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大連市地鐵2號線某車站的結(jié)構(gòu)設(shè)計目錄TOC\o"1-3"\h\u9239摘要 III14892第1章緒論 1245681.1地鐵發(fā)展現(xiàn)狀 1306181.2本次設(shè)計主要內(nèi)容 1123121.3站址環(huán)境 131006第2章車站建筑設(shè)計 2134282.1建筑設(shè)計概述 2136752.1.1設(shè)計范圍 2304762.1.2設(shè)計原則 231442.2車站規(guī)模計算 218362.2.1車站預(yù)測客流量 2194332.2.2站臺有效長度計算 2281342.2.3樓梯與自動扶梯寬度計算與驗算 3179222.2.4站臺寬度計算 45987第3章車站圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計 567413.1設(shè)計范圍 5244923.2連續(xù)墻支護 5191523.2.1連續(xù)墻支護圖示 599503.2.2連續(xù)墻支護基本信息 534423.2.3連續(xù)墻計算相關(guān)信息及參數(shù) 6122673.3理正連續(xù)墻結(jié)構(gòu)計算結(jié)果 6129483.3.1各工況內(nèi)力圖 6261853.3.2內(nèi)力位移包絡(luò)圖 11272143.3.3地表沉降圖 11190123.3.4冠梁選筋結(jié)果 12189463.4截面計算 122143.4.1鋼筋截面參數(shù) 12151993.4.2內(nèi)力取值及計算 12110473.5整體穩(wěn)定驗算 1321333.5.1計算簡圖及滑裂面數(shù)據(jù) 1328553.4.2抗傾覆穩(wěn)定性驗算 1350733.4.3抗隆起驗算 15260793.4.4嵌固段基坑內(nèi)側(cè)土反力驗算 153392第4章車站主體結(jié)構(gòu)設(shè)計 17228944.1主體結(jié)構(gòu)設(shè)計概述 1774554.1.1設(shè)計范圍 17194074.1.2設(shè)計依據(jù) 17151444.1.3土層參數(shù) 172114.2荷載計算 1789294.2.1荷載設(shè)計方法 1763954.2.2結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計值 18167844.3結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 2020704.3.1基本組合內(nèi)力圖 2143254.3.2準永久組合內(nèi)力圖 22188904.3.3內(nèi)力匯總 24112214.4構(gòu)件配筋計算 2529334.4.1頂板配筋計算 2560164.4.2中板配筋計算 26322664.4.3底板配筋計算 28184594.4.4側(cè)墻配筋計算 29224804.4.5中柱配筋計算 30271744.4.6選筋結(jié)果 3233804.5車站抗浮驗算 3231367參考文獻 33摘要隨著現(xiàn)代科學(xué)逐漸進步,城市發(fā)展愈加迅速,城市交通存在的問題日益凸顯,為了緩解城市交通壓力,減少道路擁堵問題,我國目前大力發(fā)展以地鐵為中心的地下交通。相比于傳統(tǒng)交通運輸方式,地鐵具有速度快、準點率高、運輸量大、能耗低、污染少等優(yōu)點,發(fā)展地鐵交通是解決城市交通問題的絕佳的方式。地鐵主要由線路、列車及車站三大部分組成,其中車站是人流相對集中的重要交通建筑,從站臺形式上看車站可分為三類:①側(cè)式站臺②島式站臺③混合式站臺。由于側(cè)式站臺會使乘客換乘困難,且在工況復(fù)雜的城市地下缺乏靈活性,而島式站臺具有占地小、利用率高、管理方便、乘客換乘方便等優(yōu)點,因此現(xiàn)在大多采用島式站臺。作為一名城市地下空間工程的學(xué)生,應(yīng)該學(xué)會獨立進行地鐵車站的建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計。本次設(shè)計主要步驟如下:(1)基礎(chǔ)資料分析:車站周邊環(huán)境、建筑、地質(zhì)、盾構(gòu)施工籌劃、總體設(shè)計院制定的技術(shù)要求和原則、相關(guān)專業(yè)的提資資料(2)制定總體結(jié)構(gòu)方案:施工方法及工況設(shè)定、墻體形式(3)基坑工程設(shè)計:環(huán)境保護等級及安全性等級、基坑方案設(shè)計、基坑詳細設(shè)計、編制設(shè)計文件(說明、圖紙、計算書)(4)主體結(jié)構(gòu)設(shè)計:擬定結(jié)構(gòu)尺寸、重要性等級、耐久性要求、縫的設(shè)置、確定分析模型及結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)配筋、編制設(shè)計文件(說明、圖紙、計算書)(5)防水設(shè)計:設(shè)計原則及防水等級、全包或半包、標準段、誘導(dǎo)縫處、施工縫處關(guān)鍵詞:地鐵車站;建筑設(shè)計;
緒論地鐵發(fā)展現(xiàn)狀世界上第一條地鐵于1863年誕生于英國首都倫敦。19世紀末,相繼有芝加哥、布達佩斯、格拉斯哥、維也納和巴黎5座城市修建地鐵。20世紀上半葉,柏林、紐約、東京、莫斯科等12座城市也先后修建地鐵。中國于1965年開始修建北京地下鐵道,天津和上海也分別于70年代初和80年代初開始修建地鐵。雖然中國地鐵起步較晚,但在后來居上,如今的中國已經(jīng)擁有3000多公里的地鐵里程,比歐洲所有國家加起來還要多,儼然成為了一個交通大國。中國人口眾多,當前中國有很多大城市為了改善城市交通問題,都紛紛策劃修建大、中運量的地鐵或輕軌交通項目。近10多年來已有20多座城市包括北京、上海、廣州、南京、重慶、大連、鞍山、青島、武漢、天津、成都、長春、深圳、沈陽、蘇州、杭州、蘭州、昆明、西安和濟南等都編制了本地的各大城市對市內(nèi)繁忙的客運通道上建設(shè)軌道交通已形成普遍的認識。截止2020年,中國地鐵里程排名前五的城市分別為:上海、北京、廣州、深圳、武漢,其中排名第一的上海地鐵全長705公里。本次設(shè)計主要內(nèi)容本次設(shè)計為大連市地鐵2號線虹錦路車站的設(shè)計,建筑設(shè)計包括基本計算:預(yù)測客流、車站有效長度、樓梯與自動扶梯計算、疏散時間計算、站臺寬度計算、售票設(shè)施計算等;圖紙繪制:站臺、站廳、縱剖圖、橫剖圖、總平面布置圖等。結(jié)構(gòu)設(shè)計包括圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計及圖紙繪制、車站主體結(jié)構(gòu)設(shè)計及圖紙繪制等。站址環(huán)境虹錦路車站位于小辛寨子境內(nèi)的張前路東側(cè),緊靠虹錦路南側(cè),石門山北坡。此處地勢起伏較大,填挖方基本平衡,車輛段范圍內(nèi)拆遷較小,且與大連市規(guī)劃干擾較小。車輛段高程基本與規(guī)劃明珠路高程相等,有利于段內(nèi)道路的引出。車輛段位于一期工程線路虹錦路站附近,出入段作業(yè)和車站的折返作業(yè)無干擾;收發(fā)車空車運用距離較短,運營效率高。圖1-1大連市地鐵2號線虹錦路車站站址環(huán)境圖
車站建筑設(shè)計2.1建筑設(shè)計概述2.1.1設(shè)計范圍本章節(jié)設(shè)計范圍包括相關(guān)參數(shù)確定車站總平面設(shè)計、站廳層及站臺層公共區(qū)域布置等。2.1.2設(shè)計原則(1)合理組織人流路線,劃分功能分區(qū):①乘客與站內(nèi)人員路線分開;②進、出站客流要盡量避免交叉和相互干擾;③乘客購票、問訊及使用公用設(shè)施時,均不應(yīng)妨礙客流通行;④換乘客流與進、出站客流路線分開;⑤當?shù)罔F與城市建筑物合建時,地鐵客流應(yīng)自成體系。(2)車站宜設(shè)在直線段上;(3)車站公用區(qū)應(yīng)劃分為付費區(qū)與非付費區(qū);(4)無障礙通行。2.2車站規(guī)模計算2.2.1車站預(yù)測客流量虹錦路遠期高峰客流見表2.2.1-1表2.2.1-1虹錦路遠期高峰小時預(yù)測客流量表預(yù)測客流(人次/小時)上行下行超高峰系數(shù)上車人數(shù)下車人數(shù)上車人數(shù)下車人數(shù)270471250816331650112561.4上車設(shè)計流量為:(12508+1650)*1.4=19821.2下車設(shè)計流量為:(1633+11256)*1.4=18044.62.2.2站臺有效長度計算(1)站臺有效長度按下式計算:l式中l(wèi)——(m);s——所用車型的車輛全長n——遠期車輛編組δ——列車停車誤差本線采用A型電動期列車均為5倆編組。采用屏蔽門系統(tǒng),則l=sn+δ2.2.3樓梯與自動扶梯寬度計算與驗算(1)自動扶梯臺數(shù)按出站客流走扶梯的,自動扶梯可按如下公式計算:n式中N上——預(yù)測的上行與下行的出站客流量(人K——超高峰小時系數(shù),取1.4n1——每小時輸送客流的能力,取η——自動扶梯的利用率,取0.9則n=N(2)樓梯寬度按客流進站走樓梯,樓梯寬度m可按下式計算:m式中N下——預(yù)測的上行與下行的出站客流量(人K——超高峰小時系數(shù),取1.4n2——每小時輸送客流的能力,取η——自動扶梯的利用率,取0.9則m=N(3)樓梯寬度安全疏散時間驗算事故疏散時間可按如下公式計算:T=1+式中M——列車乘客總量(人),在一列車的上行或下行中取大者N——站臺候車乘客(上行+下行)與車站管理人員總量(人)n1——每小時輸送客流的能力,取n3——樓梯上行單向通過能力,取則T=1+車站樓梯、自動扶梯的數(shù)量及布置滿足緊急疏散要求。2.2.4站臺寬度計算本站臺為島式站臺。(1)站臺寬度計算島式站臺寬度可按如下公式計算:B=2b+nc+d式中B——島式站臺寬度(m)b——側(cè)站臺寬度(m)n——站臺橫斷面的立柱數(shù)量c——柱寬d——樓梯與自動扶梯寬(m)計算實際值不小于8m。(2)側(cè)站臺寬度計算側(cè)站臺寬度可按如下公式計算:b=Q上·則b1=Q上車站站臺寬度為:B=2b+nc+d=
車站圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1設(shè)計范圍本章節(jié)使用理正深基坑軟件進行虹錦路車站圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算及驗算,計算完成后使用cad繪制圍護結(jié)構(gòu)平面布置圖。3.2連續(xù)墻支護3.2.1連續(xù)墻支護圖示圖3-1連續(xù)墻支護示意圖3.2.2連續(xù)墻支護基本信息(1)規(guī)范與規(guī)程:《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012(2)內(nèi)力計算方法采用增量法,支護結(jié)構(gòu)安全等級為一級,支護結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.1(3)基坑深度h=12.070m,嵌固深度為9.700m,墻頂距地表1.800m(4)連續(xù)墻類型:鋼筋混凝土墻,墻厚為1.0m,混凝土采用C40強度的混凝土(5)冠梁寬度為1.0m,冠梁高度為1.0m,水平側(cè)向剛度為4814.813MN/m3.2.3連續(xù)墻計算相關(guān)信息及參數(shù)使用理正深基坑軟件采用瑞典條分法計算圍護整體穩(wěn)定,計算時內(nèi)力采用有效內(nèi)力法確定,計算時考慮內(nèi)支撐、考慮空隙水壓力、考慮結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定,條分法中的土條寬度為0.4m,剛度折減系數(shù)K=0.85。表3.2.3-1連續(xù)墻支護附加水平力信息表水平力作用類型水平力值作用深度是否參與是否參與序號(kN)(m)傾覆穩(wěn)定整體穩(wěn)定1開挖后10.0002.500√√2開挖后10.0005.000√√3開挖后10.0008.000√√4開挖后10.00011.000√√5開挖后10.00013.000√√表3.2.3-2土層參數(shù)層號土類名稱層厚重度黏聚力內(nèi)摩擦角與錨固體摩計算方法m,c,K值(m)(kN/m3)(kPa)(度)擦阻力(kPa)1雜填土1.4016.515.0015.0040.0m法4.502素填土2.9020.215.0015.0025.0m法4.503粘性土6.3020.360.0018.0035.0m法10.684粉土5.9020.815.0021.0060.0m法8.225粉土7.8018.56.0030.0050.0m法15.606粉砂6.7020.85.0036.0050.0m法22.827細砂7.2020.30.0038.00120.0m法0.18圍護結(jié)構(gòu)設(shè)置三道內(nèi)撐豎向間距分別為2.3m、4m、4.5m,水平間距均為3m,材料抗力為2084.94KN,調(diào)整系數(shù)為0.8。施工時超挖深度為0.5m,各工況如下:開挖,深度2.8m;2.加第一道內(nèi)撐;3.開挖至5.8m;4.加第二道內(nèi)撐;5.開挖至10.3m;6.加第三道內(nèi)撐;7.開挖至12.07m;8.在坑底加鋼性鉸;9.施作底板結(jié)構(gòu),拆除第三道內(nèi)撐;10.施工側(cè)墻至中板,拆除第二道內(nèi)撐,施作側(cè)墻及頂板結(jié)構(gòu);11.拆除第一道內(nèi)撐。3.3理正連續(xù)墻結(jié)構(gòu)計算結(jié)果3.3.1各工況內(nèi)力圖施工工況1至11的內(nèi)力位移包絡(luò)圖如下:圖3-2工況1內(nèi)力位移圖圖3-3工況2內(nèi)力位移圖圖3-4工況3內(nèi)力位移圖
圖3-5工況4內(nèi)力位移圖圖3-6工況5內(nèi)力位移圖圖3-7工況6內(nèi)力位移圖
圖3-8工況7內(nèi)力位移圖圖3-9工況8內(nèi)力位移圖圖3-10工況9內(nèi)力位移圖圖3-11工況10內(nèi)力位移圖圖3-12工況11內(nèi)力位移包絡(luò)圖
3.3.2內(nèi)力位移包絡(luò)圖圖3-13內(nèi)力位移包絡(luò)圖3.3.3地表沉降圖圖3-14地表沉降圖
3.3.4冠梁選筋結(jié)果圖3-15冠梁配筋示意圖選用鋼筋類型為HPB300,As1及As2選用兩根直徑為16的鋼筋,As3選用直徑為16、中心距2的鋼筋。3.4截面計算3.4.1鋼筋截面參數(shù)墻體均勻配筋,混凝土保護層為50mm,墻縱筋選用HRB400鋼筋,彎矩折減系數(shù)為0.85,剪力折減系數(shù)為1.0,彎矩折減系數(shù)為1.25,配筋分為11.58m及8.39m兩段。3.4.2內(nèi)力取值及計算相關(guān)內(nèi)力取值見下表:表3.4.2-1內(nèi)力取值表段內(nèi)力類型彈性法經(jīng)典法內(nèi)力內(nèi)力號計算值計算值設(shè)計值實用值1基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩(kN.m)499.26112.83583.51583.51基坑外側(cè)最大彎矩(kN.m)19.860.4523.2123.21最大剪力(kN)138.4293.92190.33190.332基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩(kN.m)391.4810.27457.54457.54基坑外側(cè)最大彎矩(kN.m)187.26120.70218.86218.86最大剪力(kN)158.0182.29217.26217.26
選筋及截面計算結(jié)果如下表:表3.4.2-2鋼筋實配面積及配筋表段選筋類型級別鋼筋實配[計算]面積號實配值(mm2/m)基坑內(nèi)側(cè)縱筋HRB400E25@2002454[2138]1基坑外側(cè)縱筋HRB400E25@2002454[2138]水平筋HRB400E12@200565拉結(jié)筋HPB300d6@100283基坑內(nèi)側(cè)縱筋HRB400E25@2002454[2138]2基坑外側(cè)縱筋HRB400E25@2002454[2138]水平筋HRB400E12@200565拉結(jié)筋HPB300d6@1002833.5整體穩(wěn)定驗算3.5.1計算簡圖及滑裂面數(shù)據(jù)圖3-16整體穩(wěn)定驗算簡圖圓弧半徑為22.880,圓心坐標(-3.872,12.655),整體穩(wěn)定安全系數(shù)Ks=2.807>1.35,滿足規(guī)范要求。3.4.2抗傾覆穩(wěn)定性驗算抗傾覆(對支護底取矩)穩(wěn)定性可按下式驗算:KMp——被動土壓力、支點力及附加水平力對樁底的抗傾覆彎矩,對于內(nèi)支撐支點力由內(nèi)支撐抗壓力決定;對于錨桿或錨索,支點力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值。Ma——主動土壓力和附加水平力對樁底的傾覆彎矩。工況1:Kov工況2:Kov工況3:Kov工況4:Kov工況5:Kov工況6:Kov工況7:Kov工況8:已存在剛性鉸,此后工況均不計算抗傾覆。抗傾覆(踢腳破壞)穩(wěn)定性可按下式驗算:K∑MEp——被動區(qū)抗傾覆作用力矩總和(包含原點下附加水平力)(kN.m);∑MEa——主動區(qū)傾覆作用力矩總和(包含原點下附加水平力)(kN.m); Kt——帶支撐樁、墻式支護抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù),取Ka≥0.000。工況1:無需計算。工況2:Kt工況3:Kt工況4:Kt工況5:Kt工況6:Kt工況7:Kt工況8:已存在剛性鉸,此后工況均不進行抗傾覆穩(wěn)定性驗算。3.4.3抗隆起驗算圖3-17抗隆起驗算簡圖抗隆起穩(wěn)定性可按下式計算:K其中,Nq=支護底部,驗算抗隆起:Ks=(19.550×9.700×18.401+6.000×30.140)/(19.742×(12.070+9.700)+0.000)=8.540≥1.800,抗隆起穩(wěn)定性滿足。深度24.300處,驗算抗隆起:Ks=(19.333×12.230×37.753+5.000×50.585)/(19.613×(12.070+12.230)+0.000)=19.260≥1.800,抗隆起穩(wěn)定性滿足。深度31.000處,驗算抗隆起。Ks=29.855≥1.800,抗隆起穩(wěn)定性滿足。3.4.4嵌固段基坑內(nèi)側(cè)土反力驗算工況1:Ps=1597.698≤Ep=10583.859,土反力滿足要求。工況2:Ps=1595.601≤Ep=10583.859,土反力滿足要求。工況3:Ps=1397.576≤Ep=7837.827,土反力滿足要求。工況4:Ps=1388.817≤Ep=7837.827,土反力滿足要求。工況5:Ps=1241.569≤Ep=4068.028,土反力滿足要求。工況6:Ps=1235.118≤Ep=4068.028,土反力滿足要求。工況7:Ps=1168.609≤Ep=2962.489,土反力滿足要求。工況8:Ps=1168.609≤Ep=2962.489,土反力滿足要求。工況9:Ps=1155.635≤Ep=2962.489,土反力滿足要求。工況10:Ps=1139.661≤Ep=2962.489,土反力滿足要求。工況11:Ps=1133.518≤Ep=2962.489,土反力滿足要求。式中Ps——作用在擋土構(gòu)件嵌固段上的基坑內(nèi)側(cè)土反力合力(kN); Ep——為作用在擋土構(gòu)件嵌固段上的被動土壓力合力(kN)。
第4章車站主體結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1主體結(jié)構(gòu)設(shè)計概述4.1.1設(shè)計范圍本章節(jié)設(shè)計內(nèi)容包括車站主體結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)力計算與選筋,即車站頂板、中板、底板、側(cè)墻、中柱的內(nèi)力取值計算與最終選筋。4.1.2設(shè)計依據(jù)本章節(jié)設(shè)計主要參考以下規(guī)范:(1)《地鐵設(shè)計規(guī)范》(GB50157-2013);(2)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012);(3)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010);(4)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017-2003);(5)《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》(GB50476-2008);4.1.3土層參數(shù)本章節(jié)涉及的土層相關(guān)參數(shù)詳見下表,地下水位距地表9.2m。表4.1.3-1主體結(jié)構(gòu)設(shè)計涉及土層及相關(guān)參數(shù)表土的種類重度γi(kN/m3)厚度h(m)內(nèi)摩擦角φ(°)粘聚力C(kPa)靜止土壓力系數(shù)雜填土16.51.415.0015.000.86素填土20.22.915.0015.000.74黏土20.36.318.0060.000.47粉質(zhì)粘土20.85.921.0015.000.474.2荷載計算4.2.1荷載設(shè)計方法(1)永久荷載a.自重按實際重量計算,混凝土容重為25kN/m3;b.覆土壓力按實際覆土深度、物理力學(xué)參數(shù)及地下水位情況計算,土體重度取20kN/m3;c.浮力按設(shè)防水位進行計算;d.設(shè)備區(qū)樓面荷載按8kPa計算,超過8kPa按設(shè)備實際重量及其運輸路線計算。(2)可變荷載a.地面超載等效為均布荷載計算,標準段20kPa,施工階段端頭井35kPa,并不計動力作用的影響;b.人群荷載按4kPa計算;c.樓板施工荷載按8kPa計算,超過8kPa按實際荷載計算。土容重加權(quán)平均值為:γ土的內(nèi)摩擦角加權(quán)平均值為:φ靜止土壓力系數(shù)為:K本次設(shè)計按照設(shè)計要求,主要包括豎向荷載和側(cè)向荷載。根據(jù)規(guī)范要求,計算結(jié)構(gòu)在承載能力極限狀態(tài)下的荷載用于進行結(jié)構(gòu)的配筋,在計算中,以縱向1m為單位長度進行計算。4.2.2結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計值(1)頂板荷載計算計算頂板荷載時,需要考慮頂板以上覆土層荷載、地面超載以及結(jié)構(gòu)自重,其中頂板設(shè)置表層防水層,取為2.0KN/㎡。地面超載取值:q覆土層荷載:q頂板結(jié)構(gòu)自重:q則:q(2)中板荷載計算計算中板荷載時,需要考慮站廳層設(shè)備荷載、人群荷載及結(jié)構(gòu)自重。人群荷載取值:q設(shè)備荷載取值:q中板結(jié)構(gòu)自重:q則:q(3)底板荷載計算計算底板所受荷載時,除了計算站臺層設(shè)備荷載、人群荷載、車輛荷載及結(jié)構(gòu)自重,還受到上部傳遞來的荷載,底部水浮力。底板自重:q底板底層所受荷載為:q地下9.2m以下含有地下水,水浮力為:q(4)側(cè)向荷載計算各層板側(cè)向主要受到側(cè)向土壓力,側(cè)向水壓力,以及地面荷載。側(cè)向土壓力可按照如下公式計算:e式中ei—朗肯土壓力強度(kPa);q—地面超載;則頂板側(cè)向土壓力:e中板側(cè)向土壓力:e底板側(cè)向土壓力:e求側(cè)向水壓力可按下列公式計算:e式中ψ—折減系數(shù),取0.7;γw—地下水重度。頂板和中板在地下水位以上,則:;;底板側(cè)向水壓力:e作用于側(cè)墻的荷載為:q式中e側(cè)t頂板側(cè)向荷載:q中板側(cè)向荷載:q底板側(cè)向荷載:q圖4-1結(jié)構(gòu)所受荷載示意圖4.3結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算本章節(jié)計算采用sap2000對結(jié)構(gòu)進行內(nèi)力分析,在sap2000中構(gòu)建模型后設(shè)置結(jié)構(gòu)參數(shù)與荷載組合,最后分析結(jié)果,得各組合內(nèi)力圖如下。
4.3.1基本組合內(nèi)力圖圖4-2主體結(jié)構(gòu)基本組合軸力圖圖4-3主體結(jié)構(gòu)基本組合剪力圖
圖4-4主體結(jié)構(gòu)基本組合彎矩圖4.3.2準永久組合內(nèi)力圖圖4-5主體結(jié)構(gòu)準永久組合軸力圖
圖4-6主體結(jié)構(gòu)準永久組合剪力圖圖4-7主體結(jié)構(gòu)準永久組合彎矩圖
4.3.3內(nèi)力匯總主體結(jié)構(gòu)基本組合內(nèi)力匯總見下表:表4.3.3-1主體結(jié)構(gòu)基本組合內(nèi)力表基本組合軸力剪力彎矩頂板-205.56-651.97-171.73-205.56-72.97485.2-205.56506.03-271.88中板-769.58-141.14-180.27-769.5813.5069.62-769.58168.13-242.62底板-906.82992.12833.89-906.8276.98-569.39-906.82-838.17936.19中柱-785.47526.23476.64側(cè)墻-848.62-189.14-383.91-911.76-904.51935.5主體結(jié)構(gòu)準永久組合內(nèi)力匯總見下表:準永久組合軸力剪力彎矩頂板-135.81-421.01-497.35-135.81-46.59313.12-135.81327.83-178.23中板-520.32-91.73-117.76-520.329.3145.18-520.32110.35160.76底板-609.05645.22673.06-609.0547.34-367.59-609.05-550.53625.54中柱-513.13354.76321.62側(cè)墻555.66-126.48-259.73-598.18-607.73625.1表4.3.3-2主體結(jié)構(gòu)準永久組合內(nèi)力表
4.4構(gòu)件配筋計算4.4.1頂板配筋計算(1)設(shè)計要求結(jié)構(gòu)安全等級:一級;重要性系數(shù):γo=1.1;混凝土強度等級:C35;鋼筋等級:HRB400;彎矩設(shè)計值:M=271.88(KN-m);矩形截面寬度:b=1000(mm);矩形截面高度:h=1200(mm);受壓As'保護層厚度a':a'=45(mm);受拉As保護層厚度a:a=35(mm)(2)設(shè)計參數(shù)根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010);混凝土C35軸心抗壓強度設(shè)計值:fc=16.7(N/mm2);混凝土C35軸心抗拉強度設(shè)計值:ft=1.57(N/mm2);受壓鋼筋HRB400抗壓強度設(shè)計值:fy'=360(N/mm2);受拉鋼筋HRB400抗拉強度設(shè)計值:fy=360(N/mm2);構(gòu)件截面上的受剪承載力設(shè)計值:V=651.97(KN);構(gòu)件截面上的軸力設(shè)計值:N=205.56(KN)(3)計算過程截面有效高度:h0=h-a=1165判斷截面類型:相對界限受壓區(qū)高度:ξb=0.518M鋼筋面積計算:受壓區(qū)鋼筋面積計算:As'=5000.00(mm2)受拉區(qū)鋼筋面積計算:As裂縫驗算及鋼筋選配準永久組合彎矩值Mq=497.35KN.m1、受拉鋼筋選配根據(jù)設(shè)計要求,最大裂縫Wmax=0.2mm。表4.4.1-1頂板受拉鋼筋選筋表D(mm)Asi(mm*mm)U(%)需配根數(shù)最大裂縫寬度(mm)162210.560.1811D160.16182289.060.199D180.1577202198.000.187D200.1878222279.640.196D220.1826252453.130.205D250.1626282461.760.214D280.1749323215.360.274D320.08222、受壓鋼筋選配表4.4.1-2頂板受壓鋼筋選筋表D(mm)Asi(mm*mm)U(%)需配根數(shù)165026.550.4225D16185089.380.4220D18205026.550.4216D20225321.860.4414D22255399.610.4511D25285541.770.469D28325629.730.477D32僅配置箍筋驗算截面有效高度:hw=h-a=1110(mm)驗算截面尺寸hw/b=1.11V≤受剪承載力設(shè)計值:V=717.17(KN)V≤0.74.4.2中板配筋計算(1)設(shè)計要求結(jié)構(gòu)安全等級:一級;重要性系數(shù):γo=1.1;混凝土強度等級:C35;鋼筋等級:HRB400;彎矩設(shè)計值:M=242.62(KN-m);矩形截面寬度:b=1000(mm);矩形截面高度:h=400(mm);受壓As'保護層厚度a':a'=30(mm);受拉As保護層厚度a:a=30(mm)(2)設(shè)計參數(shù)根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010);混凝土C35軸心抗壓強度設(shè)計值:fc=16.7(N/mm2);混凝土C35軸心抗拉強度設(shè)計值:ft=1.57(N/mm2);受壓鋼筋HRB400抗壓強度設(shè)計值:fy'=360(N/mm2);受拉鋼筋HRB400抗拉強度設(shè)計值:fy=360(N/mm2);構(gòu)件截面上的受剪承載力設(shè)計值:V=168.13(KN);構(gòu)件截面上的軸力設(shè)計值:N=769.58(KN)(3)計算過程截面有效高度:h0=h-a=370判斷截面類型:相對界限受壓區(qū)高度:ξb=0.518M鋼筋面積計算:受壓區(qū)鋼筋面積計算As'=2500.00(mm2)受拉區(qū)鋼筋面積計算:As裂縫驗算及鋼筋選配準永久組合彎矩值Mq=160.76KN.m1、受拉鋼筋選配根據(jù)設(shè)計要求,最大裂縫Wmax=0.3mm表4.4.2-1中板受拉鋼筋選筋表D(mm)Asi(mm*mm)U(%)需配根數(shù)最大裂縫寬度(mm)162210.560.5511D160.1412182289.060.579D180638D200.1303222279.640.576D220.1657252453.130.615D250.1585282461.760.624D280.1709322411.520.603D320.19612、受壓鋼筋選配表4.4.2-2中板受壓鋼筋選筋表D(mm)Asi(mm*mm)U(%)需配根數(shù)162613.810.6513D16182544.690.6410D18202513.270.638D20222660.930.677D22252945.240.746D25283078.760.775D28323216.990.804D32(4)僅配置箍筋驗算截面有效高度:hw=h-a=340(mm)驗算截面尺寸hw/b=0.34V≤受剪承載力設(shè)計值:V=184.94(KN)V≤0.74.4.3底板配筋計算(1)設(shè)計要求結(jié)構(gòu)安全等級:一級;重要性系數(shù):γo=1.1;混凝土強度等級:C35;鋼筋等級:HRB400;彎矩設(shè)計值:M=936.19(KN-m);矩形截面寬度:b=1000(mm);矩形截面高度:h=1200(mm);受壓As'保護層厚度a':a'=35(mm);受拉As保護層厚度a:a=45(mm)(2)設(shè)計參數(shù)根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010);混凝土C35軸心抗壓強度設(shè)計值:fc=16.7(N/mm2);混凝土C35軸心抗拉強度設(shè)計值:ft=1.57(N/mm2);受壓鋼筋HRB400抗壓強度設(shè)計值:fy'=360(N/mm2);受拉鋼筋HRB400抗拉強度設(shè)計值:fy=360(N/mm2)(3)計算過程截面有效高度:h0=h-a=1155判斷截面類型:相對界限受壓區(qū)高度:ξb=0.518M鋼筋面積計算:受壓區(qū)鋼筋面積計算As'=5000.00(mm2)受拉區(qū)鋼筋面積計算:As=裂縫驗算及鋼筋選配準永久組合彎矩值Mq=673.06KN.m1、受拉鋼筋選配最大裂縫Wmax=0.2mm表4.4.3-1底板受拉鋼筋選筋表D(mm)Asi(mm*mm)U(%)需配根數(shù)最大裂縫寬度(mm)163014.40.2515D160.1736183052.080.2512D1802610D200.178223419.460.289D220.1469253434.380.297D250.1576283692.640.316D280.1316324019.20.335D320.09862、受壓鋼筋選配表4.4.3-2底板受壓鋼筋選筋表D(mm)Asi(mm*mm)U(%)需配根數(shù)165026.550.4225D16185089.380.4220D18205026.550.4216D20225321.860.4414D22255399.610.4511D25285541.770.469D28325629.730.477D32(4)僅配置箍筋驗算截面有效高度:hw=h-a=1130(mm)驗算截面尺寸hw/b=1.13V≤受剪承載力設(shè)計值:V=1091.33(KN)V≤0.74.4.4側(cè)墻配筋計算(1)設(shè)計要求結(jié)構(gòu)安全等級:一級;重要性系數(shù):γo=1.1;混凝土強度等級:C35;鋼筋等級:HRB400;一端彎矩設(shè)計值:M1=383.91(KN-m);另一端彎矩設(shè)計值:M2=935.5(KN-m);軸向壓力設(shè)計值:N=911.76(KN-m);矩形截面寬度:b=1000(mm);矩形截面高度:h=900(mm);受壓As'保護層厚度a':a'=70(mm);受拉As保護層厚度a:a=70(mm);構(gòu)件計算長度l0:l0=4800(mm)(2)設(shè)計參數(shù)根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010);混凝土C35軸心抗壓強度設(shè)計值:fc=16.7(N/mm2);混凝土C35軸心抗拉強度設(shè)計值:ft=1.57(N/mm2);受壓鋼筋HRB400抗壓強度設(shè)計值:fy'=360(N/mm2)(3)計算過程1、判斷是否需要考慮軸向力在彎矩方向二階效應(yīng)對截面偏心距的影響。判斷兩端彎矩的比值M1/M2=383.91/935.5=0.410<0.9構(gòu)件長細比lc/i=4800/[1000/(2×1.732)]=16.628<34-12×(M1/M2)=29.075柱的軸壓比N/fcA=N*1000/(fc*b*h)=0.061<0.9根據(jù)以上判斷,不需要考慮軸力作用下二階效應(yīng)對截面偏心距的影響。2、判斷大小偏心受壓初始偏心距:ei=e0+ea=M/N+ea=1148.641mm相對受壓區(qū)高度ξ:ξ=γ0×N/(fc×b×h0)=0.072相對界限受壓區(qū)高度ξb:ξb=0.518因ξ<=ξb,經(jīng)判斷此構(gòu)件為大偏心受壓構(gòu)件e'=ei-h/2+a768.643、求截面配筋面積As=As'A截面配筋面積As=As'=2561.46(mm2)裂縫驗算及單側(cè)鋼筋選配As=As'=(2561.46mm2)準永久組合彎矩值Mq=625.10(KN.m)準永久組合軸向壓力值Nq=598.18(KN)最大裂縫Wmax=0.2mm表4.4.4-1側(cè)墻選筋表D(mm)Asi(mm*mm)U(%)需配根數(shù)最大裂縫寬度(mm)163215.360.3616D160.1728183306.420.3713D180.1690203454.000.3811D200.1559223419.460.389D220.1700253434.380.387D250.1809283692.640.416D280.1502324019.200.455D320.11234.4.5中柱配筋計算(1)設(shè)計要求結(jié)構(gòu)安全等級:一級;重要性系數(shù):γo=1.1;混凝土強度等級:C35;鋼筋等級:HRB400;彎矩設(shè)計值:M=476.64(KN-m);矩形截面寬度:b=1000(mm);矩形截面高度:h=1000(mm);受壓As'保護層厚度a':a'=70(mm);受拉As保護層厚度a:a=70(mm)(2)設(shè)計參數(shù)根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010);混凝土C35軸心抗壓強度設(shè)計值:fc=16.7(N/mm2);混凝土C35軸心抗拉強度設(shè)計值:ft=1.57(N/mm2);受壓鋼筋HRB335抗壓強度設(shè)計值:fy'=300(N/mm2);受拉鋼筋HRB335抗拉強度設(shè)計值:fy=300(N/mm2)(3)計算過程截面有效高度:h0=h-a=930判斷截面類型:相對界限受壓區(qū)高度:ξb=0.518M鋼筋面積計算:受壓區(qū)鋼筋面積計算:As'=4000.00(mm2)受拉區(qū)鋼筋面積計算:As=裂縫驗算及鋼筋選配準永久組合彎矩值Mq=321.62KN.m1、受拉鋼筋選配最大裂縫Wmax=0.3mm表4.4.5-1中柱受拉鋼筋選筋表D(mm)Asi(mm*mm)U(%)需配根數(shù)最大裂縫寬度(mm)162009.600.2010D160.1330182034.720.208D180.1350202198
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