移民小區(qū)環(huán)境綜合治理工程一期-開(kāi)州大道人行地通道-地通道結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)

PAGEPAGE3移民小區(qū)環(huán)境綜合治理工程一期-開(kāi)州大道人行地通道地通道結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)目錄98341.設(shè)計(jì)資料 2266062.設(shè)計(jì)依據(jù) 2201183.荷載計(jì)算及組合 281213.1.荷載組合分項(xiàng)系數(shù)表 2186723.2.荷載計(jì)算內(nèi)容 3132064.人行地通道計(jì)算 3195054.1.1-1斷面結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算 357404.2.2-2斷面結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算 3252204.3.3-3斷面結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算 923224.4.4-4斷面結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算 949534.5.5-5斷面結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算 14244154.6.地基換填墊層法計(jì)算 19196254.7.風(fēng)機(jī)房與主通道間鋼筋混凝土隔墻計(jì)算 26

設(shè)計(jì)資料本項(xiàng)目包含一座人行地通道，擬建開(kāi)州大道人行地通道下穿開(kāi)州大道，專供開(kāi)州中學(xué)內(nèi)部使用，南側(cè)出口位于開(kāi)州劇院西側(cè)綠化帶內(nèi)，同時(shí)利用開(kāi)州劇院西側(cè)空地，配建地面停車(chē)場(chǎng)，作為接送學(xué)生車(chē)輛臨時(shí)停放及服務(wù)周邊居民。人行地通道長(zhǎng)約96.2m，通道寬6.2m（裝飾完成后凈寬6.0m），通道高4.9m（裝飾完成后凈高4.0m）。本項(xiàng)目地通道結(jié)構(gòu)計(jì)算主要包括人行地通道結(jié)構(gòu)計(jì)算。設(shè)計(jì)依據(jù)1、《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）2、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG3362-2018)3、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-20102015年版）4、《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2012）5、《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》（GB55002-2021）6、《建筑與市政地基基礎(chǔ)通用規(guī)范》（GB55003-2021）7、《混凝土結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》（GB55008-2021）8、《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-20189、《工程結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》（GB55001-2021）10、《混凝土結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55008-2021荷載計(jì)算及組合荷載組合分項(xiàng)系數(shù)表永久荷載可變荷載偶然荷載地震荷載人防荷載基本組合構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算1.3（1.0）1.5（0）無(wú)無(wú)準(zhǔn)永久組合構(gòu)件裂縫驗(yàn)算1.00.8無(wú)無(wú)標(biāo)準(zhǔn)組合構(gòu)件變形驗(yàn)算1.01.0無(wú)無(wú)抗震偶然組合構(gòu)件強(qiáng)度驗(yàn)算1.3（1.0）0.651.4無(wú)注：括號(hào)內(nèi)數(shù)值用于荷載效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)荷載計(jì)算內(nèi)容1、地層的物理力學(xué)指標(biāo)依據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告取值。2、結(jié)構(gòu)自重：根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）進(jìn)行取值。3、土壓力：豎向荷載按全部土柱計(jì)算；水平荷載施工階段按主動(dòng)土壓力計(jì)算，使用階段按靜止土壓力計(jì)算。4、水壓力:根據(jù)地勘說(shuō)明，該處不存在地下水，可不考慮水浮力的影響。5、施工期間荷載控制要求：基坑周邊超載不得大于20kPa，施工荷載不得大于10kPa?；?m范圍內(nèi)不應(yīng)有堆載。6、地面超載：考慮車(chē)輛荷載20kPa。7、靜止側(cè)壓力系數(shù)取值：土層靜止側(cè)壓力系數(shù)取0.5。8、地震荷載：地震作用可采用地震系數(shù)法計(jì)算，也可采用擬靜力法計(jì)算。人行地通道計(jì)算1-1斷面結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算該斷面為U型斷面，結(jié)構(gòu)兩側(cè)支護(hù)采用永久樁板擋墻支護(hù)，結(jié)構(gòu)本身不受土側(cè)壓力，整體受力較小，故采用構(gòu)造配筋。2-2斷面結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算（1）恒載標(biāo)準(zhǔn)值：頂板最大埋深約2.5m。自重：結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件自動(dòng)考慮。頂板土壓力：20x2.5=50kN/m；側(cè)墻頂土側(cè)壓力：20x2.5x0.5=25kN/m；側(cè)墻底土側(cè)壓力：20x(2.5+6)x0.5=85kN/m；（2）活載標(biāo)準(zhǔn)值：地面超載20kPa。地面超載垂直壓力標(biāo)準(zhǔn)值：20kPa；地面超載水平壓力標(biāo)準(zhǔn)值：20x0.5=10kN/m；計(jì)算結(jié)果如下：基本組合彎矩基本組合剪力基本組合軸力標(biāo)準(zhǔn)組合底部節(jié)點(diǎn)反力圖標(biāo)準(zhǔn)組合變形形狀圖準(zhǔn)永久組合軸力準(zhǔn)永久組合剪力準(zhǔn)永久組合軸力斷面配筋表（內(nèi)力選取考慮剛域影響）結(jié)構(gòu)部位截面厚度(mm)截面位置基本組合內(nèi)力包絡(luò)準(zhǔn)永久組合內(nèi)力包絡(luò)計(jì)算配筋面積mm2實(shí)際配筋裂縫計(jì)算寬度(mm)裂縫控制寬度(mm)彎矩包絡(luò)（kN-m）剪力包絡(luò)（kN）軸力（kN）彎矩包絡(luò)（kN-m）剪力包絡(luò)（kN）軸力（kN）頂板400跨中245024717201751980E18@1000.17730.2支座-278337247-1962371752267E18@1000.19740.2側(cè)墻500跨中-480409-370291-E18@100-0.2支座3172603672241902601712E18@1000.14760.2底板400跨中-1270287-910210996E18@1000.10260.2支座1852412871341742101472E18@1000.17410.2注：頂板、底板按純彎計(jì)算，側(cè)墻按壓彎計(jì)算。箍筋采用E10@300X300梅花形布置。根據(jù)變形形狀圖可知頂板最大撓度為8mm＜L/600=10.3mm，滿足要求。根據(jù)底部節(jié)點(diǎn)反力圖可得最大反力為142.0kPa＜要求地基承載力fak=250kPa，滿足要求。3-3斷面結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算3-3斷面最不利工況與4-4斷面相同，故配筋同4-4斷面計(jì)算結(jié)果。4-4斷面結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算（1）恒載標(biāo)準(zhǔn)值：頂板最大埋深約4.5m。自重：結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件自動(dòng)考慮。頂板土壓力：20x4.5=90kN/m；側(cè)墻頂土側(cè)壓力：20x4.5x0.5=45kN/m；側(cè)墻底土側(cè)壓力：20x(4.5+6)x0.5=105kN/m；（2）活載標(biāo)準(zhǔn)值：地面超載20kPa。地面超載垂直壓力標(biāo)準(zhǔn)值：20kPa；地面超載水平壓力標(biāo)準(zhǔn)值：20x0.5=10kN/m；計(jì)算結(jié)果如下：基本組合彎矩基本組合剪力圖基本組合軸力圖標(biāo)準(zhǔn)組合底部節(jié)點(diǎn)反力圖標(biāo)準(zhǔn)組合變形形狀圖準(zhǔn)永久組合彎矩圖準(zhǔn)永久組合剪力圖準(zhǔn)永久組合軸力圖斷面配筋表（內(nèi)力選取考慮剛域影響）結(jié)構(gòu)部位截面厚度(mm)截面位置基本組合內(nèi)力包絡(luò)準(zhǔn)永久組合內(nèi)力包絡(luò)計(jì)算配筋面積mm2實(shí)際配筋裂縫計(jì)算寬度(mm)裂縫控制寬度(mm)彎矩包絡(luò)（kN-m）剪力包絡(luò)（kN）軸力（kN）彎矩包絡(luò)（kN-m）剪力包絡(luò)（kN）軸力（kN）頂板600跨中490032036002332531E22@150+E22@3000.17450.2支座-320520320-2313802331623E22@1500.14830.2側(cè)墻500跨中-520608-390444-E18@150-0.2支座3602915602612134121794E22@1500.19680.2底板500跨中-2830374-21002761762E22@1500.18910.2支座2803913742012802761743E22@1500.16810.2注：頂板、底板按純彎計(jì)算，側(cè)墻按壓彎計(jì)算。箍筋采用E10@300X300梅花形布置。根據(jù)變形形狀圖可知頂板最大撓度為8mm＜L/600=10.3mm，滿足要求。根據(jù)底部節(jié)點(diǎn)反力圖可得最大反力為184.6kPa＜要求地基承載力fak=250kPa，滿足要求。5-5斷面結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算（1）恒載標(biāo)準(zhǔn)值：頂板最大埋深約4.5m。自重：結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件自動(dòng)考慮。頂板土壓力：20x4.5=90kN/m；側(cè)墻頂土側(cè)壓力：20x4.5x0.5=45kN/m；側(cè)墻底土側(cè)壓力：20x(4.5+6)x0.5=105kN/m；（2）活載標(biāo)準(zhǔn)值：地面超載20kPa。地面超載垂直壓力標(biāo)準(zhǔn)值：20kPa；地面超載水平壓力標(biāo)準(zhǔn)值：20x0.5=10kN/m；計(jì)算結(jié)果如下：基本組合彎矩圖基本組合剪力圖基本組合軸力圖標(biāo)準(zhǔn)組合底部節(jié)點(diǎn)反力圖標(biāo)準(zhǔn)組合變形形狀圖準(zhǔn)永久組合彎矩圖準(zhǔn)永久組合剪力圖準(zhǔn)永久組合軸力圖斷面配筋表（內(nèi)力選取考慮剛域影響）結(jié)構(gòu)部位截面厚度(mm)截面位置基本組合內(nèi)力包絡(luò)準(zhǔn)永久組合內(nèi)力包絡(luò)實(shí)際配筋面積mm2實(shí)際配筋裂縫計(jì)算寬度(mm)裂縫控制寬度(mm)彎矩包絡(luò)（kN-m）剪力包絡(luò)（kN）軸力（kN）彎矩包絡(luò)（kN-m）剪力包絡(luò)（kN）軸力（kN）頂板600跨中470029134002142422E22@150+E22@3000.18730.2支座-402536291-2933902142057E25@1500.16370.2側(cè)墻左500跨中-1860280-1360206937E20@1500.16860.2支座1933052381412271871027E25@1500.09900.2側(cè)墻右500跨中450591350432-E18@150-0.2支座-330316566-2402344121589E25@1500.14030.2底板500跨中-239035320@1500.18090.2支座3073623532232662631919E25@1500.18970.2注：頂板、底板按純彎計(jì)算，側(cè)墻按壓彎計(jì)算。箍筋采用E10@300X300梅花形布置。根據(jù)變形形狀圖可知頂板最大撓度為8mm＜L/600=10.3mm，滿足要求。根據(jù)底部節(jié)點(diǎn)反力圖可得最大反力為186.9kPa＜要求地基承載力fak=250kPa，滿足要求。地基換填墊層法計(jì)算1.1地基處理方法：換填墊層法1.2基礎(chǔ)參數(shù)： 基礎(chǔ)類(lèi)型：條形基礎(chǔ) 基礎(chǔ)寬度B：7.20m 基礎(chǔ)覆土容重：20.00kN/m31.3荷載效應(yīng)組合： 標(biāo)準(zhǔn)組合軸力Fk：600kN/m 標(biāo)準(zhǔn)組合彎矩M：0kN·m/m 準(zhǔn)永久組合軸力F：500kN/m1.4墊層參數(shù)： 墊層厚度：1.50m 頂面寬度B1：7.20m 底面寬度B2：7.20m 承載力特征值：250.00kPa 壓縮模量：20.00MPa 計(jì)算附加壓力用墊層壓力擴(kuò)散角：0.00° 尺寸驗(yàn)算用壓力擴(kuò)散角：20.00°1.5地基處理設(shè)計(jì)依據(jù) 《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》 （JGJ79-2012） 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB50007-2011）1.6土層參數(shù): 天然地面標(biāo)高：0.00m 水位標(biāo)高：-30.00m 基底標(biāo)高：-10.00m土層參數(shù)表格層號(hào)土層名稱厚度m容重kN/m3壓縮模量MPa承載力kPad1填土10.0020.005.00100.001.002碎石1.5027.0020.00250.001.003填土10.0020.005.00120.001.004中風(fēng)化巖20.0025.00400.001400.001.00注:表中承載力指天然地基承載力特征值(kPa)、d基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)（2）墊層地基承載力驗(yàn)算 經(jīng)處理后的地基，當(dāng)考慮基礎(chǔ)寬度和深度對(duì)地基承載力特征值進(jìn)行修正時(shí)，一般寬度不作修正，即基礎(chǔ)寬度的地基承載力修正系數(shù)取零，基礎(chǔ)深度的地基承載力修正系數(shù)取1.0。經(jīng)深度修正后復(fù)合地基承載力特征值fa為 fa=fspk+0(d-0.50) 上式中0為自天然地面以下深度10.00m范圍內(nèi)天然土層的加權(quán)平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 0=EQ\F(∑gihi,∑hi)=EQ\F(20.00×10.00,10.00)=20.00kN/m3 基礎(chǔ)埋深，d=10.00m fspk為墊層的地基承載力特征值，fspk=250.00(kPa) fa=250.00+20.00×(10.00-0.50)=440.00kPa 軸心荷載作用時(shí) Gk=GAd=20.00×1.00×7.20×10.00=1440.00kN EQpk=\F(Fk+Gk,A)EQ=\F(600.00+1440.00,7.20)=283.33kPa pk<=fa,滿足要求 偏心荷載作用時(shí) EQpkmin=\F(Fk+Gk,A)-\F(Mk,W)EQ=\F(600.00+1440.00,7.20)-\F(0.00,8.64)=283.33kPa pkmin>0,滿足要求 EQpkmax=\F(Fk+Gk,A)+\F(Mk,W)=283.33kPa pkmax<=1.2fa,=1.2×440.00=528.00kPa滿足要求（3）墊層底面處地基承載力驗(yàn)算基礎(chǔ)底面的附加壓力 基礎(chǔ)底面平均壓力為： pk=283.33kPa 基礎(chǔ)底面自重壓力為： pc=0×d=20.00×10.00=200.00kPa 基礎(chǔ)底面的附加壓力為： p0=pk-pc=283.33-200.00=83.33kPa計(jì)算墊層底面處的附加壓力 由《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》式5.2.7-2，得 pz=EQ\F(b(pk-pc),(b+2ztanq)) =EQ\F(7.20×(283.33-200.00),(7.20+2×1.50×tan0.00°)) =EQ\F(600.00,7.20) =83.33kPa計(jì)算墊層底面處的自重壓力 pcz=0d 上式中0為自天然地面以下深度11.50m范圍內(nèi)天然土層的加權(quán)平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 0=EQ\F(∑gihi,∑hi)=EQ\F(20.00×10.00+27.00×1.50,10.00+1.50)=20.91kN/m3 pcz=20.91×11.50=240.50kPa墊層底面處經(jīng)深度修正后復(fù)合地基承載力特征值faz為 faz=fspk+0(d-0.50) 墊層底面處埋深，d=11.50m faz=120.00+20.91×(11.50-0.50)=350.04kPa pz+pcz=83.33+240.50=323.83kPa<=faz=350.04kPa 墊層底面處承載力滿足要求!（4）墊層尺寸驗(yàn)算按照構(gòu)造要求驗(yàn)算墊層頂面寬度 基礎(chǔ)寬度B=7.20m 頂面寬度B1=7.20m (B1-B)/2<300mm,不滿足構(gòu)造要求：墊層頂面寬度超出基礎(chǔ)底邊寬度不小于300mm。按應(yīng)力擴(kuò)散角驗(yàn)算墊層底面寬度 底面寬度B2=7.20m 基底壓應(yīng)力傳遞到墊層底面處的應(yīng)力分布寬度B+2ztan=7.20+2×1.50×tan20.00°=8.29m 墊層底面寬度B2<B+2ztan,墊層底面不滿足應(yīng)力擴(kuò)散要求!（5）下臥土層承載力驗(yàn)算基礎(chǔ)底面的附加壓力 基礎(chǔ)底面平均壓力為： pk=283.33kPa 基礎(chǔ)底面自重壓力為： pc=0×d=20.91×10.00=209.13kPa 基礎(chǔ)底面的附加壓力為： p0=pk-pc=283.33-209.13=74.20kPa第4層土承載力驗(yàn)算： 計(jì)算基底下11.50m處的附加壓力 b=B/2=3.60,EQ\F(a,b)>10,EQ\F(z,b)=\F(11.50,3.60)=3.19,由《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）表K.0.1-1可得附加應(yīng)力系數(shù)，=0.094 pz=4p0=4×0.094×74.20=27.80kPa 計(jì)算基底下11.50m處的自重壓力 pcz=0d 上式中0為自天然地面以下深度21.50m范圍內(nèi)天然土層的加權(quán)平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 0=EQ\F(∑gihi,∑hi)=EQ\F(20.00×10.00+27.00×1.50+20.00×10.00,10.00+1.50+10.00)=20.49kN/m3 pcz=20.49×21.50=440.50kPa 計(jì)算基底下11.50m處的經(jīng)深度修正后地基承載力特征值 fa=fak+d0(d-0.50) =1400.00+1.00×20.49×(21.50-0.50) =1830.26kPa pz+pcz=27.80+440.50=468.30kPa<=fa=1830.26kPa 第4層土承載力滿足要求（6）變形計(jì)算計(jì)算基礎(chǔ)底面的附加壓力 荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合時(shí)基礎(chǔ)底面平均壓力為： Gk=GAd=20.00×1.00×7.20×10.00=1440.00kN EQpk=\F(F+Gk,A)EQ=\F(500.00+1440.00,7.20)=269.44kPa 基礎(chǔ)底面自重壓力為： pc=0×d=20.91×10.00=209.13kPa 基礎(chǔ)底面的附加壓力為： p0=pk-pc=269.44-209.13=60.31kPa確定z 按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）表5.3.7： 由b=7.20m 得z=0.80m確定沉降計(jì)算深度 沉降計(jì)算深度按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》式5.3.7由程序自動(dòng)確定 zn=9.50m計(jì)算分層沉降量 根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）表K.0.1-2可得到平均附加應(yīng)力系數(shù)，計(jì)算的分層沉降值見(jiàn)下表： 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）的分層總和法沉降計(jì)算表z(m)l1/b1z/b1zzii-zi-1i-1Esi(MPa)si=p0(zii-zi-1i-1)/Esi∑si(mm)010.0004×0.25=1.0001.5010.00.424×0.2483=0.99331.48991.489920.004.494.4938.7010.02.424×0.1890=0.75626.57875.08885.0061.3965.8789.5010.02.644×0.1827=0.73106.94440.36575.004.4170.289上表中l(wèi)1=L/2=0.50m,b1=B/2=3.60m z=9.50m范圍內(nèi)的計(jì)算沉降量∑s=70.29mm,z=8.70m至9.50m(z為0.80m),土層計(jì)算沉降量s'n=mm≤0.025∑s'i=0.025×70.29=1.76mm，滿足要求。確定沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù) 由沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值Es可從《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》表7.1.8查得Es=EQ\F(∑Ai,∑\F(Ai,Esi)) Ai=p0(zii-zi-1i-1) 式中Ai為第i層土附加應(yīng)力系數(shù)沿土層厚度的積分值 ∑Ai=p0×6.94=6.94p0 EQ∑\F(Ai,Esi)=p0×(EQ\F(1.490,20.00)+EQ\F(5.089,5.00)+EQ\F(0.366,5.00)) =p0×(0.07+1.02+0.07) =1.17p0 Es