地铁车站附属出入口主体结构计算书

封面二○一七年十二月长沙
封面二○一七年十二月长沙
目录
1工程概况 (1)
2设计依据及采用规范 (1)
3计算原则及计算标准 (1)
4荷载及组合 (1)
4.1荷载分类 (1)
4.2荷载组合 (1)
5计算方法及计算程序 (1)
6主要工程材料及保护层厚度 (2)
6.1主要材料 (2)
6.2钢筋混凝土构件钢筋净保护层厚度 (2)
6.3钢筋的连接、锚固与搭接 (2)
7计算断面及计算荷载 (2)
7.1参数选取 (2)
7.2结构尺寸 (3)
7.3计算模型 (3)
7.4计算荷载 (4)
7.4.1 3号出入口标准断面（取钻孔Jz2-Ⅲ12-SYZ17）基底位于卵石层 (4)
7.4.2 2号出入口与2号风亭标准断面（取钻孔Jz2-Ⅲ12-SYZ26）基底位于卵石层 (4)
7.5人防荷载工况 (5)
7.6地震荷载工况 (5)
8抗浮计算 (5)
9横断面计算结果及配筋 (6)
9.1 3号出入口横断面计算结果 (6)
9.1.1 3号出入口横断面内力图 (6)
9.2 2号出入口2号风亭横断面计算结果 (8)
9.2.1 2号出入口2号风亭横断面内力图 (8)
9.3 人防工况计算结果 (9)
9.4各截面配筋验算 (11)
10 2号风亭纵梁计算 (12)
10.1 纵梁计算 (12)
11 2号风亭柱轴压比及配筋计算 (17)
11.1 柱轴压比计算 (17)
11.2 柱配筋计算 (17)
12 楼梯计算 (19)
12.1 2号出入口人防楼梯计算 (19)
12.2 3号出入口楼梯计算 (19)
13地基承载力 (21)
1工程概况
.......
主体结构采用钢筋混凝土箱型结构，车站附属主体设全外包防水层。

2设计依据及采用规范
（1）.....
（2）《城市轨道交通技术规范》（GB50490-2009）
3计算原则及计算标准
（1）结构设计应根据结构类型、使用条件、荷载特性、施工工艺等条件进行，结构或构件应满足强度、刚度、稳定性和耐久性要求,并满足防水、防火、防迷流的技术要求
（2）3号出入口、2号出入口与2号风亭结构按设计使用年限为100年的要求进行耐久性设计。

（3）3号出入口、2号出入口与2号风亭的安全等级为一级，结构重要性系数γ0=1.1。

（4）3号出入口、2号出入口与2号风亭按设防烈度6度进行抗震验算，结构抗震等级为三级，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。

（5）考虑人防作用，车站结构设计按6级人防抗力设防。

（6）3号出入口、2号出入口与2号风亭的耐火等级为一级。

（7）3号出入口、2号出入口与2号风亭围护结构采用钻孔灌注桩的支护型式。

（8）裂缝控制：最大裂缝宽度允许值背土/水面为0.3mm、迎土/水面为0.2mm。

（9）3号出入口、2号出入口与2号风亭结构以混凝土自防水为主，同时考虑地下水的侵蚀性，顶板（梁）、底板（梁）、内衬墙等迎水结构混凝土抗渗等级不低于P8，耐蚀系数不得小于0.8。

（10）结构的抗浮应按其使用寿命过程中可能发生的最高地下水位情况进行检算。

在不考虑侧壁摩阻力时，其抗浮安全系数不得小于1.05，当计及侧壁摩阻力时，其抗浮安全系数不得小于1.15。

2号出入口抗浮计算已在围护结构中进行计算。

4荷载及组合
4.1荷载分类
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。

4.2荷载组合
荷载组合根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年版）、《轨道交通工程人民防空设计规范》（RFJ02-2009）的规定及可能出现的最不利情况确定，荷载组合类型及荷载组合系数见表4.2.1。

5计算方法及计算程序
车站结构按作用在弹性地基上的平面结构进行内力分析，采用荷载－结构模型，取纵向1米进行结构内力计算；当结构处于地下水位以下时，施工阶段砂土采用水土分算，粘性土采用水土合
算，使用阶段均采用水土分算。

结构分析软件使用midas Gen。

6主要工程材料及保护层厚度
6.1主要材料
（1）混凝土强度等级
顶板、顶梁、底板、底梁、内衬墙：C35、P8防水混凝土；
底板下垫层：C20素混凝土；
（2）钢筋：HRB400级、HPB300级，材质必须符合现行国家标准和行业标准的规定，梁、柱受力主筋采用HRB400E级；
（3）钢材：一般为Q235钢。

6.2钢筋混凝土构件钢筋净保护层厚度
钢筋混凝土构件钢筋最小净保护层厚度按下表取值：
②车站内的楼梯及站台板等内部构件主筋的保护层可采用30mm。

③箍筋、分布筋和构造筋的混凝土保护层厚度不得小于20mm。

混凝土结构最大计算裂缝宽度不得小于下表的规定。

对于处于一般环境中的结构，钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度按荷载准永久组合并考虑长期作用影响的效应计算，同时按下表中的最大计算裂缝宽度允许值数值进行控制；对处于侵蚀环境的不利条件下的结构，其最大计算裂缝宽度允许值应根据具体情况另行确定，从严控制。

6.3
结构构件受力钢筋的连接可以采用焊接或机械连接,当采用焊接连接时，接头形式、焊接工艺、试验方法、质量要求及质量验收等应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》、《钢筋焊接及验收规程》等现行国家有关规范的要求，焊接前应根据施工条件进行试焊，合格后方可施焊。

受力钢筋采用机械连接时，应满足《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107－2016)的规定。

对于梁板中的架立筋或分布筋当直径小于25mm时，可采用绑扎搭接接头；同一连接区段，受拉钢筋搭接接头面积百分率不大50％，绑扎搭接长度为48d.
无特殊注明时钢筋接头位置：顶板及其梁、过轨通道上方与底板连续的板，上铁在跨中连接，下铁在支座连接。

底板及其梁，上铁在支座连接，下铁在跨中连接。

侧墙外侧钢筋在跨中连接，内侧钢筋在支座连接。

接头位置：受力钢筋的接头位置应相互错开35d且不小于500mm。

同一截面接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率：焊接、机械连接接头应不大于50%；绑扎连接接头按构件采取相应数值。

柱纵筋接头位置、框架的外圈贯通筋及侧墙、隔墙及端墙的立筋受力钢筋接头位置可参见图集16G101-1中的有关规定。

7计算断面及计算荷载
7.1参数选取
结构计算需要的地质参数由《长沙市轨道交通3号线一期工程KC-2标段四方坪站（原三一大道站）附属结构详细勘察阶段岩土工程勘察报告》选取。

ρξ/K0μK v K h K f ak q pk q pk q sik q sik q sikλ
g/cm3MPa/m MPa/m m/d kPa kPa kPa kPa kPa kPa
1-2-1 杂填土
Q4ml
1.90 0.50 0.35 1 0.7 1-2-2 素填土 1.90 0.50 0.35 1 0.7
1-4-2 淤泥质粉质
黏土
1.80 0.40 0.40 4 3 0. 0.7
2-1 粉质
黏土
Q3al
2.00 0.40 0.35 40 35 0. 0 0.75
2-8 圆砾 2.30 0.30 0.25 35 3 0 0.6 2-9 卵石 2.30 0.30 0.25 5 160 0.6
5-1 残积粉质
黏土
Q el 2.00 0.34 0.35 35 30 0.009 240 120 .75
13-1-2 强风化
板岩
Pt
2.30 0.25 160 130 0.
13-1-3 中风化
板岩
2.70 0.22 200 160 0. 0
13-1-4 微风化
板岩
2.80 0.20 400 200 0. 0
7.2结构尺寸
取3号出入口、2号出入口与2号风亭各取多个断面进行计算，根据车站结构断面特征，3号口选取2-2剖面进行整理以下典型控制断面进行计算。

结构尺寸位置
顶板
（mm）
底板
（mm）
侧墙
（mm）
覆土厚
3号出入口600 600 600 5.1
2号出入口700 700 700 4.7
2号风亭700700700 5.11 7.3
计算模型
7.4计算荷载
7.4.1 3号出入口标准断面（取钻孔Jz2-Ⅲ12-SYZ17）基底位于卵石层 其余断面不逐一罗列，计算数据可查看计算表 1、永久荷载 (1)结构自重
车站为钢筋混凝土结构，取材料容重Gs
=25kn/m3。

(2)地层土压力
按照5.1m 覆土、地下水位按38m 取至地面进行考虑，取土体容重Gs =20kn/m3。

结构范围内土体加
权容重采用Gs =20.2kN/m3。

加权静止侧压力系数0.42，水容重310/Gw kN m γ=。

顶板土压力q s =20.2*5.1=103(kpa) 侧向土压力 满水工况
=⨯
⨯=⎧⎪
=⨯⨯+=⎨⎪⎩
（）0.
（）120.47 5.110.223.97()4210.2 5.1 4.9543()s s e kPa e kPa
无水工况
=⨯⨯=⎧⎪
=⨯⨯+=⎨⎪⎩0.
（）120.47 5.120.248.4()4220.2 5.1 4.9585.3()s s e kPa e kPa
(3)水压力
侧向水压力=⨯=⎧⎨
=⨯=⎩⎧⎨
⎩满水工况；无水工况；13
12
10 5.151()
1010.05100.5()=0()
=0()w w w w e kPa e kPa e kPa e kPa
底板水压力=⨯=⎧⎨⎩满水工况；无水工况；'1010.05100.5()
'=0()w
w q kPa q kPa
隔墙荷载按照 1.7()
q kPa 隔墙考虑
(1)地面超载
地面超载按照超载
20()q kPa 考虑。

超载压力为α=⎧⎨==⨯=⎩超载超载
超载竖向超载压力；侧向超载压力；20()
0.52010()q kPa e q kPa
(2)人群荷载
人群荷载考虑年限调整系数1.1。

人群荷载按照 4.4()
q kPa 人群考虑。

7.4.2 2号出入口与2号风亭标准断面（取钻孔Jz2-Ⅲ12-SYZ26）基底位于卵石层 1、永久荷载 (1)结构自重
车站为钢筋混凝土结构，取材料容重Gs
=25kn/m3。

(2)地层土压力
按照4.7m 覆土、地下水位按38m 取至地面进行考虑，取土体容重Gs
=20kn/m3。

主体结构范围内土
体加权容重采用
Gs
=21kN/m3加权静止侧压力系数0.4；风亭范围内土体加权容重采用
Gs =19.4kN/m3加权静止侧压力系数0.46；水容重3
10/Gw kN m γ=。

顶板土压力q s =19*4.7=89.3(kpa) 侧向土压力 满水工况
=⨯
⨯=⎧⎪=⨯⨯+=⎨⎪=⨯⨯++=⎩（）0.
（）（）123
0.5 4.7921.15()469.4 4.7 5.8545.6()0.411 4.7 5.857.8481()s s s e kPa e kPa e kPa
无水工况
=⨯⨯=⎧⎪
=⨯⨯+=⎨⎪=⨯⨯++=⎩0.
（）0.（）123
0.5 4.71944.65()4619.4 4.7 5.8594()421 4.7 5.857.84154.5()s s s e kPa e kPa e kPa
(3)水压力
侧向水压力=⨯=⎧⎨
=⨯=⎩⎧⎨
⎩满水工况；
（4.7+5.85）无水工况；
12
1210 4.747()10105.5()
=0()=0()
w w w w e kPa e kPa e kPa e kPa
底板水压力=⨯
=⎧⎨⎩（4.7+5.85）满水工况；无水工况；
'10105.5()'=0()
w
w q kPa q kPa
隔墙荷载按照 1.7()
q kPa 隔墙考虑
(1)地面超载
地面超载按照超载
20()q kPa 考虑。

超载压力为α=⎧⎨==⨯=⎩超载超载
超载竖向超载压力；侧向超载压力；20()
0.52010()q kPa e q kPa
(2)人群荷载
人群荷载考虑年限调整系数1.1。

人群荷载按照 4.4()
q kPa 人群考虑。

7.5人防荷载工况
本工程按甲级人防工程设计，工程防核武器抗力级别为6级，防常规武器抗力级别为6级，
地面空气冲击波超压为0.05MPa 。

（1）按抗核武器6级、抗常规武器6级的人防荷载进行结构强度计算，相应的地面空气冲击波超压为0.05Mpa 。

结构各个部位抗力应协调，在人防荷载作用下，保证结构各部位（如出入口、主体结构）都能正常工作。

主体结构仅验算核武器荷载，出入口防护段及临空墙验算常规武器荷载。

（2）结构计算按国家现行的有关规范、规定、标准执行，核武器按一次作用设计。

在战时荷载作用下，只验算结构承载力，不验算结构变形、裂缝开展以及地基承载力与地基变形。

在动荷载单独作用下及动荷载与静荷载同时作用下，材料强度应按规范要求考虑材料强度综合调整系数。

（3）在核爆动荷载作用下，动力分析采用等效静载法。

（4）位于防护密闭范围以外的土中通道、竖井结构，按承受土中压缩波产生的等效静载加静载计算，不考虑空气冲击波的内压作用。

（5）战时使用的进风竖井、人员出入口，临近砖混结构地面建筑时若距离小于0.5倍建筑物高度，需设防倒塌棚架。

（6）防常规武器的等效静荷载计算根据《人民防空工程设计规范》（GB50225-2005）中防常规6级、非直接命中条件的相关规定执行，等效TNT 装药量C=117.5kg ，装药中心至计算点最小距离（爆距）按10m 计算。

（7）防核武器设计部分等效静载值可参考应用以下值：（结构设计时尚需与其它静荷载进行组合）顶板75 kN/m2 ，外墙60 kN/m2 ，底板70 kN/m2 。

7.6地震荷载工况
本工程抗震设防烈度为6度，地震动峰值加速度值为0.05g ，地震角取0.75°，抗震设防类别为乙类设防，抗震等级三级。

按照《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）进行拟静力法进行计算。

顶板土柱水平地震力0.20.5222.7313.62()
g h F A m kN η==⨯⨯⨯⨯=1；
车站主体结构水平地震力72.627 2.5
0.20.50.677()
2213.41H G g m e A kPa H η⨯==⨯⨯=⨯；
(tan tan tan tan 35 2.254
35tan15βφ==+=-;
tan tan tan [1tan (tan tan )tan tan ]
2.254tan 35
2.254[1 2.254(tan 35
tan15)tan 35tan15]
0.319
βφ
λββφθφθ-=
+-+-=
⨯+⨯-+=
11(tan tan tan tan 34.25 2.209
34.25tan14.25
βφ=+=+=-
1111111111(tan tan )(1tan tan ')
tan [1tan (tan tan )tan tan ]
(2.209tan 34.25)(1tan14.25tan 0.75)
2.209[1 2.209(tan 34.25tan14.25)tan 34.25tan14.25]
0.326
βφθθλββφθφθ--=
+-+--=
⨯+⨯-+=
侧压力增量1121()20 4.2(0.3260.319)0.42()()()20(4.215.09)(0.3260.319) 2.2974()
γλλγλλ∆=-=⨯⨯-=⎧⎨
∆=+-=⨯+⨯-=⎩Gs Gs e h kPa e h H kPa
8抗浮计算
根据详勘报告，抗浮设计水位为38.00m 。

风亭出入口覆土按 4.7m,地面标高为39m,取最不利断面
47.8m ，计算抗浮计算如下：
18、地连墙自重 1.5 1 0 0.00
小计：534.7
534.7
二、浮力
1 47.8 6.65 317.9
未采用地连墙侧阻
力抗浮安全系数 1.68 大于1.05
抗浮满足要求
主体结构与风亭接口处采用将主体围护结构钢筋凿出锚入风亭底板，主体结构抗浮满足要求。

9横断面计算结果及配筋
9.1 3号出入口横断面计算结果
9.1.1 3号出入口横断面内力图
（1）基本组合
图9.1.2 基本组合轴力包络图
图9.1.1基本组合弯距包络图
图9.1.3 基本组合剪力包络图
图9.1.4 基本组合位移包络图（2）准永久组合图9.1.5 准永久组合弯距包络图
图9.1.6 准永久组合轴力包络图图9.1.7 准永久组合剪力包络图
图9.1.8 准永久组合位移包络
经计算，人防工况和地震工况不作为控制性工况。

9.2 2号出入口2号风亭横断面计算结果
9.2.1 2号出入口2号风亭横断面内力图
（1）基本组合
图9.2.1基本组合弯距包络图
图9.2.2 基本组合剪力包络图
图9.2.3 基本组合轴力包络图
图9.2.4 基本组合位移包络图
（2）准永久组合
图9.2.5 准永久组合弯距包络图
图9.2.6 准永久组合剪力包络图
图9.2.7 准永久组合轴力包络图
图9.2.8 准永久组合位移包络9.3 人防工况计算结果
图9.3.1 2号出入口2号风亭人防工况弯距包络图
图9.3.2 2号出入口2号风亭人防工况剪力包络图图9.3.3 2号出入口2号风亭人防工况轴力包络图图9.3.4 3号出入口人防工况弯距包络图图9.3.5 3号出入口人防工况剪力包络图
图9.3.6 3号出入口人防工况轴力包络图
9.4各截面配筋验算
2号出入口与2号风亭
10 2号风亭纵梁计算
正截面受弯承载力按《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）（2015年版）计算，最大裂缝宽度计算按《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）（2015年版）计算。

纵梁的混凝土等级为C35，受力钢筋采用HRB400筋，混凝土保护层厚度：迎水面为45mm ，背水面为35mm ， 中纵梁为40mm 。

对顶板梁支座截面按允许最大裂缝宽度0.2mm 控制；对其他截面按允许最大裂缝宽度
0.3mm 。

10.1 纵梁计算
顶纵梁TZL1
取最大跨度5.75m 顶纵梁计算，采用理正工具箱计算软件，根据9.2.1计算结果，顶纵梁所受均布力基本值为877KN ，准永久值为571KN 。

1 计算简图：
1 已知条件及计算要求：
(1)已知条件：矩形梁 b=600mm，h=1200mm。

砼 C35，fc=16.70N/mm2，ft=1.57N/mm2，纵筋 HRB400，fy=360N/mm2，fy'=360N/mm2，箍筋 HRB400，fy=360N/mm2。

弯矩设计值 M=2416.00kN.m，剪力设计值 V=2521.00kN，扭矩设计值 T=0.00kN.m。

抗震等级三级。

(2)计算要求：
1.正截面受弯承载力计算
2.斜截面受剪承载力计算
3.裂缝宽度计算(按裂缝控制配筋计算)。

-----------------------------------------------------------
2 截面验算：
(1)截面验算：V=2521.00kN < 0.250βc f c bh0=2843.18kN 截面满足
截面配筋按纯剪计算。

-----------------------------------------------------------
3 正截面受弯承载力计算：
(1)按单筋计算：as下=65mm，相对受压区高度ξ=x/h0=0.209 < ξb=0.350
(2)上部纵筋：按构造配筋As=1440mm2，配筋率ρ=0.20%
(3)下部纵筋：As=ξa1f c bh0/f y=6603mm2ρmin=0.25% < ρ=0.92% < ρmax=1.62%
-----------------------------------------------------------
4 斜截面受剪承载力计算：
(1)受剪箍筋计算：Asv/s=4338.18mm2/m ρsvmin=0.11% < ρsv=0.72%
-----------------------------------------------------------
5 配置钢筋：
(1)上部纵筋：计算As=1440mm2，
实配4E32(3217mm2ρ=0.45%)，配筋满足
(2)腰筋：计算构造As=b*hw*0.2%=1362mm2，
实配8d16(1608mm2ρ=0.22%)，配筋满足
(3)下部纵筋：计算As=6603mm2，
实配12E32 4/8(9651mm2ρ=1.34%)，配筋满足
(4)箍筋：计算Av/s=4338mm2/m，
实配E14@100四肢(6158mm2/m ρsv=1.03%)，配筋满足
-----------------------------------------------------------
6 裂缝计算：
(1)计算参数：Mk=1573.00kN.m，最大裂缝宽度限值0.200mm。

(2)受拉钢筋应力：σsk=Mk/(0.87h0As)=165.06N/mm2 < fyk=400N/mm2。

(3)裂缝宽度：W max=0.186mm < W lim=0.200mm, 满足(按裂缝控制配筋)。

框架梁跨中截面设计:
1 已知条件及计算要求：
(1)已知条件：矩形梁 b=600mm，h=1200mm。

砼 C35，fc=16.70N/mm2，ft=1.57N/mm2，纵筋 HRB400，fy=360N/mm2，fy'=360N/mm2，箍筋 HRB400，fy=360N/mm2。

弯矩设计值 M=1208.00kN.m，剪力设计值 V=0.00kN，扭矩设计值 T=0.00kN.m。

抗震等级三级。

(2)计算要求：
1.正截面受弯承载力计算
2.斜截面受剪承载力计算
3.裂缝宽度计算(按裂缝控制配筋计算)。

-----------------------------------------------------------
2 截面验算：
(1)截面验算：V=0.00kN < 0.250βc f c bh0=2905.80kN 截面满足
截面配筋按纯剪计算。

-----------------------------------------------------------
3 正截面受弯承载力计算：
(1)按单筋计算：as下=40mm，相对受压区高度ξ=x/h0=0.094 < ξb=0.518
(2)上部纵筋：按构造配筋As=1440mm2，配筋率ρ=0.20%
(3)下部纵筋：As=ξa1f c bh0/f y=3035mm2ρmin=0.20% < ρ=0.42% < ρmax=2.40%
-----------------------------------------------------------
4 斜截面受剪承载力计算：
(1)受剪箍筋计算：Asv/s=-1831.67mm2/m ρsv=-0.31% < ρsvmin=0.11% 按构造配筋Av/s=680mm2/m
-----------------------------------------------------------
5 配置钢筋：
(1)上部纵筋：计算As=1440mm2，
实配4E28(2463mm2ρ=0.34%)，配筋满足
(2)腰筋：计算构造As=b*hw*0.2%=1392mm2，
实配8d16(1608mm2ρ=0.22%)，配筋满足
(3)下部纵筋：计算As=3035mm2，
实配6E28(3695mm2ρ=0.51%)，配筋满足
(4)箍筋：计算Av/s=680mm2/m，
实配E12@150四肢(3016mm2/m ρsv=0.50%)，配筋满足
-----------------------------------------------------------
6 裂缝计算：
(1)计算参数：Mk=787.00kN.m，最大裂缝宽度限值0.300mm。

(2)受拉钢筋应力：σsk=Mk/(0.87h0As)=211.08N/mm2 < fyk=400N/mm2。

(3)裂缝宽度：W max=0.243mm < W lim=0.300mm, 满足(按裂缝控制配筋)。

A、顶纵梁TL2
取最大跨度8.2m顶纵梁计算，采用理正工具箱计算软件，根据9.2.1计算结果，顶纵梁所受均布力基本值为
771KN，准永久值为503KN。

框架梁截面设计:
1 已知条件及计算要求：
(1)已知条件：矩形梁 b=700mm，h=1400mm。

砼 C35，fc=16.70N/mm2，ft=1.57N/mm2，纵筋 HRB400，fy=360N/mm2，fy'=360N/mm2，箍筋 HRB400，fy=360N/mm2。

弯矩设计值 M=4320.00kN.m，剪力设计值 V=0.00kN，扭矩设计值 T=0.00kN.m。

抗震等级三级。

(2)计算要求：
1.正截面受弯承载力计算
2.斜截面受剪承载力计算
3.裂缝宽度计算(按裂缝控制配筋计算)。

-----------------------------------------------------------
2 截面验算：
(1)截面验算：V=0.00kN < 0.250βc f c bh0=3901.54kN 截面满足
截面配筋按纯剪计算。

-----------------------------------------------------------
3 正截面受弯承载力计算：
(1)按单筋计算：as下=65mm，相对受压区高度ξ=x/h0=0.235 < ξb=0.350
(2)上部纵筋：按构造配筋As=1960mm2，配筋率ρ=0.20%
(3)下部纵筋：As=ξa1f c bh0/f y=10185mm2ρmin=0.25% < ρ=1.04% < ρmax=1.62%
-----------------------------------------------------------
4 斜截面受剪承载力计算：
(1)受剪箍筋计算：Asv/s=-2136.94mm2/m ρsv=-0.31% < ρsvmin=0.11% 按构造配筋Av/s=794mm2/m
-----------------------------------------------------------
5 配置钢筋：
(1)上部纵筋：计算As=1960mm2，
实配5E32(4021mm2ρ=0.41%)，配筋满足
(2)腰筋：计算构造As=b*hw*0.2%=1869mm2，
实配10d16(2011mm2ρ=0.21%)，配筋满足
(3)下部纵筋：计算As=10185mm2，
实配18E32 9/9(14476mm2ρ=1.48%)，配筋满足
(4)箍筋：计算Av/s=4440mm2/m，
实配E14@100四肢(6158mm2/m ρsv=0.88%)，配筋满足
-----------------------------------------------------------
6 裂缝计算：
(1)计算参数：Mk=2818.00kN.m，最大裂缝宽度限值0.200mm。

(2)受拉钢筋应力：σsk=Mk/(0.87h0As)=167.60N/mm2 < fyk=400N/mm2。

(3)裂缝宽度：W max=0.186mm < W lim=0.200mm, 满足(按裂缝控制配筋)。

框架梁截面设计:
1 已知条件及计算要求：
(1)已知条件：矩形梁 b=700mm，h=1400mm。

砼 C35，fc=16.70N/mm2，ft=1.57N/mm2，纵筋 HRB400，fy=360N/mm2，fy'=360N/mm2，箍筋 HRB400，fy=360N/mm2。

弯矩设计值 M=2160.00kN.m，剪力设计值 V=0.00kN，扭矩设计值 T=0.00kN.m。

抗震等级三级。

(2)计算要求：
1.正截面受弯承载力计算
2.斜截面受剪承载力计算
3.裂缝宽度计算(按裂缝控制配筋计算)。

-----------------------------------------------------------
2 截面验算：
(1)截面验算：V=0.00kN < 0.250βc f c bh0=3974.60kN 截面满足
截面配筋按纯剪计算。

-----------------------------------------------------------
3 正截面受弯承载力计算：
(1)按单筋计算：as下=40mm，相对受压区高度ξ=x/h0=0.105 < ξb=0.518
(2)上部纵筋：按构造配筋As=1960mm2，配筋率ρ=0.20%
(3)下部纵筋：As=ξa1f c bh0/f y=4657mm2ρmin=0.20% < ρ=0.48% < ρmax=2.40%
-----------------------------------------------------------
4 斜截面受剪承载力计算：
(1)受剪箍筋计算：Asv/s=-2136.94mm2/m ρsv=-0.31% < ρsvmin=0.11% 按构造配筋Av/s=794mm2/m
-----------------------------------------------------------
5 配置钢筋：
(1)上部纵筋：计算As=1960mm2，
实配4E28(2463mm2ρ=0.25%)，配筋满足
(2)腰筋：计算构造As=b*hw*0.2%=1904mm2，
实配10d16(2011mm2ρ=0.21%)，配筋满足
(3)下部纵筋：计算As=4657mm2，
实配9E28(5542mm2ρ=0.57%)，配筋满足
(4)箍筋：计算Av/s=794mm2/m，
实配E12@100四肢(4524mm2/m ρsv=0.65%)，配筋满足
-----------------------------------------------------------
6 裂缝计算：
(1)计算参数：Mk=1409.00kN.m，最大裂缝宽度限值0.300mm。

(2)受拉钢筋应力：σsk=Mk/(0.87h0As)=214.88N/mm2 < fyk=400N/mm2。

(3)裂缝宽度：W max=0.266mm < W lim=0.300mm, 满足(按裂缝控制配筋)。

B、底纵梁DL1
取最大跨度5.75m底纵梁计算，采用理正工具箱计算软件，根据9.2.1计算结果，底纵梁所受均布力基本值为895KN，准永久值为584KN。

框架梁支座截面设计:
1 已知条件及计算要求：
(1)已知条件：矩形梁 b=600mm，h=1200mm。

砼 C35，fc=16.70N/mm2，ft=1.57N/mm2，纵筋 HRB400，fy=360N/mm2，fy'=360N/mm2，箍筋 HRB400，fy=360N/mm2。

弯矩设计值 M=2466.00kN.m，剪力设计值 V=2573.00kN，扭矩设计值 T=0.00kN.m。

抗震等级三级。

(2)计算要求：
1.正截面受弯承载力计算
2.斜截面受剪承载力计算
3.裂缝宽度计算(按裂缝控制配筋计算)。

-----------------------------------------------------------
2 截面验算：
(1)截面验算：V=2573.00kN < 0.250βc f c bh0=2843.18kN 截面满足
截面配筋按纯剪计算。

-----------------------------------------------------------
3 正截面受弯承载力计算：
(1)按单筋计算：as下=65mm，相对受压区高度ξ=x/h0=0.214 < ξb=0.350
(2)上部纵筋：按构造配筋As=1440mm2，配筋率ρ=0.20%
(3)下部纵筋：As=ξa1f c bh0/f y=6758mm2ρmin=0.25% < ρ=0.94% < ρmax=1.62%
-----------------------------------------------------------
4 斜截面受剪承载力计算：
(1)受剪箍筋计算：Asv/s=4465.45mm2/m ρsvmin=0.11% < ρsv=0.74%
-----------------------------------------------------------
5 配置钢筋：
(1)上部纵筋：计算As=1440mm2，
实配4E32(3217mm2ρ=0.45%)，配筋满足
(2)腰筋：计算构造As=b*hw*0.2%=1362mm2，
实配8d16(1608mm2ρ=0.22%)，配筋满足
(3)下部纵筋：计算As=6758mm2，
实配12E32 4/8(9651mm2ρ=1.34%)，配筋满足
(4)箍筋：计算Av/s=4465mm2/m，
实配E14@100四肢(6158mm2/m ρsv=1.03%)，配筋满足
-----------------------------------------------------------
6 裂缝计算：
(1)计算参数：Mk=1609.00kN.m，最大裂缝宽度限值0.200mm。

(2)受拉钢筋应力：σsk=Mk/(0.87h0As)=168.84N/mm2 < fyk=400N/mm2。

(3)裂缝宽度：W max=0.192mm < W lim=0.200mm, 满足(按裂缝控制配筋)。

框架梁跨中截面设计:
1 已知条件及计算要求：
(1)已知条件：矩形梁 b=600mm，h=1200mm。

砼 C35，fc=16.70N/mm2，ft=1.57N/mm2，纵筋 HRB400，fy=360N/mm2，fy'=360N/mm2，箍筋 HRB400，fy=360N/mm2。

弯矩设计值 M=1233.00kN.m，剪力设计值 V=0.00kN，扭矩设计值 T=0.00kN.m。

抗震等级三级。

(2)计算要求：
1.正截面受弯承载力计算
2.斜截面受剪承载力计算
3.裂缝宽度计算(按裂缝控制配筋计算)。

-----------------------------------------------------------
2 截面验算：
(1)截面验算：V=0.00kN < 0.250βc f c bh0=2905.80kN 截面满足
截面配筋按纯剪计算。

-----------------------------------------------------------
3 正截面受弯承载力计算：
(1)按单筋计算：as下=40mm，相对受压区高度ξ=x/h0=0.096 < ξb=0.518
(2)上部纵筋：按构造配筋As=1440mm2，配筋率ρ=0.20%
(3)下部纵筋：As=ξa1f c bh0/f y=3102mm2ρmin=0.20% < ρ=0.43% < ρmax=2.40%
-----------------------------------------------------------
4 斜截面受剪承载力计算：
(1)受剪箍筋计算：Asv/s=-1831.67mm2/m ρsv=-0.31% < ρsvmin=0.11% 按构造配筋Av/s=680mm2/m
-----------------------------------------------------------
5 配置钢筋：
(1)上部纵筋：计算As=1440mm2，
实配4E28(2463mm2ρ=0.34%)，配筋满足
(2)腰筋：计算构造As=b*hw*0.2%=1392mm2，
实配8d16(1608mm2ρ=0.22%)，配筋满足
(3)下部纵筋：计算As=3102mm2，
实配6E28(3695mm2ρ=0.51%)，配筋满足
(4)箍筋：计算Av/s=680mm2/m，
实配E12@150四肢(3016mm2/m ρsv=0.50%)，配筋满足
-----------------------------------------------------------
6 裂缝计算：
(1)计算参数：Mk=805.00kN.m，最大裂缝宽度限值0.300mm。

(2)受拉钢筋应力：σsk=Mk/(0.87h0As)=215.90N/mm2 < fyk=400N/mm2。

(3)裂缝宽度：W max=0.257mm < W lim=0.300mm, 满足(按裂缝控制配筋)。

C、底纵梁DL2
取最大跨度8.2m顶纵梁计算，采用理正工具箱计算软件，根据9.2.1计算结果，顶纵梁所受均布力基本值为785KN，准永久值为513KN。

1 已知条件及计算要求：
(1)已知条件：矩形梁 b=700mm，h=1400mm。

砼 C35，fc=16.70N/mm2，ft=1.57N/mm2，纵筋 HRB400，fy=360N/mm2，fy'=360N/mm2，箍筋 HRB400，fy=360N/mm2。

弯矩设计值 M=4399.00kN.m，剪力设计值 V=3218.00kN，扭矩设计值 T=0.00kN.m。

抗震等级三级。

(2)计算要求：
1.正截面受弯承载力计算
2.斜截面受剪承载力计算
3.裂缝宽度计算(按裂缝控制配筋计算)。

-----------------------------------------------------------
2 截面验算：
(1)截面验算：V=3218.00kN < 0.250βc f c bh0=3901.54kN 截面满足
截面配筋按纯剪计算。

-----------------------------------------------------------
3 正截面受弯承载力计算：
(1)按单筋计算：as下=65mm，相对受压区高度ξ=x/h0=0.240 < ξb=0.350
(2)上部纵筋：按构造配筋As=1960mm2，配筋率ρ=0.20%
(3)下部纵筋：As=ξa1f c bh0/f y=10401mm2ρmin=0.25% < ρ=1.06% < ρmax=1.62%
-----------------------------------------------------------
4 斜截面受剪承载力计算：
(1)受剪箍筋计算：Asv/s=4558.85mm2/m ρsvmin=0.11% < ρsv=0.65%
-----------------------------------------------------------
5 配置钢筋：
(1)上部纵筋：计算As=1960mm2，
实配5E32(4021mm2ρ=0.41%)，配筋满足
(2)腰筋：计算构造As=b*hw*0.2%=1869mm2，
实配10d16(2011mm2ρ=0.21%)，配筋满足
(3)下部纵筋：计算As=10401mm2，
实配18E32 9/9(14476mm2ρ=1.48%)，配筋满足
(4)箍筋：计算Av/s=4559mm2/m，
实配E14@100四肢(6158mm2/m ρsv=0.88%)，配筋满足
-----------------------------------------------------------
6 裂缝计算：
(1)计算参数：Mk=2874.00kN.m，最大裂缝宽度限值0.200mm。

(2)受拉钢筋应力：σsk=Mk/(0.87h0As)=170.93N/mm2 < fyk=400N/mm2。

(3)裂缝宽度：W max=0.191mm < W lim=0.200mm, 满足(按裂缝控制配筋)。

框架梁截面设计:
1 已知条件及计算要求：
(1)已知条件：矩形梁 b=700mm，h=1400mm。

砼 C35，fc=16.70N/mm2，ft=1.57N/mm2，纵筋 HRB400，fy=360N/mm2，fy'=360N/mm2，箍筋 HRB400，fy=360N/mm2。

弯矩设计值 M=2199.00kN.m，剪力设计值 V=0.00kN，扭矩设计值 T=0.00kN.m。

抗震等级三级。

(2)计算要求：
1.正截面受弯承载力计算
2.斜截面受剪承载力计算
3.裂缝宽度计算(按裂缝控制配筋计算)。

-----------------------------------------------------------
2 截面验算：
(1)截面验算：V=0.00kN < 0.250βc f c bh0=3974.60kN 截面满足
截面配筋按纯剪计算。

-----------------------------------------------------------
3 正截面受弯承载力计算：
(1)按单筋计算：as下=40mm，相对受压区高度ξ=x/h0=0.107 < ξb=0.518
(2)上部纵筋：按构造配筋As=1960mm2，配筋率ρ=0.20%
(3)下部纵筋：As=ξa1f c bh0/f y=4746mm2ρmin=0.20% < ρ=0.48% < ρmax=2.40%
----------------------------------------------------------- 4 斜截面受剪承载力计算：
(1)受剪箍筋计算：Asv/s=-2136.94mm2/m ρsv=-0.31% < ρsvmin=0.11% 按构造配筋Av/s=794mm2/m -----------------------------------------------------------
5 配置钢筋：
(1)上部纵筋：计算As=1960mm2，
实配4E28(2463mm2ρ=0.25%)，配筋满足
(2)腰筋：计算构造As=b*hw*0.2%=1904mm2，
实配10d16(2011mm2ρ=0.21%)，配筋满足
(3)下部纵筋：计算As=4746mm2，
实配9E28(5542mm2ρ=0.57%)，配筋满足
(4)箍筋：计算Av/s=794mm2/m，
实配E12@150四肢(3016mm2/m ρsv=0.43%)，配筋满足
-----------------------------------------------------------
6 裂缝计算：
(1)计算参数：Mk=1437.00kN.m，最大裂缝宽度限值0.300mm。

(2)受拉钢筋应力：σsk=Mk/(0.87h0As)=219.15N/mm2 < fyk=400N/mm2。

(3)裂缝宽度：W max=0.278mm < W lim=0.300mm, 满足(按裂缝控制配筋)。

11 2号风亭柱轴压比及配筋计算
11.1 柱轴压比计算
柱轴压比指柱组合的轴压比与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值。

柱混凝土等级为C50，混凝土轴心抗压强度设计值fc=23.1N/mm2。

本工程结构类型为框架-抗震墙，抗震等级为三级，根据《建筑抗震设计规范》表6.3.6确定柱轴压比限值为0.9。

11.2
1 已知条件及计算要求： (1)已知条件：矩形柱
b=700mm，h=700mm
计算长度 L=6.00m
砼强度等级 C50，fc=23.10N/mm2 ft=1.89N/mm2
纵筋级别 HRB400，fy=360N/mm 2，fy'=360N/mm2
箍筋级别 HPB300，fy=270N/mm2
轴力设计值 N=8296.00kN
弯矩设计值 Mx=100.00kN.m，My=0.00kN.m
剪力设计值 Vy=50.00kN，Vx=0.00kN
(2)计算要求：
1.正截面受压承载力计算
2.斜截面承载力计算
2 受压计算
=
(1)计算相对界限受压区高度ξb《混凝土规范》式6.2.7-1:
b
1
f E
s cu (2)计算轴向压力作用点至钢筋合力点距离
=h 0s e 0100.008296.00 e max{20,h/30}
==≤=e i 35.4mm 0.3h 0⨯0.3650195.0mm
按照小偏心受压构件计算:
+
=
-
b
1f +
0.43
1f -
1
b
-h 0a 1f b
=
-8296.0010
1.00⨯⨯8296.0010
3
335.4⨯⨯0.43 1.00⨯)(
)
A
'
s
-N e 1f 2
0()
10.5
-a
⨯335⨯⨯1.0023.1700650360.0650
6.2.15: 插值计算构件的稳定系数φ=0.994 -0.9
s =0mm
偏压计算配筋: x 方向A sx =-2393mm 2
: y 方向A sy =0mm 2
轴压计算配筋: x 方向A sx =0mm 2
: y 方向A sy =0mm 2
计算配筋结果: x 方向A sx =0mm 2
y 方向A sy =0mm 2
最终配筋面积:
x 方向单边: A sx =0mm 2 ≤ ρmin ×A=0.0020×490000=980mm 2, 取A sx =980mm 2
y 方向单边: A sy =0mm 2 ≤ ρmin ×A=0.0020×490000=980mm 2, 取A sy =980mm 2
全截面: A s =2×A sx +2×A sy =3920mm 2 > ρmin ×A=0.0055×490000=2695mm 2
3 受剪计算
3.1 x 方向受剪计算
剪力为零, 采用构造配筋: 箍筋最小配筋率: 0.40%
由于箍筋不加密, 故ρvmin =0.4%×0.5=0.2% min
650 =y 3.08 λy y =3.0
(1)截面验算, 根据《混凝土规范》式6.3.1:
h w /b=0.9 ≤ 4, 受剪截面系数取0.25
==<=V y 50.00kN 0.25c f c b h 0⨯⨯⨯⨯0.25 1.0023.17006502627.63kN
截面尺寸满足要求。

(2)配筋计算
N=8296.00kN > 0.3f c A=0.3×23.1×700×700=3395.70kN, 取N=3395.70kN
+
1.753.00 箍筋最小配筋率 由于箍筋不加密, 故ρvmin =0.4%×0.5=0.2%
min 0.459% svy /s=0.790mm
4 配置钢筋
(1)上部纵筋:5E25(2454mm 2
ρ=0.50%) > As=980mm 2
，配筋满足。

(2)下部纵筋:5E25(2454mm 2 ρ=0.50%) > As=980mm 2
，配筋满足。

(3)左右纵筋:3E25(1473mm 2 ρ=0.30%)分配As=1963mm 2 > As=980mm 2
，配筋满足。

(4)竖向箍筋:d8@100三肢箍(1508mm 2/m ρsv =0.22%) > Asv/s=790mm 2
/m ，配筋满足。

(5)水平箍筋:d8@100三肢箍(1508mm 2/m ρsv =0.22%) > Asv/s=790mm 2
/m ，配筋满足。

12 楼梯计算
12.1 2号出入口人防楼梯计算
一、基本资料
楼梯形式:/,混凝土强度:C35,钢筋强度:HPB300
人防类别：乙类人防工程,使用要求：密闭、防水要求一般 b 1=300 mm,h 1=150 mm,n =14,h =250 mm q 附=1.0 kN/m 2,q 正=60 kN/m 2
二、荷载计算 按1m 梯段板计算；
Ln=b 1*(n-1)=300*(14-1)=3900 mm
q 踏步=25*0.5*b 1*h 1*n/Ln=25*0.5*300*150*14/3900=2.019 kN/m cosα=b 1/[b 12+h 12]0.5=300/[3002+1502]0.5=0.894 q 梯板=25*h/cosα=25*250/0.894/1000=6.991 kN/m q 附加=1.000 kN/m
∑q 恒=2.019+6.991+1.000=10.01 kN/m ∑q 防,正=60/0.894=67.11 kN/m
p1=1.2*∑q 恒+1.0*∑q 防,正=1.2*10.01+1.0*67.11=79.12 kN/m M 底=1/10*p1*Ln 2=1/10*79.12*39002
/1000000=120.34 kN*m
三、弯矩及配筋计算
12.2 3号出入口楼梯计算
1 已知条件： 几何信息:
左标高=0.000m ；右标高=2.400m
平台长度(左)=0mm ；平台长度(右)=1800mm 平台厚度(左)=180mm ；平台厚度(右)= 180mm 内延长(左)= 0mm ；内延长(右)= 0mm 平台梁尺寸:
B 2=300mm ；H 2=500mm B 3=300mm ；H 3=500mm B 4=300mm ；H 4=500mm
梯段长度= 4500mm ； 踏步数= 16
梯板厚度= 180mm ；梯跨长度L 0= 2300mm ,梯井宽: 200mm 平面类型: 单跑 荷载信息:
附加恒荷载= 2.000kN/m 2 活荷载: 4.400kN/m
2
恒载分项系数: 1.2 ；活载分项系数: 1.4 ；活载调整系数: γL =1.00
混凝土等级: C35 ,f c =16.70 N/mm
2
混凝土容重: 25.00 kN/mm
3
配筋调整系数: 1.00 ；纵筋保护层厚度: c=30mm
板纵筋等级: HRB400 ；f y =360 N/mm 2
梁纵筋等级: HRB400 ；f y =360 N/mm 2
梁箍筋等级: HPB300 ；f y =270 N/mm 2
验算信息:
挠度限值: L 0/200 ；裂缝限值: 0.30mm 计算要求:
1)楼梯板计算； 2)平台梁计算； 3)板裂缝验算(按裂缝控制配筋计算)； 4)板挠度验算 2 荷载与内力计算： (1)荷载计算
标准值(qk):
斜梯段: 13.306 kN/m 右平台: 10.900 kN/m 设计值(q):
斜梯段: 16.847 kN/m 右平台: 13.960 kN/m 右平台梁(TL-2): 86.304 kN/m 准永久值(qe):
斜梯段: 11.106 kN/m 右平台: 8.700 kN/m (2)内力计算:
a.楼梯板: 矩阵位移法求解。

b.平台梁: 跨中弯矩 Mc=1/8·qL 2
; 支座剪力 Vk=1/2·qL
3 计算结果： 计算说明:
(a)简化方法: 取板沿着宽度方向单位长度的板带。