地下建筑結(jié)構(gòu) 淺埋式矩形地下結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 計算書

淺埋式閉合框架結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書設(shè)計資料根據(jù)學(xué)號位數(shù)為016,選擇的尺寸序號為(7）即，選擇荷載序號為③，即。由于設(shè)計資料中明確了荷載以考慮最不利組合（含恒荷載），故在該荷載值即為設(shè)計值?？紤]到閉合框架在長度方向上的尺寸較大，計算中視其為平面應(yīng)變問題,取1m長的框架為計算單元。施工材料的性質(zhì)如表1—1謝謝閱讀材料明細(xì)表材料名等級抗壓強抗拉強度彈性模量稱度（Mpa）（Mpa）（Mpa）混凝土C3014.31.433.0*10^4鋼筋HRB3353003002。0*10^5HRB3002702702.0＊10^5HRB335作為受力鋼筋，。HRB300作為箍筋。地基彈性壓縮系數(shù)，彈性模量謝謝閱讀一、截面尺寸確定及內(nèi)力計算1S為400mm,則有h1=S+h=400+360=760mm),可得感謝閱讀h+S/3≤760mm,1計算彎矩M1.1。結(jié)構(gòu)的計算簡圖和基本結(jié)構(gòu)如下圖。圖-2計算簡圖和基本結(jié)構(gòu)1.2典型方程彈性地基梁上的平面框架的內(nèi)力計算可以采用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的力法,只是需要將下側(cè)（底板）按彈性地基梁考慮。感謝閱讀由圖—1的基本結(jié)構(gòu)可知，此結(jié)構(gòu)是對稱的,所以就只有X1和X2,即可以得出典型方程為：謝謝閱讀X1δ11+X2δ12+△1P=0X1δ21+X2δ22+△2P=0系數(shù)是指在多余力xi的作用下，沿著xi方向的位移，△iP是指在外荷載的作用下沿xi的方向的位移，按下式計算：感謝閱讀δij=δ’ij+bij△ij=△’iP+bipδ’ij=2ij-——框架基本結(jié)構(gòu)在單位力的作用下產(chǎn)生的位移（不包括地精品文檔放心下載板）。bij———底板按彈性地基梁在單位力的作用下算出的切口處xi方向的位移；精品文檔放心下載’iP—-—框架基本結(jié)構(gòu)在外荷載的作用下產(chǎn)生的位移;謝謝閱讀bip—-—底板按彈性地基梁在外荷載的作用下算出的切口處xi方向的位移。謝謝閱讀1。3求δ'ij和△'iP：圖-3M1圖-4M2圖-5M1=1（kN.m）M2=3.3(kN。m)MP上=53。235（kN.m)MP下=260。145（kN.m） （摘自excel文件;)精品文檔放心下載根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)的力法的相關(guān)知識由圖乘法可以得到：慣性矩：設(shè)EI=1,可得各系數(shù)如下：δ'11==23.9583δ’22==10.5δ'12=δ’21==-10.89△'1p==1706。3541△'2p==-875.7585（摘自excel文件）1.4求bij和bipα=接下來要用彈性地基梁的知識，求的相應(yīng)的θ值.對于受x1x2,xp的的情況進(jìn)行討論。精品文檔放心下載λ處x=l代入公式：φ1λ=chαxcosαx=-1。327276273感謝閱讀φ2λ=chαxsinαx+shαxcosαx=2.056158107謝謝閱讀φ3λ=shαxsinαx=3.198600365φ4λ=chαxsinαx-shαxcosαx=4.605376385感謝閱讀以X1=1時為例說明如何求θ。圖-6M1作用時的彈性地基梁4：因為MΛ=—3。23KNM，QΛ=0KN可以求出另兩個未知初始值。感謝閱讀然后根據(jù)所有的初始值求出他的M和Q等值。這可以得到：MΛ=Aφ3λy0+Bθ0φ4λ+CM0φ1λ+DQ0φ2λ精品文檔放心下載QΛ=Ey0φ2λ+Fθ0φ3λ+GM0φ4λ+HQ0φ1λ精品文檔放心下載由軟件可以計算得到，如下值：θ0==3。73204E-05y0==-2.37211E—05同理可以得到當(dāng)x2，xp時的θ0和y0.又b11=—2×Ly×θ10;b12=b21=-2×θ10；b22=-2×θ20；b1p=—2×Lyθp0；b2p=-2θp05和δ11=δ’11+b11δ12=δ21=δ'12+b12δ22=δ’22+b22△1p=△’1P+b1p△2p=△’2P+b2p根據(jù)以上公式就可以求出相應(yīng)的值，詳細(xì)的情況見來自excel的表格：感謝閱讀b11b12b21b22b1pb2p0。-7.464E-0-7。464E2。262E0。01628—0。000246—0—000510δ11δ12δ21δ221P2P3.96E-04—1。-1。43E8.82E-052.75E——43E-04—04021.06E-021.5求X1和X2：又由典型方程：X1δ11+X2δ12+△1P=0，X1δ21+X2δ22+△2P=0可得,精品文檔放心下載6X1==—62.889kNX2==18。110kN1。6其他：對于底板的彈性地基梁，可以得到它的初始值，然后像前面所述的那樣求出它的關(guān)于M和Q的方程?？芍壕肺臋n放心下載M0=M1X1+M2X2+MP下=34.500kNm謝謝閱讀Q0=-54。6kN可以推得:y0 θ00.00076 -2.30E-061.7彈性地基梁的M對地基上取若干個點，來計算它們的φ1φ2φ4φ3，為接下來的彎矩的計算做好準(zhǔn)備，另外這些數(shù)據(jù)在計算剪力時也是需要的。所以是比較的重要,如果他們都計算錯了，那么，其他的也就不會正確，具體的數(shù)據(jù)見來自excel得下表：精品文檔放心下載地基x取αLxψ1xψ2xψ3xψ4x值70010000。390.1950。0。0.0380240。9997590173899812033890049432160。780.390。0.7793980。0。9961444775241520609040395416441.170.5850。1。0。0。98048578416543310834177971333933191。560.780.9383621。0.605890.31586035407615948517104671.950。9750。1.8913300.941080。84970932148766426152484432.341.170.6890782。1。1。021941989323404405510582232622。731.3650。2。1.7915511。4261757414155332649556675542033.121。560。2。2.2742102.4597026822722508887932039797953.511。755-0.545492。2。3.44164118413970156757811867177193.91。95-1.327272。3。4.6053627305615810719860036576385然后由MΛ=Aφ3λy0+Bθ0φ4λ+CM0φ1λ+DQ0φ2λ精品文檔放心下載地基x取值 M(x)8034。500355920.3915.497347530。780.9994355421。17-9。1640110051.56-15。173581561.95—17.160868212。34-15。173581562.73-9.1640110053。120.9994355423.5115.497347533.934.500355921.8兩側(cè)和上側(cè)的M.Mx=M1X1+M2X2+MP下,可以得到以下表格：精品文檔放心下載頂板x取M（x）值90 —35.124771880。39 —15。960171880。78 —1.0543718831.17 9。5926281171.56 15.980828121.95 18.110228122。34 15。980828122.73 9.5926281173.12 —1。0543718833。51 —15。960171883.9 -35。12477188得到彎矩圖如下：2．求框架的Q：2.1彈性地基梁的Q：因為Qx=Ey0φ2x+Fθ0φ3x+GM0φ4x+HQ0φ1x,所以可得：精品文檔放心下載地基x取值 Q(x)100-54.60.39—42.888781830。78—31。535988381.17—20。663938411.56—10.21209421.9502。3410.21209422。7320。663938413.1231.535988383.5142。888781833。954.62.2其他的Q有結(jié)構(gòu)力學(xué)可解得，如圖所示框架的軸力N;113.1對于地基N=q2Ly-X1則有：地基x取值 N(x)0 70。80.39 70。80。78 70.81.17 70。81.56 70。81.95 70.82。34 70。82.73 70。83。12 70。83.51 70。83.9 70.83。2對于上側(cè)，兩側(cè)由結(jié)構(gòu)力學(xué)計算二、截面配筋計算在此我們給出上述計算過程得到的彎矩圖、軸力圖如下12分析彎矩、軸力圖我們可以發(fā)現(xiàn)最大軸力出現(xiàn)在上部結(jié)構(gòu)頂板出為精品文檔放心下載62.9kN，若采取對稱配筋可以計算出此時偏心構(gòu)件的，故整個閉合框架均可按大偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行配筋計算。在混凝土構(gòu)件設(shè)計中對于大偏心受壓構(gòu)件,在軸力相同的情況下彎矩越大越危險,在彎矩相同的情況下軸力越小越危險.在此原則的指導(dǎo)下我們比較上部結(jié)構(gòu)各截面的彎矩、軸力值，發(fā)現(xiàn)側(cè)墻底部的截面對整個上部結(jié)構(gòu)起控制作用，故只需要計算此處截面的配筋情況,這樣的做法只是在確保安全的前提下簡化了計算。精品文檔放心下載1、側(cè)墻底部截面的配筋計算已知：彎矩,軸力;截面性質(zhì)（，，，）；材料性質(zhì)(，,)感謝閱讀求(對稱配筋）解：,可以確定此構(gòu)件為大偏心受壓構(gòu)件，且，取.再，故初始偏心距考慮彎矩增大系數(shù)的影響，對受壓區(qū)鋼筋取矩可求得。故按構(gòu)造要求配筋即，選配鋼筋712@200，實際鋼筋面積791mm^2謝謝閱讀2、底板的配筋計算考慮到底板的的軸力較小,為簡化計算忽略軸力的作用，將底板作為精品文檔放心下載13受彎構(gòu)件計算，這做是在確保安全的前提下簡化計算。已知：彎矩；截面性質(zhì)(，，，）；材料性質(zhì)（,，）求（對稱配筋)解：由于采用對稱配筋,受壓區(qū)的鋼筋肯定不能屈服，故用下式計算精品文檔放心下載驗算滿足最小配筋率要求，選配912@100，實際鋼筋面積1017mm^2感謝閱讀3、折角處箍筋的計算根據(jù)《GB50010-2010》的構(gòu)造要求，折角出的箍筋應(yīng)能承受未在受壓區(qū)錨固的縱向受力鋼筋的合力,且在任何情況下不得小于全部縱向受力鋼筋合力的0.35倍。由箍筋承受的縱向受拉鋼筋的合力按下列公式計算感謝閱讀未在受壓區(qū)錨固的縱向受拉鋼筋的合力全部縱向受力鋼筋合力的0。35倍故取，配筋范圍。選配8,n=6.4、分布鋼筋按照構(gòu)造要求分布鋼筋的配筋面積不小于受力昂金面積的15％,且謝謝閱讀配筋率不小于0.15%,綜合考慮施工等因素影響選配分布鋼筋1