某地鐵車站的結構配筋計算過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u17622某地鐵車站的結構配筋計算過程案例 1267841.1鋼筋混凝土標準 1115591.2配筋計算 311691.2.1頂板配筋計算 3126131.2.2底板配筋計算 8277821.2.3中板配筋計算 13102651.2.4側墻配筋計算 17227931.2.5中柱配筋計算 20225701.2.6頂縱梁配筋計算 21118131.2.7底縱梁配筋計算 24221541.3結構配筋表 271.1鋼筋混凝土標準（1）梁作為鋼筋混凝土結構的主要受彎構件，其常用材料及鋼筋常用直徑如下表所示：表1.1梁常用材料及其常用直徑表梁材料常用等級常用直徑/mm混凝土C25、C30、C35、C40縱向受力鋼筋HRB400、HRR50012、14、18、20、22、25箍筋HRB400、HRB3356、8、10當梁在設計中采用了不同直徑的受力鋼筋，為了方便在施工中辨別，避免混淆，不同鋼筋直徑相差應不小于2mm。且當梁的高度超過300mm時一般不能采用直徑不超過10mm的受力鋼筋；當梁的高度不超過300mm時一般不能采用直徑小于8mm的受力鋼筋。（2）板作為鋼筋混凝土結構中的基本構件，其常用材料及鋼筋常用直徑如下表所示：表1.2板常用材料及其常用直徑表板材料常用等級常用直徑/mm混凝土C25、C30、C35、C40縱向受力鋼筋HRB400、HRR5006、8、10、12箍筋HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF506、8、10分布鋼筋HRB400、HRB3356、8分布鋼筋配筋配置計算時，在板的單位寬度上的的配筋率應該超過0.15％，且單位寬度截面上配置的分布鋼筋截面積應該超過單位寬度上受力鋼筋截面積的15％。（3）柱作為鋼筋混凝土中主要承壓的構件，其常用材料及鋼筋常用直徑如下表1.3所示：表1.3柱常用材料及其常用直徑表柱材料常用等級常用直徑/mm混凝土C30、C35、C40縱向受力鋼筋HRB400、RRB400、HRR50016～32箍筋HRB400、HRB335、HPB300≥6（4）梁、板以及側墻在完成配筋計算后，裂縫寬度驗算應該滿足要求。表1.4最大裂縫寬度允許值（mm）環(huán)境類別鋼筋混凝土結構裂縫控制等級ω一三級0.30（0.40）二a0.20二b三a、三b（5）在計算結構施工項目配筋后，為考慮施工的效率與容錯率，保證項目安全穩(wěn)定的前提下，通常根據(jù)計算結果采用相同規(guī)格的鋼筋。其中必須保證配筋率不小于最小配筋率且不大于最大配筋率。1.2配筋計算本設計框架結構配筋順序為：（1）構件的縱向鋼筋計算，由桿件的設計內(nèi)力中的彎矩以及軸力的相對大小，判斷偏心受彎或受壓等情況配筋；（2）根據(jù)桿件截面由設計剪力進行配置箍筋；（3）進行桿件裂縫寬度的驗算，應小于裂縫的最大允許值，如上表1.4所示；（4）本車站為暗挖施工法，并根據(jù)地質條件以及相應構件受力計算結果，本車站各構件采用的材料如下表所示：表1.5車站各構件設計材料表材料構件混凝土縱向鋼筋分布鋼筋箍筋頂板C30HRB500HRB400HRB335底板C30HRB500HRB400HRB400中板C30HRB400HRB335HRB335側墻C35HRB500HRB400HRB400中柱C40HRB500HRB400HRB400頂縱梁C30HRB500HRB400HRB400底縱梁C30HRB400HRB400HRB4001.2.1頂板配筋計算t本設計頂板采用的材料如上表1.5所示。t計算系數(shù)如下：混凝土C30：fcHRB500：fyHRB335：f其它：α1（1）縱向受力鋼筋計算：由前面內(nèi)力計算可知頂板處彎矩較大，所受軸力較小，因此頂板處按受彎構件配筋。本次車站環(huán)境類別為一類,則：頂板下側混凝土保護層厚度取30mm，則as頂板上側混凝土保護層厚度取35mm，則as①頂板下側受拉鋼筋計算：由于受彎構件所受的彎矩下側為正，則下側計算彎矩取M=1312kN?m。αξ=1?γA則由上式得出：αξ=1?ξ=0.177<ξγA鋼筋選用9D25，則Asρ==0.45×同時ρ=0.585%>0.2%×滿足條件。②頂板上側配筋計算：上側計算彎矩取M=?1464.711kN?m。αξ=1?ξ=0.2025<ξγA鋼筋選用8D28，則Asρ==0.45×同時ρ=0.657%>0.2%×滿足條件。③抗壓強度驗算：f=14.3×④最小配筋率驗算：ρ=滿足要求。箍筋設計：0.7則需按要求配置計算箍筋。n=查表可知需配置四肢箍筋B16@200，實有n箍筋配箍率ρ最小箍筋率：ρ由于ρsv（3）構造鋼筋設計按照設計要求，構件應該滿足構造要求配置構造鋼筋，由于車站頂板受力較大，設計的截面高度較高，構造鋼筋尺寸選用A10@200，配置在樓板中間部位。除了在頂板布置構造筋，為了讓鋼筋混凝土結構更好地工作，應該在與板主受力鋼筋垂直的方向上配置分布鋼筋，這樣可以起到將荷載均勻傳布給主受力鋼筋的作用，本次頂板分布鋼筋尺寸選用8D14，在主受力鋼筋的內(nèi)側均勻配置。分布鋼筋配筋率：ρ同時1231滿足要求。（4）裂縫驗算：頂板依照受彎構件配筋，上側每延米8配置根鋼筋，直徑28mm；下側每延米配置9根鋼筋，直徑25mm；上側配筋As'混凝土等級采用C30，鋼筋等級采用HRB500。查表可得，混凝土軸心抗拉強度標準值ftk=2.01N/mmdaee=ησρψ=1.1?ω則由上式得出：daee=ησρψ=1.1?ω=1.9×0.8×≤故裂縫驗算滿足要求。1.2.2底板配筋計算t本設計底板采用的材料如上表1.5所示。t計算系數(shù)如下：混凝土C30：fcHRB500：fyHRB400：f其它：α1（1）縱向受力鋼筋計算：由前面內(nèi)力計算可知底板處彎矩較大，所受軸力較小，因此底板處按受彎構件配筋。本次車站環(huán)境類別為一類,則：底板下側混凝土保護層厚度取35mm，則as底板上側混凝土保護層厚度取30mm，則as底板下側受拉鋼筋計算：由于受彎構件所受的彎矩下側為正，則下側計算彎矩取M=1482.48kN?m。αξ=1?γA則由上式得出：αξ=1?ξ=0.155<ξγA鋼筋選用9D25，則Asρ==0.45×同時ρ=0.52%>0.2%×滿足條件。②底板上側配筋計算：由于受彎構件所受的彎矩上側為負，則上側計算彎矩取M=1420kN?m。αξ=1?ξ=0.147<ξγA鋼筋選用7D28，則Asρ==0.45×同時，ρ=0.483%>0.2%×滿足條件。③抗壓強度驗算：f④最小配筋率驗算：ρ滿足要求。箍筋設計：0.7則需按要求配置計算箍筋。n=查表可知需配置四肢箍筋B14@200，實有n箍筋配箍率ρ最小箍筋率：ρ由于ρsv（3）構造鋼筋設計按照設計要求，構件應該滿足構造要求配置構造鋼筋，由于車站底板受力較大，設計的截面高度較高，構造鋼筋尺寸選用A12@200，配置在樓板中間部位。除了在底板布置構造筋，還應該配置兩層分布鋼筋，本次底板分布鋼筋尺寸選用7D16，在主受力鋼筋的內(nèi)側均勻配置。分布鋼筋配筋率：ρ同時1407滿足要求。（4）裂縫驗算：底板按照受彎構件配筋，上側每延米配置7根鋼筋，直徑為28mm；下側每延米配置9根鋼筋，直徑為25mm。上側配筋As'混凝土等級采用C30，鋼筋等級采用HRB500。查表得，混凝土軸心抗拉強度標準值ftk=2.01N/mmdaee=ησρψ=1.1?ω則由上式得出：daee=ησρψ=1.1?ω=1.9×0.723×<故裂縫驗算滿足要求。1.2.3中板配筋計算t本設計中板采用的材料如上表1.5所示。t計算系數(shù)如下：混凝土C30：fcHRB400：fyHRB335：fyv其它：α1（1）縱向受力鋼筋計算：由表5.8內(nèi)力計算結果可知中板DE跨軸力很大而彎矩較小，故中板按彎壓組合的偏心受壓構件設計配筋計算。已知中部板大彎矩M2=123.988×106N?mm，小彎矩M1①判斷p—δ效應M故需要考慮p—δ效應ζ取ζce由于兩端均為固端，則計算長度lη=1+CM②判斷大小偏心eee=由上式可得：eee=所以先按大偏心受壓計算。③大偏心受壓計算A由上式可得：A=所以只需按照最小配筋率配筋即可A選用7C14，則AsA選用8C36，則Asx=ξ=故大偏心受壓假定正確。④最小配筋率驗算ρ=滿足條件。（2）分布鋼筋計算本次中板分布鋼筋尺寸選用B18@200。分布鋼筋配筋率：ρ同時1272滿足要求。（3）箍筋計算0.7由計算結果可知中板抗剪承載力已大于實際所受剪力，所以中板箍筋的配置可依據(jù)構造要求進行，不小于最小配筋率即可。本次設計中板選用雙肢箍筋B14@200。箍筋配箍率：ρ最小箍筋率：ρ由于ρsv（4）裂縫驗算de=ησρψ=1.1?所以取ψω=1.9×0.2×=0.004mm<故裂縫驗算滿足要求。1.2.4側墻配筋計算由上述計算結果可知側墻所受軸力相較于彎矩更大，所以應以彎壓組合的偏心受壓構件進行配筋設計。t本設計側墻采用的材料如上表1.5所示。t計算系數(shù)如下：混凝土C35：fcHRB500：fyHRB400：fyv其它：α1（1）縱向受力鋼筋計算側墻外側大彎矩：M2=1732.672kN?m，側墻外側小彎矩：最大剪力：FQ=997.05kN，最大軸力：外側as=60mm，?0=1200?60=1140mm，內(nèi)側①判斷p—δ效應M故需要考慮p—δ效應eζηCM=由上式可得：eζ取ζη=1+=1.022C因為CmM=②判斷大小偏心ee所以先按大偏心受壓計算。③大偏心受壓計算e=x=A=選用7D25，則As④最小配筋率驗算ρ=滿足條件。（2）箍筋計算0.7由計算結果可知側墻抗剪承載力大于實際所受剪力，所以側墻箍筋的配置可依據(jù)構造要求進行，不小于最小配筋率即可。本次設計側墻選用雙肢箍筋C14@200。箍筋配箍率：ρ最小箍筋率：ρ由于ρsv（3）構造鋼筋設計本次側墻分布鋼筋尺寸選用C18@125，在兩層主受力鋼筋的內(nèi)側均勻配置。分布鋼筋配筋率：ρ同時2036滿足要求。（4）裂縫驗算de=ησρψ=1.1?ω=1.9×0.353×=0.15mm<故裂縫驗算滿足要求。1.2.5中柱配筋計算t本設計中柱采用的材料如上表1.5所示。t計算系數(shù)如下：混凝土C40：fcHRB500：fyHRB400：fyv（1）縱向受力鋼筋計算由于中柱所受的軸力很大，而彎矩非常小對中柱產(chǎn)生影響可不計，故按軸心受壓柱設計配筋計算。as=as由于柱兩端支撐端為固定端，故中柱的計算長度為：ll查表得，φA=?19447<0所以只需按照最小配筋率配筋即可，選用8D20，則Asρ=滿足條件。（2）箍筋計算0.7由計算結果可知中柱抗剪承載力已超過實際所受剪力，所以中柱箍筋的配置可依據(jù)構造要求進行，并按最小配筋率配筋即可。本次設計中柱選用選用雙肢箍筋C12@200。箍筋配箍率：ρ最小箍筋率：ρ由于ρsv1.2.6頂縱梁配筋計算t本設計頂縱梁采用的材料如上表1.5所示。t計算系數(shù)如下：混凝土C30：fcHRB500：fyHRB400：fyv其它：α1（1）縱向受力鋼筋計算頂縱梁上側最大彎矩：M=3771.24kN?m；頂縱梁下側最大彎矩：M=3588.94kN?m；最大剪力：F頂縱梁下側as取60mm，則?0=1600?60=1540mm；頂縱梁上側a頂縱梁為受彎構件，因此頂縱梁按受彎構件配筋。計算過程如下：①頂縱梁下側配筋計算αξ=1?ξ=0.142<γA鋼筋選用6D40，則Asρ==0.45×=0.45×同時，ρ>0.2%×滿足條件。②頂縱梁上側配筋計算αξ=1?ξ=0.15<γA鋼筋選用6D40，則Asρ==0.45×=0.45×同時，ρ>0.2%×滿足條件。（2）箍筋計算0.7則需按要求配置計算箍筋。n=采取雙肢箍筋C16@100，實有n滿足要求。箍筋配箍率：ρ最小箍筋率：ρ由于ρsv（3）裂縫驗算dσρψ=1.1?ω=1.9×0.8×=0.30mm故裂縫驗算滿足要求。1.2.7底縱梁配筋計算t本設計底縱梁采用的材料如上表1.5所示。t計算系數(shù)如下：混凝土C30：fcHRB500：fyHRB400：fyv其它：α1（1）縱向受力鋼筋計算底縱梁上側最大彎矩：M=1943.757kN?m；底縱梁下側最大彎矩：M=2018.7kN?m；最大剪力：F頂縱梁下側as取60mm，則?0=1600?60=1540mm；頂縱梁上側a頂縱梁為受彎構件，因此頂縱梁按受彎構件配筋。計算過程如下：①底縱梁下側配筋計算αξ=1?ξ=0.0774<γA鋼筋選用8C25，則Asρ==0.45×=0.45×同時，ρ>0.2%×滿足條件。②底縱梁上側配筋計算αξ=1?ξ=0.07<γA鋼筋選用8C25，則Asρ==0.45×=0.45×ρ>0.2%×滿足條件。（2）箍筋計算0.7則需按要求配置計算箍筋。n=采取雙肢箍筋C10@200，實有n滿足要求。箍筋配箍率：ρ最小箍筋率：ρ由于ρsv（3）裂縫