地下建筑结构-浅埋式矩形地下结构课程设计-计算书【实用文档】doc

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浅埋式闭合框架结构设计计算书地下建筑结构浅埋式矩形地下结构课程设计计算书【实用文档】doc文档可直接使用可编辑，欢迎下载设计资料根据学号位数为016，选择的尺寸序号为（7）即，选择荷载序号为=3\＊GＢ3＼*MERGＥＦORMAT③，即。由于设计资料中明确了荷载以考虑最不利组合(含恒荷载）,故在该荷载值即为设计值.考虑到闭合框架在长度方向上的尺寸较大,计算中视其为平面应变问题，取1m长的框架为计算单元.施工材料的性质如表１－1材料明细表材料名称等级抗压强度(Mpa)抗拉强度（Mpa)弹性模量（Mｐa)混凝土C301４。3１．４33．0＊10^4钢筋HRB3３5３003０0２.0*10^５ＨRB30０27027０2.0＊10^５HRB３3５作为受力钢筋,。HRB3０0作为箍筋。地基弹性压缩系数,弹性模量一、截面尺寸确定及内力计算设S为４00ｍm,则有h1＝S+h=４0０＋3６０＝76０mm），可得h+S/3≤76０ｍm，1计算弯矩Ｍ1.１.结构的计算简图和基本结构如下图。图—2计算简图和基本结构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。由图－1的基本结构可知，此结构是对称的，所以就只有X1和Ｘ２，即可以得出典型方程为：XX1δ11+X2δ12+△1P=0X1δ21+X2δ22+△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:δij=δ'iｊ+bij△ij＝△’iP+bipδ’ij=δiｊ-－—框架基本结构在单位力的作用下产生的位移(不包括地板）。bij－——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；ｂip--—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。1.3求δ'ij和△’iＰ:图-3M1图-3M1图-4M2图—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；)根据结构力学的力法的相关知识由图乘法可以得到:惯性矩：设ＥI＝1，可得各系数如下：δ'１1=＝2３。９58δ'22＝=10。５δ’1２＝δ’２1==-10.89ＬＩＮKEｘcel．Shｅｅｔ.12D：\\学习\＼地下建筑结构＼\０地下结构课程设计＼\ｘｆq．xｌｓxSheeｔ1！R5C2\a＼f5\h\＊MＥRGEFORＭＡT△’１p==1706．３５41△’２p==－8７5.7５85LＩNKExcel。Sheeｔ.12Ｄ：＼＼学习＼\地下建筑结构\\0地下结构课程设计\＼xfｑ。ｘlsxＳheｅｔ1！R5C５\a\f5\h＼＊MEＲGEFORMＡT（摘自ｅｘcel文件）1。4求biｊ和bｉpα=接下来要用弹性地基梁的知识,求的相应的θ值.对于受x1x２,xp的的情况进行讨论。λ处ｘ＝l代入公式:φ1λ＝chαxcoｓαx=－1.32727６273LIＮKExcｅl.Ｓhｅet.1２D:\\学习＼\地下建筑结构\\0地下结构课程设计\＼xfq。ｘlsxSheeｔ１！Ｒ2C２5＼ａ＼ｆ5＼h\*ＭERＧＥＦＯＲＭATφ2λ=ｃhαｘsｉnαx+ｓhαxｃosαx=２。0５６1581０7LIＮＫＥｘcｅl.Sheet.12D：＼\学习＼\地下建筑结构\\0地下结构课程设计\\xfq。xlsxＳhｅet1！Ｒ2Ｃ２6\a\f5\ｈ＼*MERGEFOＲMATφ３λ＝shαｘsｉnαｘ＝3.198600３65ＬINKＥｘceｌ.Ｓhｅet．１2Ｄ：\＼学习\\地下建筑结构＼\0地下结构课程设计\\ｘfｑ。xlｓｘSｈeeｔ1!R2C27\ａ\f5\h\＊MERＧEFＯＲMATφ4λ=ｃhαxsinαx-shαxcosαx=４．６05３7６38５LINKＥxcel．Sheet．12D：＼\学习\＼地下建筑结构＼\0地下结构课程设计\＼ｘfq.ｘlsｘSｈeet1！R２C２8\a\f５\h＼＊MERGEFORＭAＴ以X1=1时为例说明如何求θ。图-6M1作用时的弹性地基梁图-6M1作用时的弹性地基梁:因为MΛ=－3。2３ＫＮM，QΛ＝0KＮ可以求出另两个未知初始值。然后根据所有的初始值求出他的M和Q等值.这可以得到：MΛ=Aφ3λy0＋Ｂθ0φ4λ+CM０φ1λ＋DQ0φ2λＱΛ=Ey0φ2λ＋Fθ0φ3λ+GＭ０φ４λ＋HQ0φ1λ由软件可以计算得到，如下值：θ０==3．732０4Ｅ-05y0＝=-2。372１1E-05同理可以得到当x2，xp时的θ0和ｙ0.又ｂ11＝—2×Lｙ×θ10；b1２=b21=—2×θ10；ｂ２2=-2×θ２0；b１p=-2×Lyθｐ０;b2ｐ=-２θp0和δ11=δ’１1+ｂ11δ12=δ21＝δ'12+ｂ12δ22=δ’２2+b22△1p=△’１Ｐ＋b１ｐ△２p=△’2P+b２ｐ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：b11ｂ1２b21b22ｂ1pｂ2p0。0０0246-7．464Ｅ－0－7．46４E—02．2６2E-0０。01628-0.０0５１0δ１1δ12δ21δ22Δ1PΔ2P３.96E—０4－1.43E—04-1。43E－048。８2E-0５2.75E-０２－1．0６E—02LＩNKＥｘcｅl．Shｅet。12D：\\学习\＼地下建筑结构＼\０地下结构课程设计＼\xfｑ．xlsxSheeｔ1!Ｒ6Ｃ18:Ｒ９C2３\a\f4\h1.5求X１和X2:又由典型方程：Ｘ１δ11+X２δ１2+△１P=0，X１δ21+X2δ2２+△2P=0可得，X1==—６２。889kNＬIＮKＥxcｅl。Sheet.１２D：\\学习\＼地下建筑结构＼＼０地下结构课程设计\＼ｘfq.xlsxSheet1!R1２C18＼ａ\ｆ５\ｈ\＊MＥRGEFORＭATＸ2=＝１8．１10kNLＩＮKＥxcｅl。Sheeｔ。１2D:\＼学习\＼地下建筑结构\\0地下结构课程设计\＼xfq。xlsxShｅeｔ1！R12C１9\ａ＼f５＼h＼*ＭERGＥFＯRMAT１．6其他:对于底板的弹性地基梁，可以得到它的初始值，然后像前面所述的那样求出它的关于M和Q的方程。可知：M0=M1X１+Ｍ2X２+MＰ下=34.500kNｍLINＫExｃｅｌ。Sheet。12D：\＼学习\\地下建筑结构\\0地下结构课程设计\\xfｑ．ｘlsxＳｈeet1！Ｒ１5Ｃ１８\a＼f5\h\＊MERＧEFOＲMAＴQ0=—5４。6kN可以推得：y0θ00。0007６—2。30E—0６1。7弹性地基梁的Ｍ对地基上取若干个点,来计算它们的φ1φ2φ４φ3,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,其他的也就不会正确，具体的数据见来自excel得下表:地基x取值αLxψ1xψ2xψ3xψ4x001０000。3９0。1９5０．9997５901７０.3８998１203０.03802４3890。0049４32１6０。78０。３90。９9６1４44770.77９3985２40．1５206０9040。０395４164４1.17０。５850．９８0４8578４１。1654331080.3４177970。１33３９3319１。５60．78０.9383626031.５407615940。60589８5170.３１5810４6７1。95０．97５０。8４97093２１１．891330487０。９４10８66420.61５24844３2．3４1．1７0。689０７8022.19４1989321。3404４05５11.0５8２23２622。７3１.3６50.4２61７57412．41５533２641．79１55195５1．6675542033.121.5６０。02682２7222.50８8879322．2７4２1０0３９2．45９7797953．51１．75５-0.5４5４９４118２.4１3９701562。757８１１8６73。4４161７7193。9１。95—1.３27２76２７32.0５6１581073。１986003６54。6０5376385然后由MΛ=Aφ3λy0+Bθ0φ4λ＋ＣM0φ１λ＋DQ0φ2λ地基x取值M(x)034.50０3５５9２0。39１5。４9734753０．７8０。9994355４2１。17-9.16４011０0５１。5６-15.１7３5815６1。95-17。１60868212．34—15。173581562.73-9.1640１１0０53.120。９9９4355423．51１5。497347533。934。50035592LINKExcｅl.Sheet．12＂D：\\学习\\地下建筑结构\\０地下结构课程设计＼\新建ＭicrosoftExcel工作表．ｘlsx”Shｅet1!R2０Ｃ8:Ｒ29C9\a\f4\h＼＊MERGＥFOＲMAＴ1。８两侧和上侧的M。又Mx=M1X１＋M2Ｘ2+ＭP下，可以得到以下表格:顶板x取值M(ｘ）0-35．12477１8８0。39—1５。96０1７１88０。78—１.０５4３71８831。17９.5９26２8１17１。5615．９８0828121.9518。1１022812２.34１5.9808２8122．７39.592６28１1７3。12－1．0５４3７1883３.51-１５．960171８83.9—35。1２477１8８得到弯矩图如下:图-7M图2.求框架的Q：图-7M图2.１弹性地基梁的Q:因为Qx=Ey0φ2ｘ+Fθ0φ３ｘ+GＭ0φ４ｘ＋HQ0φ1ｘ，所以可得:地基x取值Ｑ(x)０—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有结构力学可解得，如图所示框架的轴力N；３．1对于地基N=ｑ2Ly—X１则有：地基x取值N（ｘ）07０.８0。39７0．8０．78７０.81。１770。８1．５６７0.81．9５70。82。３470.82．7３７0。83。1270.83.5１７0.８３．９7０。83.2对于上侧，两侧由结构力学计算二、截面配筋计算在此我们给出上述计算过程得到的弯矩图、轴力图如下分析弯矩、轴力图我们可以发现最大轴力出现在上部结构顶板出为62．9ｋN,若采取对称配筋可以计算出此时偏心构件的,故整个闭合框架均可按大偏心受压构件进行配筋计算。在混凝土构件设计中对于大偏心受压构件，在轴力相同的情况下弯矩越大越危险，在弯矩相同的情况下轴力越小越危险。在此原则的指导下我们比较上部结构各截面的弯矩、轴力值,发现侧墙底部的截面对整个上部结构起控制作用,故只需要计算此处截面的配筋情况,这样的做法只是在确保安全的前提下简化了计算.1、侧墙底部截面的配筋计算已知:弯矩,轴力;截面性质（，，,)；材料性质(，,）求(对称配筋)解：,可以确定此构件为大偏心受压构件,且,取.再，故初始偏心距考虑弯矩增大系数的影响，对受压区钢筋取矩可求得.故按构造要求配筋即,选配钢筋71２＠200，实际钢筋面积7９１mm^22、底板的配筋计算考虑到底板的的轴力较小,为简化计算忽略轴力的作用，将底板作为受弯构件计算,这做是在确保安全的前提下简化计算。已知:弯矩;截面性质（，，,）；材料性质(，，）求（对称配筋）解：由于采用对称配筋，受压区的钢筋肯定不能屈服，故用下式计算验算满足最小配筋率要求，选配912＠1０0,实际钢筋面积1０1７mm＾23、折角处箍筋的计算根据《GB５００1０－2010》的构造要求，折角出的箍筋应能承受未在受压区锚固的纵向受力钢筋的合力，且在任何情况下不得小于全部纵向受力钢筋合力的0.３５倍。由箍筋承受的纵向受拉钢筋的合力按下列公式计算未在受压区锚固的纵向受拉钢筋的合力全部纵向受力钢筋合力的０．３５倍故取，配筋范围。选配８，n=６。４、分布钢筋按照构造要求分布钢筋的配筋面积不小于受力昂金面积的1５％，且配筋率不小于0．15％,综合考虑施工等因素影响选配分布钢筋１2＠２0０，角部钢筋加密间距为100三、参考资料［1]张誉，建筑混凝土结构设计,北京：机械工业出版社,2０06。1［2］张誉，混凝土结构基本原理，北京:机械工业出版社，2006.1［3］混凝土结构设计规范（ＧB50０10—２010）［4］人民防空地下室设计规范（GB500３８—２005)[５]建筑结构制图标准（GＢ/T50105—2０10）[6］04CJ０1-3变形缝建筑构造（一)目录TOC\o”1—3”\h\u")； m_tBirth=0; m_strMath=0； m_strName=_T("”); m_strNO=_T(””）; m_strAcademy=_T（””)； //｝}AFX_DATA_INIT}用MFCClassWizard为CStuInfoDlg类添加WM_INITDIALOG消息映射，并添加下列初始化代码： if(！m_bMale） CheckRadioButton（IDC_RADIO_MALE,IDC_RADIO_FEMALE,IDC_RADIO_FEMALE）； else CheckRadioButton(IDC_RADIO_MALE,IDC_RADIO_FEMALE,IDC_RADIO_MALE）;//对专业组合框进行初始化 m_comboSpecial.AddString（"网络工程"); m_comboSpecial.AddString("软件工程")； m_comboSpecial。AddString（"计算机科学"）； m_comboSpecial。AddString（"服装设计"）; m_comboSpecial。AddString（"服装表演")； m_comboSpecial.AddString(”艺术设计"); m_strSpecial=”网络工程"; m_comboAcademy。AddString("计算机学院"）； m_comboAcademy。AddString("服装学院")； m_strAcademy="计算机学院”; m_tBirth=CTime（1989,10，7，0，0,0)； m_strMath=80; UpdateData（FALSE)；//将信息显示在控件中2、6用MFCClassWizard为单选按钮IDC_RADIO_MALE添加BN_CLICKED的消息映射，并添加下列初始代码：m_bMale=TRUE；用MFCClassWizard为单选按钮IDC_RADIO_FEMALE添加BN_CLICKED的消息映射，并添加下列初始代码：m_bMale=FALSE;用MFCClassWizard为单选按钮IDOK添加BN_CLICKED的消息映射，并添加下列初始代码: UpdateData（）； m_strName。TrimLeft();//将字符串最前面的空格修整掉 m_strNO。TrimLeft（）; if(m_strName。IsEmpty（)) MessageBox("必须要有姓名!”）； elseif（m_strNO。IsEmpty（)） MessageBox（”必须要有学号!"）； Else3、1用MFCClassWizard为CStudentCheckView类添加NM_CLICK消息映射通过映射来在列表视图显示学生信息。并添加下列初始化代码：CPointpoint; UINTuFlags; :：GetCursorPos（＆point);//该函数检取光标的位置，以屏幕坐标表示 CTreeCtrl＆m_TreeCtrl=GetTreeCtrl（);m_TreeCtrl。ScreenToClient（＆point）;HTREEITEMhSel=m_TreeCtrl。HitTest（point,＆uFlags)； //测试鼠标点是否在一个节点项上，若是，则选中该点 if（（hSel!=NULL）＆&（TVHT_ONITEM&uFlags）） { m_TreeCtrl.SelectItem（hSel）; CStringstrItem=m_TreeCtrl。GetItemText(hSel); CStudentCheckDoc*doc=GetDocument（）； intnIndex=doc—〉m_stuObArray。GetSize();//得到数组的大小:知道储存了几个学生的信息")； for（intn=0；n〈nIndex;n++) ｛ CStudentInfo*stu=（CStudentInfo*）doc—〉m_stuObArray.GetAt(n）;//调取m_stuObArray中储存的第n个对象信息 CStringstr=stu->strSpecial;//得到该学生的专业信息 CStringdlg=stu—>strAcademy；//得到该学生的学院信息 POSITIONpos=GetDocument（）—〉GetFirstViewPosition（); GetDocument()->GetNextView(pos); listView＊list=(listView*）GetDocument（）—〉GetNextView(pos）；//定义一个指向列表视图类的指针 if(n==0) list—〉GetListCtrl(）。DeleteAllItems（）;//删除全部列表项 if（strItem==str｜|strItem==dlg||strItem==”中原工学院"） { list—〉Onprint（stu）;//把息输信入到列表中 } ｝3、2然后为CStudentCheckView添加一个void类型的成员函数CreateTree（)函数，用来动态添加学生信息并添加下列初始代码： CTreeCtrl＆m_TreeCtrl=GetTreeCtrl（）; m_TreeCtrl。DeleteAllItems（)； HTREEITEMhRoot，hParent，hChild，pS; hRoot=m_TreeCtrl.InsertItem(”中原工学院"，0,1）； BOOLflag=TRUE; CStudentCheckDoc*doc=GetDocument(）; inti=doc->m_stuObArray。GetSize()； for(intn=0；n<i;n++） ｛ CStudentInfo＊stu=(CStudentInfo＊）doc—>m_stuObArray.GetAt（n）; CStringstr1=stu—〉strAcademy; CStringstr2=stu—>strSpecial； if(！m_TreeCtrl。ItemHasChildren(hRoot））//判断根节点是否有子节点 { hParent=m_TreeCtrl.InsertItem(str2,hRoot）; m_TreeCtrl.InsertItem(str1,0,1,hParent）; } else ｛ hParent=m_TreeCtrl。GetChildItem(hRoot)； pS=hParent; for(;pS!=NULL；pS=m_TreeCtrl。GetNextItem（pS，TVGN_NEXT)) { CStringstrItem1=m_TreeCtrl。GetItemText（pS）； if(strItem1==str2)flag=FALSE; ｝ if(flag) ｛ hParent=m_TreeCtrl.InsertItem（str2，hRoot)； m_TreeCtrl.InsertItem（str1,0,1，hParent)； } else {if(!m_TreeCtrl.ItemHasChildren（hParent))//判断是否有子节点 m_TreeCtrl.InsertItem（str1,0，1,hParent)； else {hChild=m_TreeCtrl。GetChildItem(hParent); for(；hChild！=NULL;hChild=m_TreeCtrl。GetNextItem（hChild，TVGN_NEXT）) ｛CStringstrItem2=m_TreeCtrl.GetItemText（hChild）； if(strItem2==str1）flag=TRUE；} if（！flag)m_TreeCtrl.InsertItem（str1,0,1,hParent); }}｝} SetCtrlStyle（m_TreeCtrl。GetSafeHwnd（）， TVS_HASLINES|TVS_LINESATROOT|TVS_HASBUTTONS);}3、3为CStudentCheckView添加消息映射OnIntialUpte,用来调用CreateTree（)函数,动态添加学生信息。并添加下列初始代码： CTreeCtrl＆m_TreeCtrl=GetTreeCtrl（）; m_TreeCtrl。DeleteAllItems();CreateTree(）；3、4为CStudentCheckView添加一个void类型的成员函数SetCtrlStyle（HWNDhWnd,DWORDdwNewStyle）//设置列表控件不同的显示方式并添加下列初始代码： LONGlStyle;lStyle=GetWindowLong（hWnd,GWL_STYLE)；//获取当前窗口stylelStyle&=～LVS_TYPEMASK；//清除显示方式位lStyle｜=dwNewStyle；//设置styleSetWindowLong(hWnd,GWL_STYLE,lStyle）；//设置style4、1在WorkSpace中进入ClassView视图，为listView类添加一个void型的成员函数Onprint（CStudentInfo＊dlg）,用来添加学生信息。并添加下列初始代码： CList