淺埋式結(jié)構(gòu)課件

1、淺埋式結(jié)構(gòu)第第6 6章章 淺埋式結(jié)構(gòu)淺埋式結(jié)構(gòu)u 概述u 矩形閉合框架的計算u 構(gòu)造要求u 算例淺埋式結(jié)構(gòu)6.1 概述概述l 淺埋式結(jié)構(gòu)，是指其覆蓋土層較薄，不滿足淺埋式結(jié)構(gòu)，是指其覆蓋土層較薄，不滿足壓力拱成拱條件（壓力拱成拱條件（H土（2-2.5）h1）或軟土地）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)。層中覆蓋層厚度小于結(jié)構(gòu)尺寸的地下結(jié)構(gòu)。l 淺埋式結(jié)構(gòu)的形式淺埋式結(jié)構(gòu)的形式p 直墻拱形結(jié)構(gòu)p 矩形框架p 梁板式結(jié)構(gòu)p 或上述形式的組合淺埋式結(jié)構(gòu)p 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。淺埋式結(jié)構(gòu)p 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

2、形閉合框架淺埋式結(jié)構(gòu)雙跨開孔梁柱矩形閉合框架雙層多跨的矩形閉合框架淺埋式結(jié)構(gòu)p 梁板式結(jié)構(gòu)淺埋式結(jié)構(gòu)6.2 矩形閉合框架的計算矩形閉合框架的計算地鐵通道l 結(jié)構(gòu)計算包括：荷載計算、內(nèi)力計算、截面設計淺埋式結(jié)構(gòu)l 荷載計算荷載計算荷載列表荷載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淺埋式結(jié)構(gòu)p計算簡圖淺埋式結(jié)構(gòu)p頂板荷載覆土壓力覆土壓力)/(2mkNhqiii 土土水壓力水壓力)/(2mkNhqww 水水頂板自重頂板自重)/(2mkNdq 頂板所受的特載頂板所受的特載tq頂頂?shù)孛娉d地面超載qqqdhhqtwwiii 頂頂

3、頂頂 淺埋式結(jié)構(gòu)p底板上的荷載tqLPqq頂頂頂頂?shù)椎?假定地基反力為直線分布。淺埋式結(jié)構(gòu)p側(cè)墻上的荷載土層側(cè)向壓力土層側(cè)向壓力)(tan)(2452 iiihe側(cè)向水壓力側(cè)向水壓力heww twqeeq頂頂側(cè)側(cè) 折減系數(shù)，依土壤透水性確定：1 砂砂土土：1 黏黏土土：淺埋式結(jié)構(gòu)l 內(nèi)力計算內(nèi)力計算p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。淺埋式結(jié)構(gòu)p截面選擇根據(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。若不合格，重復上述過程，直至所

4、設截面合適為止。淺埋式結(jié)構(gòu)p計算方法不考慮線位移影響時，以力矩分配法進行計算。不考慮線位移影響時，以力矩分配法進行計算。靜荷載作用下地層靜荷載作用下地層中的閉合框架，一中的閉合框架，一般按彈性地基上的般按彈性地基上的框架進行計算，可框架進行計算，可將地基視作彈性半將地基視作彈性半無限平面。采用結(jié)無限平面。采用結(jié)構(gòu)力學中的力法。構(gòu)力學中的力法。閉合框架計算簡圖淺埋式結(jié)構(gòu)000333332231122332221111133122211 pppxxxxxxxxx dsEIMMbbjiijiqipijijijij典型方程：其中：解出未知力，并進而繪出內(nèi)力圖。框架內(nèi)力分析的計算簡圖及基本結(jié)構(gòu)淺埋式結(jié)構(gòu)

5、p設計彎矩、剪力及軸力的計算設計彎矩設計彎矩2bQMMpPi 不利截面是側(cè)墻邊緣處的截面計算中近似的采用：設計彎矩計算簡圖淺埋式結(jié)構(gòu)設計剪力設計剪力bqQQpi 2設計軸力設計軸力piNN tptiNN不利截面仍處于支座邊緣處由靜載引起的設計軸力：由特載引起的設計軸力：將二者相加即為桿件最后設計軸力設計剪力計算簡圖淺埋式結(jié)構(gòu)l 抗浮驗算抗浮驗算101051. 浮浮重重QQK淺埋式結(jié)構(gòu)l 截面設計截面設計p 以混凝土結(jié)構(gòu)設計規(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，材料的強度不提高淺埋式結(jié)構(gòu)p 在設有支托的框架結(jié)構(gòu)中，桿件

6、兩端的截面計算高度采用 且：3Sh 13hSh p 地下矩形閉合框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件常按偏心受壓構(gòu)件進行截面驗算。支托框架結(jié)構(gòu)淺埋式結(jié)構(gòu)6.3 構(gòu)造要求構(gòu)造要求l 配筋形式配筋形式淺埋式結(jié)構(gòu)l 混凝土保護層混凝土保護層地下結(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）基礎有墊層無墊層35702016141210 ddd3232 dd混凝土保護層最小厚度混凝土保護層最小厚度淺埋式結(jié)構(gòu)l 橫向受力鋼筋橫向受力鋼筋p 受彎構(gòu)件及大偏心受壓構(gòu)件受拉主筋配

7、筋率一般不大于1.2%，最大不得超過1.5%。p 受力鋼筋直徑 ，對于以受彎為主的構(gòu)件 ，對于以受壓為主的構(gòu)件 。p 受力鋼筋間距不大于200mm，不小于70mm。mmd32 mmd1410 mmd1612 淺埋式結(jié)構(gòu)鋼筋的最小配筋百分率（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ytff /45淺埋式結(jié)構(gòu)l 分布鋼筋分布鋼筋p 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。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

8、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。框架角部，分布鋼筋應適當加強，其直徑不小于12-14mm。淺埋式結(jié)構(gòu)l 箍筋箍筋一般可不配置箍筋。如需配置，按下述規(guī)定：p框架結(jié)構(gòu)的箍筋間距在綁扎骨架中不應大于15d，在焊接骨架中不應大于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，這種鋼筋多用于頂、底板，其彎鉤必須配置在斷面

9、受壓側(cè)。L形箍筋多用于側(cè)墻。淺埋式結(jié)構(gòu)箍筋的最大間距（mm）項次板和墻厚（mm）1150200220030032503504300400070bhfVt. 070bhfVt. 300150 h500300 h800500 h800 h淺埋式結(jié)構(gòu)l 剛性節(jié)點構(gòu)造剛性節(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。斜托的大小視框架跨度大小而定。應力集中節(jié)點增加斜托淺埋式結(jié)構(gòu)p 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。框架節(jié)點鋼筋布置圖淺埋

10、式結(jié)構(gòu)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。角部箍筋圖淺埋式結(jié)構(gòu)l 變形縫的設置及構(gòu)造變形縫的設置及構(gòu)造p 變形縫的設置是為了防止結(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 變形縫分為：伸縮縫、沉降縫。p 變形縫的構(gòu)造方式：嵌縫式、貼附式、埋入式。淺埋式結(jié)構(gòu) 嵌縫式嵌縫式結(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

11、，僅適用與地下水較少的地區(qū)或防水要求不高的工程中。嵌縫式變形縫淺埋式結(jié)構(gòu)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拆換。缺點：不易使橡膠平板和鋼板密貼。貼附式變形縫淺埋式結(jié)構(gòu)埋伏式埋伏式在澆灌混凝土時，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，在大型工程中普遍采用。缺點：橡膠老化問題。埋入式變形縫淺埋式結(jié)構(gòu)在有水壓，而且表面溫度高于50C或受強氧化及油類等有機物質(zhì)侵蝕的地方，可在中間埋設紫銅片，但造價高。特殊變形縫淺埋式結(jié)構(gòu)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，但施工程序多，造價高。淺埋式結(jié)構(gòu)6.4 算例算例一置于彈性地基上的閉合鋼筋混凝土框架通道，橫梁受均布載 ， ， 218mkN / 繪制框架的彎矩圖。0 c 30 220mkNq/ 淺埋式結(jié)構(gòu)2211223045218mkNhKea/)(tan 受力圖2223023045518mkNKhHea/)(tan)( 淺埋式結(jié)構(gòu)基本體系002222121212121111 PPXXXX 采用結(jié)構(gòu)力學中力法計算，因結(jié)構(gòu)對稱，可將結(jié)構(gòu)簡化。計算簡圖淺埋式結(jié)構(gòu)E