济大土木工程毕业设计计算书查重版讲述.docx
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济大土木工程毕业设计计算书查重版讲述
1工程概况
1.1建筑情况介绍：
1.2柱网布置
本办公楼所采用的柱网形式是柱距为4.2m的內廊式小柱网，边跨为6.6m，中间跨为2.4m，柱网布置形式如图1.1所示：
图1.1结构柱网布置图
1.3.梁柱截面尺寸的确定：
（1）框架横梁：
边跨：
h1=（1/18~1/8）l=（1/18~1/8）×6600=367~825mm
初步取：
h1=600mm
b1=（1/2~1/3）h=（1/2~1/3）×600=200~300mm
初步取：
b1=300mm
对于中跨：
考虑到施工方便和安全，取中跨梁的截面尺寸与边跨的尺寸相同，即取h1=600mm，b1=300mm
（2）连系梁：
h2=（1/18~1/8）×4200=233~525mm取h2=500mm
b2=（1/2~1/3）×500=167~250mm取b2=250mm
h3=（1/18~1/8）×7200=400~900mm取h3=500mm
b3=（1/2~1/3）h=167~250mm取b3=250mm
（3）柱截面尺寸：
边柱：
中柱：
取框架柱的截面为正方形截面，那么边柱和中柱的截面高度分别为700mm和350mm，根据上面的计算结果，再综合考虑其它各方面的因素，本设计中柱截面尺寸取值为：
400mm×400mm。
2结构计算简图的确定以及横向框架侧移刚度的计算
2.1确定结构的计算简图
AB、CD跨梁i1=1.5EI/h=1.5×3.15/12×107×0.63×0.3/6.6=3.87×104KN·M
BC跨梁i2=2.0EI/h=2.0×3.15/12×107×0.63×0.3/2.4=14.18×105KN·M
上部各层柱i3=EI/h=3.15/12×107×0.43×0.4/3.0=2.24×104KN·M
底层柱i4=EI/h=3.15/12×107×0.43×0.4/4.5=1.49×104KN·M
令底层柱的刚度为1.0，即i4’=1.0则其它各梁柱的相对线刚度为：
i1’=（3.87×104）/（1.49×104）=2.60
i2‘=（14.18×105）/（1.49×104）=9.52
i3’=（2.24×104）/（1.49×104）=1.50
图2.1结构计算简图
（注：
图中的数字代表梁柱的相对线刚度）
2.2计算柱的侧移刚度
柱的侧移刚度D计算公式：
其中
为柱侧移刚度修正系数，
为梁柱线刚度比，不同情况下，
、
取值不同。
对于一般层：
对于底层：
表2.1横向框架柱侧移刚度D计算表
层次
层高
（m）
柱
N/mm
2-5
3.0
边柱
1.73
0.46
13739
75264
中柱
8.08
0.80
23893
1
4.5
边柱
2.6
0.67
5916
27548
中柱
12.12
0.89
7858
3荷载计算
3.1恒荷载计算：
（1）屋面荷载标准值
40mm厚的细石混凝土保护层22×0.04＝0.88kN/m2
SBS改性沥青防水卷材0.4kN/m2
20mm厚1：
3的水泥砂浆找平层20×0.02＝0.4kN/m2
100mm厚1:
8的水泥陶粒找坡层0.1×14=1.4kN/m2
100厚的钢筋混凝土板25×0.10=2.5kN/m2
20mm厚的水泥砂浆找平层20×0.02＝0.4kN/m2
10mm厚的板底抹灰0.170kN/m2
吊顶0.12kN/m2
合计5.87kN/m2
（2）楼面恒荷载标准值
水磨石地面0.65kN/m2
100mm厚的钢筋混凝土板25×0.10=2.5kN/m2
10mm厚的板底抹灰0.17kN/m2
吊顶0.12kN/m2
合计3.44kN/m2
（3）外墙面
8mm厚面砖素水泥浆擦缝0.008*55=0.44kN/m2
4mm厚水泥胶结合层1kN/m2
15mm厚的1:
3水泥砂浆0.015*20=0.3kN/m2
合计1.74kN/m2
（4）内墙面
5mm厚的纸筋灰批面0.005*16=0.08kN/m2
15mm厚的水泥石灰砂浆打底0.015*17=0.255kN/m2
4mm厚的水泥胶结合层0.5kN/m2
15mm厚的1:
3水泥砂浆0.015*20=0.3kN/m2
合计1.135kN/m2
（5）屋面框架梁线标准值计算
GAgGBg’GCgGD
g边g中g边
图3.1各层梁上作用的荷载
屋面恒荷载总计为：
5.87kN/m2
屋面框架梁的自重：
边跨=中跨梁=0.3×（0.6-0.1）×25=3.75KN/m
粉刷重：
边跨=中跨梁=0.02
[（0.6-0.10）
2+0.3]
17=0.442kN/m
顶层框架梁线荷载:
边跨梁=中跨梁：
g5边=g5中=3.75+0.442=4.2KN/m
屋面板传给框架梁的均布线荷载为：
边跨：
g5=5.87×4.2=24.65KN/m
中跨：
g5’=5.87×3.0=17.61KN/m
（6）楼面框架梁线标准值计算
楼面恒载总计为：
3.44kN/m2
楼面框架梁自重：
边跨梁=中跨梁：
=0.3×（0.6-0.1）×25=3.75KN/m
粉刷重：
边跨梁=中跨梁=0.02
[（0.6-0.10）
2+0.3]
17=0.442kN/m
横向填充墙自重：
边跨梁：
0.24×（6.6-0.8）×8+2×0.02×（6.6-0.8）×20=13.46kN/m
中跨梁：
0
中间层框架梁的线荷载为:
边跨梁：
g边=3.75+0.442+13.46=17.65KN/m
中跨梁：
g中=3.75+0.442=4.2KN/m
屋面板传给框架梁的均布线荷载为：
边跨：
g=3.44×4.2=14.45KN/m
中跨：
g’=3.44×3.0=10.32KN/m
（7）屋面框架节点集中荷载标准值：
边柱次梁自重：
（0.4-0.1）×0.25×4.2×25=10.5KN
粉刷自重：
0.02×[（0.5-0.1）×2+0.25]×4.2×17=1.50KN
屋面自重：
5.87×1/2×4.2×5/8×4.2=32.36KN
女儿墙自重：
0.24×1.0×4.2×8=8.06KN
女儿墙粉刷自重：
0.02×1.0×2×4.2×17=2.86KN
则顶层边节点集中荷载为：
G5A=G5D=55.28KN
中柱次梁自重:
10.5KN
粉刷重:
1.50KN
次梁传来屋面的自重：
5.87×0.5×4.2×5/8+5.87×0.5×3×0.815×4.2=37.84KN
则顶层中间节点集中荷载为：
G5B=G5C=49.84KN
（8）楼面框架节点集中荷载标准值：
边柱次梁的自重10.5KN
粉刷自重：
1.50KN
框架柱的自重：
0.4×0.4×3.0×25=12.0KN
粉刷自重：
0.02×4×0.4×3.0×17=1.63KN
次梁传来楼面自重1/2×4.2×5/8×4.2×3.44=18.96KN
墙体的自重：
0.24×0.9×3.0×8+0.24×1.8×（3.0-0.1）×8.0=15.21KN
粉刷重：
4.2×（3.0-0.1）×（3.5×0.03+0.021×24+0.02×24）=13.26KN
则中间层边跨节点集中荷载为：
GA=GD=73.06KN
中柱次梁自重:
10.5KN
粉刷自重:
1.50KN
框架柱自重:
0.4×0.4×3.0×25=12.0KN
粉刷重：
1.63KN
内纵墙自重:
0.24×[（4.2-0.4）×（3.0-0.1）]×8+2.4×1.0×0.2=21.64KN
内纵墙装修重:
2×[（4.2-0.4）×（3.0-0.1）]×0.02×20=8.82KN
中间层中节点集中荷载GB=GC=56.09KN
恒荷载作用下的计算简图如下图所示：
图3.2恒荷载计算简图
3.2活荷载计算：
不上人屋面均布活荷载标准值0.5kN/m2
楼面活荷载标准值为2.0kN/m2
走廊活荷载标准值为2.5kN/m2
屋面雪荷载标准值为Sk=μr
s0=1.0
0.35=0.35kN/m2
（在上式中：
μr为屋面积雪分布系数，取μr＝1.0）
在活荷载作用下，各层框架梁上的荷载分布形式如下图所示：
P1
P2
P2
P1
图3.3各层梁上作用的活载
顶层的活荷载标准值：
边跨q5=0.5×4.2=2.1kN/m
中跨q5‘=0.5×2.4=1.2kN/m
1-4层活荷载标准值：
边跨q2=2.0×4.2=8.4kN/m
中跨q2’=2.5×2.4=6.0kN/m
边节点：
P5A=P5D=0.5×0.5×4.2×5/8×4.2=2.76KN
中间节点：
P5B=P5C=（0.5×4.2×5/8+0.5×3×0.815）×4.2×0.5=5.32KN
楼面（1-4层）节点集中荷载标准值：
边节点：
PA=PD=0.5×2.0×4.2×5/8×4.2=11.03KN
中间节点：
PB=PC=0.5×4.2×5/8×4.2×2+0.5×3×0.815×4.2×2.5=23.86KN
活荷载作用下的计算简图如下图所示：
图3.4活荷载计算简图
3.3.风荷载计算
3.3.1风荷载标准值
当计算主要承重结构时，垂直于建筑物表面的风荷载的标准值按照下式来计算：
将风荷载换算为作用于框架每层节点上的集中荷载，计算结果如下表：
表3.1风荷载计算
层次
β
μs
Z（m）
5
1.0
1.3
16.05
1.16
0.35
10.5
5.54
4
1.0
1.3
13.05
1.09
0.35
12.6
6.25
3
1.0
1.3
10.05
1
0.35
12.6
5.73
2
1.0
1.3
7.05
1
0.35
12.6
5.73
1
1.0
1.3
4.05
1
0.35
14.81
6.74
A1=4.2×（4.05/2+3.0/2）=14.81m2;A2=A3=A4=4.2×3.0=12.6m2;
A5=4.2×（1.0+3.0/2）=10.5m2
图3.5等效节点集中风荷载计算简图（kN）
3.3.2风荷载作用下的水平位移验算
用D值法来验算水平位移，先根据水平荷载来计算层间剪力，再依据各层间的侧移刚度，计算出各层的相对侧移。
计算过程以及所用的公式如下，计算结果列于下表中：
框架第
层的层间剪力
、层间位移
及结构顶点位移
分别按下列各式计算：
下表中计算出了各层框架的层间弹性位移角
表3.2风荷载作用下框架的层间剪力及侧移计算
层次
5
5.54
5.54
75264
0.07
1/4285
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