玉帶北路工程綜合管廊結(jié)構(gòu)計(jì)算書結(jié)構(gòu)計(jì)算書

玉帶特色商城基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目玉帶北路工程綜合管廊結(jié)構(gòu)計(jì)算書【全一冊(cè)】工號(hào)目錄1 工程概況 12 設(shè)計(jì)依據(jù)及范圍 12.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 12.2 設(shè)計(jì)采用的規(guī)范 23 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 23.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 24 工程地質(zhì)條件及計(jì)算參數(shù) 34.1 設(shè)計(jì)參數(shù)及計(jì)算參數(shù) 35 主體結(jié)構(gòu)計(jì)算 35.1 計(jì)算簡圖 45.2 荷載計(jì)算 45.3 內(nèi)力計(jì)算結(jié)果 65.3.1 雙倉管廊（設(shè)計(jì)埋深6m） 65.3.2 雙倉管廊（設(shè)計(jì)埋深3.5m） 155.3.3 單倉管廊（設(shè)計(jì)埋深3.5m） 246 欄桿計(jì)算 28-PAGE36-工程概況重慶玉帶特色商城基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目位于重慶市江北區(qū)大石壩組團(tuán)的B、E、G標(biāo)準(zhǔn)區(qū)。項(xiàng)目基規(guī)劃紅線占地122公頃，總建筑面積213萬㎡，平面綠化率達(dá)37.5%，內(nèi)部規(guī)劃有特色商業(yè)、住宅、學(xué)校、寫字樓、公共機(jī)構(gòu)、公共休閑場(chǎng)所和設(shè)施等、打造為特色商業(yè)、集辦公休閑于一體的商務(wù)綜合體服務(wù)區(qū)。本項(xiàng)目位于重慶市江北區(qū)大石壩組團(tuán)玉帶特色商城。由內(nèi)環(huán)快速路、松石大道（三橫線）、盤溪路和北濱一路圍合而成。本次設(shè)計(jì)玉帶北路向南接玉帶中路，向北連接松石大道，與玉帶中路，玉帶南路一起構(gòu)成基地內(nèi)部重要南北向道路。玉帶北路區(qū)位示意圖如下：玉帶北路區(qū)位圖設(shè)計(jì)依據(jù)及范圍設(shè)計(jì)依據(jù)（1）我院與業(yè)主簽訂的設(shè)計(jì)合同（2）甲方提供1:500現(xiàn)狀地形圖（3）設(shè)備專業(yè)完成的主體設(shè)備設(shè)計(jì)文件（4）道路專業(yè)完成的道路設(shè)計(jì)文件（5）《玉帶山特色商業(yè)城35KV、110KV電力遷、改建工程——電纜通道平面路徑圖》（重慶市電力設(shè)計(jì)院）2015.08電子版。（6）中國建筑西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司所作的《玉帶特色商城基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)-玉帶北路工程》（K0+709.984～K1+241.506）一次性勘察報(bào)告。（7）我院設(shè)計(jì)人員現(xiàn)場(chǎng)踏勘收集的相關(guān)資料及其他相關(guān)資料。。設(shè)計(jì)采用的規(guī)范（1）《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文（城市建設(shè)部分）》（2）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2016）（3）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）（4）《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》（GB50108-2008）（5）《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB50119-2013）（6）《巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范》（GB50086-2015）（7）《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）（8）《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50016-2014）（9）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）；（10）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2015）（11）《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50476-2008）（12）《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（GB50838-2015）（13）《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3362-2018）（14）《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2004）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為100年。（2）結(jié)構(gòu)中主要構(gòu)件的安全等級(jí)為一級(jí)。（3）結(jié)構(gòu)按抗震設(shè)防烈度6度進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，按設(shè)防烈度7度采用抗震構(gòu)造措施，結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為三級(jí)，以提高結(jié)構(gòu)和接頭處的整體抗震能力。（4）地下結(jié)構(gòu)中混凝土構(gòu)件的環(huán)境類別和作用等級(jí)為Ⅰ－C類。（5）鋼筋混凝土構(gòu)件（不含臨時(shí)構(gòu)件）正截面的裂縫控制等級(jí)為三級(jí)，即允許出現(xiàn)裂縫，裂縫寬不大于0.2mm。（6）結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件的耐火等級(jí)為一級(jí)。（7）荷載：汽車：城-A級(jí)；人群：4KN/m2；（8）防火類別工程地質(zhì)條件及計(jì)算參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)及計(jì)算參數(shù)表41巖土設(shè)計(jì)參數(shù)建議值數(shù)值指標(biāo)巖性天然重度YekN/m3天然抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值frk(MPa)飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值frk(Mpa)承載力特征值fa(kPa)變形模量MPa泊松比天然抗剪巖土體與錨固體極限粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)水平抗力系數(shù)MN/m3基底摩擦系數(shù)μ內(nèi)摩擦角φ(°)凝聚力C(MPa)素填土20.5*/////28*///0.30中等風(fēng)化砂巖24.4033.9326.479609//36.032.0258.59004500.50備注1、帶*為經(jīng)驗(yàn)值；2、邊坡巖體等效內(nèi)摩擦角取值：，邊坡巖體為Ⅳ級(jí)時(shí)砂巖取45°3、砂巖承載力特征值由飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按折減系數(shù)0.33折減，再乘以1.1地基條件系數(shù)（巖體較完整，地基條件系數(shù)取1.4～1.1）；4、巖體抗剪強(qiáng)度折減系數(shù)C折減系數(shù)取0.30，φ折減系數(shù)取0.90；5、砂巖內(nèi)部抗剪強(qiáng)度指標(biāo)：砂巖巖體為硬性結(jié)構(gòu)面，結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度一般；c取50kPa、φ取18°；裂隙結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度指標(biāo)：c取40kPa*、φ取15°；6、當(dāng)邊坡外頃結(jié)構(gòu)面傾角小于表內(nèi)巖體破裂角(45°+φ/2)時(shí)，以邊坡外頃結(jié)構(gòu)面視傾角作為邊坡巖體破裂角；當(dāng)邊坡外頃結(jié)構(gòu)面傾角大于表內(nèi)巖體破裂角(45°+φ/2)時(shí)，以表內(nèi)巖體破裂角作為邊坡巖體破裂角。結(jié)構(gòu)遵循安全、經(jīng)濟(jì)、合理的原則。按極限概率法進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)結(jié)果采用有限元程序分析驗(yàn)算，確保結(jié)構(gòu)安全經(jīng)濟(jì)。斷面尺寸設(shè)計(jì)圖詳見圖紙，其材料主要設(shè)計(jì)參數(shù)如表4-2（《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3362-2018））：表42計(jì)算參數(shù)項(xiàng)目規(guī)格彈性模量ES（MPa）強(qiáng)度σ（MPa）容重γ（kN/m3）混凝土C403350019.1（抗壓設(shè)計(jì)值）25鋼筋HPB300210000280（設(shè)計(jì)值）78.5HRB400200000330（設(shè)計(jì)值）78.5主體結(jié)構(gòu)計(jì)算設(shè)計(jì)采用荷載結(jié)構(gòu)法，利用MIDAS-GTS有限元軟件對(duì)結(jié)構(gòu)斷面進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，以極限狀態(tài)法進(jìn)行配筋，驗(yàn)算其抗彎、抗壓、抗剪強(qiáng)度及裂縫寬度。計(jì)算簡圖圖5.1管廊結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖Q——垂直土壓力（包括地面超載）（kPa）；e1，e2——側(cè)向土壓力（kPa）；計(jì)算模型采用荷載—結(jié)構(gòu)模型，除考慮垂直土壓力和側(cè)向土壓力外，還用一定剛度的彈簧（只能受壓）模擬因地層對(duì)結(jié)構(gòu)變形的約束作用產(chǎn)生的形變壓力。荷載計(jì)算計(jì)算斷面。圖5.2管廊結(jié)構(gòu)計(jì)算截面（2）荷載計(jì)算汽車：城-A級(jí)；人群：4KN/m2；主要工程材料結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C40混凝土，抗?jié)B等級(jí)P6；結(jié)構(gòu)鋼筋采用HRB400鋼筋。結(jié)構(gòu)受力分析及截面驗(yàn)算計(jì)算方法及計(jì)算軟件計(jì)算采用軟件MIDASGTSnx進(jìn)行平面應(yīng)變問題彈性分析。管廊框架結(jié)構(gòu)需承受周邊土壓力、車行荷載（城-A）、人群荷載。計(jì)算以垂直于縱向的1延米橫截面作為平面剛架進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，以控制地道框架的配筋。計(jì)算荷載①結(jié)構(gòu)自重結(jié)構(gòu)自重由程序自動(dòng)加載。混凝土結(jié)構(gòu)容重采用25kN/m3。②車輛、人群荷載車荷載、人群荷載簡化成1m厚等代土荷載20kN/m2。③豎向土壓力頂板豎向土壓力：上式中：——頂板回填土石垂直壓力（單位：kN/m2）；——回填土容重，20kN/m3；——頂板回填土厚度（單位：m）；④側(cè)向土壓力上式中：——邊墻計(jì)算點(diǎn)換算土高度，（單位：m）；——墻頂至計(jì)算位置的高度（單位：m）；——填土坡面至墻頂位置的高度（單位：m）；——頂板回填土厚度（單位：m）；——墻背回填土石計(jì)算內(nèi)摩擦角（?。?；（3）計(jì)算模型：計(jì)算中結(jié)構(gòu)墻、頂?shù)装寰戳簡卧∮?，地基設(shè)置為彈簧單位，彈簧長度為1m，地基反力系數(shù)為150MPa/m。管廊設(shè)計(jì)埋深6m。結(jié)構(gòu)荷載根據(jù)實(shí)際加載，即：豎向土壓力：6×20=120KN/m2側(cè)向土壓力：e1=0.33×20×6=39.6KN/m2e2=0.33×20×（6+3.2）=60.72KN/m2（4）荷載組合：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.1，荷載分項(xiàng)系數(shù)取值見下表。表5.1荷載組合分項(xiàng)系數(shù)取值永久作用效應(yīng)汽車荷載和人群荷載基本組合結(jié)構(gòu)重力1.2豎向土壓力1.2側(cè)向土壓力1.41.4短期效應(yīng)1.00.7長期效應(yīng)1.00.4內(nèi)力計(jì)算結(jié)果雙倉管廊（設(shè)計(jì)埋深6m）以下是管廊設(shè)計(jì)埋深6m的管廊結(jié)構(gòu)的彎矩、軸力、剪力計(jì)算圖形?；窘M合-彎矩圖基本組合-剪力圖基本組合-軸力圖短期效應(yīng)-彎矩圖短期效應(yīng)-剪力圖短期效應(yīng)-軸力圖長期效應(yīng)-彎矩圖長期效應(yīng)-剪力圖長期效應(yīng)-軸力圖結(jié)構(gòu)斷面不利截面內(nèi)力如表所示。表5-3斷面不利截面內(nèi)力構(gòu)件部位承載力組合計(jì)算內(nèi)力彎矩(kN·m)剪力(kN)軸力(kN)厚度配筋頂板跨中102-300頂板邊支座90277300頂板中支座188341300底板跨中92-300底板邊支座96288300底板中支座174335300邊墻上支點(diǎn)90102278300邊墻下支點(diǎn)96125305300中墻--693300構(gòu)件部位長期組合計(jì)算內(nèi)力彎矩(kN·m)剪力(kN)軸力(kN)厚度配筋頂板跨中81-300頂板邊支座67215300頂板中支座149268300底板跨中73-300底板邊支座73226300底板中支座138264300邊墻上支點(diǎn)6772216300邊墻下支點(diǎn)7389239300中墻--547300構(gòu)件部位短期組合計(jì)算內(nèi)力彎矩(kN·m)剪力(kN)軸力(kN)厚度配筋頂板跨中77-300頂板邊支座65206300頂板中支座142256300底板跨中70-300底板邊支座71218300底板中支座132253300邊墻上支點(diǎn)6572207300邊墻下支點(diǎn)7190230300中墻--523300表5-4斷面配筋與裂縫驗(yàn)算截面位置截面高度(mm)實(shí)配鋼筋裂縫寬度(mm)受拉側(cè)受壓側(cè)頂板跨中300C22@150C22@1500.177頂板中支座400C22@150+C20@150C22@1500.109側(cè)墻頂端300C22@150C16@1500.148側(cè)墻底端300C22@150C16@1500.162中墻300C14@150C14@150底板跨中300C22@150C22@1500.163底板中支座400C22@150+C20@150C22@1500.113計(jì)算示例：以頂板中支座為例雙倉管廊（設(shè)計(jì)埋深3.5m）管廊設(shè)計(jì)埋深3.5m計(jì)算，即：結(jié)構(gòu)自重由程序自動(dòng)加載?；炷两Y(jié)構(gòu)容重采用25kN/m3。車荷載、人群荷載簡化成1m厚等代土荷載20kN/m2。豎向土壓力：3.5×20=70KN/m2側(cè)向土壓力：e1=0.33×20×3.5=23.1KN/m2e2=0.33×20×（3.5+3.2）=44.22KN/m2以下是管廊設(shè)計(jì)埋深3.5m的管廊結(jié)構(gòu)的彎矩、軸力、剪力計(jì)算圖形?；窘M合-彎矩圖基本組合-剪力圖基本組合-軸力圖短期效應(yīng)-彎矩圖短期效應(yīng)-剪力圖短期效應(yīng)-軸力圖長期效應(yīng)-彎矩圖長期效應(yīng)-剪力圖長期效應(yīng)-軸力圖結(jié)構(gòu)斷面不利截面內(nèi)力如表所示。表5-5斷面不利截面內(nèi)力構(gòu)件部位承載力組合計(jì)算內(nèi)力彎矩(kN·m)剪力(kN)軸力(kN)厚度配筋頂板跨中69-300頂板邊支座58184300頂板中支座128229300底板跨中64-300底板邊支座67200300底板中支座119230300邊墻上支點(diǎn)5864185300邊墻下支點(diǎn)6788213300中墻--476300構(gòu)件部位長期組合計(jì)算內(nèi)力彎矩(kN·m)剪力(kN)軸力(kN)厚度配筋頂板跨中68-300頂板邊支座59182300頂板中支座125225300底板跨中62-300底板邊支座65195300底板中支座116224300邊墻上支點(diǎn)5965184300邊墻下支點(diǎn)6587206300中墻--464300構(gòu)件部位短期組合計(jì)算內(nèi)力彎矩(kN·m)剪力(kN)軸力(kN)厚度配筋頂板跨中52-300頂板邊支座43138300頂板中支座97174300底板跨中49-300底板邊支座51154300底板中支座91176300邊墻上支點(diǎn)4345140300邊墻下支點(diǎn)5163162300中墻--363300表5-6斷面配筋與裂縫驗(yàn)算截面位置截面高度(mm)實(shí)配鋼筋裂縫寬度(mm)受拉側(cè)受壓側(cè)頂板跨中300C20@150C20@1500.158頂板中支座300C20@150+C18@150C20@1500.126側(cè)墻頂端300C20@150C16@1500.133側(cè)墻底端300C20@150C16@1500.153中墻300C14@150C14@150底板跨中300C20@150C20@1500.147底板中支座300C20@150+C18@150C20@1500.134計(jì)算示例：以頂板中支座為例單倉管廊（設(shè)計(jì)埋深3.5m）管廊設(shè)計(jì)埋深3.5m計(jì)算，即：結(jié)構(gòu)自重由程序自動(dòng)加載?；炷两Y(jié)構(gòu)容重采用25kN/m3。車荷載、人群荷載簡化成1m厚等代土荷載20kN/m2。豎向土壓力：3.5×20=70KN/m2側(cè)向土壓力：e1=0.33×20×3.5=23.1KN/m2e2=0.33×20×（3.5+3.2）=44.22KN/m2以下是管廊設(shè)計(jì)埋深3.5m的管廊結(jié)構(gòu)的彎矩、軸力、剪力計(jì)算圖形。基本組合-彎矩圖基本組合-剪力圖基本組合-軸力圖短期效應(yīng)-彎矩圖短期效應(yīng)-剪力圖短期效應(yīng)-軸力圖長期效應(yīng)-彎矩圖長期效應(yīng)-剪力圖長期效應(yīng)-軸力圖結(jié)構(gòu)斷面不利截面內(nèi)力如表所示。表5-6斷面不利截面內(nèi)力構(gòu)件部位承載力組合計(jì)算內(nèi)力彎矩(kN·m)剪力(kN)軸力(kN)厚度配筋頂板跨中87.5-300頂板邊支座71.7206.3300底板跨中83.3-300底板邊支座75.5223.6300邊墻上支點(diǎn)71.766.0208.2300邊墻下支點(diǎn)75.584.3235.0300構(gòu)件部位長期組合計(jì)算內(nèi)力彎矩(kN·m)剪力(kN)軸力(kN)厚度配筋頂板跨中61.9-300頂板邊支座50.6145.8300底板跨中60.1-300底板邊支座54.5161.6300邊墻上支點(diǎn)50.646.7147.4300邊墻下支點(diǎn)54.560.7169.7300構(gòu)件部位短期組合計(jì)算內(nèi)力彎矩(kN·m)剪力(kN)軸力(kN)厚度配筋頂板跨中67.0-300頂板邊支座53.4156.0300底板跨中64.4-300底板邊支座56.960.5300邊墻上支點(diǎn)53.446.9157.6300邊墻下支點(diǎn)56.960.5179.9300表5-7斷面配筋與裂縫驗(yàn)算截面位置截面高度(mm)實(shí)配鋼筋裂縫寬度(mm)受拉側(cè)受壓側(cè)頂板跨中300C20@150C20@1500.180側(cè)墻頂端300C20@150C16@1500.144側(cè)墻底端300C20@150C16@1500.154底板跨中300C20@150C20@1500.173欄桿計(jì)算執(zhí)行規(guī)范:《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017-2017),本文簡稱《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS102-2002),文簡稱《輕鋼結(jié)構(gòu)規(guī)程》參考資料:《鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第2版)《多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖》(GJBT-54301SG519)1設(shè)計(jì)資料根據(jù)《城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范》，水平荷載取2.5kN/m，豎向荷載取1.2kN/m。1.1計(jì)算簡圖1.2柱信息連接方式固接連接受力方式單向柱高h(yuǎn)c(mm)150.0柱翼緣厚tf(mm)20.0柱寬bc(mm)150.0柱腹板厚tw(mm)0.11.3內(nèi)力設(shè)計(jì)值N(kN)2.40組合水平地震力ㄨVx(kN)5.00Vy(kN)My(kN.m)6.00Mx(kN.m)1.4底板信息錨栓直徑24錨栓鋼材牌號(hào)Q235錨栓數(shù)量nx底板鋼材牌號(hào)Q235錨栓數(shù)量ny2底板下砼強(qiáng)度C30L(mm)280βl1.00B(mm)200設(shè)加勁肋ㄨ底板厚度tpb(mm)20.0lt(mm)40bt(mm)40焊縫驗(yàn)算√1.5焊縫信息腹板焊縫角焊縫hf1(mm)10.0翼緣焊縫角焊縫hf2(mm)10.0βf1.22銑平端ㄨ1.6計(jì)算內(nèi)容（1）底板下混凝土承載力驗(yàn)算（2）錨栓強(qiáng)度驗(yàn)算（3）水平抗剪承載力驗(yàn)算（4）焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算（5）構(gòu)造驗(yàn)算2計(jì)算過程及計(jì)算結(jié)果2.1計(jì)算參數(shù)偏心距鋼材與混凝土彈性模量之比單個(gè)錨栓的有效面積A0=353(mm2)X向受拉側(cè)錨栓的總有效面積2.2底板下混凝土承載力驗(yàn)算X向由以下公式計(jì)算受壓區(qū)長度求解得xn=89.19底板下的混凝土最大受壓應(yīng)力受拉側(cè)錨栓的總拉力驗(yàn)算σc=σcy=3.33（MPa）＜βlfc=1.00×14.30=14.30（MPa），滿足2.3錨栓強(qiáng)度驗(yàn)算單個(gè)錨栓所受最大拉力錨栓強(qiáng)度驗(yàn)算滿足2.4水平抗剪承載力驗(yàn)算水平抗剪承載力Vfb=0.4(Tay+N)=0.4×(27.28+2.40)=11.87(kN)剪力設(shè)計(jì)值水平抗剪承載力驗(yàn)算11.87（kN）>5.00