地下工程施工课件

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1、安徽建筑工业学院地 下 结 构 工 程主讲教师 ： 席培胜附建式地下结构第一节 概述 第二节 梁板式结构 第三节 装配式结构 第四节 口部结构 内容回第三章 附建式结构本章重点解决的问题n采用什么样的结构形式？n附建式结构与主楼间的基础连接处如何 处理？n如何考虑主楼的基础荷载对附建式结构 受力的影响？n 附建式人防工事在设计时，需要注意那 些事项？概念 附建式结构修筑于坚固的建筑物下的地下室结构优越性（1）节省建设用地，这对大城市区尤为重要；（2）便于平战结合；（3）人员和设备容易在战时迅速转入地下；（4）增强上层建筑的抗地震能力，在地震时防空地下室可作为避震室；第一节 概述（5）上层建筑对

2、战时核爆炸冲击波、光辐射、早期核辐射以及炮（炸）弹有一定的防护作用；防空地下室的造价比单建式的要低；（6）便于施工管理，采用新技术，保证工程质量，同时也便于维护。优先考虑建设的因素 （1）低洼地带需进行大量填土的建筑； （2）需要做深基础的建筑； （3）新建的高层建筑； （4）人口密集、空地缺少的平原地区建筑。 结构的型式选择考虑的因素 （1）战时防护能力的要求； （2）上面地面建筑的类型； （3）地质及水文地质条件； （4）平时与战时使用的要求； （5）建筑材料及供应情况； （6）施工条件 附建式结构的型式n梁板结构n板柱结构n箱形结构n壳体、折板结构等nnext结构的型式 （1）梁板结构

3、中小型建筑结构的型式 （2）板柱结构 与上部结构适应结构的型式 （3）箱型结构 高等级 高层 沉井、地下连续墙箱形基础结构的型式 （4）其他结构 单层、大跨度 结构占高大 观感差结构的构造要求n（1）建筑材料n（2）结构的最小厚度n（3）保护层的最小厚度n（4）变形缝的设置n（5）圈梁的设置n（6）构件相接处的锚固n（7）其它构造要求现浇混凝土，C15 预制混凝土，C20（1）建筑材料（2）结构的最小厚度结结 构构 类类 型型部部 位位 材材 料（料（mmmm）钢筋混凝土钢筋混凝土混凝土混凝土砖砌体砖砌体料石砌体料石砌体梁板梁板 壳体壳体 结构结构平板、壳平板、壳 承重外墙承重外墙 承重内墙承

4、重内墙 非承重隔墙非承重隔墙 200 200 200200 200490 370 240300 300 300拱拱 形形 结结 构构拱拱 承重外墙承重外墙 承重内墙承重内墙 200 200 200200 200 200370 490 370300 300（3）保护层的最小厚度结构类型部位内层（）外层（）现浇 预制20 1530 20q变形缝的设置要求q地下室沉降缝的设置原则上应服从地面建筑的要 求；q地震区设有局部地下室的建筑物，应设置沉降缝 ，q当地面建筑设置防震缝时，其防空地下室可不设 置防震缝。q当地下室的室外出入口与主体结构的连接处，应 设置沉降缝，以防止产生不均匀沉降时断裂。（4 4

5、）变形缝的设置）变形缝的设置upq当防空地下室设置沉降缝时，其上部地面建筑也 要在其对应的位置设置沉降缝。q防空地下室的一个防护单元内，不允许设置沉降 缝、伸缩缝q伸缩缝和沉降缝、变形缝的间距在30m左右。（4 4）变形缝的设置）变形缝的设置upq当防空地下室的顶盖采用迭合板、装配整体式平板或拱形结构时，应沿着内墙与外墙的顶部设置圈梁一道。圈梁的高度不小于180mm，宽度与墙的厚度相同，在圈梁内上下各配三根直径为12mm的钢筋，箍筋直径不小于6mm，间距不大于300mm，圈梁应设置在同一个水平面上，并且要相互连通，不得断开，如圈梁兼作过梁时，应对这一部分圈梁另行验算。q当防空地下室顶盖采用现浇

6、钢筋混凝土结构时，除沿外墙顶部的同一水平布按上述要求设置圈梁时，还可在内隔墙上间隔设置圈梁，其间距不宜大于12m。（5）圈梁的设置q钢筋混凝土顶板与内、外墙的相接处，应设置锚固钢筋，一 般钢筋直径8mm、间距200mm，伸入圈梁内的锚固长度不应小于 240mm，伸入砖墙内的锚固长度，不应小于450mm。q砖墙转角处及内外墙的交接处，除应同时咬搓砌筑外，还应 沿墙高设置拉结筋，拉结筋每边伸入墙身10m，其数量当墙厚 为490mm时，可取每10皮砖设置四根直径为6mm的钢筋。（6）构件相接处的锚固q对于双向配筋的钢筋混凝土顶板、底板或墙板，均应设置 呈梅花形排列的联系筋或拉结筋，间距为500mm。

7、顶板或 底板的联系筋直径不小于8mm；墙板的垃结筋直径不小于 6mm。q钢筋混凝土受弯构件的受拉钢筋配筋率，一般控制在0.15 1.5%的范围内。（7）其它构造要求1 顶板设计2 侧墙设计3 基础设计4 承重内墙（柱）设计第二节 梁板式结构1 顶板设计荷载计算简图内力计算截面设计back（1）爆炸冲击波超压所产生的动载 q考虑上部地面建筑对冲击波有一定的削 弱作用； q不考虑上部地面建筑的作用。 设计中常将冲击波动载变为相应的等效静 载 （2）顶板以上的静荷载 设备夹层、房屋底层地坪和覆土层重以 及战时不迁动的固定设备等。不包括人 重和倒塌的上层建筑碎块的重量。 （3）顶板自重 根据初步选定的

8、断面尺寸及采用的材料估 算。 1 顶板设计-荷载影响因素荷载的形式、位置和数量；板的跨数、各跨的跨度尺寸；板的支承条件等。在选择计算简图时，应力求计算简便，而又与实际结构受力情况尽可能 符合。单向板梁板结构 l2/l12，沿板的短边l1方向产生弯矩 双向板梁板结构 l2/l12，板在两个方向均产生弯矩1 顶板设计-计算简图多列双向板情况的顶板的两种简化计算（1）各跨跨度相等或相近时，把顶板分为每一块单独的单跨双向板计算（2）根据比值将作用在每块双向板上的荷载近似地分配到两个方向上，而后再按互 相垂直的两个单向连续板计算。 1 顶板设计-计算简图back（三）内力计算-单向连续板 l2/l12，

9、双向板的荷载已经分配简化 （1）等跨情况（两跨相差小于20%） 1 顶板设计-内力计算截截 面面边边 跨跨 中中第一内支座第一内支座 中跨中中跨中 中间支座中间支座值值+1/11+1/11 1/141/14+1/16+1/16-1/16-1/16截截 面面边边 跨跨 中中第一内支座第一内支座 中跨中中跨中 中间支座中间支座值值0.420.420.580.580.500.500.500.50弯矩系数弯矩系数 剪力系数剪力系数q q均布荷载均布荷载 l l 计算跨度计算跨度（三）内力计算单向连续板 （2）不等跨情况先按弹性法求出内力图，再将各支座负弯矩减少30%，并相应增加跨中正弯矩，使每跨调整后

10、两端支座弯矩的平均值与跨中弯矩绝对值之和，不小于相应的简支梁跨中弯矩。如前者小于后者时，应将支座弯矩的调整值减少使不因支座负弯矩过小而造成跨中最大正弯矩的过分增加。最后，再根据调整后的支座弯矩计算剪力值。 1 顶板设计（2）内力计算多列双向板（P21）1 顶板设计q对于超静定钢筋混凝土梁、板和平面框架结构，同时发生 最大弯矩和最大剪力的截面，应验算斜截面抗剪强度。q受拉钢筋配筋率，不宜大于1.5%；对于受弯、大偏心受 压构件，当 1.5%时， 当 1.5时，仍取 1.5q连续梁的支座，以及框架和刚架的节点，当验算抗剪强度 时，混凝土轴心抗压动力强度应乘以折减系0.8，且箍筋配 筋率不小于0.1

11、5%。构件跨中受拉钢筋1的和支座受拉钢 筋的2 （当两端支座配筋不等时取平均值），二者之和应 满足 （四） 顶板设计-截面设计（一）荷载q压缩波形成的水平方向动载，可通过计算将动载转变为等 效静载 。q顶板传来的动荷载与静荷载，可由前述顶板荷载计算结果 根据顶板受力情况所求出的反力来确定。 q上部地面建筑自重，与作用在顶板上的冲击波动载类似， q侧墙自重 根据初步假设的墙体确定。 q土壤侧压力及水压力 2 侧墙设计（二）计算简图q侧墙上承受的水平方向荷载，简化时一般取为均布荷载。q根据两个方向上长度比值的不同，墙板可能是单向板或双 向板。 2 侧墙设计（三）内力计算q对于由砖砌体及素混凝土构筑

12、的侧墙，计算内力时按弹性 工作阶段考虑；q当等跨情况时，可利用建筑结构静力计算手册直接求 出内力。q对于钢筋混凝土构筑的侧墙，按弹塑性工作阶段考虑， 2 侧墙设计（四）截面设计q 在偏心受压砌体的截面设计中，当考虑核爆炸动载与静荷 载同时作用时，荷载偏心距e0不宜大于0.95y， q当e0 0.95y时，可仍由抗压强度控制进行截面选择。 2 侧墙设计back3 基础设计（一）条形基础 （二）整体基础q对于受动载较小的大量性防空地下室条形基础，可不考虑 核爆炸动载作用下的荷载组合，而只按上部地面建筑平时 正常使用条件下的荷载组合进行设计； q对于受动载较大的条形基础以及各种单独柱基，则应考虑 其

13、动、静荷载的组合。 q当考虑核爆炸动载作用时，对于条形基础以及单独柱基的 天然地基，应进行承载能力验算，地基的允许承载能力， 可以适当提高， （一）条形基础back（二）整体基础q对于防护等级不高的大量防空地下室荷载组合 （1）底板核爆炸动载，常化为等效静载； （2）上部地面建筑自重的一半。 （3）顶板传来的静载。 （4）墙重。由于底板自重与底压抵消，故不应计入。q防护等级更高的防空地下室底板的荷载组合有（1）底板核爆炸动载，如果是条形基础或单独柱基，则 为墙（柱）传来的核爆炸动载，亦化为等效静载。 （2）顶板传来的静载。 （3）墙重。 不包括上部地面建筑自重。 3 基础设计（二）整体基础q在

14、确定了底板压力之后，应根据战时与平时两个组合情况 的比较，取其中较大的作为设计的依据。 q底板的计算简图，拆开为单向或双向连续板；也可与侧墙 一起构成整体框架。对于有防水要求的底板，应按弹性工 作阶段计算，不考虑塑性变形引起的内力重分布。 q当防空地下室考虑核爆炸冲击波瞬时动载作用时，可不验 算基础的沉降和地下室的倾覆。 q对于整体基础下的天然地基，在核爆炸冲击波动载作用下 ，可不必验算其承载能力。 3 基础设计4 承重内墙（柱）设计n（一）受力特点n（二）承重内墙门洞的计算backq上部地面建筑的部分自重 q顶板传来的动荷载，一般化为等效静载。 q顶板传来的静荷载。 q地下室内墙（柱）的自重

15、。 除防护隔墙外，一般内墙（柱）不承受侧向水平荷载。当顶 板按弹塑工作阶段计算时，为保证墙（柱）不先顶板先破 坏，在计算顶板传给墙（柱）的等效静载时，应将顶板支 反力乘以1.25的系数。而按弹性工作阶段计算时，可直接 取支反力 确定荷载后则进行内力计算和截面选择 （一）受力特点（1）将墙板视为一个整体简支梁， （二）承重内墙门洞的计算（2）将上下横梁分别视为承受局部荷载的两端固定梁 （3）将两组内力迭加 上梁 下梁 1 设计原则（一）结构类型的选择q全装配式结构在全装配式结构中，顶板、柱、墙板以及基础等 都采用工厂生产的装配式构件，其中梁、板本身 的连续性及梁与柱之间的刚性联接，是通过预留 钢

16、筋的连接以及在接头中增设钢筋和现浇少量混 凝土来实现。第三节 装配式结构q预制-现浇式结构在定型构件（预制板）上再浇一层混凝土，这样 就增加了顶板的工作高度，也就相应地提高了顶 板的承载能力。当认为预制和现浇两部分混凝土 共同工作时，受力钢筋是根据整个截面的工作条 件来确定的。此外，还可以在预制构件之间留出 一定的间隔，并在其中放置附加的纵向钢筋和横 向钢筋，然后浇上混凝土以保证其连续性。 第三节 装配式结构1 设计原则（一）结构类型的选择q迭合构件预制-现浇迭合式构件，在达不到截面需要高度的 预制构件上，预留钢筋，然后再在其上现浇一层 混凝土，使之达到截面计算高度。第三节 装配式结构1 设计原则q预制-现浇工结构的主要特点 （1）部分构件在工厂生产，能保证质量，并用机械装配 施工，速度快；现浇混凝土时，用预制构件做模板，