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
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
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
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
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
9．人防组合验算
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。
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。