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结构计算书整理
按结构规范计算
一、计算方法3
1、结构方法计算3
3、恒载:
3
4、提取外力:
3
5、外力结果分析对比5
二桩计算6
三、墩柱计算8
四、框架梁计算13
五、主要计算结论13
1、桩计算结论13
2、墩柱计算结论13
3、上部梁计算14
一、计算方法
本次计算为抚州站楼板补块部分,计算时采用公路(桩按铁路)设计方法计算和按结构设计方法计算对比分析。
下面分别介绍如下:
1、结构方法计算
用PKPM2010建模计算,把整个车站模型建起来(整个车站为一框架、内设核心筒带有不规则剪力墙结构)模型见图1,提取外力:
(按结构方法建模:
图1)
3、恒载:
(1)、自重
(2)、二恒:
站房梁板结构楼面构造为:
20mm厚1:
5水泥砂浆找平层+刷基层处理剂一道+素水泥砂浆结合层纵横各一道+4mm厚SBS改性沥青防水卷材+点粘一层350号石油沥青3油毡+40mm厚C30UEA补偿收缩混凝土防水层,表面压光,混凝土内配φ4钢筋双向中距200mm+30mm厚1:
3干硬性水泥砂浆,面上洒素水泥(洒适量清水)+20mm厚800mm×800mm花岗岩面层铺实拍平,水泥浆擦缝。
相应的恒载集度为2.6kN/m2。
(3)、活载
集度为5.0kN/m2
4、提取外力:
计算中提取如下图所示的BZ1、BZ2、BZ3、BZ4的外力。
提取外力如下表:
BZ1荷载(墩底固结)
序号
Px(KN)
Py(KN)
Nz(KN)
Mx(KN.m)
My(KN.m)
Mz(KN.m)
组合类型
Icmb
说明(恒载含二恒)
1
-0.81
0.27
-291.46
-1.2015
3.915
0
主力
1
恒载
2
-0.91
0.27
-303.46
-1.3015
4.215
0
主力
1
恒载+活载
3
-1.17
-0.12
-313.6
-0.3915
5.125
0
主力
1
恒载+活载+X向地震力
4
-0.52
-0.38
-314.77
0.5185
2.655
0
主力
1
恒载+活载+Y向地震力
5
-1.3
-0.12
-313.73
-0.3915
5.125
0
主力
1
恒载+活载+X向地震力+X风力
6
-1.04
-0.25
-315.55
-0.0015
4.865
0
主力
1
恒载+活载+X向地震力+Y风力
7
-1.17
-0.25
-315.68
-0.0015
4.865
0
主力
1
恒载+活载+X向地震力+X风力+Y风力
BZ1荷载(墩底固结)
序号
Px(KN)
Py(KN)
Nz(KN)
Mx(KN.m)
My(KN.m)
Mz(KN.m)
组合类型
Icmb
说明(恒载含二恒)
1
-0.405
2.16
-360.31
-10.26
1.755
0
主力
1
恒载
2
-0.505
3.46
-388.41
-11.46
2.055
0
主力
1
恒载+活载
3
-0.895
3.2
-396.08
-10.68
3.485
0
主力
1
恒载+活载+X向地震力
4
-0.765
2.81
-396.99
-9.64
2.965
0
主力
1
恒载+活载+Y向地震力
5
-1.025
3.2
-396.21
-10.68
3.485
0
主力
1
恒载+活载+X向地震力+X风力
6
-0.765
3.07
-397.51
-10.29
3.745
0
主力
1
恒载+活载+X向地震力+Y风力
7
-0.895
3.07
-397.64
-10.29
3.745
0
主力
1
恒载+活载+X向地震力+X风力+Y风力
BZ1荷载(墩底固结)
序号
Px(KN)
Py(KN)
Nz(KN)
Mx(KN.m)
My(KN.m)
Mz(KN.m)
组合类型
Icmb
说明(恒载含二恒)
1
5.13
4.995
-466.69
-23.49
-23.625
0
主力
1
恒载
2
6.33
5.595
-517.19
-26.09
-29.025
0
主力
1
恒载+活载
3
6.07
5.335
-518.23
-25.31
-27.985
0
主力
1
恒载+活载+X向地震力
4
6.46
4.945
-518.36
-23.88
-28.765
0
主力
1
恒载+活载+Y向地震力
5
5.94
5.335
-518.36
-25.31
-27.985
0
主力
1
恒载+活载+X向地震力+X风力
6
6.07
5.205
-518.49
-24.92
-27.985
0
主力
1
恒载+活载+X向地震力+Y风力
7
5.94
5.205
-518.62
-24.92
-27.985
0
主力
1
恒载+活载+X向地震力+X风力+Y风力
BZ1荷载(墩底固结)
序号
Px(KN)
Py(KN)
Nz(KN)
Mx(KN.m)
My(KN.m)
Mz(KN.m)
组合类型
Icmb
说明(恒载含二恒)
1
-0.81
4.05
-629.905
-19.035
3.78
0
主力
1
恒载
2
-1.01
4.25
-711.405
-20.035
4.78
0
主力
1
恒载+活载
3
-1.4
3.99
-709.325
-19.385
5.95
0
主力
1
恒载+活载+X向地震力
4
-0.88
3.6
-713.745
-17.955
4.52
0
主力
1
恒载+活载+Y向地震力
5
-1.53
3.99
-709.455
-19.385
5.95
0
主力
1
恒载+活载+X向地震力+X风力
6
-1.4
3.86
-709.715
-18.995
5.95
0
主力
1
恒载+活载+X向地震力+Y风力
7
-1.53
3.86
-709.845
-18.995
5.95
0
主力
1
恒载+活载+X向地震力+X风力+Y风力
5、外力结果分析对比
(仅对比轴力,结构按恒载+活载+X向地震力+X风力+Y风力,公路方法按自重+人群+二恒+降温(或升温取,不利组合)工况比较)
项目
BZ1轴力
BZ2轴力
BZ3轴力
BZ4轴力
计算方法
结构
313
396
518
709
公路
416
560
667
956
两种方法差值百分比
25%
29%
22%
26%
从第3小节各个工况的荷载可以看出,柱的荷载主要是恒载(结构自重)和活载(人群荷载)两部分组成,就各柱而言,主要荷载为轴力(压力)。
故分析结果时只取了恒载+活载这一工况下柱的轴力进行比较。
从比较的结果可以看出,二者相差最的为29%,这是因为公路方法计算中只取了一部分计算,比结构方法计算值要大,偏于保守,在计算中,将公路和结构计算的结果均加载计算。
同时也说明,计算模型是可靠的。
二桩计算
1、结构方法计算
BZ1(摩擦桩)
桩径
桩周极限摩阻力
1.1
第一层
第二层
第3层
第4层
第5层
第6层
第六层
①素填土
②耕表土
③粉质粘土
⑤粉砂
⑥-2强风化泥质粉砂岩
⑥-3中风化泥质粉砂岩
qik
0
25
40
30
150
桥梁工程师计算结果
为8米
Li
1.6
0.4
1.9
2.9
1.2
平均Σli=
8
44.125
uΣqsil*li
609.9
桥梁工程师计算结果为7.5m
结构方法计算为8m
BZ2(摩擦桩)
桩径
桩周极限摩阻力
1.1
第一层
第二层
第3层
第4层
第5层
第6层
第六层
①素填土
②耕表土
③粉质粘土
⑤粉砂
⑥-2强风化泥质粉砂岩
⑥-3中风化泥质粉砂岩
qik
0
25
40
30
150
桥梁工程师计算结果
为8.5米
Li
1.6
0.5
1.7
3
2.2
平均Σli=
9
55.611
结构方法计算
uΣqsil*li
864.8
桥梁工程师计算结果为8.5m
结构方法计算为9m
BZ1'(摩擦桩)
桩径
桩周极限摩阻力
1.1
第一层
第二层
第3层
第4层
第5层
第6层
第六层
①素填土
②耕表土
③粉质粘土
⑤粉砂
⑥-2强风化泥质粉砂岩
⑥-3中风化泥质粉砂岩
qik
0
25
40
30
150
Li
1.9
0.5
2.9
1.9
1.3
Σli=
uΣqsil*li
657.46
桥梁工程师计算结果为8m
结构方法计算为8.5m
BZ2'(摩擦桩)
桩径
桩周极限摩阻力
1.1
第一层
第二层
第3层
第4层
第5层
第6层
第六层
①素填土
②耕表土
③粉质粘土
⑤粉砂
⑥-2强风化泥质粉砂岩
⑥-3中风化泥质粉砂岩
qik
0
25
40
30
150
Li
1.9
0.5
2.9
1.9
1.8
Σli=
uΣqsil*li
787.05
桥梁工程师计算结果为8.5m
结构方法计算为9m
BZ3(嵌岩桩)按《建筑桩基技术规范》JGJ94-20085.3.9计算
桩径
桩周极限摩阻力
1.1
第一层
第二层
第3层
第4层
第5层
第6层
第六层
①素填土
②耕表土
③粉质粘土
⑤粉砂
⑥-2强风化泥质粉砂岩
⑥-3中风化泥质粉砂岩
qik
0
25
40
30
150
Li
1.6
0.5
1.7
3.1
2.6
Σli=
10.6
Qsk=
uΣqsil*li
973.6604
Qrk=
ζr*frk*Ap=
1507
(取1倍桩径计算)
Qu=Qsk+Qrk=
2480.6
结构方法计算为11m
BZ4(嵌岩桩)按《建筑桩基技术规范》JGJ94-20085.3.9计算
桩径
桩周极限摩阻力
1.1
第一层
第二层
第3层
第4层
第5层
第6层
第六层
①素填土
②耕表土
③粉质粘土
⑤粉砂
⑥-2强风化泥质粉砂岩
⑥-3中风化泥质粉砂岩
qik
0
25
40
30
150
桥梁工程师计算结果
Li
1.5
0.5
1.2
3.3
2
Σli=
9.6
Qsk=
uΣqsil*li
793.9609
Qrk=
ζr*frk*Ap=
1507
(取1倍桩径计算)
Qu=Qsk+Qrk=
2300.9
结构方法计算为10m
三、墩柱计算
2、BZ4柱圆端形截面受压构件检算(按结构方法计算)
SATWE构件信息
一、构件几何材料信息
1.层号IST=1
2.单元号IELE=66
3.构件种类标志(KELE):
柱
4.上节点号J1=1109
5.下节点号J2=40
6.构件材料信息(Ma):
砼
7.构件两端约束标志(IE):
两端刚接
8.构件属性信息(KE):
普通柱
9.长度(m)DL=7.00
10.截面类型号Kind=3
11.截面参数(m)B*H=0.600*0.000
12.保护层厚度(mm)Cov=20.0
13.箍筋间距(mm)SS=100.0
14.混凝土强度等级RC=40.0
15.主筋强度(N/mm2)FYI=360.0
16.箍筋强度(N/mm2)FYJ=360.0
17.抗震构造措施的抗震等级NF=4
18.计算长度系数CX=1.00
19.计算长度系数CY=0.00
20.内力计算截面数nSect1=2
21.配筋计算截面数nSect2=2
22.第1个计算截面距J1节点的距离Di=0.000
23.第2个计算截面距J1节点的距离Di=7.000
*以下输出信息的单位:
*
*轴力和剪力为kN,弯矩为kN.m*
*钢筋面积为mm*mm*
二、标准内力信息
*荷载工况=
(1)---X方向地震作用下的标准内力*
*荷载工况=
(2)---X+偶然偏心地震力作用下的标准内力*
*荷载工况=(3)---X-偶然偏心地震力作用下的标准内力*
*荷载工况=(4)---Y方向地震作用下的标准内力*
*荷载工况=(5)---Y+偶然偏心地震力作用下的标准内力*
*荷载工况=(6)---Y-偶然偏心地震力作用下的标准内力*
*荷载工况=(7)---X向风力的工况号*
*荷载工况=(8)---Y向风力的工况号*
*荷载工况=(9)---恒载作用下的标准内力*
*荷载工况=(10)---活载作用下的标准内力*
*Axial---表示柱、支撑轴力*
*SHEAR-X(Y)---表示柱、支撑底部x,y方向的剪力*
*MX(Y)-BTM---表示柱、支撑底部x,y方向的弯矩*
*MX(Y)-TOP---表示柱、支撑顶部x,y方向的弯矩*
荷载工况AxialSHEAR-XSHEAR-YMX-BTMMY-BTMMX-TOPMY-TOP
(1)1.5-0.2-0.20.6-0.80.50.8
(2)0.6-0.2-0.20.6-0.70.50.7
(3)0.5-0.3-0.20.6-0.90.50.9
(4)-1.80.0-0.51.90.11.6-0.1
(5)-1.50.1-0.31.30.51.1-0.5
(6)-2.0-0.1-0.62.3-0.32.00.3
(7)0.0-0.0-0.00.0-0.10.00.1
(8)-0.30.0-0.10.3-0.00.3-0.0
(9)-365.6-1.02.4-5.6-2.3-11.54.6
(10)-81.4-0.20.2-0.5-0.5-1.01.0
三、构件设计验算信息
*Asc---柱角筋面积*
*Asx---柱B方向配筋*
*Asy---柱H方向配筋*
*Ast---柱顶部配筋*
*Asb---柱底部配筋*
*Asvx---柱H方向的箍筋*
*Asvy---柱B方向的箍筋*
*N---计算配筋的控制轴力*
*Mx---计算配筋的X方向控制弯矩*
*My---计算配筋的Y方向控制弯矩*
*Rs---全截面配筋率*
*Rsv---体积配箍率*
*Uc---轴压比*
*Nu---计算轴压比的控制轴力*
*JUc---轴压比超限标志(0/1表示不超限/超限)*
*JCJC---配筋超限标志(0/1表示不超限/超限)*
N-C=66(3)Dr(mm)=600
Cover=20(mm)Cx=1.00Cy=1.00Lc=7.00(m)Nfc=4Rcc=40.0Fy=360.Fyv=360.
RLIVEC=1.00混凝土柱圆形截面
(30)Nu=-490.Uc=0.091Rs=0.65(%)Rsv=0.39(%)
(1)N=-573.Mx=-16.My=-7.Ast=1838.Ast0=0.
(1)N=-573.Mx=-8.My=-4.Asb=1838.Asb0=0.
(1)N=-573.Vx=-2.Vy=4.Asv=93.Asv0=0.
抗剪承载力:
CB_XF=68.0CB_YF=56.3
JCJC=0.0
JUc=0.00
四、荷载组合分项系数说明,其中:
Ncm---组合号
V-D,V-L---分别为恒载、活载分项系数
X-W,Y-W---分别为X向、Y向水平风荷载分项系数
X-E,Y-E---分别为X向、Y向水平地震荷载分项系数
Z-E---为竖向地震荷载分项系数
R-F---为人防荷载分项系数
TEM---为温度荷载分项系数
CRN---为吊车荷载分项系数
SW1~SW5---分别为第1组到第5组特殊风荷载分项系数
NcmV-DV-LX-WY-WX-EY-EZ-E
11.350.980.000.000.000.000.00
21.201.400.000.000.000.000.00
31.001.400.000.000.000.000.00
41.200.001.400.000.000.000.00
51.200.00-1.400.000.000.000.00
61.200.000.001.400.000.000.00
71.200.000.00-1.400.000.000.00
81.201.400.840.000.000.000.00
91.201.40-0.840.000.000.000.00
101.201.400.000.840.000.000.00
111.201.400.00-0.840.000.000.00
121.200.981.400.000.000.000.00
131.200.98-1.400.000.000.000.00
141.200.980.001.400.000.000.00
151.200.980.00-1.400.000.000.00
161.000.001.400.000.000.000.00
171.000.00-1.400.000.000.000.00
181.000.000.001.400.000.000.00
191.000.000.00-1.400.000.000.00
201.001.400.840.000.000.000.00
211.001.40-0.840.000.000.000.00
221.001.400.000.840.000.000.00
231.001.400.00-0.840.000.000.00
241.000.981.400.000.000.000.00
251.000.98-1.400.000.000.000.00
261.000.980.001.400.000.000.00
271.000.980.00-1.400.000.000.00
281.200.600.000.001.300.000.00
291.200.600.000.00-1.300
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