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1、第1章概述1.1 工程概况彭家桥站(原北京东路站)为1号线与4号线的换乘车站(本设计中改为1号线中间站),1号线车站位置主要处于北京东路地下,东西方向行车,本车站坐落于北京东路和上坊路的十字路口右侧,和计划4号线通道换乘,1号线先期建造,为4号线预留换乘通道接口(本设计改为中间站,故此处不做考虑)。车站附近楼比较多,大部分都是低层或多层建筑,西边与玉带河紧紧相邻。北京东路现状道路宽度大约为48m,中间机动车道宽度大约为22.5m,车道两边的绿化带宽度大约为7.2m,非机动车道宽度大约为5.5m,上坊路现状道路宽度大约为6m。本站选用的施工方式为明挖法,地铁车站东西两头都与盾构区间相连接。本站设

2、计为地下两层,站台形式选择岛式站台形式,叠合墙构造,车站东头设泊车线,地下一层设置为站厅,地下二层设置为站台,车站策画为两层二跨、两层三跨构造(本设计中改为三跨二柱构造)。车站站台中心线里程为SK18+39.651,本站策画起讫里程为SK18+319.901SK18+783.801,总长度大约为463.9m(此处在本次设计中有改动),车站标准段的宽度大约为23m,底板埋士深度大约为18.7m,车站的端头井段宽度大约为27.0m,底板埋土深度大约为19.0m。车站两头的区间都选用盾构法施工,车站的西头作为盾构始发井,东头作为盾构吊出井。1.2 工程地质及水文地质条件依据工可勘察的材料,地层的顺序

3、从上往下分别是:素填土层,粉质粘土层,淤泥粉质土,细砂,中砂,粗砂,砾砂。土层信息表厅P名称天然谷重士的粘聚力内摩擦角土层厚度符号C一9h单位kN/m3kPa度m1素填土18.0004.5912粉质粘土18.53103.753淤泥粉质土17.09115.364淤泥质土18.50275.915中砂18.20297.636粗砂18.211302.357砾砂17.613314.761.3 设计内容1、收集、阅读相关规范、资料2、了解现场实践工程设计要求(编写制作设计大纲,包括内容手段、目标、时限,交给老师核阅)3、地铁车站建筑方案设计根据线路的平面布置,考虑周围的交通及人流等情况,根据所给的地勘资料

4、,以原来的建筑方案作为参考进行设计,确定本设计站的结构形式及平面布局,依据所选取的车站类型,合理布置出入口、通道、通风道等设施的位置,以便用户可以平安、迅捷、便利地进出车站。4、地铁车站主体结构设计结合选择车站构造形式、地勘资料、车站大小、运行条件、地表环境、施工方法等因素,确定车站主体结构的尺寸,构造净空高度、宽度等应符合建筑、设备、使用以及施工工艺等要求,此外还需考虑施工时人为或设计中存在的误差、结构因环境因素改变而变形和后期在土层中沉降的影响,绘制车站结构的纵横断面图。同时根据现行的地铁设计规范,确定附加在地下铁道车站结构上的荷载及荷载组合,采用相关软件计算出主体结构各部分的内力,并根据

5、计算出的内力对主要顶、底板及侧墙的配筋及验算,并给出相应的配筋图。5、地铁车站围护结构设计选用“理正深基坑”软件中的整体计算对地铁围护结构进行相关的计算。1.4 设计依据地铁设计规范GB50157-2013混凝土结构设计规范GB50010-2010建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012建筑结构荷载规范GB50009-2012建筑抗震设计规范GB50011-2010地下铁道设计规范GB50157-2003建筑桩基技术规范JGJ94-2008建筑基坑支护技术规程JGJ120-99建筑基坑工程技术规范YB9258-97第2章地铁车站建筑设计本人所设计的车站选用的是中间站形式的地下车站。站台的形式

6、选取岛式站台形式。2.1 主要设计原则(1)地铁车站策画应该满足城市内部交通运输、地铁行车路网的分布、地铁行车路线及地表建筑群布局和景观的要求,以此来满足大量客流的需求;此外还需弄好与城市内部交通、地面建筑建设、地下管线走向、地下构筑物空间等之间的关系,尽可能缩少楼房拆除、管线迁移和施工期间对路上行车、地表建筑物、商业活动和市民生活的影响。(2)车站的规模应符合远期策画客流量和运营管理的标准,还须保证出现意外事故的时候客流紧急撤离的效率,并且含有优秀的透风、照明、卫生、防火等设施,尽可能加强乘车用户们的用户体验。车站应考虑无障碍设计。(3)在不影响车站的正常使用和运营管理的前提下,使运营管理形

7、式简单化,保证车站布置的合理性,控制好车站的大小,尽可能降低运营成本和工程造价。(4)车站在设计时以同一时段只发生一次失火为前提进行设计,且符合人防和消防的基本原则。(5)车站结构的主要受力构件选用一级防火标准,并符合防水、杂散电流防护、耐久性能等标准。(6)车站构造以100年超出几率10%的地震烈度为标准进行抗震检验计算,并且在构造策画时使用相对应的构造处理方法,以提升车站建筑的总体抗震性2.2 客流量的预测(按远期25年进行预测)彭家桥站地铁远期(2040年)高峰时段客流量预测表(单位:人Zh)时段上行方向客流数下行方向客流数客流总数超局峰系数卜车上车卜车上车早高峰484132791532

8、4615142671.4晚高峰4706158134285073147881.442.3 站台的有效长度计算地铁车辆选择使用B型车,无驾驶员的车辆,车身长度19000mm,耦合器相接到中心点的距离19520mm,车体基本宽度2800mm。坐席46人,定员250人,超员352人。列车编组5辆,断面客流量约为3.59万人/h则l=|aaS0=19,525_0,3=97,6_0.3m站台的长度取100m2,4站台宽度计算地铁车站的类型多种多样,不一样的类型车站要使用不一样的公式计算,本站采用的站台形式为岛式站台,它的宽度包含了站台垂直布局的宽度(包含电梯)的宽度、该列的宽度(或墙)的宽度和侧站台的宽度

9、等。以下计算都只做参考,部分计算结果只是保证安全性的最小值,最终设计结果以考虑合理性为主。2.4.1 站台的宽度计算及侧站台的宽度计算岛式站台宽度:Bd=2b,n,z,t什Q上,P其中b=-baLQ上下P或b二+ML(b取两者计算结果大者)式中b一侧站台宽度(m);n横向柱数;z一纵梁宽度(含装饰层厚度,m);t一每组楼梯与自动扶梯宽度之和(含与纵梁间所留空隙,m);Q上一远期或客流控制期每列车超高峰小时单侧上车设计客流量(人);Q上,下一远期或客流控制期每列车超高峰小时单侧上、下车设计客流量(人);P一站台上人流密度,取0,33m2/人0,75m2/人(地铁设计规范取0,5m2/人);L一站

10、台计算长度(m);M一站台边缘至屏蔽门立柱内侧距离(m),取0.25m,无屏蔽门时,M=0;bn一站台安全防护宽度,取0.4m,采用屏蔽门时用M替代bn值。将设计数据带入此公式,则有:当BE2.5m时,取.5mQ上=(3279+4615)尺1.4/30=369人B=369父0.5/185=0.997m取3mQ上下=(4706+3428+3279+4615)父1.4/30=748人B=748父0.5/185=2.021m取3mW岛=2BnzT=12.7m站台宽度取14m,可以满足所预测客流量的需求。2.4.2楼梯和自动扶梯宽度计算与验算1)自动扶梯的宽度计算一N下KN二n1?为自动扶梯的利用率,

11、取0.82=4841N:48411467200.8=1.26台采用2部1米宽的自动扶梯2)楼梯的宽度计算按进站的乘车用户走楼梯的设计思路,楼梯宽度m二?为楼梯的利用率,取0.75=507350731.4=2.41mm二42000.7为保证乘车用户有充分的疏散时间,选用2部3m宽的楼梯自动扶梯与楼梯同向,则d=3+1=4m。3)楼梯和扶梯的宽度验算人行楼梯、自动扶梯、出入口要保证在发生临时意外(如火灾等)时,一列进站的列车内的乘车用户及站台上等车的乘车用户在6分钟内全员安全离开到达安全区,则有:=1.00.9Ai(N-1)A2B,6minAi为自动扶梯的通过能力,取9600人/(h台);A2为人

12、行楼梯的通过能力,取3700人/(h台);Qi一列车乘客总量,上、下行车中取最大值,B型车取352m5=1760人;Q2一站台人数总量,上、下行车乘客中取最大值,管理人员取15人;B一人行楼梯总宽度(m);N自动扶梯数量另外,在设计过程中还要假设有1台电梯不能使用的情况,即实际可用电梯台数为(n-1)人行楼梯的通过性能也要计算折减系数0.9式中“1”为人得反应时间将以上各设计数据代入如下公式T=1176。产065;7i2a0.9(2-1)603700+x606=5.678min6min满足防火要求2.5 售、检票设施数量计算售检票设施的设置一方面按照计算公式,通过预测的客流量拟定,一方面还要考

13、虑占地问题和经济因素,所以计算结果不等于最终设计结果,计算结果在本设计中只做参考,最终设计结果以在实际应用中的合理性为主。2.5.1 售票设施数量计算采用自动售票的话,所需的自动售票机台数为N1二M1Km1式中Mi一使用售票机的人数,按高峰小时计算;K一超高峰系数,取1.4;mi自动售票机每小时售票能力,取600人/(h台)MiK(47065073)1.40.5m1600=11.41一共取12台,每边各设置6台自动售票机采用人工售票,所需工作人员的窗口数为K1,M1K(47065073)1.40.5广“N1'5.70m1'1200在这里mJ为工作人员单个小时的售票能力,取120

14、0人/h人工售票窗口数取6个,那么可在站厅层设置2个工作间进行售票,两边各1问,每个工作间设置3个售票窗口。2.5.2检票设施数量计算进检口数量:N上K(3279+4615)父1.4=9.209台1200n出=mnN下K_(4706+3428)上1.4=9.489台一共取10台,两边各设置3台,中间设置4台出检口数量:1200一共取9台,两边各设置3台,中间设置3台综上计算结果,并考虑到一般地铁车站的检票口是进出双用的,最终设计结果如下:两边各设置6台检票机,中间设置7台检票机,其中,两边的检票机设置为3台进检,3台出检,中间的检票机设置为4台进检,3台出检。另外,出站检票口附近设置2间补票亭

15、,中间不设置,两边各设置一个。2.6 车站出入口及通道设计计算2.6.1 出入口数量布置车站位于北京东路路口,十字路口形式,不考虑特殊情况,应该是4个方向客流数量约等,所以出入口分别布置在路口的四个方向,按均布客流量计算,即25%。2.6.2 出入口宽度计算取任一出口计算,本站采用双支出入口通道出入口宽度b2=Qa=1478814=1.294mCi4400004考虑到规范和装饰层,取3m2.6.3 出入口楼梯宽度计算B=(1ab)C式中T一列车运行间隔时间C一楼梯的通过能力,取3200人/(mh)ab加宽系数,取0.15147882B=(10.15)=2.83m43200采用2.8m宽楼梯2.

16、6.4 无障碍电梯的布置根据要求,在站厅付费区中间设置一部垂直电梯直达站台,供老、弱、残、病、孕使用。2.6设计结果2.6.1 站厅层、设备层拟取站厅层装修后地坪面到车站顶板净高站厅层地坪装修层厚度2.6.2 站台层拟取岛式站台宽度地坪装修层厚度站台装修面到底板高站台边缘至中心线标准段线路中心线到结构边墙内面端头井线路中心线到结构边墙内面站台层地坪装修面到车站中板净高有效站台长2.6.3 通道人行通道宽度2.6.4 出入口4900mm100mm14m100mm1600mm(B型车)1500mm(B型车)2300mm4000mm4100mm100m3000mm3000mm出入口宽度出入口数量2.

17、6,5站台自动扶梯和楼梯1)自动扶梯倾角净宽运输速度2)楼梯踏步局踏步宽楼梯宽每跑楼梯级数3001000mm0.65m/s150mm300mm3000mm3Mm<1810第3章车站主体结构以及钢筋配置设计3.1 主体结构配筋设计原则(1)主体结构设计要保证实际施工时的合理性,也要满足运营之后行车的便利性,做好防渗,防迷流,防火等安全措施。另外还须考虑施工过程中出现的误差、结构因环境因素变形及运营之后沉降的问题。(2)按照车站构造的类型和施工方式,结构设计要考虑施工时期及正常运营时期的不同情况,依据车站构造承载力在不同情况的极限值为标准来进行强度、刚度和稳定性的计算,保证具有一定的耐久性。

18、地下结构按照应用100年的年限标准来进行耐久性的设计计算,其重要性系数丫不可小于1。(3)本设计中结构构件的裂缝控制等级为三级,即所使用的构件容许产生裂缝。裂缝宽度限值00.3mm(4)本车站结构的设计安全等级为一级,设计防火等级为一级。(5)本设计须考虑浮力对结构的不良影响,依照最不利的地质条件做分析。其中,根据土层情况,在抗浮检验计算的过程中,要合理判断是否需要考虑侧墙所受到的摩擦阻力。(6)主体构造的计算形式,应该尽可能考虑结构在实际应用中的情况,且可以良好反映出车站主体与周边土层的相互作用关系。(7)在本次毕业设计中,要充分结合实际工程的各种环境条件、地质条件等,设计初期,根据自己设计

19、拟定的数据进行计算,再在设计过程中比对实际的工程施工中所遇到的各种问题加以改进、订正。(8)结构材料的选取,应根据结构的种类,受力前提、使用要求及所处的环境条件而定,并考虑经济性、可靠性和耐久性。(9)主体构造的计算形式,应该尽可能考虑结构在实际应用中的情况,且能良好反映车站主体与周边土层的相互作用关系。(10)尽可能缩少在施工期间和工程完成后对周边环境所形成的不良影响,车站构造满足抗震要求,此外还要对城市发展前景做一定的了解,避免与一些开发地段上即将建起的建筑产生冲突。3.2 主体结构方案的选择(1)车站主体结构形式11本站设双停车线,站台宽度设计值14m,标准段结构外包尺寸为24.0m,车

20、站总长设计值120.8m,结构顶部覆土厚度控制在5.0m左右。车站的标准段是现浇钢筋混凝土地下二层双柱三跨箱型框架结构,由顶板、中板、底板、侧墙、梁、柱等构件构成。为了扩大车站的内部空间的利用率,结构顶、底板沿车站纵向方向都选用纵梁体系,沿车站横向方向设置两排中柱,将顶板横向分为三跨连续结构。车站的所有部分都选用现浇钢筋混凝土构造。(2)地下盾构端头井及临时孔洞的设置依据区间盾构施工计划方案,本站两端均为盾构始发井或接收井,端头依据盾构机要求加宽加深。(3)结构变形缝的设置为了确保地铁运营时轨道结构具有足够的安全性,本站主体不设置沉降缝,条件满足时在跨内受力较小位置处设置诱导缝。同时,为减小因

21、结构形式、荷载及地基差异带来的结构二次应力,本站主体与各风道、通道连接处设置变形缝。顶板、底板及侧墙所设置的施工缝或变形缝一律须要作防涝措施处理。3.3 主体结构荷载与内力计算3.3.1 主体结构各部分尺寸数据设计及材料的选定(1)主体结构各部分尺寸的主要设计原则 结构尺寸须符合一切车站运行期间的使用标准; 结构尺寸须符合结构在任何情况中承载和变形的标准; 结构尺寸须符合在施工时作业的合理性。(2)结构尺寸的拟定表3.1车站各部分主要设计尺寸数值设计对象厚度h(m)主体结构(标准段)顶板0.9中板0.5底板0.9内衬侧墙0.6尺寸(宽萍024.0X11.9主体结构(西端头井段)顶板0.912设

22、计对象厚度h(m)中板0.5底板0.9内衬侧墙0.6尺寸(宽萍027.8>12.9主体结构(东端头井段)顶板0.9中板0.5底板0.9内衬侧墙0.6尺寸(宽萍027.8M2.9站台板0.25(3)工程材料本设计中原则上选用钢筋混凝土材料,特殊情况时可结合实际情况另选用其他金属材料。钢筋混凝土及混凝土在满足强度要求的基础上,还须考虑防水、耐久性、防腐蚀、防低温、防裂缝的要求。表3.2工程材料表部位混凝土钢筋顶板C30HRB335中板C30HRB335底板C30HRB335侧墙C30HRB335钢筋碎柱C30HRB3353.3.2 计算模式地下主体横向断面为箱形框架构造,主体结构纵向断面的受

23、力分布均匀没有明显变化,底板所受土压力与浮力等均布与结构底部,所以可将车站的整体构造视为平面问题来考虑并进行受力分析。因此主体构造可以平面结构为标准来进行内力分析,侧墙和底板的土压力用受压弹簧产生的力取代。假如弹簧产生的力高出地基承载力,那么摒弃相对应的弹簧且以最大地基反力取代。结构纵向方向选取一延米应用为内力和配筋的计13算单元主体结构可用等代法,依照作用在结构弹性基础上的闭合框架构造进行分析计算,其土层荷载模拟成等效作用弹簧,策画选用荷载-结构”等价物,根据平面杆系条件设计计算,选用结构力学求解器等力学辅助工具进行内力分析。地铁车站主体部分构造受力图式如下。MilT11口门1口赫触力图3.

24、1车站标准段主体结构计算图式3.3.3 荷载计算(1)荷载种类设计计算中考虑的荷载种类有三种,环境因素所引起的永久荷载、在施工中和建成使用过程中产生可变荷载和出现意外人为或自然灾害产生的偶然荷载。常见的几种荷载分类见下表。表3.3常见荷载的分类«名称永久何载土层压力车站主体自重设备重量混凝土材料的收缩和徐变预加应力静水压力及浮力地基下沉作用侧向地层抗力及地基反力可交基本口变荷载地表行车荷载及行驶中产生的冲击力114荷载名称何载盾构施,布载地表行车荷裁及施工过程中产生荷载造成的侧土压力列车荷载及在行驶中产生的冲击力人群荷载温度作用(力)只匕口&:他我施L力载偶然荷载地辰布载人防

25、柿载(2)永久荷载结构自重,按25kN/m3取用;结构面层,按22kN/m3取用;结构顶土层重度,按20kN/m3取用;水压力:水位高度取地下水0.5m,即-0.5m,以静水压力考虑;侧向土压力:土的重度取20kN/m3,按静止土压力考虑,静止土压力系数选取为K=0.5;设备荷载,按8kN/nf取用;(3)可变荷载1)人群荷载:均布在车站内部的所有人员(包括乘车用户,车站工作人员),按4kPa计。2)地面超载:地面超载按20kPa计。3)列车荷载:依据所选用列车轴荷、分列及制动力进行设计计算。考虑列车轴荷,容客数量,加速能力,B型列车重量取5X14t,列车长度为19m,那么以每延米为计算标准,

26、列车荷载为:514101194.4=8.37kN/m(4)偶然荷载地震荷载:地铁车站主体结构的抗震等级为三级。本设计未考虑地震荷载(5)荷载组合在纵向取长度为1m计算。采用基本荷载组合计算,依据地铁车站设计规范13.2要求,依照建筑结构设计荷载规范规定组合,依照建筑结构荷载规范中的规定,结构所承永久荷载的分项系数取为1.35,可变荷载的分项系数取为1.4。本站主体构造安全等级一级,计算构件承载力时,重要性系数取为1.1各部分所受荷载分析如下1)结构顶部(顶板)所受荷载为:15地表外界因素对结构的压力取:q=20kn/m结构顶部所受覆土压力为:q=520=100kn/m那么,依据极限状态公式,将

27、系数和所取压力代入,可得结构顶部受到的合力为:q”1.11,35(20100)=178.2kn/m2)站厅层(中板)所受到的荷载因为在正常情况下,站厅层只会存在排放在车站所需的设备和来往的乘车用户,所以只考虑这两种力。此处按均布力考虑。乘车用户带来的压力取为:q=4kn/m车站各设备压力取为:q=9kn/m那么,依据极限状态公式,将系数和所取压力代入,可得结构中板受到的合力为:q2=1.1(1.3591,44)-19.525kn/m3)常规状态下站台板受到的压力因为在正常情况下,站台上只会有乘车用户,忽略座椅等的重力,乘车用户的压力按均布力考虑,则:站台上的人群压力:q=4kn/m那么,依据极

28、限状态公式,将系数和所取压力代入,可得站台所受到的合力为:q3=1.11.44=6.16kn/m4)底板受到的土层中水的浮力底板处水压强:p=h=10(20-1.2)=188kpa那么,依据极限状态公式,将系数和所取压力代入,可得站台所受到的合力为:q4=1.11.35188=279.18kn/m5)结构侧壁所受到的土层的压力(由于主体结构所处位置周围主要为黏性土,根据土力学书中所写,可用水土合算)=20kn/m314,484.516.19.55士的粘聚力:=16.16c二13.55侧壁靠近顶部部分受到的土侧压力为:ei=kaq1=0.5父178.2=89.1kn/m侧壁靠近底部部分受到的土侧

29、压力为:16e2=1.1(kah'2c、.ka)qika=1.1(0.52013.55-216.16.0.5)178.20.5=214.5kn/m3.3.4 地铁车站主体结构内力图此处使用结构力学求解器计算,先算出各部分抗弯刚度EI,以及抗剪刚度EA(如图3.2),再通过进阶计算,可得如下内力图。1匿0国山面上-(JODODO£8明的应力4.H£>310000?5.Wf£,4=U+OCOC4S0毕弘瞅电5£>f=15<K<£j=Ll+OCi&&勺E=li5000000牛琳其航S.PO<55.

30、00C£/=L3S63。£4=i0OKK5.50BW£7*LElM:C£jfeL&-75WWiwxm白;明1机M:ZlEUMCi£1*1S外WT-(X<X5O®14q工心铝£2S2:«料OOMEiXWJq:£J-:32:C<C£5-:和WHGOOgK也504J0£|二二1比如俄Eir-LEZiXHX!£5.血DOW4.50IDKiO图3.2抗弯及抗剪刚度示意图17SSS并914.2-I与工肥i图3.3车站主体结构弯矩示意图图3.4车站主体结构轴力示意图18

31、口幽HI-聚田一5-59S.CI例?9-10E3.E1图3.5车站主体结构剪力示意图19通过上图,可知各危险截面所在位置,如下图所示IIIII图3.6危险截面图示3.4 车站主体结构的配筋计算3.4.1 顶板的配筋计算依照上述分析,可知各个危险截面位置。计算顶板配筋时,须计算跨中截面2,靠近柱的截面1,靠近侧墙的截面3,以这三个截面为考虑截面对结构顶板配筋。下述计算结果仅为配筋参考值,考虑到实际施工,最终选定配筋值以合理性为主。3.4.1.1 跨中截面(H-H)配筋计算偏心距的计算:混凝土保护层厚度as=30mm,有效高度为:ho=900-30=870mm,如上图中所示,对于顶板,跨中处弯矩设

32、计值为:M=914.27kNm,轴力设计值为:N=450.6kN。偏心距:e0=M=914.27=2029.6mm附力口偏心距.ea=900=30mma20mmN450.46'加艇匕止匕30初始偏心距:e=e0+ea=2029.6+30=2059.6mm。检验是否需要考虑偏心距的增大系数:计算10/h=8.9/0.9=9.889<30,故需要考虑由轴力引起的弯矩增量对偏心距的20影响。依据混凝土结构设计规范,计算偏心距增大系数”时应按下述公式计算:5,仁1400ehh00.5fcA0.514.31000900(450.4610008.9=1.050.91=14.29.1_10_2

33、=1.15-0.01-=1.15-0.01h式中I0构件的计算长度;截面高度;hg截面有效局度;小偏心受压构件截面曲率修正系数,当下1.0时,取=1.0;2偏心受压构件长细比对截面曲率的修正系数,当l。/he15时,取2=1.0;A构件截面面积。则有:1.-119.889211=1.02952059.61400-870偏心距:e=eih/2-as=1.02592059.6900/2-30二2540mm计算ei=1.02592059.6=2120.36mm0.3h0=261mm故此处应该按大偏心受压的情况进行计算配筋。受压钢筋As'以及受拉钢筋As均未知,为使截面总配筋面积(As'

34、;+Aj为最小,与双筋受弯构件配筋方式相同,须取x=h0,则可得出:A-Ne-1fcbh02b(1-0.5b)Sfy'(h0as')212_450.4610002540.36-114.3100087020.518(1-0.50.518)300(870-30)2=11945.26mm2依据混凝土结构设计规范GB50010-2010第9.5.1规定:受弯构件纵向受力钢筋单位截面内的最小配筋率(%)取0.2和45ft/fv中值大者。依据混凝土结构设计规范GB50010-2010第9.5.2条规定:对于平铺在基础上的混凝土板,板中布置的受拉钢筋的最小配筋率可根据情况稍微降低,但但不可&

35、lt;0.15%,设计计算后所取最小配筋率为0.2%。由于A<0.002bh,故取As=0.002bh=0.002父1000父900=1800mm2查配筋表,选取钢筋为:6B20,As'=1884mm2。Mi=Ne-M'=Ne-fy'As'(h0-as')=450.462059.6-3001800(870-30)=547.25knmM1as2:1fcbho547.251父14.3父1000870=0.05061.1-2:s一2=0.974由于巧0=0.974M870=847.40ah0as'=840,即x<2as',与双筋受弯

36、构件相似,可近似取x=2as,,对As合力中心取矩得出AsAs二N(ne-h/2+as')fy(h0-as')450.461000(1.02952059.6900/230)30(870-30)2=2048.45mm查配筋表,选取钢筋为:8B25,As=3927mm2。验算裂缝宽度是否满足规范要求:结构构件的裂缝控制等级为三级,即构件允许出现裂缝。裂缝宽度限值<0.3mm依据混凝土结构设计规范(GB50010-2010),可知验算偏心受压构件的22裂缝宽度是否达标可如下式计算:max1.9Cs0.08d,%£式中缶max最大裂缝宽度;0f构件受力特征系数,对轴心受

37、拉构件取a=2.7,对受弯和偏心受压构件取a=2.1,对偏心受拉构件取a=2.4中一一裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数,5=1.10.65fcJ(PtQs)其中Pte为按有效受拉混凝土面积计算的纵向受拉钢筋配筋率,即RFA/A;当ePte<0.01时,取Re=0.01,(当中<0.4时,取中=0.4;当中>1.时,取甲=1.;对直接承受重复荷载的构件,取中=1.0A受拉区纵筋截面面积Ae有效受拉混凝土截面面积,对受拉构件取构件截面面积;对受弯、偏心受压的38拉构件Ale=0.5bh*b-)bh对矩形截面取Ae=0.5bh(b、h分别为混凝土截面的高度及宽度)一纵向手拉钢筋表面

38、特征系数,变形钢筋取0.7,光面钢筋取1.0Cs一一最外层纵向手拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离(mm),当Cs<20时,取Cs=20;当Cs>65时,取Cs=65d钢筋直径(mm),当采用不同直径钢筋时,d=4As/u,此处u为纵向受拉钢筋截面周长的总和0s纵向受拉钢筋的应力(MPa),J=Ns(e-z),(AsZ)此处e为轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点之间的距离(m),z为纵向受拉钢筋合力点至受压区合力点之间的距离(m),23z=0.870.12(h0/ejh0,且e<0.87h0Es钢筋的弹性模量(MPa)依据混凝土结构设计规范(GB50010-201O)可知:ftk

39、=2.01N.mm2Es=200父103N/mm2,d=25mmvi=v=1.0deq=d/v=25mmAs3927=0.00870.5bh0.51000900-1sk=二0.87h0As0.878703927914.2710002309.57N/mm,.一0.65ftk-0.652.01-1.1=1.1一=0.6118了te1.,sk0.0087307.59,max=二”(1.9Cs0.08d/:te”s/Es2.10.61180.7(1.9300.0825/0.0087)307.59200000=0.29mm二0.3mm才两足要求。3.4.1.2靠近柱的截面(I-I)配筋计算偏心距的确定:

40、混凝土保护层厚度as=30m,有效高度为:h0=900-30=870mm,对于顶板,支座处弯矩设计值为:M=914.27knm,轴力设计值为:N=450.46kN。偏心距:/二卜780.145,附加偏心距:900.ea=30mm>20mm30'初始偏心距:ei=e0ea=1810.14mm。检验是否需要考虑偏心距的增大系数:l0/h=8.9/0.9=9.889<30,故需要考虑由轴力引起的弯矩增量对偏心距的影响。则有:小110Y-'.=1012=1.03361400shh0偏心距e=eih/2-as=2838.35mm。计算nei=1870.96>0.3h0=

41、261mm,故此处应该按大偏心受压的情况进行计算配筋。24八Ne-ifcbMb1-0.5bAs=:;=-13250.56fyh0-as算出As'<0.002bh,WJ取As'=0.002bh=1800mm2查配筋表,选取钢筋为:6B20,As'=1884mm2。Mi=Ne-M'=Ne-fy'As'(h0as')=450.461810.14-3001800(870-30)=692.41knmM1as2=0.0640二:1fcbh01.1-2:s=0.9672h0=0.967870=841.29h。-as'=840mmAN(ei

42、-h/2-as')sfy(h0-as')450.461000(1.03361810.14-900/230)-300(870-30)22593.65mm查配筋表,选取钢筋为:8B28,As=4926.0mm2o验算裂缝宽度是否满足规范要求:结构构件的裂缝控制等级为三级,即构件允许出现裂缝。裂缝宽度限值<0.3mmdeq=d.v=28mmAste=0.01090.5bhM2二sk=215.06N/mm0.87h0As=1.1_0.65ftk=0.4427Pte;sk25max=(1,9Cs0.08d/%)二s/Es=0.18<0.3mm才两足要求。3.4.1.3侧墙端截

43、面(田-田)配筋计算偏心距的确定:混凝土保护层厚度as=30mm,有效高度为:h0=900-30=870mm,对于顶板,靠近侧墙端弯矩设计为:M=898.39kNm,轴力设计值为:N=450.46kN。偏心距:e。=M-=1994.38mm,附加偏心距取为.ea=900=30mma20mmN30'初始偏心距为:e=e0e3=2024.38mm。检验是否需要考虑偏心距的增大系数:|0/h=8.9/0.9=9.889<30,故需要考虑由轴力引起的弯矩增量对偏心距的影响。则有:2-1.0300匚1+四q1400ehh0偏心距e=eih/2-as=505.11mm。“a=2085.11m

44、m>0.3h0=261mm,故此处应该按大偏心受压的情况进行计算配筋。NL"一凡2008.27mm2fyhb-asA,<0.002bh,贝U取As'=0.002bh=0.002父1000M900=1800mm2查配筋表,选取钢筋为:6B20,As'=1884mm2。M1=Ne-M'=Ne-fy'As'(h。-as')=574.85kNmM1as2=0.0531:1fcbh01'1-2-:s=0.9727226h0=0.972780=846,246.h0-as'=840mmAs2=2976.45mm2N(ei_

45、h/2as')fy(h0-as')查配筋表,选取钢筋为:8B28,As=4926.0mm2验算裂缝宽度是否满足规范要求:结构构件的裂缝控制等级为三级,即构件允许出现裂缝。裂缝宽度限值0.3mmdeq=d'v=28mm一As;te=0.01090.5bhM2二sk=240.95N/mm0.87h0As二1.1一0.65ftkPtei;sk=0.6025,max=?'-(l.9Cs0.08d/Dte"s/Es=0.28mm<0.3mm满足要求。3.4,1.4分布筋的配置计算顶板尺寸设计值为b父h=1000mmm900mm,最大剪力设计值Vmax=80

46、3.83kN。截面尺寸的验算:hw=h0=870mmhw/b=870/1000=0,87:二4.00.25Lfcbh。=2954.74kNVmax=803.83kN截面尺寸符合要求。分布筋的配置检验计算:MVh01.75ftbh0898.391063=1.18,1.0(儿3.0803.8310870=998,704kN1.751.4310008701.1810.3fcA-0.314.39001000=3861kNN=450.46kN故取N=0.3fcA=3861kN1.75ftbh00.07N271.751.4310008701.1810.073861=1268.974kN.803.83kN依

47、据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)规定,本站主体结构顶板分布筋配置为:B82003.4.2站厅层楼板的配筋计算依照上述分析,可知各个危险截面位置。计算站厅楼板配筋时,须计算跨中截面5,靠近柱的截面4,靠近侧墙的截面6,以这三个截面为考虑截面对结构中板配筋。下述计算结果仅为配筋参考值,考虑到实际施工,最终选定配筋值以合理性为主。3.4.2.1 跨中截面(V-V)配筋计算偏心距的确定:混凝土保护层厚度as=30m,有效高度为:h0=500-30=470mm,对于中板,跨中处弯矩设计值为:M=77.84kNm,轴力设计值为:N=439.30kN。偏心距:e。=M=1771.9mm,附加

48、偏心距:由于ea=500/30=16.67,故Nea=20mm初始偏心距为:e=e0+ea=1791.9mm。检验是否需要考虑偏心距的增大系数:计算l0/h=8.9/0.5=17.8<30,故需要考虑由轴力引起的弯矩增量对偏心距的影响。则有:I.二1一1由1%=1.0591400曳hh0偏心距e=eih/2-as=1.059X1791.9+500/2-30=2117.62mm,nei=1897.62mm>0.3h0=141mm,故此处应该按大偏心受压的情况进行计算配筋。ANe-ifcbh02b1-0.5b2入=:=-2138.06mm2fyh0-as算出As'<0.0

49、02bh,贝U取As'=0.002bh=0.002m1000m500=1000mm228查配筋表,选取钢筋为:5B16,As'=1005mm2。Mi=Ne-M'=Ne-fy'As'(h0-as')=115.32kNmM1as2=0.0382fcbh011-2:s=一:=0.98122h0=456.85h。-as'=440mmN(ei-h/2as')22As()=493.23mm2<0.002bh=1000mm2fy(h0-as')查配筋表,选取钢筋为:6B22,As=2281mm20验算裂缝宽度是否满足规范要求:结构

50、构件的裂缝控制等级为三级,即构件允许出现裂缝。裂缝宽度限值<0.3mmftk=2.0N/mm2,Es=200父103N/mm2,d=22mm,vi=v=1.0deq=d/v=22mm_Aste=0.00910.5bhM2;_sk=88.91N/mm0.87h0As可a/一065ftk-_0.1527:-te二sk"max1.9Cs0.08d;»e二s:E:二0满足要求。3.4.2.2靠近柱截面(IV-IV)配筋计算偏心距的确定:混凝土保护层厚度as=30m,有效高度为:h0=500-30=470mm,对于中板,靠近柱截面弯矩设计值为:M=108.93kNm,轴力设计值

51、为:N=439.30kN。偏心距:e0=M=247.96mm,附加偏心距:由于ea=500/30=16.67,故ea=20mmN,初始偏心距:ei=e0ea=267.96mm。29检验是否需要考虑偏心距的增大系数:10/h=8.9/0.5=17.8<30,故需要考虑由轴力引起的弯矩增量对偏心距的影响。则有:2=1-11012=1.401400曳hh。偏心距e=eih/2-as=595.144mm。计算=375.14>0.3h0=141mm,故此处应该按大偏心受压的情况进行计算配筋。Ne-:1fcbh2b1-0.5b2A=;=-7204.9mmfyh0-as算出A,<0.002

52、bh,贝U取As'=0.002bh=0.002父1000M500=1000mm2查配筋表,选取钢筋为:5B16,As'=1005mm2。M1=Ne-M'=Nefy'As'(h0-as')=129.49kNmM1as2=0.0409:-1fcbh01"/1-2:s=0.97912h0=460.177h0-as'=440mmAN(ei-h/2as')22As=516.31mm<0.002bh=1000mmfy(h0-as')查配筋表,选取钢筋为:6B22,As=2281mm20验算裂缝宽度是否满足规范要求:结构

53、构件的裂缝控制等级为三级,即构件允许出现裂缝。裂缝宽度限值<0.3mmftk=2.01N/mm2,Es=200父103N/mm2,d=22mm,M=v=1.0deq=d/v=22mm30As%=A=0.00910.5bhM2二sk=116.79N/mm0.87h0As=-0.1293max1.9Cs0.08dRe;s;Es:二0满足要求。3.4.2.2侧墙端截面(VI-VI)配筋计算偏心距的确定:混凝土保护层厚度as=30m,有效高度为:h0=500-30=470mm,对于中板,靠近柱截面弯矩设计值为:M=122.13kN,m,轴力设计值为:N=439.30kN。偏心距:e0=M=278.01mm,附加偏心距:由于ea=500/30=16.67,故6a=20mmN初始偏心距为:e=e0'ea=298.01mmo检验是否需要考虑偏心距的增大系数:计算|0/h=8.9/0.5=17.8<30,故需要考虑由轴力引起的弯矩增量对偏心距的影响。则有:=11L12=1.271400立hh。偏心距e

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