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
2011 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
2011 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路规划宽43m，道路现已形成，路面车流量大，交通繁忙。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老饭店。车站四周商业建筑多，较繁华，客流量大。 二．设计依据及采用规范
1、《XX市城市快速轨道交通XX线工程详细勘察阶段XXX站岩土工程勘察报告》，中铁XX工程集团有限责任公司，2010年1月
2、业主、总体组及其它相关部门提供的基础资料 3、设计采用的规范、规程和标准 《地铁设计规范》（GB50157-2003）
《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）(2003年版) 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006年版） 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
《轨道交通工程人民防空设计规范》（RFJ 02-2009） 《人民防空工程设计规范》（GB50225－2005）（2006版） 《钢结构设计规范》（GB50017-2003） 《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008） 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2008） 《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2004） 国家及广东省、XX市的其它现行相关规范、规程。 三．计算原则及计算标准
1、车站主体结构安全等级为一级；结构按设计使用年限100年的要求进行耐久性设计；结构重要性系数1.1。
2、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、剪切和压缩变形的影响。
3、车站主体结构裂缝控制：最大裂缝宽度允许值背土面为0.3mm、迎土面为0.2mm。 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规范》（RFJ 02-2009）的规定进行设计。
5、车站结构按7度抗震设防烈度进行抗震验算，抗震等级为三级。进行抗震设计时，应根据设防要求、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法，并在结构设计时采取相应的构造处理措施，以提高结构的整体抗震能力。当围岩中包含有可液化土层时，必须采取可靠对策，提高地层的抗液化能力，保证地震作用下结构的安全性。
6、结构设计应按最不利情况进行抗浮验算，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，抗浮安全系数不得小于1.05，当计侧壁摩阻力时，抗浮安全系数不得小于1.15。当结构抗浮不能满足要求时，应采取相应的抗浮措施，但不宜采用消浮或底板锚杆的措施。 四．荷载及组合 4.1 荷载分类
荷载分类表 表4.1
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，可根据其性质分别列入上述三类荷载中。
②表中所列荷载本节未加说明者，可按国家有关规范或根据实际情况确定。
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、相邻隧道施工的影响、盾构法的千斤顶顶力及压浆荷载等荷载。 4.2 荷载组合
荷载组合根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)（2006年版）、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)、《轨道交通工程人民防空设计规范》（RFJ 02-2009）的规定及可能出现的最不利情况确定，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4.2。
荷载组合及分项系数表 表4.2
荷载种类 组 合 1 2 3 4 五．计算方法
车站计算采用荷载－结构模型，取车站纵向每延米为计算单元。 六．主要工程材料及保护层厚度 6.1 主要材料
车站主体结构顶板及地下一、二层墙砼：C40（P8），抗渗等级不小于0.8Mpa，耐蚀系数不小于0.8
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），抗渗等级不小于0.8Mpa，耐蚀系数不小于0.8 车站主体结构柱砼：C50；垫层砼：C20；钢筋：HRB335、HPB235；钢材：Q235 6.2钢筋混凝土主筋保护层厚度
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） 1.35 1.0 1.2 1.2 1.4 1.0 0 0.6 0 0 1.0 0 0 0 0 1.3 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保护层厚度采用30 mm 箍筋、分布钢筋及构造筋的保护层厚度不小于20 mm
七．计算断面及计算荷载 7.1 地质参数
7.2 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 7.3 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4.2。
图7.3.1 计算模型简图
八．主体结构计算
8.1 断面选择
选取车站中心里程处标准断面作为代表断面进行人防检算。其他断面同理。 8.2 断面结构计算
顶板覆土3.7m，建议抗浮设计水位高程13.25m。荷载标准值计算如下： 竖向土压力：70.3kpa；地面活载：20kpa；底板水压力：145kpa； 中板装修荷载0.15*24=3.6kpa，设备荷载：8kpa，人群荷载：4kpa； 侧向水土压力：56～216kpa 线性分布。
8.2.1基本组合计算结果
弯矩图
剪力图
轴力图
8.2.2标准组合计算结果
弯矩图
剪力图
轴力图
8.3 主要构件配筋计算 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)70413610ξbα1fc19.119.119.119.1x<=ξbh0As(mm)满足满足满足满足4447258023246232ρ(%)0.640.370.330.09 As(mm)654232714537327120.5500.5500.5500.550 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 9.1荷载计算 根据《轨道交通工程人民防空设计规范》，针对本站实际情况，经计算人防荷载分别为顶板70kpa，侧墙50kpa，底板60kpa。 其余荷载计算详见第八节。 9.2断面计算内力图 弯矩图 剪力图 轴力图 9.3配筋验算（仅验算强度） 根据规范：混凝土强度分项系数取1.5，钢筋分项系数取1.35。 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/mm)砼等级C405405405405404040402α1fc28.6528.6528.6528.65x(mm)4228322ξbx<=ξbh0As(mm)满足满足满足满足2983200822711382ρ(%)0.430.290.320.020.4960.4960.4960.496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 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/mm)砼等级C405405405405353535352α1fc25.0525.0525.0525.05x(mm)146112ξbx<=ξbh0As(mm)满足满足满足满足8743446961012ρ(%)0.220.090.170.030.4960.4960.4960.496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C1000400360364.5351000400360364.535βcfc25.0525.05ft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/mm)砼等级C405405405405404040402α1fc28.6528.6528.6528.65x(mm)54282113ξbx<=ξbh0As(mm)满足满足满足满足3827199715209232ρ(%)0.480.250.190.120.4960.4960.4960.496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C1000800738364.5401000800738364.540βcfc28.6528.65ft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/mm)砼等级C40540540540540540404040402α1fc28.6528.6528.6528.6528.65x(mm)425312759ξbx<=ξbh0As(mm)满足满足满足满足满足29833572217191941842ρ(%)0.430.050.320.270.600.4960.4960.4960.4960.496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 十．人防门框计算 10.1基本参数 车站端头人防门属于两相邻防护单元之间的人防隔断门，人防等效静荷载值：0.05Mpa，人防门面积：18653458mm2，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。 10.2 计算过程 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=0.05*18653458=933KN 2）门框边缘总长 =4100+4100+4550+4550=17300mm=17.3m 3）门框边缘等效线荷载 =933/17.3=60kn/mm 4）上门框承受集中荷载值（1m宽板带）：60*1=60kn 下门框承受集中荷载值（1m宽板带）：60*1=60kn 左侧门框承受集中荷载值（1m宽板带）：60*1=60kn 右侧门框承受集中荷载值（1m宽板带）：60*1=60kn 5）上门框集中荷载作用力臂：1.08m 下门框集中荷载作用力臂：1.55m 左侧门框集中荷载作用力臂：1.4m 右侧门框集中荷载作用力臂：1.4m 6）弯矩值 上门框弯矩：60*1.08=64.8kn.m 下门框弯矩：60*1.55=93kn.m 左门框弯矩：60*1.4=84kn.m 右门框弯矩：60*1.4=84kn.m 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 10.3结论 经计算，人防门框现有配筋满足结构受力要求。 十一．结论 经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用基本组合和标准组合的计算结果，地震和人防组合不起控制作用；人防门框配筋满足受力要求。 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容