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文檔簡介

1、 遵 義 師 范 學(xué) 院 本科生課程設(shè)計(jì) 題 目淺埋矩形閉合框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)生 黎進(jìn)偉 學(xué) 號(hào) 144680202125 課程名稱?地下建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)? 學(xué) 院 工學(xué)院 所學(xué)專業(yè) 土木工程 指導(dǎo)教師 歐光照 一、課題設(shè)計(jì)與分工要求一設(shè)計(jì)課題課題:淺埋矩形閉合框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二課題分工與要求課題:所有同學(xué)完成,每位同學(xué)參數(shù)不同。二、目的和要求1、掌握常見各地下結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原那么與方法,了解根本的設(shè)計(jì)流程;2、綜合運(yùn)用地下工程設(shè)計(jì)原理、工程力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)及工程施工、工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)的根本知識(shí)、理論和方法,正確地依據(jù)和使用現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),并能科學(xué)地搜集與查閱資料特別希望各位同學(xué)能夠充分利用好網(wǎng)絡(luò)資源;3

2、、掌握地下建筑結(jié)構(gòu)的荷載確實(shí)定;矩形閉合框架的計(jì)算、截面設(shè)計(jì)、構(gòu)造要求;附建式地下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算、荷載組合、截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造;基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算、穩(wěn)定性驗(yàn)算、變形計(jì)算及構(gòu)造設(shè)計(jì);地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)的施工過程及計(jì)算要點(diǎn)。4、掌握繪制地下結(jié)構(gòu)施工圖的根本要求、技能和方法;5、要求同學(xué)們以課題為核心,即要求團(tuán)結(jié)協(xié)作,培養(yǎng)和發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)精神,又要求養(yǎng)成獨(dú)立自主,勤奮學(xué)習(xí),培養(yǎng)良好的自學(xué)能力和正確的學(xué)習(xí)態(tài)度。三、應(yīng)完成的設(shè)計(jì)工作量一計(jì)算書一份 1、設(shè)計(jì)資料:任務(wù)書、附圖及必要的設(shè)計(jì)計(jì)算簡圖; 2、荷載計(jì)算、尺寸確實(shí)定、內(nèi)力計(jì)算、截面的設(shè)計(jì)及驗(yàn)算、穩(wěn)定性驗(yàn)算、抗浮的驗(yàn)算、根底承載力的計(jì)算等根據(jù)各課題的要求不同選

3、擇計(jì)算內(nèi)容; 3、關(guān)鍵部位配筋的考前須知。 4、可能的情況下提供多施工方案兩個(gè)即可比擬。5、依據(jù)施工要求的截面尺寸設(shè)計(jì)。四、設(shè)計(jì)時(shí)間:兩周12月17日至12月28日五、主要參考資料1、?地下建筑結(jié)構(gòu)?第一版,朱合華主編,中國建筑工業(yè)出版社編,20052、?地下結(jié)構(gòu)工程?,東南大學(xué)出版社,龔維明、童小東等編,20043、?建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程JGJ120-99?,中國建筑工業(yè)出版社,19994、?基坑工程手冊?,中國建筑工業(yè)出版社,劉建航、候?qū)W淵編,19975、?鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?GB50010-2002,中國建筑工業(yè)出版社,20026、?建筑地基根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?GB50007-2002,中

4、國建筑工業(yè)出版社,20027、中華鋼結(jié)構(gòu)論壇 。8、?城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)?CJJ77-989、?公路橋涵設(shè)計(jì)通用標(biāo)準(zhǔn)?JTG D60-2004六、設(shè)計(jì)資料題目1:某淺埋地下通道,總長度30m,所處位置及地質(zhì)剖面見圖1及表1。采用鋼筋砼矩形框架,地面活載為4.0KN/m2,恒載為8.0KN/m2。設(shè)計(jì)該框架通道,并分析其可靠性。表1 題目1各土層資料土層編號(hào)從天然地面算起順序編號(hào)天然重度飽和重度kN/m3彈性模量kN/m2內(nèi)磨擦角(°)粘聚力kPa結(jié)構(gòu)所處位置有無地下水1粉質(zhì)粘土1819.5-1510無2粘土17.51950001727無3粘土17.519500017

5、27有 天然地面h1h2h3HL123圖1 地質(zhì)剖面及設(shè)計(jì)斷面樣式學(xué)生分組及參數(shù)對應(yīng)表 指導(dǎo)教師:歐光照 施工方法:地下連續(xù)墻 h2=1.5m學(xué)號(hào) 通道參數(shù)土層參數(shù)H=5mH=5.5mL=9mL2=9.5mL3=10mL=9mL2=9.5mL3=10mh3=1mh1=2.0m001002003004005006h1=3.2m007008009010011012h3=2mh1=3.0m013014015016017018h1=2.5m019020021022023一、荷載計(jì)算.1頂板荷載計(jì)算1、覆土壓力:2、水壓力:3、 頂板自重:4、 底面超載:5、 綜上所述,(2) 板底荷載計(jì)算3地基反力計(jì)

6、算地下通道結(jié)構(gòu)剛度遠(yuǎn)大于地基土的剛度,故假定地基反力為直線分布。 (4) 側(cè)墻荷載計(jì)算根據(jù)朗肯主動(dòng)土壓力計(jì)算方法,計(jì)算土中側(cè)向土壓力。并且用土水分算法,計(jì)算側(cè)向水壓力。1、側(cè)向土壓力主動(dòng)土壓力其中ka為主動(dòng)土壓力系數(shù)1. 土的側(cè)向壓力頂板處土的側(cè)向壓力底板處土的側(cè)向壓力2、 側(cè)向水壓力頂板處水壓力底板處水壓力綜上所述,頂板側(cè)壓力為:底板側(cè)壓力為二、內(nèi)力計(jì)算1彎矩分配法計(jì)算內(nèi)力1、計(jì)算簡圖其計(jì)算簡圖如下;內(nèi)力計(jì)算 彎矩圖剪力圖軸力圖(3) 設(shè)計(jì)彎矩、剪力、軸力, 考慮到平安因素,在基數(shù)按設(shè)計(jì)彎矩、剪力、軸力,以及之后的配筋過程中,均按照彎矩分配法算得內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算。易知,最大彎矩均出現(xiàn)在中軸線處。

7、然而,底板與頂板與側(cè)墻與中隔墻現(xiàn)澆在一起。截面剛度相對較大,危險(xiǎn)截面一般出現(xiàn)在支座邊緣。所以,要計(jì)算設(shè)計(jì)彎矩、剪力和軸力。1、 頂板與側(cè)墻交點(diǎn) 52、 頂板與中隔墻交點(diǎn);3、 底板與側(cè)墻交點(diǎn);4、 底板與中隔墻交點(diǎn);(4) 抗浮驗(yàn)算取1m寬板帶,進(jìn)行驗(yàn)算。所以;在不平安范圍內(nèi)。 三、配筋計(jì)算1跨中正截面配筋計(jì)算除中隔墻外1、截面尺寸考慮到結(jié)構(gòu)為地下建筑物,鋼筋保護(hù)層厚度一般至少要增大10mm,取保護(hù)層厚度40mm,取as55mm。2、確定小偏心還是大偏心對于C30等級(jí)混凝土,HPB335等級(jí)鋼筋,界限相對受壓區(qū)高度在內(nèi)力計(jì)算中得到的軸力都遠(yuǎn)小于控制內(nèi)力,構(gòu)件認(rèn)為是大偏心構(gòu)件。3、 配筋計(jì)算采用

8、對稱配筋給據(jù)?公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?標(biāo)準(zhǔn)第5.3.10條規(guī)定。計(jì)算偏心受壓構(gòu)件正截面承載力時(shí),對長細(xì)比lo/i17.5的構(gòu)件,應(yīng)考慮構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的撓曲對軸向力偏心距的影響,將軸向力對截面重心軸的偏心距eo乘以偏心距增大系數(shù)n,相關(guān)公式如下;其中;2節(jié)點(diǎn)正截面配筋計(jì)算1、截面尺寸考慮到結(jié)構(gòu)為地下建筑物,鋼筋保護(hù)層厚度一般至少要增大10mm,取保護(hù)層厚度40mm,取as55mm。2、確定小偏心還是大偏心由于由計(jì)算簡圖算出的內(nèi)力為節(jié)點(diǎn)處內(nèi)力,而實(shí)際的不利截面是側(cè)墻邊緣處的截面,對應(yīng)此截面的彎矩即為設(shè)計(jì)彎矩,在之前已經(jīng)求出。對于C30等級(jí)混凝土,HPB335等級(jí)鋼筋,界限相

9、對受壓區(qū)高4、 配筋計(jì)算采用對稱配筋給據(jù)?公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?標(biāo)準(zhǔn)第5.3.10條規(guī)定。計(jì)算偏心受壓構(gòu)件正截面承載力時(shí),對長細(xì)比lo/b5的構(gòu)件,應(yīng)考慮構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的撓曲對軸向力偏心距的影響,將軸向力對截面重心軸的偏心距eo乘以偏心距增大系數(shù)n,相關(guān)公式如下:其中:3斜截面抗剪配筋計(jì)算跨中剪力值較小0KN,可不做斜截面承載力驗(yàn)算。對于節(jié)點(diǎn)剪力,根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?標(biāo)準(zhǔn)第5.2.9條規(guī)定:最大剪力為結(jié)構(gòu)所有節(jié)點(diǎn)處剪力均滿足要求。根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?標(biāo)準(zhǔn)第5.2.10條規(guī)定:上式中1.25 為板式受彎構(gòu)件提高系數(shù)

10、.除中隔板底部剪力略大于430KN之外,其他截面均滿足要求。但考慮到,配筋采用彎矩分配法。計(jì)算時(shí),比擬保守。同時(shí),參考彈性地基梁計(jì)算中隔板底部的內(nèi)力,認(rèn)為也滿足要求。由此說明斷面厚度足夠,不用配置箍筋。(4)中隔板配筋計(jì)算對于軸心受壓構(gòu)件,其承載力為:根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?標(biāo)準(zhǔn)第9.1.12條規(guī)定,軸心受壓構(gòu)件全部縱筋配筋率不得小于0.5%;同時(shí),一側(cè)鋼筋配筋率不得小于0.2%。所以,受拉區(qū)和受壓區(qū)配筋率都取0.25%四、構(gòu)造說明1混凝土保護(hù)層厚度地下結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是外側(cè)與土、水相接觸,內(nèi)測相對濕度較高。故受力鋼筋保護(hù)層厚度最小厚度比地面機(jī)構(gòu)增加510mm。本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中c

11、=40mm。2橫向受力鋼筋為便于施工,將橫向受力鋼筋與縱向分布鋼筋制成焊網(wǎng)。外側(cè)橫向鋼筋制成為一閉合鋼筋圈。內(nèi)側(cè)鋼筋那么沿橫向通長配置。3縱向分布鋼筋由于考慮混凝土的收縮、溫差影響、不均勻沉降等因素的作用,必須配置一定數(shù)量的縱向分布鋼筋。 縱向分布鋼筋的配筋率:頂、底板應(yīng)大于0.15%,對側(cè)墻應(yīng)大于0.20%。 在本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,縱向分布鋼筋采用: 頂板一側(cè):0.5×0.15%×1000×600=450mm2,配置12250(AS=452mm2); 底板一側(cè):0.5×0.15%×1000×600=450mm2,配置12250(AS=45

12、2mm2); 側(cè)墻一側(cè):0.5×0.2%×1000×600=600mm2,配置14250(AS=616mm2); 中隔墻一側(cè):0.5×0.2%×1000×600=600mm2,配置14250(AS=616mm2)。 4縱向與橫向分布網(wǎng)片在側(cè)墻與中隔墻中,橫向分布網(wǎng)片取12400。在頂板與底板中,縱向分布網(wǎng)片取12400。5箍筋斷面厚度足夠,不用配置箍筋。6剛性節(jié)點(diǎn)構(gòu)造框架轉(zhuǎn)角處的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造應(yīng)保證整體性,根據(jù)此處鋼筋的布置原那么,此點(diǎn)構(gòu)造說明如下:沿斜托單獨(dú)配置斜向直線鋼筋18250。沿著框架轉(zhuǎn)角處外側(cè)的鋼筋,其鋼筋彎曲半徑R=200mm>10d=18×10=180mm。為防止在轉(zhuǎn)角局部的內(nèi)側(cè)發(fā)生拉力時(shí),內(nèi)側(cè)鋼筋與外側(cè)鋼筋無聯(lián)系,是外表混凝土容易脫落,故在外側(cè)鋼筋的周圍,要

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