【導讀】計規(guī)范GB500102020》等規(guī)范進行設(shè)計。為了更好更加準確的設(shè)計出廣州地鐵二號線海。特點、選用的施工方法以及工程地質(zhì)情況進行確定。

　　

【正文】 載以及頂板自重等組成。 ⒈ 覆土壓力 作用在頂板上的覆土壓力，等于結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)頂板上各層的重力之和： = （ 41） 其中： 是頂板上的覆土壓力（ KN/ ） 是上覆土第 i 層的容重，若土層處于地下水中，則取該土層的浮容重（ KN/ ） 是上覆土第 i 層的厚度（ m） ⒉ 頂板自重 q= d（ 42） 其中： 是地下水的容重，一般取 （ KN/ ） D 是頂板厚度（ m） ⒊ 特殊荷載 在對地下結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，必須考慮地下結(jié)構(gòu)的特殊荷載，比如說覆土荷載，車輛荷載等等，同時還應當沖擊力進行驗算。 在對把上述的荷載加起來，在乘以一定的安全系數(shù)，就是框架頂端受到的荷載： +q+ （ 43） 二 、負一層、負二層的荷載 三 、底板上的荷載 廣州地鐵二號線海珠廣場站車站設(shè)計 32 底板上的荷載就是整個地鐵車站和機車在安全運營的過程中作用在底板上的荷載，這些荷載作用在底板上，然后底板產(chǎn)生相應的反力作用在地鐵車站的框架結(jié)構(gòu)上，使整個地鐵車站保持安全穩(wěn)定。由于地基相對來說都是比較軟，剛度明顯是不夠的，所以地鐵車站的底板應當有足夠的剛度。作用于底板上的荷載按下式計算： + （ 44） 其中： L 是結(jié)構(gòu)橫斷面的寬度（ m） 是頂板與底板之間邊墻及中隔墻或中間柱等的自重總和（ KN） 是底板上的特殊荷載（（ KN/ ） 負一層頂板設(shè)計 荷載計算 活載標準值計算： 2KN/ 活載分項系數(shù)取 ，恒載分項系數(shù)取 ，結(jié)構(gòu)的重要系數(shù)取 ，則 活載設(shè)計值 q= 2=恒載設(shè)計值 g= =荷載總設(shè)計值 （ +） =恒載值計算： 此車站由于上蓋是高級批發(fā)商城，故無覆土、無路面自重。只有頂板自重、吊頂自重。 350mm厚混凝土土板 = 25= KN/ 吊頂自重 = KN/ 小計 廣州地鐵二號線海珠廣場站車站設(shè)計 33 計算簡圖 由于次梁截面為 500mm 800mm，所以板搭接在次梁上的長度應該為500/2=250mm，按照內(nèi)力重分布進行計算。板的計算跨度由上查表 41 可得： 中間跨： = =2500250250=2020mm 邊跨： = =2500250250=2020mm 板的計算原理是取 1m的寬度作為計算單元，相當于梁的計算原理來進行計算配筋。由于每跨之間的距離都是 2020mm，所以可以按照連續(xù)梁的計算方法來進行計算，計算原理圖如 41 所 示： 2020 2020 2020A 1 B 2 B 1 A 圖 4 1 頂板的計算簡圖 彎矩設(shè)計值 由表 可查得，板的彎矩系數(shù) 分別為：端支座為 1/16；邊跨跨中為 1/14；離端第二支座 1/11；離端第二跨跨中為 1/16；中間支座 1/14；中間跨跨中 1/16. 故： =（ g+q） /16= (+) 16= m =（ g+q） /14= (+) 14= m =（ g+q） /11= (+) 11= m （ g+q） /16= (+) 16= m 正截面受彎承載力計算 根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)計算原理，首先進行系數(shù)的初步確定，我事先采用 C40 的混凝土和廣州地鐵二號線海珠廣場站車站設(shè)計 34 HRB400 級鋼筋進行計算，由于此環(huán)境類別為二級 A，由此表 43 可以查得板的最小保護層厚度為 c=20mm。 =360N/ ， =35020=330mm， = ， = = 由于板是和梁整體澆筑以及和周邊的板進行整體澆筑，所以根據(jù)規(guī)范，在對整個板進行計算時，要使中間跨的彎矩減少 20%，然而在支座處的截面應當不進行減少，一面強度不夠。 端支座 A： = m = = =1 = ） = ） = = = = = =% % =% ，故按最小配筋率， C10@100， =785 。 邊跨跨中計算： = m = = 廣州地鐵二號線海珠廣場站車站設(shè)計 35 =1 = ） = ） = = = = = =% % =% ，故按最小配筋率， C10@100， =785 。 離端第二支座 B 計算： = m = = =1 = ） = ） = = = = = =% % =% ，故按最小配筋率， C10@100， =785 。 離端第二跨跨中： = m 廣州地鐵二號線海珠廣場站車站設(shè)計 36 = = =1 = ） = ） = = = = = =% % =% ，故按最小配筋率， C10@100， =785 。 表 41 負一層頂板配筋計算 截面 A支座 1 B 支座 2 彎矩設(shè)計值（ kN m） = =1 計算配筋 = 廣州地鐵二號線海珠廣場站車站設(shè)計 37 實際按最小配筋 10@100，=785 10@100，=785 10@100，=785 10@100，=785 在表 46 中可以明顯看出， 均等于 ，即小于塑性內(nèi)力重分布的要求 ，所以滿足要求。 負一層頂板的次梁設(shè)計 荷載計算 此為四邊固定井字梁計算，由圖可知井字梁網(wǎng)格為 3 3，如圖 42 所示，區(qū)格長度 a=2500mm，b=2500mm，計算均布荷載為 。 計算各梁內(nèi)力： 在《井字梁結(jié)構(gòu)靜力學計算手冊》中查得，當 b/a=2500/2500=1 時，查得各梁內(nèi)力系數(shù)分別為 和 。 梁的剛度為： B=EI E 為彈性模量， E= MPa； I 為截面慣性矩， I= = = 即 B=EI= = KN 支座處彎矩和跨內(nèi)最大彎矩： 、 、處的支座彎矩和跨內(nèi)最大彎矩均是相同； M= q= = 最大剪力： 圖 42 井字梁計算簡圖 廣州地鐵二號線海珠廣場站車站設(shè)計 38 V== = 承載力計算 （ 1）正截面受彎承載力計算 根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)計算原理，首先進行系數(shù)的初步確定，我事先采用 C40 的混凝土和HRB400 級鋼筋進行計算，由于此環(huán)境類別為二級 A，由此表 43 可以查得板的最小保護層厚度為 c=20mm。 則可查得 =1， =360N/ ， =， =， =60mm， 梁高 =70060=640mm。 次梁正截面受彎計算如表 47： 表 4 2 次梁正截面配筋計算 截面 支座 跨中 M（ kN m） = =1 計算配筋 = 實際配筋與最小配筋對比 =% =% % % 廣州地鐵二號線海珠廣場站車站設(shè)計 39 實際配筋 736 736 配筋 4 16, 4 16, 在表 47 中可以明顯看出， 均等于 ，即小于塑性內(nèi)力重分布的要求 ，所以滿足規(guī)范中的要求。 （ 2） 斜截面受剪承載力計算 配置箍筋計算 首先進行截面尺寸驗算： 混凝土等級為 C40， ，則 = =1528KN 截面尺寸符合要求。 驗算是否需要按計算配置箍筋 b = 故不用按計算配置箍12@300。，可以。按構(gòu)造配置腰筋，為 2 16. 負一層頂板主梁計算 荷載計算 板傳來的均布荷載： 次梁傳來的集中荷載： +25 則計算簡圖如圖 43。 廣州地鐵二號線海珠廣場站車站設(shè)計 40 345. 38k N/ m345. 38k N/ m250 0 250 0 250 040. 05k N/mA 1 B 2 B 1 A 圖 43 主梁計算簡圖 由圖可得： = 2500 2500 2500A A 圖 44 主梁剪力圖 由圖可得最大剪力 = 承載力計算 （ 1）正截面受彎承載力計算 根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)計算原理，首先進行系數(shù)的初步確定，我事先采用 C40 的混凝土和HRB400 級鋼筋進行計算，由于此環(huán)境類別為二級 A，由此表 43 可以查得板的最小保護層厚度為 c=20mm。主梁尺寸為 600*1200mm。 則可查得 =1， =360N/ ， =， =， =60mm， 梁高 =120060=1140mm。 主梁正截面受彎計算如表 47： 表 4 7 主梁正截面配筋計算 截面 支座 M（ kN m） 廣州地鐵二號線海珠廣場站車站設(shè)計 41 = =1 計算配筋 = 實際配筋與最小配筋對比 =% =% 實際配筋 6 25, 在表 47 中可以明顯看出， 均等于 ，即小于塑性內(nèi)力重分布的要求 ，且最小配筋率也符合要求。所以滿足規(guī)范中的要求。 （ 2） 斜截面受剪承載力計算 配置箍筋計算 首先進行截面尺寸驗算： 混凝土等級為 C40， ，則 = =3810KN 截面尺寸符合要求。 驗算是否需要按計算配置箍筋 b = 故不用按計算配置箍廣州地鐵二號線海珠廣場站車站設(shè)計 42 16@300。，可以。按構(gòu)造配置腰筋，為 4 16. 廣州地鐵二號線海珠廣場站車站設(shè)計 43 第 5 章 PKPM 建模及出施工圖 PKPM 簡介 PKPM 發(fā)展歷程 PKPM 是一個系列，除了 包含 結(jié)構(gòu)、建筑、設(shè)備（通風空調(diào)、給 水 排水、采暖、電氣）設(shè)計 包含在一起 的集成化 的 CAD 系統(tǒng)以外， 到目前為止 PKPM 還 包含 建筑概預算系列（工程量計算、鋼筋計算、工程計價）、施工 方法與組織 系列 軟件 （安全計算系列、投標系列、施工技術(shù)系列）、施工企業(yè)信息化 管理 （目前 在中國 很多特級資質(zhì)的企業(yè)都是 在用 PKPM 的信息化系統(tǒng) 進行設(shè)計 ） PKPM 在國內(nèi)設(shè)計行業(yè)占據(jù)了 絕對 性的 優(yōu)勢， 目前 擁有上萬家用戶， 目前在 市場 上占有率高達 90%以上，現(xiàn) 在 已 經(jīng)成為國內(nèi) CAD 計算最 普遍的 CAD 系統(tǒng)。 PKPM 緊跟行業(yè)需 要 和 隨著規(guī)范不斷更新 ，不斷 的 開發(fā)出對 建筑 行業(yè)產(chǎn)生 很大 影響的軟件 系列 產(chǎn)品，使 得我 國產(chǎn) 自主知 識產(chǎn)權(quán) 的 此類 軟件 在 十幾年來一直 在 我國結(jié)構(gòu)設(shè)計行業(yè)應用和技術(shù)的 領(lǐng)導 地位。 順應 了我國建筑行業(yè) 迅速 發(fā)展的需要， 明顯 提高了 我國建筑行業(yè) 設(shè)計效率和質(zhì)量， 使得 建設(shè)部提出的 “甩圖板 ”的 目標做出了 巨大 貢獻。 概預算軟件是 在建筑設(shè)計中 承前啟后的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它 在上可以接力計算 軟件，下接施工 及 項目管理 軟件 。 從而可以節(jié)省很多手工計算帶來的不必要的麻煩 ， 縮短了工作時間，大大的提高了工作效率。并且可以計算基礎(chǔ)、混凝土以及版面裝修的工程量，還可以計算出板、梁、柱的配筋。 施工過程中的種種質(zhì)量、技術(shù)、安全以及管理問題都可以進行統(tǒng)一的規(guī)劃 ， 可以提出可行且有效的解決技術(shù)方案 。 廣州地鐵二號線海珠廣場站車站設(shè)計 44 PKPM 建模 負一層建模 負一層樓板主要是采用框架式結(jié)構(gòu)，其中次梁采用的是井字形，在建立模型時，首先將軸網(wǎng)進行確定，然后在在軸點布置梁和柱，依次進行，由于在負一層頂板上并無開洞情況出現(xiàn)，所以在頂板上并有設(shè)置洞口。建模部分圖形如圖 51。然后在頂板上布置荷載，在第 3 章有提到過，由于頂板上并沒有覆土荷載，所以只有梁板的自重荷載等恒載以及活載。然后進行設(shè)定。 圖 51 負一層頂板左側(cè)模型圖 廣州地鐵二號線海珠廣場站車站設(shè)計 45 圖 52 負一層樓板左側(cè)模型圖 KJ3 框架內(nèi)力計算簡圖 在 pkpk 中有一項是 pk項，在這之中可以選擇地鐵車站中的某個截面框架，然后就可以看到這個框架的各種受力圖，比如配筋包絡圖、彎矩包絡圖、剪力包絡圖等等，可以清晰的看出每個截面的受力情況有利于分析和計算。我選取的是框架 KJ3，其受力圖如圖 53 到 517 所示。 圖 53 KJ3 框架立面圖 廣州地鐵二號線海珠廣場站車站設(shè)計 46 圖 54 KJ3 恒載圖