第6章淺埋式結(jié)構(gòu)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<（2-2.5）h1）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)。淺埋式結(jié)構(gòu)的形式直墻拱形結(jié)構(gòu)矩形框架梁板式結(jié)構(gòu)或上述形式的組合直墻拱形結(jié)構(gòu)直墻拱形結(jié)構(gòu)按其軸線形狀可分為：半圓拱、割圓拱、拋物線拱等。矩形閉合框架單跨矩形閉合架雙跨矩形閉合架雙跨開孔矩形閉合框架雙跨開孔梁柱矩形閉合框架雙層多跨的矩形閉合框架梁板式結(jié)構(gòu)6.2矩形閉合框架的計算地鐵通道結(jié)構(gòu)計算包括：荷載計算、內(nèi)力計算、截面設(shè)計荷載計算荷載列表荷載類性類型水土壓力、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計算簡圖頂板荷載覆土壓力水壓力頂板自重頂板所受的特載地面超載底板上的荷載假定地基反力為直線分布。側(cè)墻上的荷載土層側(cè)向壓力側(cè)向水壓力折減系數(shù)，依土壤透水性確定：內(nèi)力計算計算簡圖不考慮結(jié)構(gòu)縱向不均勻變形，把結(jié)構(gòu)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。截面選擇根據(jù)經(jīng)驗假定各個截面的尺寸，進(jìn)行內(nèi)力驗算，然后驗算內(nèi)力是否合適。若不合格，重復(fù)上述過程，直至所設(shè)截面合適為止。計算方法不考慮線位移影響時，以力矩分配法進(jìn)行計算。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(jìn)行計算，可將地基視作彈性半無限平面。采用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的力法。閉合框架計算簡圖典型方程：其中：解出未知力，并進(jìn)而繪出內(nèi)力圖?？蚣軆?nèi)力分析的計算簡圖及基本結(jié)構(gòu)設(shè)計彎矩、剪力及軸力的計算設(shè)計彎矩不利截面是側(cè)墻邊緣處的截面計算中近似的采用：設(shè)計彎矩計算簡圖設(shè)計剪力設(shè)計軸力不利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)計剪力計算簡圖抗浮驗算截面設(shè)計以《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》為準(zhǔn)按彎矩及軸力對構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度驗算時，要考慮材料在動載作用下的強(qiáng)度提高按剪力和扭力對構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度驗算時，材料的強(qiáng)度不提高在設(shè)有支托的框架結(jié)構(gòu)中，桿件兩端的截面計算高度采用

且：地下矩形閉合框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件常按偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行截面驗算。支托框架結(jié)構(gòu)6.3構(gòu)造要求配筋形式混凝土保護(hù)層地下結(jié)構(gòu)的特點是外側(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(hù)層最小厚度比地面結(jié)構(gòu)增加5~10mm。構(gòu)件名稱鋼筋直徑保護(hù)層厚度（mm）墻板及環(huán)形結(jié)構(gòu)15~2020~2525~30梁柱30~35d+（5~10）基礎(chǔ)有墊層無墊層3570混凝土保護(hù)層最小厚度橫向受力鋼筋受彎構(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1.5%。受力鋼筋直徑，對于以受彎為主的構(gòu)件，對于以受壓為主的構(gòu)件。受力鋼筋間距不大于200mm，不小于70mm。鋼筋的最小配筋百分率（%）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和中較大值分布鋼筋考慮混凝土的收縮、溫差影響、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?？v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)墻不宜小于0.2%。分布鋼筋布置圖縱向分布鋼筋應(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100-300mm?？蚣芙遣浚植间摻顟?yīng)適當(dāng)加強(qiáng)，其直徑不小于12-14mm。箍筋一般可不配置箍筋。如需配置，按下述規(guī)定：框架結(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，同時不應(yīng)大于400mm。在受力鋼筋非焊接接頭長度內(nèi)，當(dāng)搭接鋼筋為受拉筋時，其箍筋間距不應(yīng)大于5d，當(dāng)搭接鋼筋為受壓筋時，其箍筋間距不應(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側(cè)。L形箍筋多用于側(cè)墻。箍筋的最大間距（mm）項次板和墻厚（mm）1150200220030032503504300400剛性節(jié)點構(gòu)造框架轉(zhuǎn)角處為直角時，應(yīng)力集中較嚴(yán)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。斜托的大小視框架跨度大小而定。應(yīng)力集中節(jié)點增加斜托框架節(jié)點處鋼筋布置原則沿節(jié)點內(nèi)側(cè)不可將水平構(gòu)件中的受拉鋼筋隨意彎曲，而應(yīng)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)點鋼筋布置圖沿著框架轉(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。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，使表面混凝土容易剝落，因此最好在角部配置足夠數(shù)量的箍筋。角部箍筋圖變形縫的設(shè)置及構(gòu)造變形縫的設(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。變形縫分為：伸縮縫、沉降縫。變形縫的構(gòu)造方式：嵌縫式、貼附式、埋入式。嵌縫式結(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：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。嵌縫式變形縫貼附式將厚度6~8mm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拆換。缺點：不易使橡膠平板和鋼板密貼。貼附式變形縫埋伏式在澆灌混凝土?xí)r，把橡膠或塑料止水帶埋入結(jié)構(gòu)中。優(yōu)點：防水效果可靠，在大型工程中普遍采用。缺點：橡膠老化問題。埋入式變形縫在有水壓，而且表面溫度高于50°C或受強(qiáng)氧化及油類等有機(jī)物質(zhì)侵蝕的地方，可在中間埋設(shè)紫銅片，但造價高。特殊變形縫混合式當(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，此法防水效果好，但