南昌大学土木系毕业设计计算书

南昌大学毕业设计结构计算书题目：南昌教育局机关办公楼 院（系） 建筑工程 专 业 土木工程 班 级 091 姓 名 刘强 学 号 6002109018 导 师 熊进刚 2012 年 3 月 7 日目录第 1 章 设计资料 4第 2 章 结构选型与置 7第 3 章 结构计算 73.1 荷载计算 93.3.1 恒荷载标准值算 . 93.3.2 活载标准值计算 113.3.3 风荷载计算 153.3.4 重力代表计算 17第 4 章 内力计算 . 74.1 侧移刚度 D . 174.2 恒载作用下的内力计算 . 184.3 楼面活荷载作用下的内力计算 . 184.4 风荷载作用下的内力计算 184.5 地震作用下的内力计算 . 23第 5 章 内力组合 . 75.1 非抗震与抗震合 . 17第 6 章 框架配筋计算 . 18第 7 章 雨棚计算 18第 8 章 板计算 18第 9 章 楼梯计算 . 18第一章设计资料1.设计标高：室内设计标高 0.00，室内外高差 450.2.墙身做法：墙身为普通机制砖填充墙，用 M5 混合砂浆砌筑。内粉刷为混合砂浆底。纸筋灰面，厚 20 ， “803”内墙涂料两度。外粉刷 1： 3 水泥砂浆底，厚 20 ，陶瓷锦砖贴面。3.楼面做法：楼板顶面为 20 厚水泥砂浆找平层， 5 厚 1:2 水泥砂浆加“108”胶水着色粉面层，楼板底面为 15 厚纸筋面石灰抹底，涂料两度。4.屋面做法：现浇楼板上铺膨胀珍珠珍珠岩保温层（天沟处 100,2% 自两侧天沟向中间找坡）。 1:2 水泥砂浆找平层厚 20 ，二毡三油防水层，撒绿豆沙保护。5.门窗做法：采用木门、钢窗。6.地质资料：场地类别为二类，地下水位： -5m，无侵蚀性。7.基本风压 :0.45KN/,C 类。8.活荷载：屋面活荷载 2.0KN/ ，走廊楼面活荷载 2.5KN/ ，办公室活荷载2.0KN/ 。9.抗震设防烈度：按 7 度考虑。第二章、结构选型1.结构布置及结构计算简图的确定边梁（ AB、 DC 跨）：取 h=500mm， b=250mm中跨梁（ BC 跨）：同边跨，取 h=400mm， b=200mm边柱及中柱联系梁，取 b h=250mm 500mm；柱截面为 b h=400mm 400mm，现浇楼板厚 100mm。第三章、结构计算1.恒载计算（ 1） 屋面框架梁线荷载标准值20 厚 1： 2 水泥砂浆找平层 0.0220=0.4mKN毡三油防水层 0.35 2mKN100140 厚（ 2%找坡）膨胀珍珠岩 (0.1+0.14)27=0.842100 现浇钢筋混凝土板 0.125=2.5 215 筋石灰抹底 0.01516=0.24 mKN屋面荷载合计 4.33 2边跨（ AB、 CD)框架梁自重 0.250.525=3.13mKN梁侧粉刷 2(0.5-0.1)0.0217=0.27 mKN总重： 3.4中跨（ BC 跨）跨架梁自重 0.20.425=2 梁侧粉刷 2(0.4-0.1)0.0217=0.2 mKN总重： 2.2 mKN因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为：(注：这里下标 4 表示第 4 层即顶层框架梁） mKNgCDAB39.14142.83.105.44 CDAB9.32gKN（ 2） 楼面框架梁线荷载标准值25 厚水泥砂浆面层 0.02520=0.5 mKN100 厚现浇钢筋混凝土楼板 0.125=2.515 厚纸筋石灰抹地 0.01516=0.24楼面恒荷载 3.24mKN边跨框架梁及梁侧粉刷 3.4 mKN边跨填充墙自重 0.24（ 3.6-0.5） 19=14.14KN墙面粉刷 (3.6-0.5)0.02217=2.11m中跨框架梁及梁侧粉刷 2.2mKN因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为 64.192.431CDABgmKN2.KN.85.CDAB1374.32g(3)屋面框架节点的集中荷载标准值边柱连系梁自重 0.250.51.525+0.250.4125=6.69KN粉刷 KN61.0721.042.175.2).05(2. 1.1m 高女儿墙自重 54.295粉刷 87连系梁传来的屋面自重 KN04.73.25.0.503.421 边跨次梁传来屋面自重给连系梁，再传给边柱 =35.54KN358.41039.2）（顶层边节点的集中荷载 KNGDA7.4中柱连系梁自重 KN69.粉刷 10次梁传来的自重和屋面自重给连系梁，再传给中柱 7.4顶层中节点集中荷载 KNGCB69.2(4)楼面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重 6.69KN粉刷 0.61KN墙体自重 KN57.31925.81).063(24.0粉刷 4钢窗自重 0.框架柱自重 1256340粉刷 KN8.7.8.次梁自重传给连系梁，再传给边柱 3.65KN次梁传来的楼面自重给连系梁，再传给边柱 10.13KN连系梁传来的楼面自重 KN7.1324.5.1024.3512中间层节点集中荷载 GDA.0中柱连系梁自重 6.69KN粉刷 0.61KN墙自重 KN89.501).63(.240粉刷 70.框架柱自重 14.4KN扣除门洞重加上门重 KN58.102.70.1924.1 连系梁传来楼面自重 29.4.35.50 次梁传来荷载 11.24KN中间层节点集中荷载为 KNGCB21.0（ 5） 恒载作用下的结构计算简图如下2.楼面活荷载计算 mKNPCDAB5.204p1.KNDA 5.1.4 PCB 9.82305.mKNDA20pBC.1.PDA5KNCB 37.912.35.0 楼面活荷载作用下的结构示意图3.风荷载计算风压标准值计算公式 0zsw因为结构高度 1.0，对于矩形截面z,35.1可 取mH；3.12.450.8.0.48.0 ）（）（ Ls由于全年主导风向：西北，故范 ；可 查 建 筑 结 构 荷 载 规Z将风荷载换算成作用于框架各层节点上的集中荷载，计算过。20/45.mKN程如表所示。层次 zszz)(0mKN(2A)(KNPWk4 1.0 1.3 14.85 1.134 0.45 11.6 7.693 1.0 1.3 11.25 1.035 0.45 14.4 8.722 1.0 1.3 7.65 1.00 0.45 14.4 8.421 1.0 1.3 4.05 1.00 0.45 15.3 8.954.重力荷载代表值集中在各楼层标高处的重力荷载代表值包括：楼面或屋面自重的标高值 50%的 楼面活荷载和 50%屋面活荷载不计。墙重取上下各半层墙重的标准值之和。（ 1） 顶层重力荷载代表值均布恒载： KN9.124.526.9.083.125.039.2 柱节点恒载： GCBDA 58)07(3恒载： 124.99+185.52=310.51KN活载：屋面雪荷载 KN98.105.42.1补充：每根柱的重量 KN24.176.35)2(一层柱的重量 968417每层墙体的重量横墙 KN91.285.1240.35.20).63(4 横墙粉刷 4.376.4.)5.( 纵墙 KN821392.063纵墙粉刷 4.75.)(扣除门洞自重加门重 75.31)0.(扣除窗洞自重加窗重 KN80.281.一层墙体总重（包括门窗）228.9+34.14+218.88+32.64-31.75-38.80=444.01KN 顶层重力荷载代表值 KNG98.5726.85.01498.105.34 中间层重力荷载代表值均布恒载 KN79.265.2.137)25(1.80564.19 1柱节点恒载 GDCBA 4)0.恒载 265.79+423.42=689.21KN活载 KN12.35.025)3(.02 中间层的重力荷载代表值 GEK .740.1.698321第四章、内力计算1 侧移刚度结构计算简图如下图所示。根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为1.15m，室内外高差 0.45m。由此求得底层层高为 5.2m，各梁柱构件的线刚度经计算后列于结构计算简图。其中，求梁截面惯性矩时，考虑到现浇楼板的作用，取 ( 为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩） 。02IAB、CD 跨梁 )34312 (1075.8.5mEEi CC BC 跨梁 )34312 (.24.0i CC 上层各层柱 )34312 (107.6. mEEi CC 底层柱 )34312 (8.524.0i CC注：图中数字为线刚度，单位 3410mEC2.恒载作用下的内力计算恒载（竖向荷载）作用下的内力计算采用分层法。以中间层为例，说明分层法的计算工程，其他层（顶层、底层）及给出计算结果。由恒载作用下的结构计算简图取出中间层进行分析。二三层柱的线刚度取框架柱实际线刚度的 0.9 倍。图 a 中梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成，在求弯矩时，可根据图示荷载计算，也可以根据固端弯矩相等的原则，先将梯形分布荷载化为等效局部荷载图 b。等效均布荷载的计算公式如图 c。qBAMpl)2(31图 C 荷载的等效把梯形荷载化作等效均布荷载 3.05.1 mKNgABAB 50.261.8)3.021(64.9g)21(24314 边 m785.82414 KNC中 gABAB 56.1283.0).3021(39.g)1(2312321 边边边 5.8.5.8521321 C中中中由于梁柱偏心在节点处产生的弯矩：偏心距m10254e顶层 mKNeGMADA .80.91.84BCB 75中间层 eADA .3.3.5mKNGBCB 96109617图（ b）所示结构内力可用弯矩分配法计算并利用结构的对称性取二分之一结构计算。各杆的固端弯矩为：中间层 5.21-0.26-1241 lgMAB边边 m433KNC中中 .-.-2612461 lB中中顶层 61751212 gA边边 .293-.8-33 KNlMBC中中 m461261中中用分层法求得的弯矩图如下：顶层：把梯形荷载化作等效均布荷载 3.05.1 mKNgABAB 56.1283.0).3021(39.g)2( 323113 边 m8.KN中图（ b）所示结构内力可用弯矩分配法计算并利用结构的对称性取二分之一结构计算。各杆的固端弯矩为： m17.265.12312 KNlgMAB边边 938C中中 4261261 lB中中弯矩分配图如下图（注：柱的线刚度取框架柱实际线刚度的 0.9 倍 ).顶层弯矩分配图如上表框架在恒载作用下的内力图如下弯矩图（ ）mKN剪力图（ KN）轴力图（ KN）3.楼面活荷载作用下的内力计算活荷载作用下的内力计算也采用分层法，考虑到活荷载分布的不利组合。各层楼面活荷载布置只能如下图。把梯形荷载化作等效均布荷载 3.05.1 m24.)3.021(5)2(1 KNgAB 边 m8/8/ KN中因为梁柱中心不重合，所以边柱中柱会受到偏心荷载产生的弯矩 ePMAB 4.08.51 mKNC4.0屋面和底层采用相同的办法。弯矩图如下图：框架在活荷载作用下的内力图如下弯矩图（ ）mKN剪力图（ KN)轴力图（ KN)4.风荷载作用下的内力计算框架在风荷载作用下（以左向右吹）的内力用 D 值法进行计算，其步骤为：(1)计算各柱抗侧刚度 D 及总剪力在各柱间的剪力分配；(2)确定各柱反弯点高度系数 y；(3)求各柱杆端弯矩及梁端弯矩风荷载作用下的计算简图如下：计算过程如下图所示： ：求各柱杆端弯矩及梁端弯矩根据各柱分配到的剪力及反弯点位置 y