《淺埋式結(jié)構(gòu)》課件

1、淺埋式結(jié)構(gòu)PPT課件淺埋式結(jié)構(gòu)PPT課件6.1 概述 淺埋式結(jié)構(gòu) 是指其覆蓋土層較薄，不滿足壓力拱成拱條件 (H土(22.5)h1，h1為壓力拱高)或軟土地層中覆蓋層厚度小于結(jié)構(gòu)尺寸的地下結(jié)構(gòu)。 采用深或淺埋式的因素包括：建筑物的使用要求，環(huán)境條件，地質(zhì)條件，防護等級，以及施工能力等。 常采用明挖法施工，比較經(jīng)濟。但在地面環(huán)境條件要求苛刻的地段，也可采用管幕法、箱涵頂進法等暗挖法施工。 結(jié)構(gòu)形式：直墻拱、矩形框架和梁板式結(jié)構(gòu)，或者是上述型式的組合。6.1 概述 淺埋式結(jié)構(gòu)6.1.1 直墻拱 在小型地下通道以及早期的人防工程中比較普遍，一般多用在跨度1.54m左右的結(jié)構(gòu)中。墻體：磚或塊石砌筑，拱

2、體部分視其跨度大小，采用磚砌拱、預(yù)制鋼筋混凝土拱或現(xiàn)澆鋼筋混凝土拱。拱型結(jié)構(gòu)主要承受軸向壓力，其中彎矩和剪力都較小。拱頂部分按照其軸線形狀又可分為：半圓拱、割圓拱、拋物線拱等多種形式。 6.1.1 直墻拱 在小型地下通道以及早期的人防工程中比較普淺埋式結(jié)構(gòu)PPT課件6.1.2 矩形閉合框架 具有空間利用率高，挖掘斷面經(jīng)濟，且易于施工的優(yōu)點。 特別是車行立交地道、地鐵通道、車站等最為適用。單跨、雙跨或多跨；有時在車站部分還需做成多層多跨的型式。 6.1.2 矩形閉合框架 具有空間利用率高，挖掘斷面經(jīng)濟，且(一)單跨矩形閉合框架 當(dāng)跨度較小時（一般小于6m），可采用單跨矩形閉合框架。 (一)單跨矩

3、形閉合框架 (二)雙跨和多跨的矩形閉合框架當(dāng)結(jié)構(gòu)的跨度較大，或由于使用和工藝的要求，結(jié)構(gòu)可設(shè)計成單跨或多跨。為了改善通風(fēng)條件和節(jié)約材料，中間隔墻還可開設(shè)孔洞，不但可改善通風(fēng)，節(jié)約材料，而且也使結(jié)構(gòu)輕巧、美觀。 中間隔墻還可用梁、柱代替?？锥撮_設(shè)較大時，隔墻的作用即變成梁、柱的傳力體系。 (二)雙跨和多跨的矩形閉合框架(三)多層多跨的矩形閉合框架 地下廠房(例如地下熱電站)由于工藝要求必須做成多層多跨的結(jié)構(gòu)。地鐵車站部分，為了達到換乘的目的，局部也做成雙層多跨的結(jié)構(gòu)。(三)多層多跨的矩形閉合框架 地下廠房(例如地下熱電站)由于6.2.3 梁板式結(jié)構(gòu) 頂、底板做成現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板式結(jié)構(gòu)，而圍墻和

4、隔墻則為磚墻；在地下水位較高或防護等級要求較高的工程中，一般除內(nèi)部隔墻外，均做成箱形閉合框架鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 對于一些大跨度的建筑物，如地下禮堂、地下倉庫等還可以采用殼體結(jié)構(gòu)或折板結(jié)構(gòu)。 6.2.3 梁板式結(jié)構(gòu) 頂、底板做成現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板式結(jié)構(gòu)6.2 矩形閉合框架的計算荷載計算，內(nèi)力計算，截面驗算。 6.2 矩形閉合框架的計算荷載計算，內(nèi)力計算，截面驗算。 6.2.1 荷載計算 地下結(jié)構(gòu)所受的荷載，可分為靜載、活載、特載以及地震等偶然荷載三類。靜載是指長期作用在結(jié)構(gòu)上的不變荷裁，如結(jié)構(gòu)自重、土壓力及地下水壓力等；活載是指結(jié)構(gòu)物使用期間或施工期間可能存在的變動荷載，如人群、車輛、設(shè)備或施工設(shè)

5、備以及施工期間堆放的材料、機器等荷載；特載則指常規(guī)武器(炮、炸彈)作用或核武器爆炸形成的荷載。處于地震區(qū)的地下結(jié)構(gòu)，還受到地震荷載的作用（均為偶然荷載）。關(guān)于特載的大小是按照不同的防護等級采用的，它在人防工程的有關(guān)規(guī)范中有明確的規(guī)定。 6.2.1 荷載計算 地下結(jié)構(gòu)所受的荷載，可分為靜載、活載、圖 6-9圖 6-9荷載列表序號荷 載 類 型類別1水土壓力、結(jié)構(gòu)自重恒載2地面超載活載3特殊荷載偶然荷載4車輛爆炸荷載偶然荷載5地震荷載偶然荷載荷載列表序號荷 載 類 型類別1水土壓力、結(jié)構(gòu)自重恒載(一)頂板上的荷載 作用于頂板上的荷載，包括有頂板以上的覆土壓力、水壓力、頂板自重、路面活荷載以及特載。

6、1覆土壓力（浮容重）2水壓力3頂板自重 4. 頂板所受的特載5地面超載 (一)頂板上的荷載 作用于頂板上的荷載，包括有頂板以上的覆土(二)底板上的荷載 作用于底板上的荷載可按下式計算 (二)底板上的荷載 作用于底板上的荷載可按下式計算 (三)側(cè)墻上的荷載 土層側(cè)向壓力 側(cè)向水壓力 砂土1.0，粘土0.7。作用于側(cè)墻上的荷載為由于溫度變化、沉陷不勻、材料收縮、地震荷載等因素也會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力，在構(gòu)造上采取適當(dāng)措施，加配一些構(gòu)造鋼筋，設(shè)置伸縮縫和沉降縫等。(三)側(cè)墻上的荷載 土層側(cè)向壓力 6.2.2 內(nèi)力計算 (一)計算簡圖 當(dāng)不考慮結(jié)構(gòu)縱向不均勻變形時，結(jié)構(gòu)可看作平面應(yīng)變問題。計算時可沿縱向截取

7、單位長度 (例如一米長)的截條當(dāng)做閉合框架來計算。 6.2.2 內(nèi)力計算 (一)計算簡圖 （二）截面選擇 在進行內(nèi)力計算之前，先根據(jù)以往的經(jīng)驗(參照已有的類似的結(jié)構(gòu))或近似計算方法假定各個桿件的截面尺寸，經(jīng)內(nèi)力計算后，再來驗算所設(shè)截面是否合適。否則，重復(fù)上述過程，直至所設(shè)截面合適為止。 （二）截面選擇 在進行內(nèi)力計算之前，先根據(jù)以往的經(jīng)驗(參照已（三）計算方法 當(dāng)不考慮線位移影響時，可按力矩分配法進行手算。而靜荷載作用下地層中的閉合框架一般按彈性地基上的框架進行計算，彈性地基可按文克爾地基考慮，也可將地基視作彈性半無限平面。 圖6-12（三）計算方法 當(dāng)不考慮線位移影響時，可按力矩分配法進行手

8、算彈性地基上閉合框架的計算方法 彈性地基上閉合框架的計算方法 力法計算內(nèi)力典型方程 框架基本結(jié)構(gòu)在單位力作用下產(chǎn)生的位移(不包括底板)；底板按彈性地基梁在單位力xi作用下算出的切口處方向的位移； 框架基本結(jié)構(gòu)在外荷載作用下產(chǎn)生的位移(不包括底板；) 底板按彈性地基梁在外荷裁q作用下算出的切口處方向的位移。 有限元方法 力法計算內(nèi)力典型方程 框架基本結(jié)構(gòu)在單位力作用下產(chǎn)生的位(四)設(shè)計彎矩、剪力及軸力的計算 1設(shè)計彎矩2設(shè)計剪力 圖 6-16(四)設(shè)計彎矩、剪力及軸力的計算 1設(shè)計彎矩圖 6-163設(shè)計軸力由特載引起的設(shè)計軸力按下式計算： x為折減系數(shù)；對于頂板取0.3，對于底板和側(cè)墻取0.6。

9、 3設(shè)計軸力6.2.3 抗浮驗算 施工期抗浮 分階段計算，考慮底板自重等，不計設(shè)備、覆土、上部結(jié)構(gòu)自重。措施 降水、導(dǎo)濾層、外挑、覆土、抗拔樁等6.2.3 抗浮驗算 施工期抗浮6.3 截面設(shè)計地下矩形閉合框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件(頂板、側(cè)墻、底板)均按偏心受壓構(gòu)件進行截面驗算。截面選擇和強度計算，除特殊要求外，一般以混凝土規(guī)范(GB50010-2002)為準(zhǔn)。在設(shè)有支托的框架結(jié)構(gòu)中，進行構(gòu)件截面驗算時，桿件兩端的截面計算高度采用 h+S/3 h1 圖 6-176.3 截面設(shè)計地下矩形閉合框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件(頂板、側(cè)墻、底板6.4 構(gòu)造要求6.4.1 配筋型式一般在角部設(shè)置支托，并配支托鋼筋。當(dāng)荷載較大時，需

10、驗算抗剪強度，并配置鋼箍和彎起筋 對于考慮動載作用的地下結(jié)構(gòu)物，為提高構(gòu)件的抗沖擊動力性能，構(gòu)件斷面上宜配置雙筋。 6.4 構(gòu)造要求6.4.1 配筋型式6.4.2 混凝土保護層 外側(cè)與土、水相接觸，內(nèi)側(cè)相對濕度較高。耐久性。如50mm混凝土保護層最小厚度 表6-1 6.4.2 混凝土保護層 外側(cè)與土、水相接觸，內(nèi)側(cè)相對濕度較6.4.3 橫向受力鋼筋 受彎構(gòu)件及大偏心受壓構(gòu)件受拉主筋的配筋率，一般應(yīng)不大于1.2，最大不得超過1.5。 配置受力鋼筋要求細(xì)而密，間距70200mm。為便于施工，同一結(jié)構(gòu)中選用的鋼筋直徑和型號不宜過多。通常，受力鋼筋直徑d32mm，對于以受彎為主的構(gòu)件d1014mm；對

11、于以受壓為主的構(gòu)件d1216mm。鋼筋的最小配筋百分率(%) 6.4.3 橫向受力鋼筋 受彎構(gòu)件及大偏心受壓構(gòu)件受拉主筋的淺埋式結(jié)構(gòu)PPT課件6.4.4 分布鋼筋 由于考慮混凝土的收縮、溫差影響、不均勻的沉陷等因素的作用，必須配置一定數(shù)量的構(gòu)造鋼筋。縱向分布鋼筋的截面面積，一般應(yīng)不小于受力鋼筋截面積的l0，同時，縱向分布鋼筋的配筋率：對頂、底板不宜小于0.15；對側(cè)墻不宜小于0.20。 縱向分布鋼筋應(yīng)沿框架周邊各構(gòu)件的內(nèi)、外兩側(cè)布置，其間距可采用100300?？蚣芙遣糠植间摻顟?yīng)適當(dāng)加強(如加粗或加密)，其直徑不小于1214 6.4.4 分布鋼筋 由于考慮混凝土的收縮、溫差影響、不均勻淺埋式結(jié)構(gòu)

12、PPT課件淺埋式結(jié)構(gòu)PPT課件6.4.5 箍筋地下結(jié)構(gòu)斷面厚度較大，一般可不配置箍筋?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的箍筋間距在綁扎骨架中不應(yīng)大于15d，在焊接骨架中不應(yīng)大于20d(d為受力鋼筋中的最小直徑)，同時不應(yīng)大于400mm。在受力鋼筋非焊接接頭長度內(nèi)，搭接鋼筋為受拉筋時，箍筋間距不應(yīng)大于5d，為受壓筋時，箍筋間距不應(yīng)大于10d。框架結(jié)構(gòu)的箍筋一般采用_形直鉤槽形箍筋，這種鋼筋多用于頂、底板，其彎鉤必須配置在斷面受壓一側(cè)。形箍筋多用于側(cè)墻。 6.4.5 箍筋地下結(jié)構(gòu)斷面厚度較大，一般可不配置箍筋。 箍筋的最大間距（mm） 箍筋的最大間距（mm） 淺埋式結(jié)構(gòu)PPT課件6.4.6 剛性節(jié)點構(gòu)造 斜托垂直/水平長

13、度之比1：3為宜，大小視框架跨度而定。 框架節(jié)點處鋼筋的布置（一）沿節(jié)點內(nèi)側(cè)應(yīng)沿斜托另配直線鋼筋。（二）框架轉(zhuǎn)角外側(cè)的鋼筋彎曲半徑R必須為l0d以上。（三）為避免轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)受拉力時，內(nèi)側(cè)與外側(cè)鋼筋無聯(lián)系，表面混凝土容易剝落，在角部最好配置足夠數(shù)量的箍筋。 圖 6-20圖 6-226.4.6 剛性節(jié)點構(gòu)造 斜托垂直/水平長度之比1：3為宜，6.4.7 變形縫的設(shè)置及構(gòu)造6.4.7 變形縫的設(shè)置及構(gòu)造比薩斜塔 比薩斜塔是比薩大教堂的鐘樓，塔八層，高53.3m 。塔的磚石地基的直徑為19.6m，最大深度5.5m。塔基向南傾斜，與地面成5.5第七層在南面突出4.5m 。 比薩斜塔基礎(chǔ)底面傾斜值，經(jīng)計算為

14、0.093，即9.3,我國國家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GBJ 789中規(guī)定：高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的傾斜，當(dāng)建筑物高度Hg為：50mHg100m時，其允許值為0.005，即0.5。比薩斜塔基礎(chǔ)實際傾斜值已等于我國國家標(biāo)準(zhǔn)允許值的18倍。S地基產(chǎn)生的不均勻沉降造成的建筑物傾斜比薩斜塔 比薩斜塔是比薩大教堂的鐘樓，塔八層，高53撫順石油一廠辦公樓糾傾扶正前情況（傾斜77cm)撫順石油一廠辦公樓6.4.7 變形縫的設(shè)置及構(gòu)造為防止結(jié)構(gòu)由于不均勻沉降、溫度變化和混凝土收縮等引起破壞，沿結(jié)構(gòu)縱向，每隔一定距離需設(shè)置變形縫。變形縫的間距為30m左右。變形縫分為兩種：一種是防止由于溫度變化或混凝土收縮而引起結(jié)構(gòu)破壞所

15、設(shè)置的縫，稱為伸縮縫，另一種是防止由于不同的結(jié)構(gòu)類型（或結(jié)構(gòu)相鄰部分具有不同荷載），或不同地基承載力而引起結(jié)構(gòu)不均勻沉陷所設(shè)置的縫，稱為沉降縫。 6.4.7 變形縫的設(shè)置及構(gòu)造為防止結(jié)構(gòu)由于不均勻沉降、溫度6.4.7 變形縫的設(shè)置及構(gòu)造變形縫為滿足伸縮和沉降需要，縫寬一般為2030mm，縫中填充富有彈性的材料。 變形縫的構(gòu)造方式主要分三類 :嵌縫式、貼附式、埋入式。 6.4.7 變形縫的設(shè)置及構(gòu)造變形縫為滿足伸縮和沉降需要，縫(一)嵌縫式 材料l可用瀝青砂板、瀝青板等。為了防止板與結(jié)構(gòu)物間有縫隙，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部槽中填以瀝青膠或環(huán)煤涂料(即環(huán)氧樹脂和煤焦油涂料)等以減少滲水可能。也可在結(jié)構(gòu)外部貼一層

16、防水層。嵌縫式的優(yōu)點是造價低，施工易。但在有壓水中防水效能不良，僅適于地下水較少地區(qū)，或防水要求不高工程中。 (一)嵌縫式 材料l可用瀝青砂板、瀝青板等。為了防止板與結(jié)構(gòu)（二）貼附式 將厚度68mm的橡膠平板用鋼板條及螺栓固定結(jié)構(gòu)上。亦稱為可卸式變形縫。其優(yōu)點是橡膠平板年久老化后可以拆換，缺點是不易使橡膠平板和鋼板密貼。可用于一般地下工程中。圖6-24（二）貼附式 將厚度68mm的橡膠平板用鋼板條及螺栓固定結(jié)(三)埋入式 在澆灌混凝土?xí)r，把橡膠或塑料止水帶埋入結(jié)構(gòu)中。其優(yōu)點是防水效果可靠，橡膠老化問題需待改進，在大型工程中普遍采用。在有水壓，而且表面溫度高于50或受強氧化及油類等有機物質(zhì)侵蝕的

17、地方，可在中間埋設(shè)紫銅片，但造價高。當(dāng)防水要求很高，承受較大的水壓力時，可采用上述三種方法的組合，稱為混合式，防水效果好，但施工程序多，造價高。 (三)埋入式 在澆灌混凝土?xí)r，把橡膠或塑料止水帶埋入結(jié)構(gòu)中。淺埋式結(jié)構(gòu)PPT課件謝 謝謝 謝7 附建式地下結(jié)構(gòu)7 附建式地下結(jié)構(gòu)7.1 概述附建式地下結(jié)構(gòu)：修建于較堅固的建筑物下面的地下室，“防空地下室”或“附建式人防工事”；在已建成的掘開式工事上部修建地面建筑物；在已有的地面建筑內(nèi)構(gòu)筑掘開式工事，也可稱為附建式工事；與上部地面建筑同時設(shè)計、施工的地下室。7.1 概述附建式地下結(jié)構(gòu)：7.1.1 附建式地下結(jié)構(gòu)的特點為地面建筑物的一部分，可以結(jié)合基本建設(shè)進行構(gòu)筑。國家人防部門規(guī)定，在新建、改建大、中型工業(yè)交通項目和較大的民用建筑中，要按建筑面積比例同時構(gòu)筑防空地下室，并在本地區(qū)人防規(guī)劃和城市規(guī)劃的統(tǒng)一安排下，將經(jīng)費、材料納入基本建設(shè)計劃，按照國家基本建設(shè)程序和要求進行設(shè)計和施工。7.1.1 附建式地下結(jié)構(gòu)的特點為地面建筑物的一部分，可以結(jié)優(yōu)點與不足：節(jié)省建設(shè)用地和投資；便于平戰(zhàn)結(jié)合，人員和設(shè)備容易在戰(zhàn)時迅速轉(zhuǎn)入地；增強上層