地下建筑结构课程设计计算书.doc

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1、地下建筑结构课程设计——浅埋式闭合框架结构设计计算书指导老师：刘国利班级：土地0702学生姓名：李俊友学号：太原理工大学矿业工程学院地下工程系一、设计资料（658）1、框架几何尺寸及荷载如图1所示。无地下水。按不同用途、埋深和岩土性质，框架荷载最不利组合值：荷载q1=35kN／m2；q2=20kN／m2。框架几何尺寸Lx=4200mm；Ly=3400mm。2、材料:地基的弹性压缩系数K=4.0×104kN／m3，弹性模量E0=5000kN／m2。混凝土：C30，ft=1.43N／mm2，fc=14.3N／mm2，弹性模量E=3.0×107kN／m2，α1=1。钢筋：受力筋采用

2、HRB335或HRB400级钢筋；其它钢筋采用HPB235级钢筋fy=fy'=210N／mm2，ξb=0.614；HRB335级钢筋fy=fy'=300N／mm2，ξb=0.550。纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度为50mm。·二、计算内力步骤1、根据结构力学及弹性地基梁的知识计算X1和X2δ11*X1+δ12*X2+Δ1q=0δ21*X1+δ22*X2+Δ2q=0其中δ11=δ11'+b11；δ12=δ21=δ12'+b12；δ22=δ22'+b22；Δ1q=Δ1q'+b1q；Δ2q=Δ2q'+b2q；δ11'=(2×0.5×3.4×3.4×2/3×3.4)=4.8523

3、5E-05δ12'=(2×0.5×3.4×3.4×1)=2.14074E-05δ22'=[2×(1×2.1×1+1×3.1×1)]=2.03704E-05Δ1q'=-(2×0.5×3.4×3.4×77.175+2×1/3×3.4×115.6×3/4×3.4)=-0.0028Δ2q'=-(2×1/3×2.1×77.175×1+2×3.4×1×77.175+2×1/3×3.4×115.6×1)=-0.0014根据弹性地基梁公式以及梁两端的初使条件M0和Q0可求出0x:MA=3+4-3.41QA=2+3+3.4α4而b11=-2×3.4×01;b22=-2×02;b12=b21=-

4、2×01;b1q=-2×3.4×0q;b2q=-2×0q(详细数据见下表）表一X1和X2的系数δ11'4.85235E-05δ22'2.03704E-05Δ2q'-0.0014b118.792E-05b227.606E-06b2q-0.00143δ110.δ222.8E-05Δ2q-0.00283δ12'2.14074E-05Δ1q'-0.0028b122.58588E-05b1q-0.δ124.73E-05Δ1q-0.00766解得：X1=50.98kNX2=14.94kNm2、叠加弯矩（弹性地基梁按第三章弹性地基梁公式计算），计算截面弯矩并画弯矩图顶板：M(x)=14.9

5、4-×35×x2侧墙：M(x)=50.98x+14.94-77.175-×20×x2底板：按照弹性地基梁公式以及梁两端的初使条件M0和Q0可求出0和y0，然后按照公式求各截面弯矩，如下：M(x)=3+4+M01+M(X)顶板截面1234M(X1)/kNm29.163814.-10.0362-14.9362M(X)侧墙截面1234567M(X2)/kNm29.163815.-9.34157-14.1443-9.313625.1503629.24767M(X)底板截面1234567M(X3)/kNm29.247674.-9.50501-14.2424-9.446424.29.24

6、767（注：弯矩以内侧受拉为正，外侧受拉为负）3、根据结构力学中的据已知弯矩做剪力图（注：弹性地基梁的剪力图按第三章弹性地基梁公式计算）Q(X)底板截面1234567Q(X3)/kN-42-27.5638-13.53870.13.8294327.75862423、根据结构力学知识画轴力图三、计算配筋1、按偏心受压构件（对称配筋）计算顶板、侧墙及底板横向受力钢筋首先根据ηei判别大偏心还是小偏心（由数据可知4根柱均属大偏心），然后按照下述公式计算配筋：X=As=As′=(详细数据见下表：)NMea=1000/30e0=M/N顶板配筋34.21kn40.01knm33.33117

7、0侧墙配筋73.5kn37.16knm33.33506底板配筋-0.21kn38.98knM33.331884ei=e0+eahL0=0.5LL0/h顶板配筋1203.3360021002100/600=3.5侧墙配筋539.3360017001700/600=2.83底板配筋.3360021002100/600=3.5ηηeih0=h-asA=b*h顶板配筋11203.33>0.3h0=165550侧墙配筋1539.33>0.3h0=165550底板配筋1.33>0.3h0=165550X=N/α1f