【《某地铁车站的结构配筋计算过程案例》7000字】

某地铁车站的结构配筋计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u17622某地铁车站的结构配筋计算过程案例 1267841.1钢筋混凝土标准 1115591.2配筋计算 311691.2.1顶板配筋计算 3126131.2.2底板配筋计算 8277821.2.3中板配筋计算 13102651.2.4侧墙配筋计算 17227931.2.5中柱配筋计算 20225701.2.6顶纵梁配筋计算 21118131.2.7底纵梁配筋计算 24221541.3结构配筋表 271.1钢筋混凝土标准（1）梁作为钢筋混凝土结构的主要受弯构件，其常用材料及钢筋常用直径如下表所示：表1.1梁常用材料及其常用直径表梁材料常用等级常用直径/mm混凝土C25、C30、C35、C40纵向受力钢筋HRB400、HRR50012、14、18、20、22、25箍筋HRB400、HRB3356、8、10当梁在设计中采用了不同直径的受力钢筋，为了方便在施工中辨别，避免混淆，不同钢筋直径相差应不小于2mm。且当梁的高度超过300mm时一般不能采用直径不超过10mm的受力钢筋；当梁的高度不超过300mm时一般不能采用直径小于8mm的受力钢筋。（2）板作为钢筋混凝土结构中的基本构件，其常用材料及钢筋常用直径如下表所示：表1.2板常用材料及其常用直径表板材料常用等级常用直径/mm混凝土C25、C30、C35、C40纵向受力钢筋HRB400、HRR5006、8、10、12箍筋HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF506、8、10分布钢筋HRB400、HRB3356、8分布钢筋配筋配置计算时，在板的单位宽度上的的配筋率应该超过0.15％，且单位宽度截面上配置的分布钢筋截面积应该超过单位宽度上受力钢筋截面积的15％。（3）柱作为钢筋混凝土中主要承压的构件，其常用材料及钢筋常用直径如下表1.3所示：表1.3柱常用材料及其常用直径表柱材料常用等级常用直径/mm混凝土C30、C35、C40纵向受力钢筋HRB400、RRB400、HRR50016～32箍筋HRB400、HRB335、HPB300≥6（4）梁、板以及侧墙在完成配筋计算后，裂缝宽度验算应该满足要求。表1.4最大裂缝宽度允许值（mm）环境类别钢筋混凝土结构裂缝控制等级ω一三级0.30（0.40）二a0.20二b三a、三b（5）在计算结构施工项目配筋后，为考虑施工的效率与容错率，保证项目安全稳定的前提下，通常根据计算结果采用相同规格的钢筋。其中必须保证配筋率不小于最小配筋率且不大于最大配筋率。1.2配筋计算本设计框架结构配筋顺序为：（1）构件的纵向钢筋计算，由杆件的设计内力中的弯矩以及轴力的相对大小，判断偏心受弯或受压等情况配筋；（2）根据杆件截面由设计剪力进行配置箍筋；（3）进行杆件裂缝宽度的验算，应小于裂缝的最大允许值，如上表1.4所示；（4）本车站为暗挖施工法，并根据地质条件以及相应构件受力计算结果，本车站各构件采用的材料如下表所示：表1.5车站各构件设计材料表材料构件混凝土纵向钢筋分布钢筋箍筋顶板C30HRB500HRB400HRB335底板C30HRB500HRB400HRB400中板C30HRB400HRB335HRB335侧墙C35HRB500HRB400HRB400中柱C40HRB500HRB400HRB400顶纵梁C30HRB500HRB400HRB400底纵梁C30HRB400HRB400HRB4001.2.1顶板配筋计算t本设计顶板采用的材料如上表1.5所示。t计算系数如下：混凝土C30：fcHRB500：fyHRB335：f其它：α1（1）纵向受力钢筋计算：由前面内力计算可知顶板处弯矩较大，所受轴力较小，因此顶板处按受弯构件配筋。本次车站环境类别为一类,则：顶板下侧混凝土保护层厚度取30mm，则as顶板上侧混凝土保护层厚度取35mm，则as①顶板下侧受拉钢筋计算：由于受弯构件所受的弯矩下侧为正，则下侧计算弯矩取M=1312kN∙m。αξ=1−γA则由上式得出：αξ=1−ξ=0.177<ξγA钢筋选用9D25，则Asρ==0.45×同时ρ=0.585%>0.2%×满足条件。②顶板上侧配筋计算：上侧计算弯矩取M=−1464.711kN∙m。αξ=1−ξ=0.2025<ξγA钢筋选用8D28，则Asρ==0.45×同时ρ=0.657%>0.2%×满足条件。③抗压强度验算：f=14.3×④最小配筋率验算：ρ=满足要求。箍筋设计：0.7则需按要求配置计算箍筋。n=查表可知需配置四肢箍筋B16@200，实有n箍筋配箍率ρ最小箍筋率：ρ由于ρsv（3）构造钢筋设计按照设计要求，构件应该满足构造要求配置构造钢筋，由于车站顶板受力较大，设计的截面高度较高，构造钢筋尺寸选用A10@200，配置在楼板中间部位。除了在顶板布置构造筋，为了让钢筋混凝土结构更好地工作，应该在与板主受力钢筋垂直的方向上配置分布钢筋，这样可以起到将荷载均匀传布给主受力钢筋的作用，本次顶板分布钢筋尺寸选用8D14，在主受力钢筋的内侧均匀配置。分布钢筋配筋率：ρ同时1231满足要求。（4）裂缝验算：顶板依照受弯构件配筋，上侧每延米8配置根钢筋，直径28mm；下侧每延米配置9根钢筋，直径25mm；上侧配筋As'混凝土等级采用C30，钢筋等级采用HRB500。查表可得，混凝土轴心抗拉强度标准值ftk=2.01N/mmdaee=ησρψ=1.1−ω则由上式得出：daee=ησρψ=1.1−ω=1.9×0.8×≤故裂缝验算满足要求。1.2.2底板配筋计算t本设计底板采用的材料如上表1.5所示。t计算系数如下：混凝土C30：fcHRB500：fyHRB400：f其它：α1（1）纵向受力钢筋计算：由前面内力计算可知底板处弯矩较大，所受轴力较小，因此底板处按受弯构件配筋。本次车站环境类别为一类,则：底板下侧混凝土保护层厚度取35mm，则as底板上侧混凝土保护层厚度取30mm，则as底板下侧受拉钢筋计算：由于受弯构件所受的弯矩下侧为正，则下侧计算弯矩取M=1482.48kN∙m。αξ=1−γA则由上式得出：αξ=1−ξ=0.155<ξγA钢筋选用9D25，则Asρ==0.45×同时ρ=0.52%>0.2%×满足条件。②底板上侧配筋计算：由于受弯构件所受的弯矩上侧为负，则上侧计算弯矩取M=1420kN∙m。αξ=1−ξ=0.147<ξγA钢筋选用7D28，则Asρ==0.45×同时，ρ=0.483%>0.2%×满足条件。③抗压强度验算：f④最小配筋率验算：ρ满足要求。箍筋设计：0.7则需按要求配置计算箍筋。n=查表可知需配置四肢箍筋B14@200，实有n箍筋配箍率ρ最小箍筋率：ρ由于ρsv（3）构造钢筋设计按照设计要求，构件应该满足构造要求配置构造钢筋，由于车站底板受力较大，设计的截面高度较高，构造钢筋尺寸选用A12@200，配置在楼板中间部位。除了在底板布置构造筋，还应该配置两层分布钢筋，本次底板分布钢筋尺寸选用7D16，在主受力钢筋的内侧均匀配置。分布钢筋配筋率：ρ同时1407满足要求。（4）裂缝验算：底板按照受弯构件配筋，上侧每延米配置7根钢筋，直径为28mm；下侧每延米配置9根钢筋，直径为25mm。上侧配筋As'混凝土等级采用C30，钢筋等级采用HRB500。查表得，混凝土轴心抗拉强度标准值ftk=2.01N/mmdaee=ησρψ=1.1−ω则由上式得出：daee=ησρψ=1.1−ω=1.9×0.723×<故裂缝验算满足要求。1.2.3中板配筋计算t本设计中板采用的材料如上表1.5所示。t计算系数如下：混凝土C30：fcHRB400：fyHRB335：fyv其它：α1（1）纵向受力钢筋计算：由表5.8内力计算结果可知中板DE跨轴力很大而弯矩较小，故中板按弯压组合的偏心受压构件设计配筋计算。已知中部板大弯矩M2=123.988×106N∙mm，小弯矩M1①判断p—δ效应M故需要考虑p—δ效应ζ取ζce由于两端均为固端，则计算长度lη=1+CM②判断大小偏心eee=由上式可得：eee=所以先按大偏心受压计算。③大偏心受压计算A由上式可得：A=所以只需按照最小配筋率配筋即可A选用7C14，则AsA选用8C36，则Asx=ξ=故大偏心受压假定正确。④最小配筋率验算ρ=满足条件。（2）分布钢筋计算本次中板分布钢筋尺寸选用B18@200。分布钢筋配筋率：ρ同时1272满足要求。（3）箍筋计算0.7由计算结果可知中板抗剪承载力已大于实际所受剪力，所以中板箍筋的配置可依据构造要求进行，不小于最小配筋率即可。本次设计中板选用双肢箍筋B14@200。箍筋配箍率：ρ最小箍筋率：ρ由于ρsv（4）裂缝验算de=ησρψ=1.1−所以取ψω=1.9×0.2×=0.004mm<故裂缝验算满足要求。1.2.4侧墙配筋计算由上述计算结果可知侧墙所受轴力相较于弯矩更大，所以应以弯压组合的偏心受压构件进行配筋设计。t本设计侧墙采用的材料如上表1.5所示。t计算系数如下：混凝土C35：fcHRB500：fyHRB400：fyv其它：α1（1）纵向受力钢筋计算侧墙外侧大弯矩：M2=1732.672kN∙m，侧墙外侧小弯矩：最大剪力：FQ=997.05kN，最大轴力：外侧as=60mm，ℎ0=1200−60=1140mm，内侧①判断p—δ效应M故需要考虑p—δ效应eζηCM=由上式可得：eζ取ζη=1+=1.022C因为CmM=②判断大小偏心ee所以先按大偏心受压计算。③大偏心受压计算e=x=A=选用7D25，则As④最小配筋率验算ρ=满足条件。（2）箍筋计算0.7由计算结果可知侧墙抗剪承载力大于实际所受剪力，所以侧墙箍筋的配置可依据构造要求进行，不小于最小配筋率即可。本次设计侧墙选用双肢箍筋C14@200。箍筋配箍率：ρ最小箍筋率：ρ由于ρsv（3）构造钢筋设计本次侧墙分布钢筋尺寸选用C18@125，在两层主受力钢筋的内侧均匀配置。分布钢筋配筋率：ρ同时2036满足要求。（4）裂缝验算de=ησρψ=1.1−ω=1.9×0.353×=0.15mm<故裂缝验算满足要求。1.2.5中柱配筋计算t本设计中柱采用的材料如上表1.5所示。t计算系数如下：混凝土C40：fcHRB500：fyHRB400：fyv（1）纵向受力钢筋计算由于中柱所受的轴力很大，而弯矩非常小对中柱产生影响可不计，故按轴心受压柱设计配筋计算。as=as由于柱两端支撑端为固定端，故中柱的计算长度为：ll查表得，φA=−19447<0所以只需按照最小配筋率配筋即可，选用8D20，则Asρ=满足条件。（2）箍筋计算0.7由计算结果可知中柱抗剪承载力已超过实际所受剪力，所以中柱箍筋的配置可依据构造要求进行，并按最小配筋率配筋即可。本次设计中柱选用选用双肢箍筋C12@200。箍筋配箍率：ρ最小箍筋率：ρ由于ρsv1.2.6顶纵梁配筋计算t本设计顶纵梁采用的材料如上表1.5所示。t计算系数如下：混凝土C30：fcHRB500：fyHRB400：fyv其它：α1（1）纵向受力钢筋计算顶纵梁上侧最大弯矩：M=3771.24kN∙m；顶纵梁下侧最大弯矩：M=3588.94kN∙m；最大剪力：F顶纵梁下侧as取60mm，则ℎ0=1600−60=1540mm；顶纵梁上侧a顶纵梁为受弯构件，因此顶纵梁按受弯构件配筋。计算过程如下：①顶纵梁下侧配筋计算αξ=1−ξ=0.142<γA钢筋选用6D40，则Asρ==0.45×=0.45×同时，ρ>0.2%×满足条件。②顶纵梁上侧配筋计算αξ=1−ξ=0.15<γA钢筋选用6D40，则Asρ==0.45×=0.45×同时，ρ>0.2%×满足条件。（2）箍筋计算0.7则需按要求配置计算箍筋。n=采取双肢箍筋C16@100，实有n满足要求。箍筋配箍率：ρ最小箍筋率：ρ由于ρsv（3）裂缝验算dσρψ=1.1−ω=1.9×0.8×=0.30mm故裂缝验算满足要求。1.2.7底纵梁配筋计算t本设计底纵梁采用的材料如上表1.5所示。t计算系数如下：混凝土C30：fcHRB500：fyHRB400：fyv其它：α1（1）纵向受力钢筋计算底纵梁上侧最大弯矩：M=1943.757kN∙m；底纵梁下侧最大弯矩：M=2018.7kN∙m；最大剪力：F顶纵梁下侧as取60mm，则ℎ0=1600−60=1540mm；顶纵梁上侧a顶纵梁为受弯构件，因此顶纵梁按受弯构件配筋。计算过程如下：①底纵梁下侧配筋计算αξ=1−ξ=0.0774<γA钢筋选用8C25，则Asρ==0.45×=0.45×同时，ρ>0.2%×满足条件。②底纵梁上侧配筋计算αξ=1−ξ=0.07<γA钢筋选用8C25，则Asρ==0.45×=0.45×ρ>0.2%×满足条件。（2）箍筋计算0.7则需按要求配置计算箍筋。n=采取双肢箍筋C10@200，实有n满足要求。箍筋配箍率：ρ最小箍筋率：ρ由于ρsv（3）裂缝