土木工程毕业设计结构计算书.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流土木工程毕业设计结构计算书.精品文档.毕业设计论文之三 毕业设计（论文）计算书设计资料：1、场地：南昌地区,建筑控制线范围式66m36m，建筑控制高度为15m.2、地质条件：（自上而下土层分布） （1）、杂填土约0.5m， fk=80 kPa； （2）、粘土层约3.0m， fk=220 kPa； Il=0.5，（3）、中粗砂层约10m， fk=250 kPa；干作业成孔灌注桩桩端极限阻力标准值：qk=2000 kPa；桩侧极限阻力标准值可参照建筑桩基技术规范选用。（4）、岩层， fk=450 kPa；采用桩基时，桩端极限阻力标准值：qk=40

2、00 kPa；桩侧极限阻力标准值可参照建筑桩基技术规范选用3、地下水位见于地表以下8m处。4、结构类型：钢筋混凝土框架结构5、 选用材料:基础混凝土采用C30梁、柱混凝土采用C30（fc=14.3N/mm2 ft=1.43 N/mm2）钢筋采用：d12mm时，II级钢筋(HRB335)（fy=300 N/mm2） d12mm时，I级钢筋(HPB235)（fy=210 N/mm2）6、结构计算依据及有关参考文献：1、 房屋建筑学及结构力学教材；2、 “结构设计原理”及”地基基础”教材；3、 “建筑结构荷载规范”（GB50009-2001）；4、 “砼结构设计规范”（GB50010-2002）及相

3、应的教材；5、 “建筑地基基础设计规范”（GB50007-2002）及相应的教材；6、 “建筑桩基技术规范“（JGJ94-94）及相应的教材；7、 “建筑抗震设计规范”（GB50011-2001）及相应的教材；8、 “混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图”03G101制图；9、 简明建筑结构设计手册或静力结构计算手册；10、 建筑设计资料集及结构设计资料集；11、 宿舍建筑设计规范JGJ 36-200512、 民用建筑设计通则、建筑防火设计规范等13、 中小学校建筑设计规范 GBJ 9986一、框架计算标准层框架平面图1梁、柱、板尺寸：（取第8轴线框架进行结构计算）梁： 边跨梁（

4、AC跨）由h=(1/8-1/12)l=(1/8-1/12)6600mm取得 h=600mm b=240mm中间悬臂梁（CD跨） h=400mm，b=240mm纵向连梁（A,C轴线） h=600mm，b=240mm 悬臂处连梁（D轴线） h=400mm, b=240mm 板：厕所楼面板 h=90mm 其他楼面板 h=120mm柱：边柱（A，E轴线） bh=350mm450mm中柱（C，D轴线） bh=350mm450mm屋顶框架布置图2.梁柱刚度计算：根据地质质料，确定基础顶面离室外地面为600mm，由此得底层柱高3.6+0.45+0.6=4.65m（室内外高差450mm），梁截面惯性矩考虑现浇

5、板作用，在设计中，一边有楼板 I=1.5Ir，两边有楼板 I=2Ir（Ir为按矩形截面积算，不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。AC跨梁： i=2E0.240.63/(126.39) =13.5210-4 E(m3)CD跨梁： i=2E0.250.43/(121.905）=13.4410-4 E(m3)柱截面：（h=450mm,b=350mm）上部各柱i=E0.350.453/(123.6) =7.3810-4 E(m3）底层各柱i=E0.350.453/(124.65)=5.7210-4 E(m3）梁柱线刚度布置图10-4 E(m3）3.荷载计算1）、屋面： 50厚500500预制混凝土大阶

6、砖 0.0524=1.2KN/m230厚粗砂保护层 0.0317=0.51KN/m2三元乙烯橡胶高分子卷材两道 0.2KN/m220厚1：3水泥砂浆找平层 0.0220=0.4KN/m21：6蛭石混凝土找坡层（最薄处50厚） （0.05+0.216）/224=3.2KN/m2100厚水泥膨胀珍珠岩保温层 0.115=1.5KN/m220厚1：3水泥砂浆找平层 0.0220=0.4KN/m2120厚钢筋混凝土屋面结构层 0.1225=3.0KN/m2恒载 15厚纸筋石灰抹灰 0.01516=0.24KN/m2 10.65KN/m2活载 不上人屋面查荷载规范得 0.50KN/m22、楼面： 水磨石

7、地面（包括打底） 0.65 KN/m2120厚钢筋混凝土结构层 0.1225=3.00 KN/m2恒载 15厚纸筋石灰抹灰 0.01516=0.24 KN/m2 3.89KN/m2活载 查荷载规范 寝室 2.0 KN/m2走廊，楼梯 2.0 KN/m2阳台（当人群有可能密集） 3.5 KN/m2 3、厕所楼面： 贴瓷砖楼面自重： 0.55KN/m2蹲位包括结构层自重： 0.0925=2.25KN/m2 恒载 15厚纸筋石灰抹灰 0.01516=0.24KN/m 3.04KN/m2活载 厕所 查荷载规范得 2.0KN/m24、墙体荷载内墙：粉煤灰轻渣空心砌块（390mm240mm190mm）墙体

8、+双面内墙粉刷层,8.00.24+0.02172=2.6 KN/m2外墙：粉煤灰轻渣空心砌块（390mm240mm190mm）墙体+ 一面外墙粉刷层+ 一面内墙粉刷层+外墙保温层，8.00.24+0.0217+0.0220+0.5=3.16 KN/m2 5、梁： AC边跨梁： 0.60.2425+2（0.6-0.12）0.0217=3.93KN/mCD悬臂梁： 0.40.2425+2（0.4-0.12）0.0217+0.240.0217=2.67KN/m边柱连梁（A轴）： 0.60.2425+（0.6-0.12）0.0217+0.60.0220=4.00KN/m中柱连梁（C轴）： 0.60.2

9、425+2（0.6-0.12）0.0217=3.93KN/m悬臂端连梁（D轴）：0.40.2425+（0.4-0.12）0.0217+0.40.0220+0.240.0217=2.74KN/m次梁（B轴）： 0.30.2425+2（0.3-0.12）0.0217+0.240.0217=2.00KN/m6、柱：边 柱： 0.450.3525+（0.35+0.45+0.45）-0.2430.0217+0.350.0220=4.26 KN/m中 柱： 0.450.3525+（0.35+0.45）2-0.2430.0217=4.24 KN/m5、门、窗：普通木门，查荷载规范 得 0.1-0.2 KN/

10、m2，取0.2 KN/m2； 铝合金窗 取0.4 KN/m2三、框架结构设计计算 1）框架荷载计算（1）顶层框架荷载标准值a、线荷载（恒载）：边跨梁：（AC跨）框架梁自重 3.93KN/m屋面板传来荷载（梯形） 10.653.3=35.15KN/m 等效均布荷载： qE=(1-22+3)q =3300/(26600)=0.25 35.15(1-20.252 +0.25 )= 31.31KN/mg4AC =31.31+3.93=35.24KN/m中跨梁(CD跨)：框架梁自重 2.67KN/mCD跨为单向板，CD梁不承受板传来的均布荷载 g4CD=2.67KN/mb、集中荷载(恒载)：边柱（A轴）

11、： 边柱连系梁自重： 4.006.6=26.4KN600高女儿墙： 0.66.60.2419+0.60.0226.617=20.75KN连梁传来屋面荷载： 210.651/23.33.31/2=57.98KN7-9轴次梁传来的集中荷载：7轴次梁自重 3.36.6=25.94KN屋面板传给7轴梁荷载 10.65（6.62-3.3）1.651/22=173.93KN7轴梁上所受荷载为对称，故7轴梁荷载分别传给A、C轴各一半所以，7轴梁分别传给A、D轴连梁荷载为1/2（25.94+173.97）=100KN所以， 7轴，9轴次梁传给边柱，中柱集中荷载为1/21002=100KN G4A=26.4+2

12、0.75+57.98+100=204.83KN 中柱（C轴）：中柱连系梁自重： 3.936.6=25.94KN连系梁传来屋面自重：10.65（1/23.33.31/22+0.96.6）=121.25KN7，9轴次梁传来的集中荷载： 100KN G4C=25.94+121.25+100=247.19KN悬臂端（D轴）：D轴连梁自重： 2.746.6=18.08KN连梁传来的屋面荷载： 10.650.96.6=63.26KN600高女儿墙自重： 20.75KN G4D=18.08+63.26+20.75=102.09KNc、活载：边柱（A轴）： 屋面板活载： 0.51/23.33.31/22=2.

13、72KN7-9轴次梁传来的集中荷载（荷载在7，9轴次梁上对称分布）：1/20.5（6.62-3.3）1.651/22=4.08KN Q4A=2.72+4.08=6.8KN中柱（C轴）： 屋面活载： 0.5（123.33.31/22+0.96.6）=5.69KN7，9轴梁传来的集中荷载： 4.08KN Q4C=5.69+4.08=9.77KN悬臂端（D轴）：连梁传来屋面板活载： 0.50.96.6=2.97KN Q4D=2.97KN边跨梁（AC跨）：屋面板传来的活载： 0.53.3=1.65KN/m等效均布荷载： qE=(1-22+3)q =3300/(26600)=0.25 q4AC=1.65

14、(1-20.252 +0.25 )=1.47KN/m中跨梁（CD跨）：屋面板传来的活荷载为零（单向板） q4CD=02）、标准层框架荷载标准值a、线荷载（恒载）：边跨梁（AB跨）： 框架梁自重 ： 3.93KN/m梁上墙自重 2.6（3.6-0.6）=7.8KN/m厕所楼面板传来荷载 3.041.8=5.47 KN/m等效均布荷载 5/85.47=3.42KN/m gAC=3.93+7.8+3.42=15.15KN/m中跨梁(BC跨)： 框架梁自重 3.93KN/m梁上墙自重 2.6（3.6-0.6）=7.8KN/m楼面板传来荷载： 3.893.3=12.84KN/m等效均布荷载： qE=(1

15、-22+3)q =3300/(24800)=0.344 12.84(1-20.3442 +0.344 )=10.32 KN/m gBC=3.93+7.8+10.32=22.05KN/m悬臂梁（CD跨）：连梁自重： 2.67KN/mCD跨为单向板，不承受板传来的均布荷载 gCD=2.67KN/mb、集中荷载(恒载):边柱（A轴）：边柱连系梁自重: 4.006.6=26.4KN边柱连系梁上（由于窗子分布对称，故连系梁上窗和墙体荷载可看做分别两边柱各一半）连梁上墙体自重：3.166.6（3.6-0.6）-21.8（1.2+0.9）=38.68KN铝合金窗自重： 20.4（1.2+0.9）1.8=3.

16、02KN框架柱自重： 4.263.6=15.34KN边柱连系梁上楼板传给A柱集中荷载：3.04（3.32-1.8）0.91/22=13.13KN7，9轴次梁传来的集中荷载计算：1） 次梁B轴传给7，8轴梁荷载计算：荷载分布：B轴次梁自重： 2.00KNB轴上墙体自重：80.12（3.6-0.3）+2170.02（3.6-0.3）=5.41KN/mB轴次梁上楼板荷载（三角形）： 3.893.3/2=6.42KN/m等效均布荷载： 6.425/8=4.01KN/mB轴次梁上楼板荷载（梯形） 3.041.8/2=2.74KN/m等效均布荷载： =1800/（23300）=0.2732.74(1-20

17、.2732 +0.273 )=2.39KN/m故一根B轴次梁传给7轴梁集中荷载：（5.411.51.5/2+10.813.33.3/2）/3.3=19.68KN传给8轴集中荷载：5.411.5（3.3-1.5/2）+10.813.33.3/2/3.3=24.11KN2)7轴次梁传给A、C轴连续梁集中荷载计算：荷载分布： 7轴次梁自重： 3.93KN/m 7轴次梁上墙体： 2.6（3.6-0.6）=7.8KN/m 7轴次梁上AB跨楼面荷载（三角形） 3.041.8=5.47KN/m 等效均布荷载：5.475/8=3.42KN/mBC跨楼面荷载（梯形） 3.893.3=12.84KN/m等效均布荷

18、载：=3300/（24800）=0.34412.84(1-20.3442 +0.344 )=10.32KN/m故AB跨均布荷载3.93+7.8+3.42=15.15KN/m BC跨均布荷载3.93+7.8+10.32=22.05KN/mB轴次梁传给7轴次梁集中荷载19.682=39.36KN故一根7梁传给A轴梁集中荷载（22.054.84.8/2+19.684.82+15.151.85.7）/6.6=90.66KN传给C轴连梁集中荷载（5.151.81.8/2+19.681.82+22.054.84.2）/6.6=81.81KN3）7，9轴次梁传给A轴柱集中荷载：90.66KN GA=26.4

19、+38.68+3.02+15.34+13.13+90.66=187.23KNB节点：B次梁传给主梁集中荷载：24.112=48.22KN GB =48.22KN中柱（C轴）：中柱连梁自重: 3.936.6=25.94KN中柱连梁上（由于门对称分布，故连梁上门和墙体荷载各柱分一半）木门自重 ： 20.22.11=0.84KN墙体自重： 2.66.6（3.6-0.6）-212.1=40.56KN框架柱子自重： 4.243.6=15.26KN楼板传来连梁荷载：3.89（6.60.9+23.31/23.31/2）=44.29KN7，9轴次梁柱集中荷载： 81.81KN GC=GD=25.94+40.5

20、6+0.84+15.26+44.29+81.81=208.7KN悬臂端D轴连梁自重： 2.746.6=18.08KN连梁传来楼面荷载： 3.896.60.9=23.11KN1100高栏板自重：1.16.60.0825+1.10.022176.6=19.46KNGD=18.08+23.11+19.46=60.65KNc、活载：边柱：楼面活载： 2.0（3.32-1.8）0.91/22=8.64KN7,9轴次梁传来的集中荷载计算：1）次梁B轴传给7，8轴梁荷载计算：次梁上楼面荷载为均布荷载故，次梁传给7，8轴的集中荷载均为次梁上荷载的一半故B轴次梁传给7，8轴梁的集中荷载为：1/22.0（3.32

21、-1.8）0.91/2+3.31/23.31/2=4.88KN2）7轴次梁传给A、D轴连梁集中荷载计算荷载分布：AB跨楼面荷载（三角形） 2.01.8=3.6KN/m等效均布荷载 3.65/8=2.25KN/mBC跨露面荷载（梯形） 2.03.3=6.6KN/m等效均布荷载： =3300/（24800）=0.3446.6（1-20.3442 +0.344 )=5.31KN/mB轴次梁传给7轴次梁集中荷载4.882=9.76KN故一根7梁传给A轴梁集中荷载2.251.8（6.6-0.9）+9.764.8+5.314.84.8/2/6.6=19.87KN传给C轴连梁集中荷载2.251.81.8/2

22、+9.761.8+5.314.8（6.6-4.8/2）/6.6=19.43KN3）7，9轴次梁传给A轴柱集中荷载： 19.87KN QA=8.64+19.87=28.51KN 中柱： 楼面活载：2.0（6.60.9+23.31/23.31/2）=22.77KN7，9轴次梁传给柱集中荷载： 19.43KN QC=22.77+19.43=42.2KN B节点：B次梁传给主梁集中荷载 4.882=9.76KN QB=9.76KN悬臂端（D轴）：连梁传来楼面板活荷载 3.50.96.6=20.79KN QD=20.79KN边跨（AB跨）：厕所楼板上传来的活荷载： 2.01.8=3.6KN/m等效均布荷

23、载： 5/83.6=2.25KN/m qAB=2.25KN/m中跨（BC跨）楼板传来的活荷载 2.03.3=6.6KN/m等效均布荷载 6.6（1-20.3442 +0.344 )=5.31KN/m qBC=5.31KN/m悬臂跨（CD跨）为单向板，不承受楼板活载故qCD=0恒载标准值作用下的结构计算简图等效恒载标准值作用下的计算简图活载标准值作用下的计算简图等效活载标准值作用下的计算简图2）、风荷载标准值（基本风压W0： 0.45KN/m2 ） 体型系数s: 1.3(迎风面取0.8，背风面取-0.5)风振系数z：取1.0（因为H30M） 集中荷载W：W=zszW0A（顶层计算高度取女儿墙墙高

24、+四层层高/2，以下各层取上层层高/2+下层层高/2）地面粗糙程度为C类风荷载标准值的计算，集中荷载zZ(m)szAW0W(KN)W41.014.851.30.7415.840.456.86W31.011.251.30.7423.760.4510.29W21.07.651.30.7423.760.4510.29W11.04.051.30.7425.250.4510.93风荷载作用下的内力计算 框架在风荷载作用下（从左向右吹）的内力用D值法进行计算。计算步骤：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。风荷载标准值(左风)作

25、用下结构计算简图梁柱相对线刚度分布图（1）柱子剪力计算层数层剪力边柱D值中柱D值D每根边柱剪力（KN）每根中柱剪力（KN）46.860.484317.150.484227.440.484138.370.306（2）各柱反弯点高度系数yn：为总层数 j：为所在层 k：为梁柱线刚度比yo：标准反弯点高度比（由n、j、k查表可得）1：上下梁刚度变化时的刚度比2=上层层高/所计算层层高3=下层层高/本层层高由1、2、3可查得y1 、y2、y3层数边柱中柱4n=4 j=4k=1.818 yo=0.3911=1 y1=0y=0.391+0=0.391n=4 j=4k=1.818 yo=0.3911=1 y

26、1=0y=0.391+0=0.3913n=4 j=3k=1.818 yo=0.451=1 y1=02=1 y2=03=1 y3=0y= yo +y1+ y2+ y3=0.45n=4 j=3k=1.818 yo=0.451=1 y1=02=1 y2=03=1 y3=0y= yo +y1+ y2+ y3=0.452n=4 j=2k=1.818 yo=0.4911=1 y1=02=1 y2=03=4.65/3.6=1.291 y3=0y= yo +y1+ y2+ y3=0.491n=4 j=2k=1.818 yo=0.4911=1 y1=02=1 y2=03=4.65/3.6=1.291 y3=0y

27、= yo +y1+ y2+ y3=0.4911n=4 j=1k=2.38 yo=0.552=3.6/4.65=0.774 y2=0y= yo + y2 =0.55n=4 j=1k=2.38 yo=0.552=3.6/4.65=0.774 y2=0y= yo + y2 =0.55（3）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yh计算i层第j个柱端弯矩 上端弯矩： Mtij=Vijh（1-y） 下端弯矩： Mbij=Vijhy由柱端弯矩，并根据节点平衡计算梁端弯矩对于边跨梁端弯矩：Mbi=Mtij+Mbi+1，j对于中跨，由于梁端弯矩与梁的线刚度成正比，因此按线刚度比值进行分配。风

28、荷载标准值作用下的弯矩图（左风）(单位：KN.m)风荷载标准值（左风）作用下的剪力图（单位：KN）风荷载标准值（左风）作用下的轴力图（单位：KN）3）框架结构内力计算1、恒载作用下的内力计算各节点的不平衡弯矩A4节点:AC梁端固端弯矩： -1/1235.246.392=-119.91KN.m偏心弯矩： 0.105204.83=21.51KN.m故不平衡弯矩： -119.91+21.51=-98.4KN.mC4节点:CA梁端固端弯矩： 1/1235.246.392=119.91KN.mCD梁端固端弯矩： -（102.091.905+1/22.671.9052）=-199.33KN.m偏心弯矩：

29、- 0.105247.19=-25.95KN.m故不平衡弯矩： 119.91-25.95-199.33=-105.37KN.mA节点：AC梁端固端弯矩：-15.151.6952 （66.392-81.6956.39+31.6952）/12/6.392=-14.83KN.m -48.221.695（6.39-1.695）2/6.392=-44.12KN.m -22.054.6953（46.39-34.695）/12/6.392 =-53.44KN.m -112.39KN.m偏心弯矩： 0.105187.23=19.66KN.m故不平衡弯矩: -112.39+19.66=-92.73KN.mC节点

30、：CA梁端固端弯矩: 15.151.6953（46.39-34.695）/12/6.392=1.73KN.m 48.221.69524.695/6.392=15.93KN.m 22.054.6952 （66.392-84.6956.39+34.6952）/12/6.392=70.54KN.m 88.2KN.m 偏心弯矩： -0.105208.7=-21.91KN.mCD梁端固端弯矩： -（60.651.905+1/22.671.9052）=-120.38KN.m故不平衡弯矩： 88.2-21.91-120.38=-54.09KN.m2、活载作用下的内力计算各节点的不平衡弯矩A4节点:AC梁端固

31、端弯矩： -1/121.476.392=-5.0KN.m偏心弯矩： 0.1056.8=0.714KN.m 故不平衡弯矩： -5.0+0.714=-4.286KN.mC4节点:CA梁端固端弯矩： 1/121.476.392=5.0KN.mCD梁端固端弯矩： -2.971.905=-5.66KN.m偏心弯矩： -0.1059.77=-1.03KN.m故不平衡弯矩： 5.0-1.03-5.66=-1.69KN.mA节点：AC梁端固端弯矩：-2.251.6952 （66.392-81.6956.39+31.6952）/12/6.392=-2.20KN.m -9.761.695（6.39-1.695）2/6.392=-8.93KN.m -5.314.6953（46.39-34.695）/12/6.392 =-12.87KN.m -24.0KN.m偏心弯矩： 0.10528.51=2.99KN.m故不平衡弯矩: -24.0+