移民小区环境综合治理工程一期-开州大道人行地通道-地通道结构计算书

PAGEPAGE3移民小区环境综合治理工程一期-开州大道人行地通道地通道结构计算书目录98341.设计资料 2266062.设计依据 2201183.荷载计算及组合 281213.1.荷载组合分项系数表 2186723.2.荷载计算内容 3132064.人行地通道计算 3195054.1.1-1断面结构配筋计算 357404.2.2-2断面结构配筋计算 3252204.3.3-3断面结构配筋计算 923224.4.4-4断面结构配筋计算 949534.5.5-5断面结构配筋计算 14244154.6.地基换填垫层法计算 19196254.7.风机房与主通道间钢筋混凝土隔墙计算 26

设计资料本项目包含一座人行地通道，拟建开州大道人行地通道下穿开州大道，专供开州中学内部使用，南侧出口位于开州剧院西侧绿化带内，同时利用开州剧院西侧空地，配建地面停车场，作为接送学生车辆临时停放及服务周边居民。人行地通道长约96.2m，通道宽6.2m（装饰完成后净宽6.0m），通道高4.9m（装饰完成后净高4.0m）。本项目地通道结构计算主要包括人行地通道结构计算。设计依据1、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）2、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)3、《混凝土结构设计规范》（GB50010-20102015年版）4、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）5、《建筑与市政工程抗震通用规范》（GB55002-2021）6、《建筑与市政地基基础通用规范》（GB55003-2021）7、《混凝土结构通用规范》（GB55008-2021）8、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-20189、《工程结构通用规范》（GB55001-2021）10、《混凝土结构通用规范》GB55008-2021荷载计算及组合荷载组合分项系数表永久荷载可变荷载偶然荷载地震荷载人防荷载基本组合构件强度计算1.3（1.0）1.5（0）无无准永久组合构件裂缝验算1.00.8无无标准组合构件变形验算1.01.0无无抗震偶然组合构件强度验算1.3（1.0）0.651.4无注：括号内数值用于荷载效应对结构有利时荷载计算内容1、地层的物理力学指标依据工程地质勘察报告取值。2、结构自重：根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）进行取值。3、土压力：竖向荷载按全部土柱计算；水平荷载施工阶段按主动土压力计算，使用阶段按静止土压力计算。4、水压力:根据地勘说明，该处不存在地下水，可不考虑水浮力的影响。5、施工期间荷载控制要求：基坑周边超载不得大于20kPa，施工荷载不得大于10kPa。基坑2m范围内不应有堆载。6、地面超载：考虑车辆荷载20kPa。7、静止侧压力系数取值：土层静止侧压力系数取0.5。8、地震荷载：地震作用可采用地震系数法计算，也可采用拟静力法计算。人行地通道计算1-1断面结构配筋计算该断面为U型断面，结构两侧支护采用永久桩板挡墙支护，结构本身不受土侧压力，整体受力较小，故采用构造配筋。2-2断面结构配筋计算（1）恒载标准值：顶板最大埋深约2.5m。自重：结构计算软件自动考虑。顶板土压力：20x2.5=50kN/m；侧墙顶土侧压力：20x2.5x0.5=25kN/m；侧墙底土侧压力：20x(2.5+6)x0.5=85kN/m；（2）活载标准值：地面超载20kPa。地面超载垂直压力标准值：20kPa；地面超载水平压力标准值：20x0.5=10kN/m；计算结果如下：基本组合弯矩基本组合剪力基本组合轴力标准组合底部节点反力图标准组合变形形状图准永久组合轴力准永久组合剪力准永久组合轴力断面配筋表（内力选取考虑刚域影响）结构部位截面厚度(mm)截面位置基本组合内力包络准永久组合内力包络计算配筋面积mm²实际配筋裂缝计算宽度(mm)裂缝控制宽度(mm)弯矩包络（kN-m）剪力包络（kN）轴力（kN）弯矩包络（kN-m）剪力包络（kN）轴力（kN）顶板400跨中245024717201751980E18@1000.17730.2支座-278337247-1962371752267E18@1000.19740.2侧墙500跨中-480409-370291-E18@100-0.2支座3172603672241902601712E18@1000.14760.2底板400跨中-1270287-910210996E18@1000.10260.2支座1852412871341742101472E18@1000.17410.2注：顶板、底板按纯弯计算，侧墙按压弯计算。箍筋采用E10@300X300梅花形布置。根据变形形状图可知顶板最大挠度为8mm＜L/600=10.3mm，满足要求。根据底部节点反力图可得最大反力为142.0kPa＜要求地基承载力fak=250kPa，满足要求。3-3断面结构配筋计算3-3断面最不利工况与4-4断面相同，故配筋同4-4断面计算结果。4-4断面结构配筋计算（1）恒载标准值：顶板最大埋深约4.5m。自重：结构计算软件自动考虑。顶板土压力：20x4.5=90kN/m；侧墙顶土侧压力：20x4.5x0.5=45kN/m；侧墙底土侧压力：20x(4.5+6)x0.5=105kN/m；（2）活载标准值：地面超载20kPa。地面超载垂直压力标准值：20kPa；地面超载水平压力标准值：20x0.5=10kN/m；计算结果如下：基本组合弯矩基本组合剪力图基本组合轴力图标准组合底部节点反力图标准组合变形形状图准永久组合弯矩图准永久组合剪力图准永久组合轴力图断面配筋表（内力选取考虑刚域影响）结构部位截面厚度(mm)截面位置基本组合内力包络准永久组合内力包络计算配筋面积mm²实际配筋裂缝计算宽度(mm)裂缝控制宽度(mm)弯矩包络（kN-m）剪力包络（kN）轴力（kN）弯矩包络（kN-m）剪力包络（kN）轴力（kN）顶板600跨中490032036002332531E22@150+E22@3000.17450.2支座-320520320-2313802331623E22@1500.14830.2侧墙500跨中-520608-390444-E18@150-0.2支座3602915602612134121794E22@1500.19680.2底板500跨中-2830374-21002761762E22@1500.18910.2支座2803913742012802761743E22@1500.16810.2注：顶板、底板按纯弯计算，侧墙按压弯计算。箍筋采用E10@300X300梅花形布置。根据变形形状图可知顶板最大挠度为8mm＜L/600=10.3mm，满足要求。根据底部节点反力图可得最大反力为184.6kPa＜要求地基承载力fak=250kPa，满足要求。5-5断面结构配筋计算（1）恒载标准值：顶板最大埋深约4.5m。自重：结构计算软件自动考虑。顶板土压力：20x4.5=90kN/m；侧墙顶土侧压力：20x4.5x0.5=45kN/m；侧墙底土侧压力：20x(4.5+6)x0.5=105kN/m；（2）活载标准值：地面超载20kPa。地面超载垂直压力标准值：20kPa；地面超载水平压力标准值：20x0.5=10kN/m；计算结果如下：基本组合弯矩图基本组合剪力图基本组合轴力图标准组合底部节点反力图标准组合变形形状图准永久组合弯矩图准永久组合剪力图准永久组合轴力图断面配筋表（内力选取考虑刚域影响）结构部位截面厚度(mm)截面位置基本组合内力包络准永久组合内力包络实际配筋面积mm²实际配筋裂缝计算宽度(mm)裂缝控制宽度(mm)弯矩包络（kN-m）剪力包络（kN）轴力（kN）弯矩包络（kN-m）剪力包络（kN）轴力（kN）顶板600跨中470029134002142422E22@150+E22@3000.18730.2支座-402536291-2933902142057E25@1500.16370.2侧墙左500跨中-1860280-1360206937E20@1500.16860.2支座1933052381412271871027E25@1500.09900.2侧墙右500跨中450591350432-E18@150-0.2支座-330316566-2402344121589E25@1500.14030.2底板500跨中-239035320@1500.18090.2支座3073623532232662631919E25@1500.18970.2注：顶板、底板按纯弯计算，侧墙按压弯计算。箍筋采用E10@300X300梅花形布置。根据变形形状图可知顶板最大挠度为8mm＜L/600=10.3mm，满足要求。根据底部节点反力图可得最大反力为186.9kPa＜要求地基承载力fak=250kPa，满足要求。地基换填垫层法计算1.1地基处理方法：换填垫层法1.2基础参数： 基础类型：条形基础 基础宽度B：7.20m 基础覆土容重：20.00kN/m31.3荷载效应组合： 标准组合轴力Fk：600kN/m 标准组合弯矩M：0kN·m/m 准永久组合轴力F：500kN/m1.4垫层参数： 垫层厚度：1.50m 顶面宽度B1：7.20m 底面宽度B2：7.20m 承载力特征值：250.00kPa 压缩模量：20.00MPa 计算附加压力用垫层压力扩散角：0.00° 尺寸验算用压力扩散角：20.00°1.5地基处理设计依据 《建筑地基处理技术规范》 （JGJ79-2012） 《建筑地基基础设计规范》 （GB50007-2011）1.6土层参数: 天然地面标高：0.00m 水位标高：-30.00m 基底标高：-10.00m土层参数表格层号土层名称厚度m容重kN/m3压缩模量MPa承载力kPad1填土10.0020.005.00100.001.002碎石1.5027.0020.00250.001.003填土10.0020.005.00120.001.004中风化岩20.0025.00400.001400.001.00注:表中承载力指天然地基承载力特征值(kPa)、d基础埋深的地基承载力修正系数（2）垫层地基承载力验算 经处理后的地基，当考虑基础宽度和深度对地基承载力特征值进行修正时，一般宽度不作修正，即基础宽度的地基承载力修正系数取零，基础深度的地基承载力修正系数取1.0。经深度修正后复合地基承载力特征值fa为 fa=fspk+0(d-0.50) 上式中0为自天然地面以下深度10.00m范围内天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 0=EQ\F(∑gihi,∑hi)=EQ\F(20.00×10.00,10.00)=20.00kN/m3 基础埋深，d=10.00m fspk为垫层的地基承载力特征值，fspk=250.00(kPa) fa=250.00+20.00×(10.00-0.50)=440.00kPa 轴心荷载作用时 Gk=GAd=20.00×1.00×7.20×10.00=1440.00kN EQpk=\F(Fk+Gk,A)EQ=\F(600.00+1440.00,7.20)=283.33kPa pk<=fa,满足要求 偏心荷载作用时 EQpkmin=\F(Fk+Gk,A)-\F(Mk,W)EQ=\F(600.00+1440.00,7.20)-\F(0.00,8.64)=283.33kPa pkmin>0,满足要求 EQpkmax=\F(Fk+Gk,A)+\F(Mk,W)=283.33kPa pkmax<=1.2fa,=1.2×440.00=528.00kPa满足要求（3）垫层底面处地基承载力验算基础底面的附加压力 基础底面平均压力为： pk=283.33kPa 基础底面自重压力为： pc=0×d=20.00×10.00=200.00kPa 基础底面的附加压力为： p0=pk-pc=283.33-200.00=83.33kPa计算垫层底面处的附加压力 由《建筑地基基础设计规范》式5.2.7-2，得 pz=EQ\F(b(pk-pc),(b+2ztanq)) =EQ\F(7.20×(283.33-200.00),(7.20+2×1.50×tan0.00°)) =EQ\F(600.00,7.20) =83.33kPa计算垫层底面处的自重压力 pcz=0d 上式中0为自天然地面以下深度11.50m范围内天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 0=EQ\F(∑gihi,∑hi)=EQ\F(20.00×10.00+27.00×1.50,10.00+1.50)=20.91kN/m3 pcz=20.91×11.50=240.50kPa垫层底面处经深度修正后复合地基承载力特征值faz为 faz=fspk+0(d-0.50) 垫层底面处埋深，d=11.50m faz=120.00+20.91×(11.50-0.50)=350.04kPa pz+pcz=83.33+240.50=323.83kPa<=faz=350.04kPa 垫层底面处承载力满足要求!（4）垫层尺寸验算按照构造要求验算垫层顶面宽度 基础宽度B=7.20m 顶面宽度B1=7.20m (B1-B)/2<300mm,不满足构造要求：垫层顶面宽度超出基础底边宽度不小于300mm。按应力扩散角验算垫层底面宽度 底面宽度B2=7.20m 基底压应力传递到垫层底面处的应力分布宽度B+2ztan=7.20+2×1.50×tan20.00°=8.29m 垫层底面宽度B2<B+2ztan,垫层底面不满足应力扩散要求!（5）下卧土层承载力验算基础底面的附加压力 基础底面平均压力为： pk=283.33kPa 基础底面自重压力为： pc=0×d=20.91×10.00=209.13kPa 基础底面的附加压力为： p0=pk-pc=283.33-209.13=74.20kPa第4层土承载力验算： 计算基底下11.50m处的附加压力 b=B/2=3.60,EQ\F(a,b)>10,EQ\F(z,b)=\F(11.50,3.60)=3.19,由《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）表K.0.1-1可得附加应力系数，=0.094 pz=4p0=4×0.094×74.20=27.80kPa 计算基底下11.50m处的自重压力 pcz=0d 上式中0为自天然地面以下深度21.50m范围内天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 0=EQ\F(∑gihi,∑hi)=EQ\F(20.00×10.00+27.00×1.50+20.00×10.00,10.00+1.50+10.00)=20.49kN/m3 pcz=20.49×21.50=440.50kPa 计算基底下11.50m处的经深度修正后地基承载力特征值 fa=fak+d0(d-0.50) =1400.00+1.00×20.49×(21.50-0.50) =1830.26kPa pz+pcz=27.80+440.50=468.30kPa<=fa=1830.26kPa 第4层土承载力满足要求（6）变形计算计算基础底面的附加压力 荷载效应准永久组合时基础底面平均压力为： Gk=GAd=20.00×1.00×7.20×10.00=1440.00kN EQpk=\F(F+Gk,A)EQ=\F(500.00+1440.00,7.20)=269.44kPa 基础底面自重压力为： pc=0×d=20.91×10.00=209.13kPa 基础底面的附加压力为： p0=pk-pc=269.44-209.13=60.31kPa确定z 按《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）表5.3.7： 由b=7.20m 得z=0.80m确定沉降计算深度 沉降计算深度按《建筑地基基础设计规范》式5.3.7由程序自动确定 zn=9.50m计算分层沉降量 根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）表K.0.1-2可得到平均附加应力系数，计算的分层沉降值见下表： 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）的分层总和法沉降计算表z(m)l1/b1z/b1zzii-zi-1i-1Esi(MPa)si=p0(zii-zi-1i-1)/Esi∑si(mm)010.0004×0.25=1.0001.5010.00.424×0.2483=0.99331.48991.489920.004.494.4938.7010.02.424×0.1890=0.75626.57875.08885.0061.3965.8789.5010.02.644×0.1827=0.73106.94440.36575.004.4170.289上表中l1=L/2=0.50m,b1=B/2=3.60m z=9.50m范围内的计算沉降量∑s=70.29mm,z=8.70m至9.50m(z为0.80m),土层计算沉降量s'n=mm≤0.025∑s'i=0.025×70.29=1.76mm，满足要求。确定沉降计算经验系数 由沉降计算深度范围内压缩模量的当量值Es可从《建筑地基处理技术规范》表7.1.8查得Es=EQ\F(∑Ai,∑\F(Ai,Esi)) Ai=p0(zii-zi-1i-1) 式中Ai为第i层土附加应力系数沿土层厚度的积分值 ∑Ai=p0×6.94=6.94p0 EQ∑\F(Ai,Esi)=p0×(EQ\F(1.490,20.00)+EQ\F(5.089,5.00)+EQ\F(0.366,5.00)) =p0×(0.07+1.02+0.07) =1.17p0 Es