接。标准件间连接螺栓宜采用高强螺栓。 3.0.2装配式钢支撑可与钢板桩、型钢水泥土搅拌墙、灌注排 桩、地下连续墙等各类围护结构组合为内支撑式支护结构,且 应满足下列功能要求: 1为围护结构提供可靠的支撑,具有足够的承载力、刚 度,并保证其整体稳定性; 2保证主体地下结构的施工空间。 3.0.3用于软土地区的装配式钢支撑,应考虑坑底隆起、立柱 沉降或抬升对支撑体系的影响,应采取增强节点连接、坑内外 土体加固、与混凝土支撑结合使用等加强措施。当计算坑底隆 起量较大,支撑体系可能出现整体受拉时,不宜采用钢支撑。 3.0.4支撑沿主受力方向应设置预加轴力,并应考虑温度变 化和材料收缩对支撑轴力和变形的影响。支撑预应力在施工 过程中应动态监测,宜采用预应力伺服系统,及时调整。 3.0.5装配式钢支撑的设计应包含下列内容: 1 结构体系设计; 2构件选型及布置; 结构的内力与变形计算; 4 构件的强度和稳定性计算; 5 构件的节点设计; 6 构件的安装和拆除设计。 3.0.6 设计文件中应提出支撑各施工工况及相应的土方开
3.0.1装配式钢支撑由支撑、围標、立柱三个部分以及辑 接构件组成。支撑、围標应为标准件,立柱以及托梁、托尽 助连接构件宜为标准件。标准件间均应采用螺栓连接,非 件间可采用焊接连接。标准件间连接螺栓宜采用高强螺
3.0.2装配式钢支撑可与钢板桩、型钢水泥土搅拌墙、灌
1 结构体系设计; 2 构件选型及布置; 3 结构的内力与变形计算; 4 构件的强度和稳定性计算; 5 构件的节点设计; 6 构件的安装和拆除设计。
挖、监测要求,实施过程中应根据基坑监测信息对设计与施
3.0.8装配式钢支撑设计时应结合场地条件和拆撑时间
基坑各部位钢支撑回收的可行性和便利性,对于回收难度 部位宜采用其它支撑形式。
3.0.9装配式钢支撑的标准件表面应刷防锈漆,进场时
3.0.9装配式钢支撑的标准件表面应刷防锈漆,进场时应提 供产品合格证明。
3.0.11装配式钢支撑基坑支护工程的临时施工栈桥宜采
式钢栈桥,钢栈桥立柱可与支撑结构共用,
4.1.1装配式钢支撑基坑支护设计时,支护结构的稳定性计 算应满足现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120的要 求,支撑结构的稳定性、强度和变形计算应满足现行国家标准 《钢结构设计标准》GB50017的要求。 支撑结构设计安全等级和安全系数选取应与支护结构 一 致,对安全等级为一级、二级、三级的支护结构,其结构重要性 系数分别不应小于1.1、1.0、0.9。 4.1.2基坑支护设计应规定装配式钢支撑的设计使用期限 设计使用期限不应小于一年。 413作用在支摸结构上的益裁包抵
4.1.2基坑支护设计应规定装配式钢支撑的设计使用期限
1)由水、土压力和坑外附加荷载引起的围护结构对围標 的侧压力; 2)支撑预加轴力及温度应力。 2竖向荷载 结构自重和支撑顶面的施工活荷载。通常情况施工活荷 载取4kPa。一般情况下,在支撑结构上不考虑施工机械运行和 材料堆放等作用,当必须利用支撑构件兼作施工平台或栈桥 时,应进行专门设计。 4.1.4装配式钢支撑基坑支护结构应按承载能力极限状态和
4.1.4装配式钢支撑基坑支护结构应按承载能力极限状态
1承载能力极限状态 1)支护结构和土体整体滑动; 2)基坑底因隆起而丧失稳定;
3)围护结构因坑底土体丧失嵌固能力而推移或倾覆; 4)支撑构件或连接节点因超过材料强度而破坏,或因过度 变形而不适于继续承受荷载,或出现压屈、局部失稳。 2正常使用极限状态 1)造成基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路等损环或影 响其正常使用的支护结构位移; 2)影响主体地下结构正常施工的支护结构位移; 3)造成支撑构件损坏或影响其回收再利用的支护结构位 移。
4.1.5装配式钢支撑基坑支护结构的计算和验算应采用
1承载能力极限状态 1)支撑构件或连接节点因超过材料强度或过度变形的承 载能力极限状态设计,应符合下式要求:
武中:% 结构重要性系数,应按本标准第4.1.1条的规定 采用; Sd一一作用基本组合的效应(轴力、弯矩等)设计值; R.一结构构件的抗力设计值。 作用基本组合的效应设计值应按下式确定:
式中:YF 作用基本组合的综合分项系数,应按本标准第4. 1.6条的规定采用; Sk一一作用标准组合的效应。 2)整体滑动、隆起失稳、围护结构推移或倾覆等稳定性计 算和验算,应符合下式要求:
式中:Rk 抗滑力、抗滑力矩、抗倾覆力矩等抗力标准值; Sk一滑动力、滑动力矩、倾覆力矩等作用标准值的效应; K一安全系数。
2正常使用极限状态 应符合下式要求:
式中:S一一作用标准组合的效应(位移、沉降等)设计值; C一一支护结构水平位移、支撑构件变形、基坑周边沉降 的限值。 4.1.6支撑结构按承载能力极限状态设计时,作用基本组合 的综合分项系数Y。不应小于1. 25
的限值。 4.1.6支撑结构按承载能力极限状态设计时,作用基本组合 的综合分项系数YF不应小于1.25。
N=%Nk M=%M V=%YrVk
式中:N 轴向力设计值; Nk 作用标准组合的轴向力值: M 弯矩设计值; Mk 作用标准组合的弯矩值; V. 剪力设计值; Vk 作用标准组合的剪力值。
4.1.8确定支撑结构的计算模型日
1计算模型的尺寸取支撑构件的中心距; 2支撑宜按超静定结构体系设计,各构件间应具备可靠的 连接构造,构件的连接应与结构计算假定相一致。 4.1.9支撑构件的受拉强度应按净截面计算,受压强度应按 有效净截面计算,稳定性应按有效截面计算,变形和各种稳定 系数均可按毛截面计算。H型钢支撑及H型钢组合支撑构件 的受拉、受压强度及稳定性宜按净截面计算。 4110支撑构件的内力和变形可按下列方法计算确定,
1计算模型的尺寸取支撑构件的中心距; 2支撑宜按超静定结构体系设计,各构件间应具备可 连接构造,构件的连接应与结构计算假定相一致。
4.1.10支撑构件的内力和变形可按下列方法计算
1平面支撑体系应按平面杆系有限元进行分层计算,围 户结构传递给支撑结构的荷载可取支护结构内力分析时得出 内支点力。当上下层支撑类型或平面布置差异较大时,宜按空 间模型计算。 2对于形状比较规则的基坑,可按下列方法确定: 1)支撑轴向力取支撑间距内围护结构沿围標长度方向分布 的水平反力之和;当支撑与围標斜交时,水平反力应取沿 围標长度方向水平反力及垂直方向水平反力的合力; 2)在垂直荷载作用下,支撑的内力和变形可近似按单跨 或多跨梁分析,其计算跨度取相邻立柱中心距; 3)在水平荷载作用下,现浇混凝土围標的内力与变形可 按多跨连续梁计算,计算跨度取相邻支撑的中心距;钢 围標宜按简支梁计算,计算跨度取相邻支撑的中心距 当设置八字撑和角撑时,钢围標计算跨度L按下列方 式确定:
2现浇混凝土围標的支座弯距,可乘以0.8~0.9的 系数,但跨中弯矩应相应增加。
1 立柱应按偏心受压构件计算; 2作用在立柱上的荷载应包含: 1)施工的活荷载; 2)水平支撑的自重; 3)栈桥梁、板的自重; 4)支撑轴力引起的竖向分力,不宜小于支撑轴力的1/50 5)立柱的自重; 6)其他竖向荷载。 3立柱受压计算长度宜按下列规定确定: 1)相邻两层水平支撑间的立柱受压计算长度宜取两层水 平支撑中心距; 2)单层支撑的立柱或多层支撑底层立柱的受压计算长度 应取底层支撑至基坑底面的净高度与立柱直径或边长 的5倍之和; 3)当立柱采用型钢直接插入坑底以下,底部不设桩基础 时,单层支撑的立柱或多层支撑底层立柱的受压计算 长度确定可参考附录A计算,并不小于本款第2项确 定值。 4立柱在基坑底以下部分以及立柱桩应进行抗压、抗拨 允降验算。当为上款第3项情况时,其抗压、抗拨承载力应 过单桩静载试验确定;当地质条件简单时,可参考相同地质 牛的试验结果,结合原位测试和地区经验参数综合确定。
1支撑构件的变形可通过有限元计算,也可根据构件刚 度按结构力学的方法计算; 2支撑在竖向平面内的挠度不应大于其计算跨度的1/
3围標及支撑构件的水平挠度不应大于其计算跨度的1/ 600。
600。 4.1.16托梁宜按简支梁进行强度、挠度和稳定性计算,其最 大计算挠度应小于其计算跨度的1/400,计算跨度取托梁相邻 支点最大距离。
4.2.2装配式钢支撑的标准件宜采用不低于Q345型号的销
材,非标准件宜采用不低于Q235型号的钢材。常用装配式钢 支撑截面类型有H型钢、钢管和组合H型钢,常用标准化构件 的型号参数见附录B。
1基坑的平面形状、尺寸和开挖深度: 2基坑周围的环境保护要求和相邻在建地下工程的情 况; 3 围护结构类型和传力要求; 4 拟建地下工程的结构布置; 5 基坑施工顺序、施工方法及材料供应; 6地区工程经验。 4.2.4当采用钢支撑与钢筋混凝土支撑组合使用时.应采取
4.2.4当采用钢支撑与钢筋混凝土支撑组合使用时,应采耳 措施控制不同材料结合处的刚度差异,使整体支撑系统变形价 能协调一致。
角撑、八字撑等形式组成平面支撑结构体系;对条形基坑,可采 用横向布置的对撑体系,在基坑角部设置水平角撑(图4.2.5)。
为构件对实轴x轴和虚轴y轴的计算长度, 按本标准第4.3.2条的原则确定; 构件截面对实轴x轴和虚轴y轴的回转半径 (图4.3.1)。对于单拼支撑,ix、i可按附录B 取值;对于常用的双拼、三拼支撑,ix同单拼支 撑,i分别为i十s/4、i十2s/3,对于 多拼支撑,可按附录B公式计算,iy1为单拼支 掌绕虚轴的回转半径,S为支撑间距;H型钢 组合支撑的i、i,取值参见附录B中表B.0.3;
双拼、多拼支撑中的单根支撑或组合支撑中单肢型钢支撑 可稳定性按下式计算:
e中:Mxi,Myi 单根支撑对实轴(x轴)和虚轴(y轴)的弯矩 设计值; N. 单根支撑轴心压力设计值
图4.3.1H型钢支撑截面
4.3.2支撑的计算长度10x、1o按以下原则确定:
2支撑的计算长度1ox、1o按以下原则确定:
lox=maxl,l2,l3,4.….….),.….…为各跨立柱间距,如 不设置立柱,则1ox取支撑的实际长度。1o,取两端八字撑间的支 撑长度,如不设置八字撑,则1o,取支撑的实际长度(图4.3.2一 1)。钢管的计算长度取值同H型钢。
对双拼、多拼支撑中的单根支撑的lyi取值,可取相邻连杆 的中心距。H型钢组合支撑中单肢型钢的lyi取相邻盖板的中 心距(图4.3.2一2)。
钢围標设计计算应满足下列
抗弯强度按下式计算:
Mx M, 1. 05W nx 1.2W.y
2抗剪强度 抗剪强度按下式验算:
复板计算高度上边缘的局部承压
3腹板计算高度上边缘的局部承压应力
当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载且该处未设 加劲肋时,应按下式计算腹板计算高度上边缘的局部承压应 :
<舒 一 twlz l,=a+5hy
式中:中 集中荷载增大系数,取1.0; F 集中荷载设计值; 1z 集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度; a 集中荷载沿梁跨度方向的支承长度; hy 梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离; tw 腹板厚度; 局部压应力。
4.3.4螺栓的连接承载力按下列规定计算:
螺栓的承载力设计值取受剪和承压承载力设计值中的较 小者。受剪承载力设计值Nb和承压承载力设计值N。分别按 下式计算:
式中:f、f 螺栓的抗剪和承压强度设计值; 在不同受力方向中一个受力方向承压构件总 厚度的较小值; n一受剪面数目; d一螺杆直径。 4.3.5钢栈桥设计计算时,栈桥板可按简支考虑,按受弯构件 计算。钢栈桥的使用荷载取值不宜大于40kN/m
4.4.1装配式钢支撑基坑支护结构中各类钢结构构件的构造 应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的有关规 定。现浇混凝土支撑构件的构造应符合现行国家标准《混凝土 结构设计规范》GB50010的有关规定。混凝土的强度等级不 应低于C25
.2支撑的构造应符合以下规
1支撑构件的拼接应按照等强原则,钢支撑构件的拼接部 位可采用普通螺栓连接,承受剪力的部位应采用高强螺栓连接; 2支撑构件宜减少拼接节点,当采用多根型钢组合时,相 邻支撑的拼接点宜相互错开; 3连杆与支撑的连接点应避开支撑拼接点位置。支撑与 围標连接点应避开围標拼接点位置。 4.4.3钢围的构造应符合以下规定: 1 围擦的截面宽度不应小于300mm; 2围標的拼接应采用高强螺栓连接; 3围標宜减少拼接节点,拼装点位置应尽量设置在支撑 点附近,并不应超过围计算跨度的三分点,围分段长度不 宜小于支撑间距的两倍;当采用多根型钢组合时,拼接点宜错 开布置;
1围標的截面宽度不应小于300mm; 2围標的拼接应采用高强螺栓连接; 3围標宜减少拼接节点,拼装点位置应尽量设置在支撑 点附近,并不应超过围標计算跨度的三分点,围標分段长度不 宜小于支撑间距的两倍;当采用多根型钢组合时,拼接点宜错 开布置; 4围標与围护结构之间的水平向通长空隙留设宽度不宜 小于60mm,其间用强度等级不低于C30的细石混凝土填嵌,当
支撑设置预加轴力时也可采用垫块; 5安装钢围標前,应在围护结构上设置安装钢牛腿。钢 牛腿与钢板桩或工法桩可直接焊接连接,与钢筋混凝土围护结 构连接可采取直接焊接在围护结构的主筋或预埋件上,也可通 过锚栓或植筋固定在围护结构上。安装牛腿应能承受边跨支 撑、围擦及填嵌细石混凝土的重量; 6支撑与围標斜交时,在围標与围护结构之间应设置剪 力传递构造的钢牛腿;竖向斜撑与围標相交处应考虑竖向分力 的影响,宜在支撑点围標上部设置倒置的牛腿; 7基坑平面转角处的围標应形成连续整体。 4.4.4支撑宜通过端板与围翼缘采用螺栓连接,连接节点 处围標的翼缘和腹板之间应加焊加劲板,加劲板的厚度不应小 于10mm,焊缝高度不应小于6mm。当设置端头轴力计时,应 有可靠的防坠落措施。对于角撑、八字撑、斜撑等与围斜交 请况,宜采用连接标准件连接(图4.4.4)。
(a)H型钢支撑 1一围擦;2一对撑,3一八字撑;4一端板;5一八字撑对撑连接件; 6一八字撑围穗连接件
(b)H型钢组合支撑 围擦;2一对撑;3一八字撑;4一三角传力件 图4.4.4支撑与围標斜交连接示意
4.4.5支撑与钢筋混凝土围標或冠梁连接时,可在撑点处预
1立柱宜采用H型钢柱,也可采用钢管或格构式钢柱; 2立柱桩宜采用直径不小于600mm的灌注桩(可利用工 程桩)、与立柱截面相同的钢或顶部能与立柱形成可靠莲接 的预制桩。当为灌注桩时,其上部钢柱在桩内的埋入长度应不 小于钢柱边长的4倍,并与桩身主筋焊接; 3立柱(桩)在基坑开挖底面以下的埋入深度除应满足第 4.2.10条第4款要求外,在软土地层宜大于基坑开挖深度的2 倍或穿过淤泥或淤泥质土层; 4当兼作钢栈桥立柱时,立柱受压计算长度按长细比控 制。 4.4.7立柱与支撑之间应设置可靠托座、托梁连接,托座和托 梁应能有效约束支撑的侧向和坚向位移(图4.4.7)
基坑支护标准规范范本梁应能有效约束支撑的侧向和竖向位移(图4.4.7)。
(b)钢管支撑 1一支撑,2一立柱,3一托梁
图4.4.7支撑与立柱连接示意
4.4.8支撑预加轴力值宜取支撑轴力设计值的25%~75%, 具体应结合基坑变形要求及支护结构的内力情况确定,支撑长 度小于6m时可不预加轴力。
5.1.1装配式钢支撑施工应符合现行行业标准《建筑基坑支 护技术规程》JGJ120及现行国家标准《建筑地基基础工程施工 质量验收标准》GB50202的有关规定。 5.1.2装配式钢支撑宜采用专项设计、工厂加工和预拼装、工 地安装的施工方法。 5.1.3基坑支护专项施工方案中,装配式钢支撑施工部分应 包含以下内容: 1 进场检验; 2 安装; 3 预应力施加与控制; 施工监测与巡查; 5拆除; 6 其他事项。 5.1.4 装配式钢支撑的施工工艺和流程应符合下列规定: 1钢支撑宜从基坑开挖(开槽)至支撑底标高下600mm 处时进行安装; 2在牛腿施工结束后安装钢围標,钢围標安装完成后,背 侧与围护结构之间应采用混凝土填实; 3安装支撑下托梁,托梁与立柱连接固定; 4安装支撑,支撑应根据土方开挖工艺合理制定安装顺 序,宜分段对称安装; 5连接相邻支撑间系杆,并安装两侧八字撑,按设计要求 分级施加预应力; 6完成第一层支撑后,再安装下一层钢支撑,以此类推;
7 开挖到底后随主体结构施工自下而上分层拆换撑。
5.2.1装配式钢支撑施工前应做好如下准备工作:
1施工前应进行技术交底玻璃钢管标准,施工人员应进行必要的实际 操作培训,并经考核合格; 2施工前应进行预拼装,检验加工精度,并根据预拼装结 果指导生产; 3施工前需实地踏勘掌握施工场地、周边环境和保护要 求,并应及时处理地面上的障碍物; 4检查确认供电、供水、道路、排水、照明、临设房屋等应 满足安全文明施工的要求; 5施工现场管理人员到位、相关工种应配套齐全; 6钢支撑构件堆放应符合下列规定: 1)堆放场地平整坚实,排水条件良好; 2)堆放高度不宜超过3层; 3)垫木宜采用耐压的长未方或枕木,垫未应上下对齐; 4)钢支撑构件应分类堆放整齐,标识明确,记录完整,并 应有明显的警示标识。 5.2.2每层支撑应在土方开挖至设计要求的标高后立即安 装。 5.2.3钅 钢围標的安装应符合下列规定: 钢围標应统一编号,逐节安装; 2 拼接节点应避开支撑位置; 3 钢托架安装应平直,并在同一标高位置; 4 钢围擦水平中线应与支撑轴线在同一水平面上; 5 钢围標与围护结构之间空隙的处理应满足设计要求和 4.4.3条规定。
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