九號線沙坪壩站3號出入口與名人廣場停車工程共建段計(jì)算書

軌道交通九號線一期工程（高灘巖～興科大道）施工圖設(shè)計(jì)DOCPROPERTY文檔類別結(jié)構(gòu)計(jì)算書第四篇車站工程沙坪壩站第二分冊結(jié)構(gòu)與防水3號出入口與名人廣場停車工程共建段重慶軌道交通九號線一期工程（高灘巖～興科大道）施工圖設(shè)計(jì)DOCPROPERTY文檔類別結(jié)構(gòu)計(jì)算書第四篇車站工程沙坪壩站第二分冊結(jié)構(gòu)與防水第六部分3號出入口與名人廣場停車工程共建段計(jì)算：校核：專業(yè)負(fù)責(zé)：審查：目錄1工程概況 工程概況九號線沙坪壩站3號出入口位于沙坪壩名人廣場，根據(jù)前期協(xié)調(diào)，本出入口為九號線和一號線共用出入口，原3號出入口設(shè)計(jì)方案采用全明挖進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)2018年8月21日沙坪壩區(qū)軌道交通建設(shè)協(xié)調(diào)工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室關(guān)于軌道一、九號線沙坪壩站共用3號出入口建設(shè)工作協(xié)調(diào)會議紀(jì)要，若3號出入口采取明挖方案進(jìn)行出入口建設(shè)，需對建設(shè)紅線范圍內(nèi)一株市級掛牌古樹進(jìn)行移栽，并對近期建成管網(wǎng)、道路進(jìn)行改建。鑒于市級掛牌古樹移栽涉及審批手續(xù)辦理程序復(fù)雜且施工區(qū)域內(nèi)管網(wǎng)、道路改建難度較大，為確保3號出入口按時(shí)建成投用，會議明確軌道設(shè)計(jì)院要對該出入口施工方法進(jìn)行調(diào)整，由明挖方案改為明、暗挖結(jié)合進(jìn)行設(shè)計(jì)。3號出入口本次設(shè)計(jì)范圍暗挖段為既有一號線沙坪壩站3號出入口暗挖改造段，暗挖改造段長度為15.827m。3號出入口本次設(shè)計(jì)范圍明挖段與名人廣場車庫共建，明挖段為名人廣場-6F地下結(jié)構(gòu)，明挖段長度為89.04m。2設(shè)計(jì)規(guī)范此結(jié)構(gòu)計(jì)算主要采用以下設(shè)計(jì)規(guī)范：《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157-2015）；《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2016）；《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010－2010）（2015版）；《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》（GB50108-2008）；《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50476-2008）;《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50111-2006）（2009年版）；《鐵路隧道防排水技術(shù)規(guī)范》（TB10119-2000/J72-2001）；《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）（2016版）；《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2015）;《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）；《地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50208-2011）;《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》（JGJ107-2016）;《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》（JGJ18-2012）;《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》（16G101-1、2）,《重慶市地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（2016）3結(jié)構(gòu)及地層相關(guān)計(jì)算參數(shù)結(jié)構(gòu)均采用C40混凝土，其彈性模量為33.5MPa。且結(jié)構(gòu)處于中風(fēng)化砂巖為持力層，根據(jù)勘察資料，砂巖彈性抗力系數(shù)為500MPa/m2，巖土體與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度為0.5MPa。其它計(jì)算參數(shù)均《重慶市軌道交通九號線沙坪壩節(jié)點(diǎn)工程巖土工程勘察報(bào)告》（詳細(xì)勘察）（2014.4）。4明挖段基坑計(jì)算（噴錨支護(hù)）計(jì)算時(shí)選取基坑深度最高處的噴錨支護(hù)進(jìn)行計(jì)算。由于東側(cè)存在一外傾結(jié)構(gòu)面，邊坡穩(wěn)定受外傾結(jié)構(gòu)面控制，對應(yīng)的主動土壓力為：主動土壓力Ea=391.2kN/m，土壓力分布按上三角形下梯形考慮。主動土壓力ea=391.2/（0.9×15.3）=28kN/m2。由于錨桿豎向及縱向間距均為2m，單根錨桿承受的水平土壓力N=2×2×28=112KN。根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）第8.2節(jié)：所受拉力(kN)鋼筋與砂漿粘結(jié)力(kN)巖石與砂漿粘結(jié)力(kN)鋼筋抗拉力(kN)抗拔安全系數(shù)112KN9656222542.35暗挖改造段隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算及截面驗(yàn)算本次計(jì)算采用midasGTS有限元計(jì)算與分析軟件計(jì)算出入口主體結(jié)構(gòu)受力，GTS可進(jìn)行線性及非線性靜力計(jì)算。因沙坪壩地形控制無法形成穩(wěn)定的水壓，本結(jié)構(gòu)不考慮水的影響。5.1荷載計(jì)算根據(jù)暗挖隧道斷面頂部覆巖情況，選取襯砌斷面高度最高的斷面進(jìn)行計(jì)算?？紤]隧道上方覆土厚度2.3m及地面超載荷載20Kpa，圍巖壓力為：豎向壓力：q=113.85+2.3×20+20=179.85kN/m。水平壓力：e1=17.42+0.15×（2.3×20+20）=27.32kN/m；e2=79.54+0.15×（2.3×20+20）=89.44kN/m。5.2內(nèi)力計(jì)算結(jié)果斷面襯砌彎矩圖斷面襯砌軸力圖斷面襯砌剪力圖5.3結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)偏壓強(qiáng)度計(jì)算采用內(nèi)力設(shè)計(jì)值，偏壓裂縫計(jì)算采用內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)最新的《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》，裂縫寬度控制值為0.3mm。結(jié)構(gòu)內(nèi)力及配筋表位置厚度彎矩（kN·m）軸力（kN·m）實(shí)配鋼筋安全系數(shù)裂縫寬度（mm）拱頂50021651925@100＞20.062拱腳50033792825@1004.00.091側(cè)墻底50040097525@1003.10.129底板跨中50017768025@100＞20.041中板跨中30013377322@1502.20.107根據(jù)核算，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度均滿足要求，從以上計(jì)算結(jié)果可知，襯砌斷面及配筋能滿足要求。6明挖段通道內(nèi)力計(jì)算及截面驗(yàn)算6.1荷載計(jì)算由于該上設(shè)置四個(gè)吊鉤，需考慮作用于吊鉤梁上的吊鉤荷載，單個(gè)吊鉤荷載取70KN，將吊鉤荷載作為均布荷載作用于頂板上。由于東側(cè)存在一外傾結(jié)構(gòu)面，邊坡穩(wěn)定受外傾結(jié)構(gòu)面控制，對應(yīng)的主動土壓力為：主動土壓力Ea=391.2kN/m，土壓力分布按上三角形下梯形考慮。主動土壓力ea=391.2/（0.9×15.3）=28kN/m2。6.2內(nèi)力計(jì)算結(jié)果斷面襯砌彎矩圖斷面襯砌軸力圖斷面襯砌剪力圖6.3結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值位置基本組合計(jì)算內(nèi)力彎矩（kN·m）剪力（kN）軸力（kN）側(cè)墻頂部209最大值190181中板跨中138278底板跨中68349用以上計(jì)算結(jié)果在進(jìn)行正截面抗彎、抗壓強(qiáng)度驗(yàn)算。正截面強(qiáng)度及裂縫寬度驗(yàn)算截面位置截面高度(mm)實(shí)配鋼筋極限彎矩(kN·m/m)極限軸力(kN/m)裂縫寬度(mm)受拉側(cè)受壓側(cè)側(cè)墻頂部400C25@100C25@2006234780.149中板跨中300C22@150C22@1502604300.255底板跨中400C25@200C25@20091126640.024進(jìn)行斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算。正截面強(qiáng)度及裂縫寬度驗(yàn)算控制截面剪力標(biāo)準(zhǔn)值(KN)截面高度(mm)實(shí)配拉筋極限剪力(kN)底板端部313400A10@600×400，梅花608以上計(jì)算結(jié)果表明，該型襯砌二襯截面及配筋數(shù)量滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求。7樓梯驗(yàn)算執(zhí)行規(guī)范:《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010),本文簡稱《混凝土規(guī)范》《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012),本文簡稱《荷載規(guī)范》鋼筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;P-HRBF335;Q-HRBF400;R-HRBF5001已知條件：幾何信息:左標(biāo)高=0.000m；右標(biāo)高=2.050m平臺長度(左)=4462mm；平臺長度(右)=1350mm平臺厚度(左)=150mm；平臺厚度(右)=150mm內(nèi)延長(左)=0mm；內(nèi)延長(右)=0mm平臺梁尺寸:B1=300mm；H1=400mmB2=300mm；H2=400mmB3=300mm；H3=400mmB4=300mm；H4=400mm梯段長度=3360mm；踏步數(shù)=13梯板厚度=150mm；梯跨長度L0=4100mm,梯井寬:200mm平面類型:單跑荷載信息:附加恒荷載=2.500kN/m2活荷載:3.500kN/m2恒載分項(xiàng)系數(shù):1.2；活載分項(xiàng)系數(shù):1.4；活載調(diào)整系數(shù):γL=1.10混凝土等級:C40,fc=19.10N/mm2混凝土容重:25.00kN/mm3配筋調(diào)整系數(shù):1.00；縱筋保護(hù)層厚度:c=15mm板縱筋等級:HPB300；fy=270N/mm2梁縱筋等級:HRB400；fy=360N/mm2梁箍筋等級:HPB300；fy=270N/mm2驗(yàn)算信息:撓度限值:L0/200；裂縫限值:0.30mm計(jì)算要求:1)樓梯板計(jì)算；2)平臺梁計(jì)算；3)板裂縫驗(yàn)算(按裂縫控制配筋計(jì)算)；4)板撓度驗(yàn)算2荷載與內(nèi)力計(jì)算：(1)荷載計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值(qk):左平臺:9.750kN/m斜梯段:12.275kN/m右平臺:9.750kN/m設(shè)計(jì)值(q):左平臺:12.890kN/m斜梯段:15.920kN/m右平臺:12.890kN/m左平臺梁(TL-1):69.870kN/m右平臺梁(TL-2):46.474kN/m準(zhǔn)永久值(qe):左平臺:8.000kN/m斜梯段:10.525kN/m右平臺:8.000kN/m(2)內(nèi)力計(jì)算:a.樓梯板:矩陣位移法求解。b.平臺梁:跨中彎矩Mc=1/8·qL2;支座剪力Vk=1/2·qL3計(jì)算結(jié)果：計(jì)算說明:(a)簡化方法:取板沿著寬度方向單位長度的板帶(b)計(jì)算方法:矩陣位移法單位說明:彎矩:kN.m/m 剪力:kN/m撓度:mm縱筋面積:mm2/m 截面尺寸:mm×mm裂縫:mm板段配筋計(jì)算結(jié)果:計(jì)算板段-1(左平臺):截面B×H=1000×150截面:左中右彎矩(M):0.00023.967-25.540剪力(V):21.868-5.923-33.714截面驗(yàn)算:Vmax=33.71kN<0.7βhftbh0=155.61kN截面滿足上部計(jì)算縱筋(As'):0.0000.000758.966下部計(jì)算縱筋(As):427.500710.2420.000上部縱筋(As'):356.25758.97下部縱筋(As):710.24上縱實(shí)配:d8@140(359,0.24%)d12@140(808,0.54%)下縱實(shí)配:d12@150(754,0.50%)d12@150(754,0.50%)d12@150(754,0.50%)撓度限值:[f]=21.56mm驗(yàn)算結(jié)論:fmax=9.50mm<[f]=21.56mm(4312/200),滿足。裂縫(w):0.0000.0420.078裂縫限值:[ω]=0.30mm驗(yàn)算結(jié)論:ωmax=0.078mm<[ω]=0.30mm,滿足。計(jì)算板段-2(斜梯段):截面B×H=1000×150截面:左中右彎矩(M):-25.54021.270-11.315剪力(V):28.8093.391-22.027截面驗(yàn)算:Vmax=28.81kN<0.7βhftbh0=155.61kN截面滿足上部計(jì)算縱筋(As'):758.9660.000427.500下部計(jì)算縱筋(As):0.000627.3760.000上縱實(shí)配:d12@140(808,0.54%)d10@180(436,0.29%)下縱實(shí)配:d12@180(628,0.42%)d12@180(628,0.42%)d12@180(628,0.42%)撓度限值:[f]=20.98mm驗(yàn)算結(jié)論:fmax=0.90*3.28=2.95mm<[f]=20.98mm(4195/200),滿足。裂縫(w):0.0780.0270.043裂縫限值:[ω]=0.30mm驗(yàn)算結(jié)論:ωmax=0.078mm<[ω]=0.30mm,滿足。計(jì)算板段-3(右平臺):截面B×H=1000×150截面:左中右彎矩(M):-11.3151.856-0.000剪力(V):17.1639.4291.695截面驗(yàn)算:Vmax=17.16kN<0.7βhftbh0=155.61kN截面滿足上部計(jì)算縱筋(As'):427.5000.0000.000下部計(jì)算縱筋(As):0.000427.500427.500上部縱筋(As'):427.50356.25下部縱筋(As):427.50上縱實(shí)配:d8@110(457,0.30%)d8@110(457,0.30%)下縱實(shí)配:d8@110(457,0.30%)d8@110(457,0.30%)d8@110(457,0.30%)撓度限值:[f]=6.00mm驗(yàn)算結(jié)論:fmax=0.30mm<[f]=6.00mm(1200/200),滿足。裂縫(w):0.0350.0000.000裂縫限值:[ω]=0.30mm驗(yàn)算結(jié)論:ωmax=0.035mm<[ω]=0.30mm,滿足。平臺梁配筋結(jié)果:單位說明:彎矩:kN.m 剪力:kN截面尺寸:mm*mm縱筋面積:mm2 箍筋面積:mm2/m內(nèi)力