浅埋式闭合框架结构设计即地下建筑结构课设.docx

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浅埋式闭合框架结构设计即地下建筑结构课设

浅埋式闭合框架结构设计

结构计算书

截面设计

设S为600mm则有hi=S+h=600+600=1200(mm可得

O

1.2典型方程

弹性地基梁上的平面框架的内力计算可以采用结构力学中的力法,只是需要将下侧(底板)按弹性地基梁考虑。

图-2计算简图和基本结构

由图-1的基本结构可知,此结构是对称的,所以就只有X和X2,即可以得出典型方程为:

Xi811+X2S12+△ip=0

X1821+X2822+△2P=0

系数是指在多余力Xi的作用下,沿着Xi方向的位移,△iP是指在

外荷载的作用下沿Xi的方向的位移,按下式计算:

8ij

=8

'ij+bj

△j

=△'

iP+bip

ij=

MiMj(

EJ'

8j---框架基本结构在单位力的作用下产生的位移(不包括地板)

bj---底板按弹性地基梁在单位力的作用下算出的切口处Xi方向的位

移;

△'iP---框架基本结构在外荷载的作用下产生的位移;

bp---底板按弹性地基梁在外荷载的作用下算出的切口处Xi方向的位

移。

M=1XLy=3.4(kNm)

M=1(kNm)

M上=1/2xqiX(Lx/2)=66.15(kNm)

M下=1/2xqiX(Lx/2)+1/2xq?

xLy2=193.31(kNm)

M1

Qo

M2

MP上

M下MP下-Mp上

-3.4

0

-1

0

66.15193.31127.16

以上摘自excel文件;

根据结构力学的力法的相关知识可以得到:

S'12=S'21=叫^=2.14074E-05

EI

S'22=匕=2.03704E-05

EI

以上摘自excel文件

1.3求bj和bp

1kb

a科竺=0.368894(1/m)

\4EI

接下来要用弹性地基梁的知识,求的相应的B值。

对于受X1X2,

Xp的的情况进行讨论。

(|)1入=chaXCOSaX=0.052751

aX-shaxcosaX=2.411645

以X1=1时为例说明如何求B。

M1=3.4KNM

〔门Z2ZZZZZ2z、、

图-6M1作用时的弹性地基梁

因为Mv=-3.4KNM,Qa=0KN可以求出令两个人未知初始值。

后根据所有的初始值求出他的M和Q等值。

设A到H为下表的相应数

值。

ABCDEFGH

bk/2a2bk/4a311/2abk/2abk/2a2-a1

146969.3846199202.7455

11.35540300554216.12022146969.4-0.36889

这可以得到:

ML=A©3入yo+BBo©4入+CM©i入+D⑥©2入

Q=Ey)©2入+F0o©3入+GM©4入+HQ©i入这可以得到:

yo=Q-EQo-F=8.89132E-06

D

同理可以得到当X2,Xp时的00和y°。

见下表。

y10010y20020Yp00p0

8.89132E-06-1.28174E-052.61509E-06-3.76984E-06-0.0013934950.000893

bn=2xLyX010;

bi2=b21=2X010;

b22=2X020;

bp=2xLx0p0;

b2p=;20po

311=3n+bn

812=321=3‘12+b12

322=3‘22+b22

△1p二△'1p+bs

根据以上公式就可以求出相应的值,详细的情况见来自excel

的表格:

bn

b12

b21

b22

b1p

b2p

-8.71586E-05

-2.56349E-05

-2.56349E-05

-7.53967E-06

0.006075785

0.001787

811

812

821

822

△1P

△2P

-3.9E-05

-4.23E-06

-4.2E-06

1.283E-05

0.003299

0.000249

1.4求X和X2,

又有典型方程:

Xi811+X2812+△ip=0,X1821+%32+△2P=0可得,

X二—口=84.454767;

1122-1221

英=^_^^=8.440127;

1122-1221

1.5其他

对于底板的弹性地基梁,可以得到她的初始值,然后像前面所述

的那样求出它的关于M和Q的方程。

可知:

M=MX1+MX2+M下二-102.2763345KN旧。

二63KN

可以推得:

y°00

-0.000620509-0.00022

1.6弹性地基梁的M

对地基上取若干个点,来计算它们的©1©2©4©3,来为接下来的弯矩的计算做好准备,另外这些数据在计算剪力时也是需要的。

所以是比较的重要,如果他们都计算错了,那么,,,其他的夜很难正确,具体的数据见来自excel得下表:

X1地基©1©2©3©4ax

010000

0.42

0.999904

0.309865

0.0240048

0.002479

0.1549355

0.84

0.998463

0.619551

0.0960102

0.019835

0.3098709

1.26

0.992222

0.928167

0.215933

0.066931

0.4648064

1.68

0.975422

1.23339

0.3834505

0.158576

0.6197419

2.1

0.940026

1.530764

0.5977242

0.309404

0.7746773

2.52

0.875753

1.812989

0.8570134

0.533665

0.9296128

2.94

0.770167

2.069244

1.1581826

0.844864

1.0845483

3.36

0.608829

2.284541

1.4961049

1.255244

1.2394838

3.78

0.375546

2.439135

1.8629695

1.775064

1.3944192

4.2

0.052751

2.50804

2.2475062

2.411645

1.5493547

0.3

0.999975

0.221335

0.0122474

0.000904

0.1106682

然后由Mk二A©

3入yo+B90©

4入+CM©1

入+DQ©2入

X1地基

M地基

10

-102.2763345

0.42

-78.10522625

0.84

-58.84364391

1.26

-44.86055867

1.68

-36.38728125

2.1

-33.54960362

2.52

-36.38728125

2.94

-44.86055867

3.36

-58.84364391

3.78

-78.10522625

4.2

-102.2763345

0.3

-84.53053303

1.7两侧和上侧的M.

又M=MXi+MX2+M下,可以得到以下表格:

X2两侧

XP上侧

M上侧

M两侧

0

0

57.70987306

57.70987

0.34

0.42

33.89587306

30.26685

0.68

0.84

15.37387306

5.367032

1.02

1.26

2.143873056

-16.9896

1.36

1.68

-5.794126944

-36.803

1.7

2.1

-8.440126944

-54.0732

2.04

2.52

-5.794126944

-68.8003

2.38

2.94

2.143873056

-80.9841

2.72

3.36

15.37387306

-90.6247

3.06

3.78

33.89587306

-97.7221

3.4

4.2

57.70987306

-102.276

2.求框架的Q;

2.1弹性地基梁的Q;

因为Q=Ey)©2x+F0o©3x+GM^4x+HQ©%所以可得:

X1地基Q地基

0

63

0.42

51.88412

0.84

39.69305

1.26

26.80256

1.68

13.49723

2.1

0

2.52

-13.4972

2.94

-26.8026

3.36

-39.693

3.78

-51.8841

4.2

-63

0.3

55.18898

2.2其他的Q

X2两侧

XP上侧

Q上侧

Q两侧

0

0

63

37.4

0.34

0.42

50.4

29.92

0.68

0.84

37.8

22.44

1.02

1.26

25.2

14.96

1.36

1.68

12.6

7.48

1.7

2.1

0

0

2.04

2.52

-12.6

-7.48

2.38

2.94

-25.2

-14.96

2.72

3.36

-37.8

-22.44

3.06

3.78

-50.4

-29.92

3.4

4.2

-63

-37.4

3.1

0.3

54

-30.8

2.3框架的轴力N;

2.94

2.38

2.94

-74.8

-74.8

-63

3.36

2.72

3.36

-74.8

-74.8

-63

3.78

3.06

3.78

-74.8

-74.8

-63

4.2

3.4

4.2

-74.8

-74.8

-63

0.3

3.1

0.3

-74.8

-74.8

-63

 

-74.8khl

图-9N图

三,配筋

以上侧(顶板)为例讲述框架的各部分的配筋情况。

我把上侧

(顶板),两侧(两帮),地基(底板)看作是柱子,先判断柱子是和受压类型,即判断是大偏心还是小偏心,然后按对称配筋的方法配筋,再根据剪力配置箍筋,最后根据构造要求配置节点钢筋。

混凝土用的是C30,受力筋我用HRB335即H钢筋),箍筋用

HPB235即I级钢筋)。

由此可知,ft=1.43N/mnVc=14.3N/mri;箍筋:

fy=fy=210N/mmEb=0.614;受力筋:

fy=fy=300N/mmEb=0.518。

且纵向的受力钢筋的混凝土保护层的厚度为50mm.

3.1判断是何偏心形式;

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