地下车站主体结构施工图设计常见问题交流ppt课件

11
三、耐久性设计
2、设计原则
1）在满足结构设计要求的前提下，耐久性设计应根据结构的设计使用年限、结构所处的环境类别及作用等级， 明确环境对结构耐久性的劣化影响机理，并采取相应的根本措施和附加措施。 2）在充分考虑施工实际条件的基础上，提高混凝土结构的密实度和抗裂性能是提高结构耐久性的根本措施，混 凝土结构的裂缝防治和接缝处理是耐久性设计工作的重点，应采取综合措施，满足结构100年设计使用年限的要 求。 3）设计应采取合理的结构构造，便于施工、检查和维护，减少环境因素对结构的不利影响。 4）地下工程钢筋混凝土结构宜选用高性能自防水混凝土。混凝土配合比设计应适当减少水泥用量、可掺加粉煤 灰和矿粉、降低水化热、提高混凝土密实度、抗裂性能、抗化学侵蚀性能。 5）设计应对钢筋混凝土的原材料、施工过程的质量控制提出要求。 6）在通常情况下，轨道交通地下工程环境类别为I类（一般环境）。对于局部区段可能出现的腐蚀环境、承压水 和微承压水地质条件下的钢筋混凝土结构，除了对混凝土本身提出严格的耐久性要求外，设计还应提出可靠的附 加耐久性措施，并对结构在设计使用年限内的检测做出规划，明确跟踪检测内容。 7）设计宜增加混凝土抗裂性能的要求；如结构的抗裂设计中，其横向弯曲裂缝宽度可按照现行混凝土结构设计 规范选用。该规定的裂缝为荷载引起的横向裂缝，不包括混凝土收缩和温度等非荷载引起的裂缝。
一般环境条件下地下结构混凝土最低设计强度等级
明挖法 整体式钢筋混凝土结构
C35
装配式钢筋混凝土结构
C35
预应力混凝土结构
C40
矿山法 作为永久结构的地下连续墙和灌注桩
C35
喷射混凝土初支
C25
现浇混凝土或钢筋混凝土衬砌
C35
顶进法 钢筋混凝土结构
C35
大体积浇筑的混凝土应避免采用高水化热水泥，并宜掺入高效减水剂、优质粉煤灰或磨细矿渣等，严格控制水 泥用量，限制水胶比，并控制混凝土入模温度。
注：结构计算不要钻牛角尖， 但也不应过于粗放
4
一、车站主体结构计算
3、构件计算
车站结构构件根据其受力特点确定计算方法。
结构类型
主体框架 结构
附属框架 结构
构件名称 顶板 中板 底板
侧墙
纵梁 过梁 柱
孔洞边暗梁
暗柱
计算方法 纯弯构件 纯弯构件
备注
纯弯构件
轴力仅考虑Байду номын сангаас
压弯构件
静载作用，
并按50%折减。
按多跨连续梁计算
M0为柱中心处的梁弯矩；
Q0为柱中心处的梁剪力；
b为支座（墙或柱）宽度；
对于支座处剪力可取支座（墙或柱）边剪力：
Q1

Q0

1 2
qb
Q1为柱边剪切筋的计算剪力；
q为作用于构件荷载。
6
一、车站主体结构计算
3、构件计算
考虑到地下结构防水混凝土裂缝控制较为严格，不宜采用调幅 方式调整内力。 《混规》第5.4.2条规定，对于直接承受动力荷载的构件不应 考虑塑性内力重分布的分析方法。 对于存在加腋且内力较大的结构节点，可考虑加腋的有利影响， 并核算加腋起点、加腋长度1/3处、加腋长度2/3处、加腋终点处 承载力及裂缝控制要求。 柱轴压比计算不考虑重要性系数。 车站纵向框架计算荷载以横向平面框架计算中柱子的最大轴力 除以纵向框架的跨长作为纵向框架的均布荷载；计算模型根据诱 导缝布置按多跨连续框架计算。（注意结构自重不要重复计算） 接口梁、孔洞边明梁等计算可采用荷载面积分担法，确定构件 荷载分布与取值，再根据支座约束条件计算出结构内力。
纯弯构件
按弯剪扭构件计算
压弯构件
根据孔洞尺寸、布置
型式及结构受力特点
确定。
根据受力情况确定
5
一、车站主体结构计算
3、构件计算
结构计算时，对于梁板、梁柱、墙板重叠部
分可按简化为刚域处理，或考虑内力削峰。
削峰计算可按下列公式计算：
对于支座负弯矩可取支座（墙或柱）边弯矩：
M1

M0

1 3
Q0b
式中 M1为支座边弯矩配筋的计算弯矩；
7
一、车站主体结构计算
4、构件计算
车站主体与附属接口框梁宜考虑扭转协调，按弯、剪、扭构件 计算。相应相邻主体结构边跨正弯矩增加，第一内支座负弯矩增 加。
8
二、工程材料
1、混凝土
地下结构的工程材料应根据结构类型、受力条件、使用要求及所处环境，以及结合其可靠性、耐久性和经济性 选用。主要受力结构可采用钢筋混凝土结构，必要时也可采用钢管混凝土结构、钢骨混凝土结构、型钢混凝土组 合结构及钢结构。 混凝土原材料和配比、最低强度等级、最大水胶比和单方混凝土的胶凝材料最小用量等应符合耐久性要求，满 足抗裂、抗渗、抗冻和抗侵蚀的需求。
对于采用水下浇筑工艺的混凝土，设计文件中应注明。
9
二、工程材料
2、钢筋
对于有抗震设防要求的地下结构，其纵向受力普通钢筋应采用带“E”的热轧带肋钢筋，其强屈比、屈强比及钢 筋最大拉力下的总伸长率应符合相关要求。 主体结构梁、柱混凝土强度等级相差不宜超过2个等级，否则应采取必要措施保证梁、柱节点的可靠度，可采取 的措施包括梁、柱节点采用柱砼强度等级或梁柱节点增加芯柱，并保证其节点核心区的抗剪承载力满足要求。
10
三、耐久性设计
1、设计内容
地铁地下结构的耐久性，主要与使用环境、材料、构造、混凝土的裂缝、施工质量和使用阶段的维护等方面有关。 耐久性设计的内容包括： 1）确定结构和构件的设计使用年限，环境作用类别和作用等级； 2）进行有利于减轻环境作用的概念设计，包括结构选型、布置和构造； 3）选用混凝土材料和钢筋，提出材料的耐久性质量要求； 4）根据耐久性要求确定混凝土保护层厚度； 5）设置防水、排水等构造措施； 6）提出混凝土裂缝控制要求； 7）必要时提出针对严重环境作用的多重防护措施与防腐蚀附加措施； 8）提出针对耐久性要求的施工工艺与质量验收要求； 9）提出使用阶段的维护与检测要求。
地下车站主体结构施工图设计 常见问题交流
1
1 车站主体结构计算 2 工程材料 3 耐久性设计 4 结构构造 5 其他细节问题
2
一、车站主体结构计算
1、荷载
1）当覆土厚度小于2m时，应考虑动力影响； 当覆土厚度小于1m时，地面车辆荷载应按规 范标准确定，且不应小于20kPa。 2）设备区荷载8kPa，包括隔墙、设备重量。 （其中隔墙若采用加气混凝土砌块，其容重 5.5，折算均布荷载在1.8~3kPa之间），不包 括装修、吊顶、人群荷载。 3）验算抗浮时，不考虑设备荷载8kPa。 4）断面计算时恒载应计入：梁自重、站台板、 轨顶风道、道床自重，根据不同的荷载组合 取不同的组合系数及分项系数。
3
一、车站主体结构计算
2、荷载组合
应注意以下问题： 1）荷载组合（恒+活）要计算多种工况，并 取最不利组合： 水位取抗浮水位+横载+活载； 水位取底板下+横载+活载； 水位取抗浮水位+横载； 水位取底板下+横载。 2）横载控制的工况，活荷载组合值系数可取 0.7。 3）上述工况组合也适用于准永久组合。