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地铁车站主体结构计算书

来源:好走旅游网


XX市城市轨道交通XX线工程

XXX站主体结构施工图设计

专业:结构

计 算 书

中铁XX工程集团有限责任公司

2020 年 2 月

XX市城市轨道交通XX线工程

XXX站主体结构施工图设计

专业:结构

计 算 书

中铁XX工程集团有限责任公司

2020 年 2 月

一.工程概况

XXX站位于XX路与XX路交叉的十字路口北侧,顺XX路呈南北向偏东布置。XX路计划宽43m,道路现已形成,路面车流量大,交通忙碌。十字路口东北象限为海雅百货、世博广场;东南象限为夏威夷阁住宅小区;西南象限为中惠华庭住宅小区、中国移动;西北象限为华润万家购物广场和XX老饭馆。车站周围商业建筑多,较繁华,客流量大。 二.设计依据及采纳标准

1、《XX市城市快速轨道交通XX线工程详细勘探时期XXX站岩土工程勘探报告》,中铁XX工程集团有限责任公司,2020年1月

二、业主、整体组及其它相关部门提供的基础资料 3、设计采纳的标准、规程和标准 《地铁设计标准》(GB50157-2003)

《地下铁道工程施工及验收标准》(GB50299-1999)(2003年版) 《建筑结构荷载标准》(GB50009-2001)(2006年版) 《混凝土结构设计标准》(GB50010-2002)

《轨道交通工程人民防空设计标准》(RFJ 02-2020) 《人民防空工程设计标准》(GB50225-2005)(2006版) 《钢结构设计标准》(GB50017-2003) 《地下工程防水技术标准》(GB50108-2008) 《建筑抗震设计标准》(GB50011-2010)

《混凝土结构工程施工质量验收标准》(GB50204-2008) 《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2004) 国家及广东省、XX市的其它现行相关标准、规程。 三.计算原那么及计算标准

1、车站主体结构平安品级为一级;结构按设计利用年限100年的要求进行耐久性设计;结构重要性系数。

二、车站主体结构可按底板支承在弹性地基上的平面框架进行内力分析,计算时宜考虑所有构件的弯曲、剪切和紧缩变形的阻碍。

3、车站主体结构裂痕操纵:最大裂痕宽度许诺值背土面为、迎土面为。

4、车站人防设计按6级抗力,并严格按《轨道交通工程人民防空设计标准》(RFJ 02-2020)的规定进行设计。

五、车站结构按7度抗震设防烈度进行抗震验算,抗震品级为三级。进行抗震设计时,应依照设防要求、场地条件、结构类型和埋深等因素选用能较好反映其地震工作性状的分析方式,并在结构设计时采取相应的构造处置方法,以提高结构的整体抗震能力。当围岩中包括有可液化土层时,必需采取靠得住计谋,提高地层的抗液化能力,保证地震作用下结构的平安性。

六、结构设计应按最不利情形进行抗浮验算,抗浮设计水位按100年一遇洪水位设计。在不考虑侧壁摩阻力时,抗浮平安系数不得小于,当计侧壁摩阻力时,抗浮平安系数不得小于。当结构抗浮不能知足要求时,应采取相应的抗浮方法,但不宜采纳消浮或底板锚杆的方法。

四.荷载及组合 荷载分类

荷载分类表 表

荷载类型 荷载名称 结构自重 覆土重 侧水、土压力 永久荷载 水浮力 设备重量 地基下沉影响力 地面超载 基本可 可 变 荷 载 其他可 变荷载 变荷载 地面超载引起的侧向土压力 人群荷载 地铁车辆荷载及其动力作用 温度变化影响 施工荷载 地震荷载 人防荷载 荷载取值 按实际重量 土容重按18~20kN/m3 施工阶段按主动侧土压力计算,使用阶段按静止侧土压力计 地下水位按取至地面计算 设备区荷载按8kPa计,当设备荷载大于8kPa时按实际荷载计 20kPa均匀活载 公共区人群荷载按4kPa计 列车荷载按列车满载条件确定 一般施工荷载按5kPa计,盾构施工荷载按70kPa计,其余按相关规定执行 地震荷载按7度地震基本烈度考虑 人防按6级人防抗力考虑 偶然荷载 注: ①设计中要求考虑的其它荷载,可依照其性质别离列入上述三类荷载中。

②表中所列荷载本节未加说明者,可按国家有关标准或依如实际情形确信。

③施工荷载包括:设备运输及吊装荷载、施工机具及人群荷载、施工堆载、相邻隧道施工的阻碍、盾构法的千斤顶顶力及压浆荷载等荷载。 荷载组合

荷载组合依照《建筑结构荷载标准》(GB50009-2001)(2006年版)、《建筑抗震设计标准》(GB50011-2001)、《轨道交通工程人民防空设计标准》(RFJ 02-2020)的规定及可能显现的最不利情形确信,组合类型如下:

(1)永久荷载的组合 (2)永久荷载+可变荷载组合 (3)永久荷载+人防荷载组合

(4)永久荷载+可变荷载+地震荷载组合 荷载组合系数见表。

荷载组合及分项系数表 表

荷载种类 组 合 1 2 3 4 五.计算方式

车站计算采纳荷载-结构模型,取车站纵向每延米为计算单元。 六.要紧工程材料及爱惜层厚度 要紧材料

车站主体结构顶板及地下一、二层墙砼:C40(P8),抗渗品级不小于,耐蚀系数不小于

车站中板及内部钢筋混凝土结构砼:C35

车站主体结构底板砼:C40(P8),抗渗品级不小于,耐蚀系数不小于

车站主体结构柱砼:C50;垫层砼:C20;钢筋:HRB33五、HPB235;钢材:Q235 钢筋混凝土主筋爱惜层厚度

顶板、底板及侧墙:外侧50mm,内侧40mm;中板、梁均为30mm;立柱为40mm

永久荷载 (静荷载+水土压力) 0 0 0 0 0 0 0 结构强度计算(基本组合) 抗裂、变形验算(标准组合) 结构强度计算(人防组合) 结构强度计算(地震组合) 可变荷载 人防荷载 地震荷载 备注 内部楼梯、站台板及钢筋混凝土墙主筋爱惜层厚度采纳30 mm 箍筋、散布钢筋及构造筋的爱惜层厚度不小于20 mm

七.计算断面及计算荷载 地质参数

结构尺寸

结构横断面各部位尺寸见下表。

车站结构尺寸表

结构尺寸 位置 顶板(mm) 700 底板(mm) 侧墙(mm) 中板(mm) 中柱(mm) 800 700 400 700×800 700×900 备 注 计算荷载

结构上作用的荷载值及不同组合时的分项系数见表。

图 计算模型简图

八.主体结构计算

断面选择

选取车站中内心程处标准断面作为代表断面进行人防检算。其他断面同理。 断面结构计算

顶板覆土,建议抗浮设计水位高程。荷载标准值计算如下: 竖向土压力:;地面活载:20kpa;底板水压力:145kpa; 中板装修荷载*24=,设备荷载:8kpa,人群荷载:4kpa; 侧向水土压力:56~216kpa 线性散布。

大体组合计算结果

弯矩图

剪力图

轴力图

标准组合计算结果

弯矩图

剪力图

轴力图

要紧构件配筋计算 顶板配筋等级M(kN*m)B(mm)边支座边跨中中支座中跨中ⅡⅡⅡⅡ8054864321201000100010001000H(mm)700700700700h0(mm)638648638648矩形截面正截面受弯承载力fy(N/mm)砼等级C300300300300404040402实配x(mm)70413610ξb0.5500.5500.5500.550x<=ξbh0As(mm)满足满足满足满足4447258023246232α1fc19.119.119.119.1ρ(%)0.640.370.330.09 As(mm)65423271453732712 顶板配筋等级Mq(kN*m)B(mm)边支座边跨中中支座中跨中顶板边支座中支座V(kN)644.9544.2Ⅱ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、Ⅳ533.5324.8292.477.871000100010001000H(mm)700700700700矩形截面纯弯裂缝宽度验算(Mq为荷载准永久组合计算内力)h0(mm)63864863864820实配As(mm)30351696220816962矩形截面正截面受弯承载力fy(N/mm)砼等级C300300300300353535352α1fc16.716.716.716.7x(mm)4011145ξb0.5500.5500.5500.550x<=ξbh0As(mm)满足满足满足满足22256368062882ρ(%)0.560.160.200.07 中板配筋等级Mq(kN*m)B(mm)边支座边跨中中支座中跨中中板边支座中支座V(kN)13798.74Ⅱ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、Ⅳ14746.2859.819.821000100010001000H(mm)400400400400矩形截面纯弯裂缝宽度验算(Mq为荷载准永久组合计算内力)h0(mm)36036036036020实配As(mm)65423271580432712矩形截面正截面受弯承载力fy(N/mm)砼等级C300300300300404040402α1fc19.119.119.119.1x(mm)80353911ξb0.5500.5500.5500.550x<=ξbh0As(mm)满足满足满足满足5075223424637162ρ(%)0.630.280.310.09 底板配筋等级Mq(kN*m)B(mm)边支座边跨中中支座中跨中底板边支座中支座V(kN)950621Ⅱ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、Ⅳ676340.1359.9101.31000100010001000H(mm)800800800800矩形截面纯弯裂缝宽度验算(Mq为荷载准永久组合计算内力)h0(mm)73874873874820侧墙配筋等级M(kN*m)B(mm)顶支座顶跨中中支座底跨中底支座ⅡⅡⅡⅡⅡ8053368362195210001000100010001000H(mm)700700700700700h0(mm)638648638648638矩形截面正截面受弯承载力fy(N/mm)砼等级C30030030030030040404040402实配x(mm)703595284ξb0.5500.5500.5500.5500.550x<=ξbh0As(mm)满足满足满足满足满足44471713741332753232α1fc19.119.119.119.119.1ρ(%)0.640.020.530.480.76 As(mm2)65422533461141036542 侧墙配筋等级Mq(kN*m)B(mm)顶支座顶跨中中支座底跨中底支座侧墙边支座中支座V(kN)1134777.5Ⅱ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、Ⅳ533.526.3416.6371.361810001000100010001000H(mm)700700700700700矩形截面纯弯裂缝宽度验算(Mq为荷载准永久组合计算内力)h0(mm)638648638648638209.人防组合验算

荷载计算

依照《轨道交通工程人民防空设计标准》,针对本站实际情形,经计算人防荷载别离为顶板70kpa,侧墙50kpa,底板60kpa。

其余荷载计算详见第八节。 断面计算内力图

弯矩图

剪力图

轴力图

配筋验算(仅验算强度)

依照标准:混凝土强度分项系数取,钢筋分项系数取。

顶板配筋等级M(kN*m)B(mm)边支座边跨中中支座中跨中顶板边支座中支座V(kN)658.1611.3ⅡⅡⅡⅡ745516572361000100010001000H(mm)700700700700h0(mm)638648638648矩形截面正截面受弯承载力fy(N/mm2)砼等级C40540540540540404040α1fc28.6528.6528.6528.65x(mm)4228322ξb0.4960.4960.4960.496x<=ξbh0As(mm2)满足满足满足满足298320082271138ρ(%)0.430.290.320.02矩形截面剪切强度验算(非集中荷载作用;fyv即fy,fyv<=360)B(mm)H(mm)h0(mm)fyv(N/mm)砼等级C1000700638364.5401000700638364.5402βcfc28.6528.65ft截面Vmax(kN)截面够?构造配?Asv/s2.314570满足构造配——2.314570满足构造配——不配筋板V(kN)10321032

中板配筋等级M(kN*m)B(mm)边支座边跨中中支座中跨中中板边支座中支座V(kN)91.0784.31ⅡⅡⅡⅡ12550100151000100010001000H(mm)400400400400h0(mm)360360360360矩形截面正截面受弯承载力fy(N/mm2)砼等级C40540540540535353535α1fc25.0525.0525.0525.05x(mm)146112ξb0.4960.4960.4960.496x<=ξbh0As(mm2)满足满足满足满足874344696101ρ(%)0.220.090.170.03矩形截面剪切强度验算(非集中荷载作用;fyv即fy,fyv<=360)B(mm)H(mm)h0(mm)fyv(N/mm)砼等级C1000400360364.5351000400360364.5352βcfc25.0525.05ft截面Vmax(kN)截面够?构造配?Asv/s2.122255满足构造配——2.122255满足构造配——不配筋板V(kN)534534

底板配筋等级M(kN*m)B(mm)边支座边跨中中支座中跨中底板边支座中支座V(kN)921.3665.3ⅡⅡⅡⅡ11025944482771000100010001000H(mm)800800800800h0(mm)738748738748矩形截面正截面受弯承载力fy(N/mm2)砼等级C40540540540540404040α1fc28.6528.6528.6528.65x(mm)54282113ξb0.4960.4960.4960.496x<=ξbh0As(mm2)满足满足满足满足382719971520923ρ(%)0.480.250.190.12矩形截面剪切强度验算(非集中荷载作用;fyv即fy,fyv<=360)B(mm)H(mm)h0(mm)fyv(N/mm)砼等级C1000800738364.5401000800738364.5402βcfc28.6528.65ft截面Vmax(kN)截面够?构造配?Asv/s2.315286满足构造配——2.315286满足构造配——不配筋板V(kN)11931193

侧墙配筋等级M(kN*m)B(mm)顶支座顶跨中中支座底跨中底支座侧墙边支座中支座V(kN)1028669.5ⅡⅡⅡⅡⅡ74593559493103110001000100010001000H(mm)700700700700700h0(mm)638648638648638矩形截面正截面受弯承载力fy(N/mm2)砼等级C4054054054054054040404040α1fc28.6528.6528.6528.6528.65x(mm)425312759ξb0.4960.4960.4960.4960.496x<=ξbh0As(mm2)满足满足满足满足满足2983357221719194184ρ(%)0.430.050.320.270.60矩形截面剪切强度验算(非集中荷载作用;fyv即fy,fyv<=360)B(mm)H(mm)h0(mm)fyv(N/mm2)砼等级C1000700638364.5401000700638364.540βcfc28.6528.65ft截面Vmax(kN)截面够?构造配?Asv/s2.314570满足构造配——2.314570满足构造配——不配筋板V(kN)10321032

十.人防门框计算

大体参数

车站端头人防门属于两相邻防护单元之间的人防隔间门,人防等效静荷载值:,人防门面积:mm2,门框上缘长度:4100mm,门框下缘长度:4100mm,门框左缘长度:4550,门框右缘长度:4550。 计算进程

1)人防荷载作用在门框上的力

=人防等效静荷载值*人防门面积=*=933KN 2)门框边缘总长

=4100+4100+4550+4550=17300mm= 3)门框边缘等效线荷载 =933/=60kn/mm

4)上门框经受集中荷载值(1m宽板带):60*1=60kn 下门框经受集中荷载值(1m宽板带):60*1=60kn 左侧门框经受集中荷载值(1m宽板带):60*1=60kn 右边门框经受集中荷载值(1m宽板带):60*1=60kn 5)上门框集中荷载作使劲臂:

下门框集中荷载作使劲臂: 左侧门框集中荷载作使劲臂: 右边门框集中荷载作使劲臂: 6)弯矩值

上门框弯矩:60*=下门框弯矩:60*= 左门框弯矩:60*= 右门框弯矩:60*=

7) 剪力值

上门框剪力:60 kn 下门框剪力:60 kn 左门框剪力:60 kn 右门框剪力:60 kn

结论

经计算,人防门框现有配筋知足结构受力要求。

十一.结论

通过几个工况的计算和配筋比较,本站主体结构截面和配筋设计采纳大体组合和标准组合的计算结果,地震和人防组合不起操纵作用;人防门框配筋知足受力要求。

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