Расчёт монолитного железобетонного подземного сооружения

Содержание

Содержание

Часть 1 Расчёт монолитного железобетонного подземного сооружения

1 Оценка инженерно-геологических и гидрологических условий 

строительной площадки. Определение свойств грунтов

1.1 Определение номенклатурных показателей грунтов

1.1.1 Определение физико–механических свойств I слоя грунтов

1.1.2 Определение физико–механических свойств II слоя грунта

1.1.3 Определение физико–механических свойств III слоя грунта

1.2. Построение геологического разреза по створу скважин и 

эпюры условных расчетных давлений , МПа

2 Определение предварительных размеров подземных сооружений

3 Размещения сооружений в грунтовых условиях

4. Определение горизонтальных и вертикальных  давлений

А. Давление от постоянных нагрузок

Б. Давление от временных нагрузок

В. Боковое давление от постоянных нагрузок грунта... 17                                                                                                

5 Расчетные схемы подземных сооружений

I Вариант нагружения....20    

II Вариант нагружения...21   

III Вариант нагружения......22 

6 Определение усилий в подземных сооружениях и построение эпюр 

усилий по вариантам

6.1 Определение усилий в подземных сооружених по вариантам

6.2 Построение эрюр усилий отдельных элементов сооружения по 

вариантам

7 Расчёт конструкций монолитных подземных сооружений

А. Верхнее строение монолитного подземного сооружения. 

Проверка перекрытия

Б. Нижнее строение монолитного подземного сооружения. 

Проверка днища

В. Боковое строение монолитного подземного сооружения. 

Проверка стен

8 Расчёт осадки прямоугольного подземного сооружения методом

послойногосуммирования

9 Расчет сооружения на сплывание

Часть 2 Расчёт сборного железобетонного подземного сооружения

1 Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки 

и определение свойств грунтов

2 Определение схемы расположения сборно-железобетонных 

подземных сооружений

3 Действующие нагрузки на сооружения

3.1 Давление на перекрытие от постоянных нагрузок

3.2 Вертикальное расчетное давление от временной нагрузки 

на перекрытие

3.3 Боковое давление на сооружение

4 Расчет ребристых панелей перекрытия

4.1 Расчет панели по ширине сооружения

4.2 Проверка наклонного сечения ребра панели перекрытия 

на поперечную силу

4.3 Армирование торцевого ребра

4.4 Геометрические характеристики ребристой панели перекрытия

4.5 Определение потери напряжений при натяжении арматуры

4.6 Расчет ребристой панели перекрытия в стадии изготовления

4.7 Расчет ребристой панели по образованию трещин при 

изготовлении

4.8 Расчет ширины раскрытия трещины в стадии эксплуатации

5 Расчет днища и стены сборного подземного сооружения

5.1 Расчет днища и стены сборного подземного сооружения по 

I варианту нагружения

5.2 Расчет днища и стены сборного подземного сооружения по 

II варианту нагружения

5.3 Расчет днища сборного сооружения по армированию

5.4 Расчет днища на внецентровое сжатие

5.5 Расчет боковых стенок

Список литературы

Часть 1 Расчет монолитного железобетонного подземного сооружения

1 Оценка инженерно-геологических и гидрологических условий строительной площадки. Определение свойств грунтов

Определение номенклатурных показателей грунтов

В соответствии данных испытаний, взятых образцов  из пробуренных скважин (табл. 1.1), определяем номенклатурные показатели грунтов на строительной площадке.

Построение геологического разреза по створу скважин               и эпюры условных расчетных давлений ,МПа

Принимаем условно две скважины (крайние) на строительной площадке и определяем глубину геологических слоев и гидрологических условий с нанесением всех показателей слоев.(рис.1.2)

Определение предварительных размеров подземных сооружений

Для расчета и проектирования любых инженерных сооружений необходимо задавать предварительные размеры, а затем производить расчет и уточнять принятые размеры.

Принимаем размеры поперечных сечений подземных сооружений прямоугольной формы В=5м, H=4м – внутрение. На поверхности подземного сооружения планируются автодороги. Автодороги по отношению к подземным сооружениям могут размещаться симметрично совпадающим осям, могут быть немного сдвинуты в сторону и могут располагаться на расстоянии от подземного сооружения.

Принимаем: толщину верхней плиты =0,4 м;

Толщина нижней плиты =0,4 м;

Толщина стенки =0,3 м.

Для строительства подземных сооружений принимаем бетон В30, арматуру Ат4с, А-3, Вр1, хомуты и крючки из стали А-1. Сооружения проектируются монолитными и сборно–монолитными железобетонными конструкциями.

   Сначала рассмотрим расчет и проектирования монолитных подземных сооружений.(Рис 2.1)

Размещения сооружений в грунтовых условиях

Согласно оценке инженерно-геологических условий строительной площадки I слой является суглинком и обладает малым условным сопротивлением ,  кроме того ниже отметки –5м от уровня поверхности грунт находится в водонасыщенном состоянии и не может быть использован для оснований сооружений. Поэтому опускаем сооружение ниже,  во второй слой. Нижнюю отметку сооружения принимаем –11,4 м от поверхности земли, т.е. от отметки поверхности автодороги, тогда отметка низа перекрытия сооружения будет –7,0 м, а верха перекрытия –6,6 м, ось перекрытия –6,8 м.

Отметка низа перекрытий сооружений –7,0 м совпадает с отметкой низа I слоя. Таким образом, подземное сооружение располагается во II слое и  на перекрытие действуют постоянные нагрузки от грунта I слоя до уровня УГВ и ниже уровня УГВ, от собственного веса конструкции автодороги и временной нагрузки передвижки транспорта (рис 3.1).

С целью обеспечения долговечности сооружений над перекрытием принимаем защитный и гидроизоляционный слой толщиной = 5см из цементнопесчаного раствора с объемным весом = 18 кН/м3. Асфальтобетонная дорога выполняется из асфальтобетона с объемным весом  = 20 кН/м3, толщиной = 60см.

5 Расчетные схемы подземных сооружений

Расчетные схемы подземных сооружений выполним по трем  вариантам нагружения:   

 По I варианту нагружения: симметрично действует временная нагрузка от дороги и постоянные нагрузки  от  дороги и постоянные нагрузки от вышележащих грунтов, а также собственного веса сооружений и воды от  УГВ

6 Определение усилий в подземных

сооружениях и построение эпюр усилий по вариантам.

6.1 Определение усилий в подземных сооружениях по вариантам

Монолитные подземные сооружения в виде прямоугольников в поперечном сечении являются замкнутой рамой и относятся к статически неопределимым системам. Для решения данной задачи используем характеристики элементов сооружений по гибкостям и полностью сооружений.

Решение подобных задач выполняется и  другими способами, такими как разрезание отдельных элементов сооружений и приложение неизвестных усилий.

Производим расчет в виде мысленно–разрезанных элементов и, используя гибкосные параметры, вычислим моменты в указанных точках и посередине сооружений.

Вычислим моменты. Обозначим: в соответственных точках ( - по середине пролета).

Часть 2 Расчет сборного железобетонного подземного сооружения

Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки и определение свойств грунтов

Данные инженерно-геологических условий строительной площадки, номенклатурных и физико-механических показателей слоев грунта принимаем такими же, как приведены и для монолитно-железобетонного сооружения. В таких условиях геологический разрез, характеристика грунтов и эпюры условно-расчетных сопротивлений слоев грунта остаются такими же.

Определение схемы расположения 

сборно-железобетонного подземного сооружения

Подземные сооружения располагаем на более прочном грунте II слоя. Возведение сооружения выполняем открытым способом, обратную засыпку пазух сооружения выполняем тугопластичной глиной и пылеватым песком средней пористости.

Временные нагрузки от автотранспорта НК80, постоянные нагрузки от грунта и от автодороги такие же, как для монолитного сооружения.

Для расчета сборных подземных сооружений принимаем расчетную схему (рис. 2.1) из отдельных элементов конструкций, т. е. плиты перекрытия из ребристой панели, стены из отдельных элементов и днища в виде плиты. На месте эти элементы соединяем между собой. При сборке выпуски арматуры в элементах соединяем сваркой и замоноличиваем бетоном.

Мой курсач.dwg

Расчет монолитного и сборного железобетонного подземного сооружения
суглинок полутвердый
песок грубозернистый
песок средней крупности
маловлажный γs=26.9кНм³
Схема расположения сборного подземного сооружения
γ =20.0кНм³ γ =19.0кНм³
Схема расположения монолитного подземного сооружения
Эпюры для I варианта нагружения
Расчетные схемы для I варианта нагружения
Суглинок полутвердый
Песок средней крупности
Песок грубозернистий
Осадка монолитного подземного сооружения
Армирование ребристой панели
Расчетные схемы нагружения панели перекрытия
Суммарные эпюры нагрузок для I варианта нагружения
Армирование монолитного подземного сооружения
Узел опирания ребристой панели перекрытия на стену сооружения