第6章淺埋式結(jié)構(gòu)學習教案

1、會計學1第第6章淺埋式結(jié)構(gòu)章淺埋式結(jié)構(gòu)(jigu)第一頁，共43頁。p直墻拱形(n xn)結(jié)構(gòu)直墻拱形(n xn)結(jié)構(gòu)按其軸線形狀(xngzhun)可分為：半圓拱、割圓拱、拋物線拱等。第1頁/共42頁第二頁，共43頁。p矩形(jxng)閉合框架單跨矩形(jxng)閉合架雙跨矩形(jxng)閉合架雙跨開孔矩形閉合框架第2頁/共42頁第三頁，共43頁。雙跨開孔梁柱矩形(jxng)閉合框架雙層多跨的矩形閉合(b h)框架第3頁/共42頁第四頁，共43頁。p梁板式(bnsh)結(jié)構(gòu)第4頁/共42頁第五頁，共43頁。6.2 矩形矩形(jxng)閉合框架的計算閉合框架的計算地鐵(dti)通道l結(jié)構(gòu)(jigu

2、)計算包括：荷載計算、內(nèi)力計算、截面設(shè)計第5頁/共42頁第六頁，共43頁。l荷載荷載(hzi)(hzi)計算計算荷載荷載(hzi)(hzi)列表列表荷載類性荷載類性類型類型水土壓力、結(jié)構(gòu)自重恒載地面超載活載特殊荷載偶然荷載車輛爆炸荷載偶然荷載地震荷載偶然荷載第6頁/共42頁第七頁，共43頁。p計算(j sun)簡圖第7頁/共42頁第八頁，共43頁。p頂板(dngbn)荷載a.覆土壓力覆土壓力(yl)b.水壓力水壓力(yl)c.頂板自重頂板自重d.頂板所受的特載頂板所受的特載e.地面超載地面超載第8頁/共42頁第九頁，共43頁。p底板上的荷載(hzi)假定地基(dj)反力為直線分布。第9頁/共4

3、2頁第十頁，共43頁。p側(cè)墻上的荷載(hzi)a.土層側(cè)向土層側(cè)向(c xin)壓力壓力b.側(cè)向側(cè)向(c xin)水壓力水壓力折減系數(shù)，依土壤透水性確定：1 黏土：黏土：第10頁/共42頁第十一頁，共43頁。l內(nèi)力內(nèi)力(nil)(nil)計算計算p計算(j sun)簡圖不考慮結(jié)構(gòu)(jigu)縱向不均勻變形，把結(jié)構(gòu)(jigu)看作平面變形問題。兩孔的閉合框架的計算簡圖計算替代模型框架的頂、底板的厚度要比中墻大的多，中隔墻的剛度相對較小，將中隔墻看作只承受軸力的二力桿。第11頁/共42頁第十二頁，共43頁。p截面(jimin)選擇根據(jù)經(jīng)驗假定各個截面的尺寸，進行內(nèi)力驗算，然后驗算內(nèi)力是否合適(hs

4、h)。若不合格，重復上述過程，直至所設(shè)截面合適(hsh)為止。第12頁/共42頁第十三頁，共43頁。p計算方法a.a.不考慮線位移影響不考慮線位移影響(yngxing)(yngxing)時，以力矩分配法進行計時，以力矩分配法進行計算。算。b.b.靜荷載作用下地層中靜荷載作用下地層中的閉合框架，一般按的閉合框架，一般按彈性地基上的框架進彈性地基上的框架進行行(jnxng)(jnxng)計算，計算，可將地基視作彈性半可將地基視作彈性半無限平面。采用結(jié)構(gòu)無限平面。采用結(jié)構(gòu)力學中的力法。力學中的力法。閉合(b h)框架計算簡圖第13頁/共42頁第十四頁，共43頁。典型(dinxng)方程：其中(qzh

5、ng)：解出未知力，并進而(jn r)繪出內(nèi)力圖?？蚣軆?nèi)力分析的計算簡圖及基本結(jié)構(gòu)第14頁/共42頁第十五頁，共43頁。p設(shè)計(shj)彎矩、剪力及軸力的計算a.a.設(shè)計設(shè)計(shj)(shj)彎矩彎矩不利截面(jimin)是側(cè)墻邊緣處的截面(jimin)計算中近似的采用：設(shè)計彎矩計算簡圖第15頁/共42頁第十六頁，共43頁。b.b.設(shè)計設(shè)計(shj)(shj)剪力剪力c.c.設(shè)計設(shè)計(shj)(shj)軸力軸力不利(bl)截面仍處于支座邊緣處由靜載引起的設(shè)計軸力：由特載引起的設(shè)計軸力：將二者相加即為桿件最后設(shè)計軸力設(shè)計剪力計算簡圖第16頁/共42頁第十七頁，共43頁。l抗浮驗算抗浮驗算(yn

6、 sun)(yn sun)第17頁/共42頁第十八頁，共43頁。l截面截面(jimin)(jimin)設(shè)計設(shè)計p以混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范為準p按彎矩及軸力對構(gòu)件進行強度驗算時，要考慮(kol)材料在動載作用下的強度提高p按剪力和扭力對構(gòu)件進行強度驗算時，材料的強度不提高第18頁/共42頁第十九頁，共43頁。p在設(shè)有支托的框架結(jié)構(gòu)中，桿件兩端(lin dun)的截面計算高度采用 且：p地下矩形(jxng)閉合框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件常按偏心受壓構(gòu)件進行截面驗算。支托(zh tu)框架結(jié)構(gòu)第19頁/共42頁第二十頁，共43頁。6.3 構(gòu)造構(gòu)造(guzo)要求要求l配筋形式配筋形式(xngsh)(xngsh)第2

7、0頁/共42頁第二十一頁，共43頁。l混凝土保護層混凝土保護層地下結(jié)構(gòu)的特點(tdin)是外側(cè)與土、水相接觸，內(nèi)側(cè)相對濕度較高。因此受力鋼筋的保護層最小厚度比地面結(jié)構(gòu)增加510mm。構(gòu)件名稱鋼筋直徑保護層厚度（mm）墻板及環(huán)形結(jié)構(gòu)152020252530梁柱3035d+（510）基礎(chǔ)有墊層無墊層3570混凝土保護層最小厚度混凝土保護層最小厚度(hud)第21頁/共42頁第二十二頁，共43頁。l橫向橫向(hn xin)(hn xin)受力鋼筋受力鋼筋p受彎構(gòu)件及大偏心受壓構(gòu)件受拉主筋配筋率一般不大于1.2%，最大不得超過(chogu)1.5%。p受力鋼筋直徑 ，對于以受彎為主的構(gòu)件 ，對于以受壓

8、為主的構(gòu)件 。p受力鋼筋間距不大于200mm，不小于70mm。第22頁/共42頁第二十三頁，共43頁。鋼筋鋼筋(gngjn)的最小配筋百分率（的最小配筋百分率（%）受力類型最小配筋百分率（%）受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋0.6一側(cè)縱向鋼筋0.2受彎構(gòu)件、偏心受拉、軸心受拉構(gòu)件一側(cè)的受拉鋼筋0.2和 中較大值第23頁/共42頁第二十四頁，共43頁。l分布分布(fnb)(fnb)鋼筋鋼筋p考慮混凝土的收縮、溫差影響(yngxing)、不均勻沉陷等因素的作用，必須配置一定數(shù)量的構(gòu)造鋼筋。p縱向分布鋼筋的截面面積，一般應不小于受力鋼筋截面積的10%，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

9、宜小于0.2%。分布(fnb)鋼筋布置圖p縱向分布鋼筋應沿框架周邊各構(gòu)件的內(nèi)、外兩側(cè)布置，其間距可采用100-300mm?？蚣芙遣?，分布鋼筋應適當加強，其直徑不小于12-14mm。第24頁/共42頁第二十五頁，共43頁。l箍筋箍筋一般可不配置(pizh)箍筋。如需配置(pizh)，按下述規(guī)定：p 框架結(jié)構(gòu)的箍筋間距在綁扎骨架(gji)中不應大于15d，在焊接骨架(gji)中不應大于20d，同時不應大于400mm。p 在受力鋼筋非焊接接頭長度內(nèi)，當搭接鋼筋為受拉筋時，其箍筋間距不應大于5d，當搭接鋼筋為受壓筋時，其箍筋間距不應大于10d。p 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

10、頂、底板，其彎鉤必須配置在斷面受壓側(cè)。L形箍筋多用于側(cè)墻。第25頁/共42頁第二十六頁，共43頁。箍筋的最大間距(jin j)（mm）項次板和墻厚（mm）1150200220030032503504300400第26頁/共42頁第二十七頁，共43頁。l剛性剛性(n xn)(n xn)節(jié)點構(gòu)造節(jié)點構(gòu)造p框架轉(zhuǎn)角處為直角時，應力集中較嚴重。為緩和這種現(xiàn)象，在節(jié)點可加斜托，斜托的垂直長度與水平長度之比以1：3為宜。斜托的大小(dxio)視框架跨度大小(dxio)而定。應力(yngl)集中節(jié)點增加斜托第27頁/共42頁第二十八頁，共43頁。p框架節(jié)點處鋼筋布置原則p沿節(jié)點內(nèi)側(cè)不可將水平(shupng)

11、構(gòu)件中的受拉鋼筋隨意彎曲，而應沿斜托另配直線鋼筋，或?qū)⒋虽摻钪苯雍冈趥?cè)墻的橫向焊網(wǎng)上?？蚣芄?jié)點(ji din)鋼筋布置圖第28頁/共42頁第二十九頁，共43頁。b.沿著框架轉(zhuǎn)角部分外側(cè)的鋼筋，其彎曲半徑必須為所用鋼筋直徑的10倍以上。c.為避免在轉(zhuǎn)角部分的內(nèi)側(cè)發(fā)生拉力時，內(nèi)側(cè)鋼筋與外側(cè)鋼筋無聯(lián)系，使表面混凝土容易(rngy)剝落，因此最好在角部配置足夠數(shù)量的箍筋。角部箍筋圖第29頁/共42頁第三十頁，共43頁。l變形縫的設(shè)置變形縫的設(shè)置(shzh)(shzh)及構(gòu)造及構(gòu)造p變形縫的設(shè)置是為了防止結(jié)構(gòu)由于不均勻沉降、溫度變化和混凝土收縮等引起的破壞，變形縫沿結(jié)構(gòu)縱向布置，間距為30m左右。p變形

12、縫分為：伸縮縫、沉降縫。p變形縫的構(gòu)造方式(fngsh)：嵌縫式、貼附式、埋入式。第30頁/共42頁第三十一頁，共43頁。a.a.嵌縫嵌縫(qin (qin fn)fn)式式結(jié)構(gòu)內(nèi)部槽中填以瀝青膠或環(huán)煤涂料等以減少滲水的可能。也可在外部貼一層防水層。優(yōu)點(yudin)：造價低、施工易。缺點：在有水壓中防水效能不良，僅適用與地下水較少的地區(qū)或防水要求不高的工程中。嵌縫(qin fn)式變形縫第31頁/共42頁第三十二頁，共43頁。b.b.貼附式貼附式將厚度68mm的橡膠平板用鋼板條及螺栓固定結(jié)構(gòu)上。優(yōu)點：橡膠平板年久老化后可以(ky)拆換。缺點：不易使橡膠平板和鋼板密貼。貼附式變形縫第32頁/共

13、42頁第三十三頁，共43頁。c.c.埋伏埋伏(mi f)(mi f)式式在澆灌混凝土時，把橡膠或塑料止水帶埋入結(jié)構(gòu)中。優(yōu)點：防水效果可靠，在大型工程(gngchng)中普遍采用。缺點：橡膠老化問題。埋入式變形縫第33頁/共42頁第三十四頁，共43頁。在有水壓，而且(r qi)表面溫度高于50C或受強氧化及油類等有機物質(zhì)侵蝕的地方，可在中間埋設(shè)紫銅片，但造價高。特殊(tsh)變形縫第34頁/共42頁第三十五頁，共43頁。d.d.混合式混合式當防水要求很高，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，此法防水效果好，但施工程序(chngx)多，造價高。第35頁/共42頁第三十六頁，共43頁。6.4 算例算例一置于彈性(tnxng)地基上的閉合鋼筋混凝土框架通道，橫梁受均布載 ， ， 繪制(huzh)框架的彎矩圖。第36頁/共42頁第三十七頁，共43頁。受力圖(lt)第37頁/共42