地地下混凝土课程设计
题目:钢筋混凝土地下通道设计
学院:土木工程
班级:09级(11)班
姓名:张逸帆
学号:090997
指导老师:柳献
一、设计题目
(1)设计任务
1、将某浅埋地下通道结构进行结构设计。
2、确定结构构件的截面尺寸。
3、确定结构的计算简图。
4、各构件的荷载、内力及配筋计算。
5、手绘和计算机绘制结构配筋图。
(2)基本资料
某浅埋地下通道结构尺寸示意图如下所示。
1、埋置深度:3.5m。
2、地下水位:自然地面以下1.0m。
3、土层①:粉质粘土,重度、内摩擦角、粘聚力分别为γ1=18kN/m3,c1=10kN/m2,φ1=15°。
土层②:淤泥质粘土,重度γ2=17kN/m3,计算时考虑内摩擦角和粘聚力分别在一定范围内变化:c2=10~15kN/m2,φ2=8~15°。
4、土层厚度以埋置深度为界。
5、地面超载:30kN/m2。
6、水土压力分项系数:1.2。
7、地面超载荷载分项系数:1.2。
8、混凝土强度等级为C30;重度为25kN/m3 ;弹性模量为1.4×104MPa;泊松比为0.167。
9、钢筋等级为HPB335。
10、地基变形模量为50MPa;泊松比为0.3。
(3)计算假定
1、结构刚度远大于地基土的刚度。
2、不考虑结构侧向位移。
3、计算时忽略加腋的影响。
4、考虑荷载最不利组合。
(4)参考规范
1、《混凝土结构设计规范》——GB50010-2010
2、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》——JTG D62-2004
3、《公路桥涵地基与基础设计规范》——JTGD63-2007
4、《公路桥涵设计通用规范》——JTG D60-2004
5、《建筑结构制图标准》——GBT50105—2001
二、荷载计算
(1)顶板荷载计算
1、覆土压力:
word/media/image3.gif=word/media/image4.gif kN/m2
2、水压力:
word/media/image5.gif=word/media/image6.gif kN/m2
3、顶板自重:
word/media/image7.gif= word/media/image8.gifkN/m2
4、底面超载:
q=30kN/m2
综上所述,word/media/image9.gif kN/m2
(2)板底荷载计算
word/media/image10.gif=word/media/image11.gif149.54 kN/m2
(3)地基反力计算
地下通道结构刚度远大于地基土的刚度,故假定地基反力为直线分布。
word/media/image12.gif=word/media/image13.gif kN/m2
(4)侧墙荷载计算
根据朗肯主动土压力计算方法,计算土中侧向土压力。并且用土水分算法,计算侧向水压力。
1、侧向土压力
主动土压力word/media/image14.gif
其中word/media/image15.gif为主动土压力系数word/media/image16.gif
顶板处土压力word/media/image17.gif
word/media/image18.gif
底板处土压力word/media/image19.gif
word/media/image20.gif
由于计算时,要考虑内摩擦角和粘聚力分别在一定范围内变化:
c2=10~15kN/m2,φ2=8~15°,Ka=0.59~0.76(正切曲线在0~45°内单调递增)
考虑荷载的不利组合土压力与内摩擦角和粘聚力值有关,
①当使顶板跨中正弯矩最大:c、ϕ值取大值,侧墙水土压力变小
②当使侧墙跨中正弯矩最大:c、ϕ值取小值,侧墙水土压力变大
即求上两式的最大与最小值的问题。
①当Ka=0.76,c2=10kN/m2,φ2=8°,主动土压力取最大值:
顶板处土压力word/media/image21.gifkN/m2
底板处土压力word/media/image22.gifkN/m2
②当Ka=0.59,c2=15kN/m2,φ2=15°,主动土压力取最小值:
顶板处土压力word/media/image23.gifkN/m2
底板处土压力word/media/image24.gifkN/m2
2、侧向水压力
顶板处水压力word/media/image25.gifkN/m2
底板处水压力word/media/image26.gifkN/m2
综上所述,最小侧压力为:
word/media/image27.gifkN/m2
word/media/image28.gifkN/m2
最大侧压力为:
word/media/image29.gifkN/m2
word/media/image30.gifkN/m2
三、内力计算
(1)弯矩分配法计算内力
1、计算简图
地下通道纵向较长,横向较短,结构所受荷载沿纵向的大小近于不变,故在不考虑结构纵向不均匀变形的情况下,将此结构按照平面应变问题处理。
沿纵向取单位长度(1m)的截条,当做闭合框架计算,忽略加腋的影响。
忽略中隔墙面积稍小于其他墙体,将杆件简化为等截面杆。同时,由于中隔墙刚度相对较小,侧向力并不十分大,认为中隔墙与上下板的连接方式为铰接,即只能承受轴力的二力杆。
计算跨度取中轴线中心至中心距离。得,侧墙计算跨度6m,顶板与地板计算跨度为6.2m。
在弯矩分配时,不考虑线位移的影响,所以除中隔墙之外所有构件EA认为无穷大,EI=word/media/image31.gifkN·m2。对中隔墙,EI认为是0,EA=word/media/image32.gifkN。
由荷载计算可见,顶板荷载和地基反力并不平衡,但由于侧壁摩阻力存在,使其保持平衡。所以在侧壁下设置活动铰支座。同时在中隔墙下,设置铰支座。
运用结构力学求解器,其代码如下:
①最小侧摩阻力:
结点,1,-6.2,0
结点,2,0,0
结点,3,6.2,0
结点,4,-6.2,6
结点,5,0,6
结点,6,6.2,6
单元,1,2,1,1,1,1,1,1
单元,2,3,1,1,1,1,1,1
单元,1,4,1,1,1,1,1,1
单元,4,5,1,1,1,1,1,1
单元,5,6,1,1,1,1,1,1
单元,6,3,1,1,1,1,1,1
单元,2,5,1,1,0,1,1,0
结点支承,1,1,0,0
结点支承,3,3,0,0,0
结点支承,2,1,0,0
单元荷载2,4,5,3,129.6,0,1,90
单元荷载2,1,2,-3,167.54,0,1,90
单元荷载,3,5,104.7,37.92,0,1,90
单元荷载,6,5,37.92,104.7,0,1,90
单元材料性质,1,6,-1,252000,0,0,-1
单元材料性质,7,7,8400000,1,0,0,-1
②最大侧摩阻力:
结点,1,-6.2,0
结点,2,0,0
结点,3,6.2,0
结点,4,-6.2,6
结点,5,0,6
结点,6,6.2,6
单元,1,2,1,1,1,1,1,1
单元,2,3,1,1,1,1,1,1
单元,1,4,1,1,1,1,1,1
单元,4,5,1,1,1,1,1,1
单元,5,6,1,1,1,1,1,1
单元,6,3,1,1,1,1,1,1
单元,2,5,1,1,0,1,1,0
结点支承,1,1,0,0
结点支承,3,2,0,0,0
结点支承,2,1,0,0
单元荷载2,4,5,3,129.6,0,1,90
单元荷载2,1,2,-3,167.54,0,1,90
单元荷载,3,5,129.36,44.44,0,1,90
单元荷载,6,5,44.44,129.36,0,1,90
单元材料性质,1,6,-1,252000,0,0,-1
单元材料性质,7,7,8400000,1,0,0,-1
其计算简图如下:
2、内力计算(最小侧压力)
①弯矩图
②剪力图
③轴力图
3、内力计算(最大侧压力)
①弯矩图
②剪力图
③轴力图
(2)弹性地基梁计算内力
1、计算简图
考虑到上部结构与土体共同工作。采用超静定结构的上部刚架结构与弹性地基梁底板作为基本结构。将上部结构与底板分开计算,再按照切口处反力或变形相等,用位移法或力法解出切口处的未知位移或未知力,并绘制出内力图。
计算简图如下:(计算跨度、荷载同弯矩分配法计算简图)
其结构力学求解器中代码如下:
结点,1,-6.2,0
结点,2,0,0
结点,3,6.2,0
结点,4,-6.2,6
结点,5,0,6
结点,6,6.2,6
单元,1,4,1,1,1,1,1,1
单元,4,5,1,1,1,1,1,1
单元,5,6,1,1,1,1,1,1
单元,6,3,1,1,1,1,1,1
单元,2,5,1,1,0,1,1,0
结点支承,1,4,0,0,0
结点支承,3,4,0,0,0
单元材料性质,1,4,-1,252000,0,0,-1
单元材料性质,5,5,8400000,1,0,0,-1
2、内力计算
该结构的力法方程式简化为:
其中,δij的意义为j对应的单位力作用下引起i处的位移。
包括两部分的位移,一是在上部刚架上,单位力j引起i处发生的位移δ’ij;二是在单位力j作用下,考虑弹性地基引起的位移引起的i处发生的位移bij。
即δij的表达式为:
同理,Δip也是有两部分组成。
如下式,Δ’ip是上部刚架在外荷载作用下产生的位移(不包括底板);而bip是底板按弹性地基梁在外荷载q作用下算出的对应于单位力i 的位移。
即Δip的表达式为:
①δ’ij与Δ’ip的计算
根据结构力学知识,δ’ij与Δ’ip可通过图乘法计算。
在X1作用下的弯矩图(X1=1)
在X2作用下的弯矩图(X2=1)
在外荷载作用下的弯矩图
(由于侧壁弯矩很小,取最小侧压力,使顶板和底板弯矩最大进行验算)
由X1作用下的弯矩图(X1=1)、X2作用下的弯矩图(X2=1)、外荷载作用下的弯矩图,经过图乘法的计算,得:
δ’11word/media/image47.gif
δ’12word/media/image48.gif
δ’21word/media/image48.gif
δ’22word/media/image49.gif
Δ’1Pword/media/image50.gif
Δ’2Pword/media/image51.gif
②bij的计算
将底板看作弹性地基梁,其柔度指标:
word/media/image52.gif
其中,k为地基基床系数,根据《基础工程设计原理》表1-1 取k=5000KN/m3;
b=1m;
EI=word/media/image31.gifkN·m2。
因此,word/media/image53.gif 0.256
则word/media/image54.gif,按照《基础工程设计原理》中弹性地基梁的分类,按无限长梁计算。
弯矩以顺时针方向为正,剪力以向下为正。
X1对应的弹性地基梁(梁高0.6m)计算模型为:
根据《基础工程设计原理》表3-4,在集中力偶作用下A点处转角及F点竖向位移为:
word/media/image56.gif
word/media/image57.gif
其中word/media/image58.gif,word/media/image59.gif均为word/media/image60.gif的函数,其值可根据word/media/image61.gif的值按照《基础工程设计原理》中表3-5 取得。
另外,统一刚度的单位,得bk=5000KN/m2=0.02EI。
带入公式,得:
word/media/image62.gif
word/media/image63.gif
X2 对应的弹性地基梁(梁高0.6m)计算模型为:
根据《基础工程设计原理》表3-4,在集中力作用下A点处转角及F点竖向位移为:
word/media/image65.gif
word/media/image66.gif
其中word/media/image67.gif,word/media/image68.gif均为word/media/image61.gif的函数,其值可根据word/media/image61.gif的值按照《基础工程设计原理》中表3-5 取得。
另外,统一刚度的单位,得bk=5000KN/m2=0.02EI。
带入公式,得:
word/media/image69.gif
word/media/image70.gif
外荷载对应的弹性地基梁(梁高0.6m)计算模型为:
其中word/media/image72.gifkN
根据《基础工程设计原理》表3-4,在集中力作用下A点处转角及F点竖向位移为:
word/media/image65.gif
word/media/image66.gif
其中word/media/image67.gif,word/media/image68.gif均为word/media/image61.gif的函数,其值可根据word/media/image61.gif的值按照《基础工程设计原理》中表3-5 取得。
另外,统一刚度的单位,得bk=5000KN/m2=0.02EI。
带入公式,得:
word/media/image73.gif
word/media/image74.gif
根据上述可求(注意到弯矩、轴向力符号均要改变):
word/media/image75.gif
word/media/image76.gif
word/media/image77.gif
word/media/image78.gif
word/media/image79.gif
word/media/image80.gif
由此可解出力法方程:
解得:X1=287.5KN·m;X2=520.1KN
上部结构弯矩图如下:
下部弹性地基梁受到弯矩和轴力的共同作用,根据《基础工程设计原理》表3-4,
对于半无限长梁,在集中力作用下和弯矩作用下,其弯矩分别为:
word/media/image82.gif
word/media/image83.gif
对于无限长梁,在集中力作用下,其弯矩为:
word/media/image84.gif
经过计算,中隔墙下最不利弯矩为:
word/media/image85.gifKN·m
可以看到,相比起用弯矩分配法算得的弯矩,用弹性地基梁法计算的弯矩明显小。在底板的弯矩计算中,尤其的明显,中隔墙下弯矩只有弯矩分配法的一半左右。
(3)设计弯矩、剪力、轴力
考虑到安全因素,在计算设计弯矩、剪力、轴力,以及之后的配筋过程中,均按照弯矩分配法算得的内力进行计算。
易知,最大弯矩均出现在中轴线处。然而,底板与顶板与侧墙与中隔墙现浇在一起。截面刚度相对较大,危险截面一般出现支座边缘。
所以,要计算设计弯矩、剪力和轴力。
1、顶板与侧墙交点(侧压力最大):
word/media/image87.gifKN·m
word/media/image88.gifKN·m
word/media/image89.gifKN
word/media/image90.gifKN
2、顶板与中隔墙交点(侧压力最小):
word/media/image91.gifKN·m
word/media/image92.gifKN
3、底板与侧墙交点(侧压力最大):
word/media/image93.gifKN·m
word/media/image94.gifKN·m
word/media/image95.gifKN
word/media/image96.gifKN
4、底板与中隔墙交点(侧压力最小):
word/media/image97.gifKN·m
word/media/image98.gifKN
(4)抗浮验算
取1m宽板带,进行验算。
word/media/image99.gifKN
word/media/image100.gifKN
word/media/image101.gifKN
所以:
word/media/image102.gif
在安全范围内。
四、配筋计算
(1)材料参数
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》——JTG D62-2004中规定:
C30等级混凝土抗压强度设计值:fcd=13.8N/mm2
C30等级混凝土抗拉强度设计值:ftd=1.39N/mm2
HPB335等级钢筋强度设计值:fyd=280N/mm2
除中隔墙外均按照压弯构件进行配筋,中隔墙按照受压构件进行配筋。
采用对称配筋的形式,示意图如下:
(2)跨中正截面配筋计算(除中隔墙外)
1、截面尺寸
构件AB与CD长度为l=6.2m,构件AD长度为l=6 m。
截面高度h=600mm。
截面宽度b=1000mm,
考虑到结构为地下建筑物,钢筋保护层厚度一般至少要增大10mm,取保护层厚度c=40mm,取as=55mm。
2、确定小偏心还是大偏心
对于C30等级混凝土,HPB335等级钢筋,界限相对受压区高度word/media/image104.gif=0.56
控制内力word/media/image105.gifKN
在内力计算中得到的轴力都远小于控制内力,构件均认为是大偏心构件。
要选取弯矩大而轴力小的情况进行验算。
经比较,选出下列情况:
对E点,M=249.98KN·m;N=168.08KN
对F点,M=52.94KN·m;N=375.47KN
对G点,M=316.34KN·m;N=259.78KN
3、配筋计算(采用对称配筋)
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规范第5.3.10条规定,计算偏心受压构件正截面承载力时,对长细比l0/i>17.5的构件,应考虑构件在弯矩作用平面内的挠曲对轴向力偏心距的影响,将轴向力对截面重心轴的偏心距e0乘以偏心距增大系数η,相关公式如下:
其中:word/media/image107.gif
l0为构件计算长度,对两端固定的构件取0.5l。
①E截面
word/media/image108.gif
由于word/media/image109.gif,考虑放大系数:
word/media/image110.gif,取1
word/media/image111.gif,取1
word/media/image112.gif
word/media/image113.gif
由于word/media/image114.gif
word/media/image115.gif
word/media/image116.gif
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规范第9.1.12条规定,轴心受压构件和偏心受压构件全部纵筋配筋率不得小于0.5%;同时,一侧钢筋配筋率不得小于0.2%。所以,受拉区和受压区配筋率都取0.25%。
word/media/image117.gif
实际配筋取φ20@200,AS=1570.8mm2。
②F截面
word/media/image118.gif
由于word/media/image109.gif,考虑放大系数:
word/media/image119.gif
word/media/image120.gif,取1
word/media/image121.gif
word/media/image122.gif
由于word/media/image123.gif
word/media/image124.gif
word/media/image125.gif
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规范第9.1.12条规定,轴心受压构件和偏心受压构件全部纵筋配筋率不得小于0.5%;同时,一侧钢筋配筋率不得小于0.2%。所以,受拉区和受压区配筋率都取0.25%。
word/media/image117.gif
实际配筋取φ20@200,AS=1570.8mm2。
③G截面
word/media/image126.gif
由于word/media/image109.gif,考虑放大系数:
word/media/image127.gif,取1
word/media/image111.gif,取1
word/media/image128.gif
word/media/image129.gif
由于word/media/image130.gif
word/media/image131.gif
word/media/image132.gif
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规范第9.1.12条规定,轴心受压构件和偏心受压构件全部纵筋配筋率不得小于0.5%;同时,一侧钢筋配筋率不得小于0.2%。所以,受拉区和受压区配筋率都取0.25%。
word/media/image117.gif
实际配筋取φ22@200,AS=1900.67mm2。
(3)节点正截面配筋计算
1、截面尺寸
构件AB与CD长度为l=6.2m,构件AD长度为l=6 m。
截面高度h=600mm。
截面宽度b=1000mm,
考虑到结构为地下建筑物,钢筋保护层厚度一般至少要增大10mm,取保护层厚度c=40mm,取as=55mm。
2、确定小偏心还是大偏心
由于由计算简图算出的内力为节点处内力,而实际的不利截面是侧墙边缘处的截面,对应此截面的弯矩即为设计弯矩,在之前已经求出。
对于C30等级混凝土,HPB335等级钢筋,界限相对受压区高度word/media/image104.gif=0.56
控制内力word/media/image105.gifKN
在内力计算中得到的轴力都远小于控制内力,构件均认为是大偏心构件。
要选取弯矩大而轴力小的情况进行验算。
经比较,选出下列情况:
对BA点,M=388.55KN·m;N=168.08KN
对AB点,M=186.47KN·m;N=168.08KN
对AD点,M=237.47KN·m;N=368.61KN
对DA点,M=283.82KN·m;N=368.61KN
对DC点,M=233.42KN·m;N=259.78KN
对CD点,M=519.78KN·m;N=259.78KN
3、配筋计算(采用对称配筋)
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规范第5.3.10条规定,计算偏心受压构件正截面承载力时,对长细比l0/i>17.5的构件,应考虑构件在弯矩作用平面内的挠曲对轴向力偏心距的影响,将轴向力对截面重心轴的偏心距e0乘以偏心距增大系数η,相关公式如下:
其中:word/media/image107.gif
l0为构件计算长度,对两端固定的构件取0.5l。
①BA截面
word/media/image133.gif
由于word/media/image109.gif,考虑放大系数:
word/media/image134.gif,取1
word/media/image111.gif,取1
word/media/image135.gif
word/media/image136.gif
由于word/media/image137.gif
word/media/image138.gif
word/media/image139.gif
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规范第9.1.12条规定,轴心受压构件和偏心受压构件全部纵筋配筋率不得小于0.5%;同时,一侧钢筋配筋率不得小于0.2%。所以,受拉区和受压区配筋率都取0.25%。
word/media/image117.gif
实际配筋取φ20@100,AS=3141.6mm2。
②AB截面
word/media/image140.gif
由于word/media/image109.gif,考虑放大系数:
word/media/image141.gif,取1
word/media/image142.gif,取1
word/media/image143.gif
word/media/image144.gif
由于word/media/image137.gif
word/media/image145.gif
word/media/image146.gif
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规范第9.1.12条规定,轴心受压构件和偏心受压构件全部纵筋配筋率不得小于0.5%;同时,一侧钢筋配筋率不得小于0.2%。所以,受拉区和受压区配筋率都取0.25%。
word/media/image117.gif
实际配筋取φ20@200,AS=1570mm2。
③AD截面
word/media/image147.gif
由于word/media/image109.gif,考虑放大系数:
word/media/image148.gif,取1
word/media/image120.gif,取1
word/media/image149.gif
word/media/image150.gif
由于word/media/image151.gif
word/media/image152.gif
word/media/image153.gif
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规范第9.1.12条规定,轴心受压构件和偏心受压构件全部纵筋配筋率不得小于0.5%;同时,一侧钢筋配筋率不得小于0.2%。所以,受拉区和受压区配筋率都取0.25%。
word/media/image117.gif
实际配筋取φ20@200,AS=1570mm2。
④DA截面
word/media/image154.gif
由于word/media/image109.gif,考虑放大系数:
word/media/image155.gif,取1
word/media/image156.gif,取1
word/media/image157.gif
word/media/image158.gif
由于word/media/image151.gif
word/media/image159.gif
word/media/image160.gif
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规范第9.1.12条规定,轴心受压构件和偏心受压构件全部纵筋配筋率不得小于0.5%;同时,一侧钢筋配筋率不得小于0.2%。所以,受拉区和受压区配筋率都取0.25%。
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实际配筋取φ20@200,AS=1570mm2。
⑤DC截面
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由于word/media/image109.gif,考虑放大系数:
word/media/image162.gif,取1
word/media/image111.gif,取1
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由于word/media/image130.gif
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根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规范第9.1.12条规定,轴心受压构件和偏心受压构件全部纵筋配筋率不得小于0.5%;同时,一侧钢筋配筋率不得小于0.2%。所以,受拉区和受压区配筋率都取0.25%。
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实际配筋取φ22@200,AS=1900.67mm2。
⑥CD截面
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由于word/media/image109.gif,考虑放大系数:
word/media/image168.gif,取1
word/media/image111.gif,取1
word/media/image169.gif
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由于word/media/image130.gif
word/media/image171.gif
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根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规范第9.1.12条规定,轴心受压构件和偏心受压构件全部纵筋配筋率不得小于0.5%;同时,一侧钢筋配筋率不得小于0.2%。所以,受拉区和受压区配筋率都取0.25%。
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实际配筋取φ22@100,AS=3801mm2。
(4)斜截面抗剪配筋计算
跨中剪力值较小(≈0KN),可不做斜截面承载力验算。
对于节点剪力,根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规范第5.2.9条规定:
最大剪力为
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结构所有截面处剪力均满足要求。
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规范第5.2.10条规定:
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上式中1.25 为板式受弯构件提高系数.
除中隔板底部剪力略大于475.4KN之外,其他截面均满足要求。但考虑到,配筋采用弯矩分配法。计算时,比较保守。同时,参考弹性地基梁计算中隔板底部的内力,认为也满足要求。由此说明断面厚度足够,不用配置箍筋。
(5)中隔板配筋计算
对于轴心受压构件,其承载力为:
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其中,由于构件的l0/i=18<28,,所以φ=1。
实际轴心压力N =856.5KN远小于混凝土自身抗压承载力word/media/image176.gif,按最小配筋率进行配筋。
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规范第9.1.12条规定,轴心受压构件全部纵筋配筋率不得小于0.5%;同时,一侧钢筋配筋率不得小于0.2%。所以,受拉区和受压区配筋率都取0.25%。
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采用对称配筋,左右两侧各实际配筋取φ18@200,AS=1272mm2。
五、构造说明
(1)混凝土保护层厚度
地下结构的特点是外侧与土、水相接触,内测相对湿度较高。故受力钢筋保护层厚度最
小厚度比地面机构增加5~10mm。
本结构设计中c=40mm。
(2)横向受力钢筋
为便于施工,将横向受力钢筋与纵向分布钢筋制成焊网。
①外侧横向钢筋制成为一闭合钢筋圈。
②内侧钢筋则沿横向通长配置。
(3)纵向分布钢筋
由于考虑混凝土的收缩、温差影响、不均匀沉降等因素的作用,必须配置一定数量的纵向分布钢筋。
纵向分布钢筋的配筋率:顶、底板应大于0.15%,对侧墙应大于0.20%。
在本结构设计中,纵向分布钢筋采用:
①顶板(一侧):0.5×0.15%×1000×600=450mm2,配置φ12@250(AS=452mm2);
②底板(一侧):0.5×0.15%×1000×600=450mm2,配置φ12@250(AS=452mm2);
③侧墙(一侧):0.5×0.2%×1000×600=600mm2,配置φ14@250(AS=616mm2);
④中隔墙(一侧):0.5×0.2%×1000×600=600mm2,配置φ14@250(AS=616mm2)。
(4)纵向与横向分布网片
④在侧墙与中隔墙中,横向分布网片取φ12@400。
②在顶板与底板中,纵向分布网片取φ12@400。
(5)箍筋
断面厚度足够,不用配置箍筋。
(6)刚性节点构造
框架转角处的节点构造应保证整体性,根据此处钢筋的布置原则,此点构造说明如下:
①沿斜托单独配置斜向直线钢筋φ18@250。
②沿着框架转角处外侧的钢筋,其钢筋弯曲半径R=200mm>10d=18×10=180mm。
③为避免在转角部分的内侧发生拉力时,内侧钢筋与外侧钢筋无联系,是表面混凝土容易脱落,故在外侧钢筋的周围,要加密纵向分布钢筋。故配置5φ14钢筋。
(7)锚固长度
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规范第9.1.4条规定:
对于受压钢筋:la≥25d=25×20=500mm
对于受拉钢筋(直端):la≥30d=30×20=600mm
对于受拉钢筋(弯钩段):la≥20d=25×20=500mm
(8)钢筋截断长度
顶板与底板在中隔墙处,横向受力钢筋要加密。其截断长度(从支座边缘起算)取:
ln÷5+20d=(6200-200-300)÷5+20×22=1580mm,取1600mm
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/7a5c3127dd36a32d737581ef.html
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