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1、 地下建筑结构课程设计地下建筑结构课程设计 浅埋式闭合框架结构设计 浅埋式闭合框架结构设计 指导教师： 班 级： 学生姓名： 设计时间： 太原理工大学矿业工程学院 地下工程系 地下建筑结构课程设计 浅埋式闭合框架结构设计任务书 浅埋式闭合框架结构设计任务书 太原理工大学矿业工程学院地下工程系 某一浅埋式地下通道，拟采用整体式钢筋混凝土闭合框架结构。要求确定框架梁（顶板） 、柱（墙） 、底板截面尺寸，计算框架内力，进行框架配筋，绘制结构内力及施工图。 一、设计目的一、设计目的 地下建筑结构课程设计是大学本科教育的一个重要教学环节，是全面检验和巩固地下建筑结构课程学习效果的一个有效方式。通过课程设
2、计，可以使学生进一步加深对所学地下建筑结构课程的理解和巩固；可以综合所学课程的相关知识解决实际问题；可以使学生得到工程实践的实际训练， 提高其应用能力及动手能力， 并为今后进行毕业设计打好基础。地下工程专业地下建筑结构课程设计的目的是： 了解地下结构设计的主要过程； 锻炼和提高地下建筑结构的计算、设计及构造处理、绘制施工图的能力； 加深对所学理论课程的理解和巩固； 培养正确、熟练运用设计规范、手册、各种标准图集及参考书的能力； 通过实际工程训练，初步建立地下结构设计、施工、经济全面协调统一的思想； 通过课程设计，进一步建立结构工程师的责任意识。 二、设计资料（在此注明学号 3 位尾数） 1、框
3、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，框架最不利荷载组合值最不利荷载组合值（已包括自重）见表 1 。框架几何尺寸见表 2，其中 h400 mm 。每位学生按学号的 3 位尾数学号的 3 位尾数，根据表 3 确定一组数据作为原始资料，按比例绘制图 1（使用 AutoCAD）并标明荷载值，然后进行设计。 2、材料： 地基的弹性压缩系数 k=4.0104 kNm3 , 弹性模量 E0 = 5000 kNm2 。 混凝土：C30，ft1.4 3 Nmm2 ，fc14.3 Nmm2 ，弹性模量 E= 3.0107 kNm2 。 钢 筋：受力筋采用 HRB335 或 HR
4、B400 级钢筋；其它钢筋采用 HPB235 级；HPB235级钢筋fyfy210 Nmm2 ， b0.614； HRB335 级钢筋fyfy300 Nmm2 ， b0.550；HRB400 级钢筋 fyfy360 Nmm2 ， b0.518 。纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度取为 40 mm。 其它关于截面及配筋的构造要求见地下建筑结构教材 P126132 。 1LGL7576图 1图 1 框架几何尺寸及荷载分布图 框 架 荷 载 表 编 号 表框架几何尺寸及荷载分布图 框 架 荷 载 表 编 号 表 表 1 荷 载 编 号 荷载 q1 (kN/m2) 20 25 27 30 32 35
5、35 荷载 q2 (kN/m2) 30 27 25 22 20 20 18 框 架 几 何 尺 寸 表 编 号 表框 架 几 何 尺 寸 表 编 号 表 表 2 尺 寸 编 号 Lx Ly 4100 3000 4200 3300 4300 3600 4500 3100 4600 3200 4100 3500 4200 3400 4300 3300 4500 3000 4600 3100 2LGL7576设 计 资 料 组 合 编 号 表设 计 资 料 组 合 编 号 表 表 3 3荷载号 学号 尺寸序号 621 564 565 567 568 569 570 571 575 576 577 5
6、78 579 580 581 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 422 817 595 597 598 599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622 623 624 625 894 三、设计内容及要求 1确定框架梁（顶板） 、柱（墙） 、底板截面尺寸及荷载，绘制框架几何尺寸及荷载分布图。 2计算框架内力，绘制结构内力图。 3进行框架配筋计算。绘制结构施工图。 4提交结构计算书一份（包含插图
7、） 。要求：步骤清楚、计算正确、书写工整。 5绘制结构施工图一张 2 号图（要求提交电子版） 。内容包括： （1）框架几何尺寸及荷载分布图，框架弯矩、剪力、轴力图（比例自定） ； （2）框架横向配筋图（1:20） 、纵向配筋图（1:25） ；1:10 的节点详图及变形缝详图。 （3）编制钢筋明细表； （4）必要的施工说明。 要求真正做到施工图深度，交给工地即能付诸于施工。图面必须按“制图标准” 规定绘制，要求布图匀称、表达正确、线条清晰、图面整洁。 四、成绩考核及评定 四、成绩考核及评定 根据结构计算书、施工图、考勤三方面综合按五级分制评定成绩。 五、参考资料 五、参考资料 l建筑结构荷载规范
8、（GB50009-2001） 2混凝土结构设计规范（GB50010-2002） 3建筑结构制图标准（GB/T 501052001） 4地下建筑结构、混凝土结构设计相关教材、手册。 编制人： 刘国利 2011.5.12 LGL7576地下建筑结构课程设计指导书 地下建筑结构课程设计指导书 一、课程设计的基本思路 一、课程设计的基本思路 此课程设计必须是在学完地下建筑结构的基础上进行，在设计前必须根据设计任务书要求重读教材，复习钢筋混凝土基本原理 、 岩石力学等课程的相关内容。设计中要建立责任意识；掌握地下结构设计的主要过程，地下建筑结构的荷载取值、内力计算及构造处理方法；正确运用设计规范、手册、
9、各种标准图集及参考书；努力提高知识的综合运用能力，提高设计、绘制施工图的基本技能。 二、设计步骤及方法 二、设计步骤及方法 （一） 、收集、熟悉和分析原始资料（一） 、收集、熟悉和分析原始资料 首先熟悉设计任务书，明确设计内容、结构使用环境和使用要求，拟用的建筑材料、结构形式和几何尺寸，荷载取值及工程作法等。这些原始资料必须在整理归类后放在计算书的最前面。 （二） 、确定结构类型和尺寸（二） 、确定结构类型和尺寸 在熟悉原始资料的基础上，确定支护结构类型、结构形式、材料等级、施工方法。根据资料提供的围岩级别或土层性质初步确定衬砌结构尺寸。 （三） 、绘制设计标段的平面、剖面布置图及衬砌横断面图
10、（三） 、绘制设计标段的平面、剖面布置图及衬砌横断面图 （四） 、计算结构内力（四） 、计算结构内力 根据给定的围岩级别（或土层性质）及使用要求计算支护结构的荷载。确定结构计算简图，计算最不利内力及弹性抗力值；绘制衬砌结构内力图。 本次设计已经事先给出了衬砌结构的初步尺寸和荷载值，仅需计算内力及弹性抗力值并绘制衬砌结构内力图。步骤如下： 1、绘制框架及荷载分布图，确定、绘制计算简图及基本结构。 2、根据基本结构列出典型方程，求解多余未知力（或位移） 。 3、顶板、底板及侧墙各取 79 个截面，列表计算各截面内力。 4、绘制衬砌结构内力图。 （五） 、结构配筋计算（五） 、结构配筋计算 根据结构
11、所受的轴力和弯矩进行分析，按构件相应类型（轴心受力、偏心受力等）进1LGL75762行衬砌截面配筋和相关验算，若不满足要求则调整相关参数重新计算，直至满足要求。 本次设计需进行衬砌截面配筋和抗裂度验算。为节省时间，若不满足要求可不重新计算，但必须分析原因，说明调整参数及采取措施。必须分析原因，说明调整参数及采取措施。 （六） 、绘制衬砌结构施工图（六） 、绘制衬砌结构施工图 根据计算结果，按比例绘制衬砌结构施工图（包括 1:20 框架横向配筋图、1:25 纵向配筋图、1:10 的节点详图及变形缝详图） 。编制衬砌结构材料表（钢筋明细表：包括编号、形式、长度、重量等） ；编写图纸说明和设计说明书。 三、绘制施工图的补充说明 三、绘制施工图的补充说明 1、绘图时应设置好图层、线型、线宽及颜色，采用标准图框、图签。出图前必须进行图面布置，选择适当的比例（见设计任务书） ，以保证图面清晰、匀称、美观。一般应先放置规定比例的图形，再调整放置自定比例的图形。 2、截面、钢筋均应编号，图文必须对应，各类编号均不得重复。 3、施工图上应有必要的说明和附注：如混凝土强度、钢筋级别、保护层厚度以及其他施工中应注意的事项等。 4、引用相关教材、规范、手册应标清名称和来源。 编制人： 刘国利 2011.5.12 LGL7576
