海安职业中学女生宿舍毕业论文
2022-01-18 08:01
论文总字数：40869字
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毕业设计(论文)计算书
学生姓名： 岳 讯
学 号： 1801150426
所在学院： 土木工程学院
专 业： 土木工程
设计题目： 海安职业中学女生宿舍
指导教师： 郭樟根、程小武
2019 年5月 30日
- 结构选型与布置
图2-4
第三章 确定计算简图
3.2
Ac≥Nc/μfc则取Ac=bh=500mm×500mm。
（2）梁：
横向边跨梁h=(1/12～1/8)=625mm～937mm
取h=750mm,b=300mm
横向中跨梁h=400mm,b=250mm
图 3-1 计算简图
3
3.4 荷载计算
以2-4轴线横行框架为计算分析对象。
- 屋面横梁竖向线荷载标准值
图3-2a 图3-2b
- 恒载（图3-2a）
屋面永久荷载标准值
20mm厚水泥砂浆 0.02×20=0.4kN/m
防水层 0.4kN/m
60mm厚挤塑聚苯板 0.06×33=1.98kN/m
20mm厚水泥砂浆 0.02×20=0.4kN/m
120mm厚钢筋混凝土现浇板 0.12×25=3kN/m
20mm厚水泥砂浆抹灰 0.02×20=0.4kN/m
2.69kN/m
作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值为
梁自重 g5AB=g5CD=5.12kN/m，g5BC=2.69kN/
板传来的荷载
g5AB=g5CD=6.18×4.2=25.96kN/m
G5BC=6.18×2.9=17.92kN/m
(2)活载（图3-2b）
3.屋面框架节点集中荷载标准值：（图3-3）
图3-3
2×1.9×0.02×0.8×17=1.03kN
纵向框架梁传来楼面自重 0.5×4.2×0.5×4.2×3.8=16.78kN
50.55kN
中间层边节点集中荷载
柱传来集中荷载
框架柱自重 0.5×0.5×3×25=18.75 kN
中柱纵向框架梁自重： 11.81kN
粉刷 1.06kN
内墙自重 （4.2-0.5）×(3-0.75) ×2.36=19.65kN
粉刷 2×4.1×3×0.02×17=8.36 kN
纵向框架梁传来楼面自重 0.5 ×4.2×0.5 ×4.2×3.8=16.76 kN
0.5×(4.2 4.2-2.9) ×2.4×0.5×3.8=12.54 kN
70.18 kN
中间层中节点集中荷载
柱传来集中荷载 GB= GC= 70.18 kN
框架柱自重 18.75 kN
(2) 活荷载
QA=QD=[0.5×4.2×0.5×4.2×2.5=11.03kN
QB=QC=0.5×4.2×0.5×4.2×2.5 0.5×(4.2 4.2-2.9)×2.9/2]×3.5=26.52kN
37.55kN
图3-4
5.风荷载
图3-5
风荷载计算 表3-1
层次 | βz | μs | Z(m) | μs | ω0μs | A(m2) | Pi (kN) |
5 | 1.0 | 1.3 | 15.45 | 1.14 | 0.35 | 7.56 | 3.92 |
4 | 1.0 | 1.3 | 12.45 | 1.05 | 0.35 | 13.5 | 6.45 |
3 | 1.0 | 1.3 | 9.45 | 1.0 | 0.35 | 13.5 | 6.14 |
2 | 1.0 | 1.3 | 6.45 | 1.0 | 0.35 | 13.5 | 6.14 |
1 | 1.0 | 1.3 | 3.45 | 0.9 | 0.35 | 15.96 | 6.54 |
地
楼面永久荷载 1699.55kN
：
梁、柱线刚度 表3-2 | ||||||||||||
杆件 | 截面尺寸 | Ec(kN/mm2) | Io(mm4) | I(mm4) | L(mm) | i=EcI/L(kN.mm) | 相对刚度 | |||||
B(mm) | H(mm) | |||||||||||
边框架梁 | 300 | 750 | 30 | 1.05×1010 | 1.58×1010 | 7500 | 6.32×107 | 1 | ||||
边框架梁 | 250 | 400 | 30 | 1.33×109 | 2×109 | 2900 | 2×107 | 0.316 | ||||
中框架梁 | 300 | 750 | 30 | 1.05×1010 | 2.1×1010 | 7500 | 8.4×107 | 1.329 | ||||
中框架梁 | 250 | 400 | 30 | 1.33×109 | 2.66×109 | 2900 | 2.66×107 | 0.421 | ||||
底层框架柱 | 500 | 500 | 30 | 5.21×109 | 5.21×109 | 4600 | 3.40×107 | 0.538 | ||||
中层框架柱 | 500 | 500 | 30 | 5.21×109 | 5.21×109 | 3000 | 5.21×107 | 0.824 | ||||
框架柱横向侧移刚度D值 表3-3 | ||||||||||||
项目 | K=∑iC/2iz（一般层）K=∑ic/iz（底层） | αc=K/(2 K)（一般层） αc=(0.5 K)/(2 K)（底层） | D=αciz(12/h2） | 根数 | ||||||||
层 | 柱类型及截面 | |||||||||||
二至五层 | 边框架边柱（500×500） | 1.21 | 0.38 | 26.40 | 4 | |||||||
边框架中柱（500×500） | 1.59 | 0.44 | 30.56 | 4 | ||||||||
中框架边柱（500×500） | 1.61 | 0.45 | 31.26 | 16 | ||||||||
中框架中柱（500×500） | 2.12 | 0.51 | 35.43 | 16 | ||||||||
底 层 | 边框架边柱（500×500） | 1.86 | 0.61 | 11.76 | 4 | |||||||
边框架中柱（500×500） | 2.45 | 0.66 | 12.73 | 4 | ||||||||
中框架边柱（500×500） | 2.47 | 0.66 | 12.73 | 16 | ||||||||
中框架中柱（500×500） | 3.43 | 0.72 | 13.88 | 16 | ||||||||
底层： ∑D=4×（11.76 12.73） 16×12.73 13.88×16=523.72kN/mm
二～四层： ∑D=4×（26.4 30.56） （35.43 31.26）×16=1294.98kN/mm
2）框架自振周期的计算
框架顶点假想水平位移Δ计算表 表3-4 | |||||
层 | Gi(kN) | ∑Gi(kN) | ∑D(kN/mm) | δ=∑Gi/∑D (层间相对位移） | 总位移Δ（mm) |
5 | 7007.41 | 7007.41 | 1294.98 | 5.41 | 125.6 |
4 | 7394.16 | 14401.57 | 1294.98 | 11.12 | 120.19 |
3 | 7394.16 | 21795.73 | 1294.98 | 16.83 | 109.07 |
2 | 7394.16 | 29189.89 | 1294.98 | 22.54 | 92.24 |
1 | 7311.12 | 36501.01 | 523.72 | 69.70 | 69.70 |
则自振周期为：T1=1.70α0√△=1.7×0.6×√0.125=0.357
其中：α0为考虑结构非承重砖墙影响的折减系数，对于框架取0.6；Δ为框架顶点假象水平位移见计算表3-4。
(3)地震作用计算
根据本工程设防烈度7、Ⅱ类场地土，设计地震分组为第一组，查《抗震规范》特征周期Tg=0.35s，αmax=0.08
α1=（Tg/T1 ）0.9αmax=（0.35/0.357）0.9×0.08=0.079
结构等效总重力荷载：Geq=0.85GL=0.85×36501.01=31025.86kN
T1lt;1.4Tg=1.4×0.35=0.49s，故不需考虑框架顶部附加集中力作用
δn=0.08 T1 0.07=0.08×0.357 0.07=0.099
框架横向水平地震作用标准值为：
结构底部：FEK=α1 Geq=0.079×31025.86=2451.04kN
各楼层的地震作用和地震剪力标准值由3-5计算列出。
楼层地震作用和地震剪力标准值计算表 表3-5
层 | Hi(m) | Gi(kN) | GiHi | Fi=GiHiFek(1-δn)/∑(GiHi) | 楼层剪力Vi(kN) |
5 | 16.6 | 7007.41 | 116323.00 | 667.08 | 667.08 |
4 | 13.6 | 7394.16 | 100560.58 | 576.69 | 1243.77 |
3 | 10.6 | 7394.16 | 78378.10 | 449.48 | 1693.25 |
2 | 7.6 | 7394.16 | 56195.62 | 322.26 | 2015.51 |
1 | 4.6 | 7311.12 | 33631.15 | 192.87 | 2208.38 |
∑GiHi=385088.45
图3-6 横向框架上的地震作用
本工程计算多遇地震作用下横向框架的层间弹性侧移，见表3-6。对于钢筋混凝土框架[θe]取1/550。
层间弹性侧移验算 表3-6
层次 | H(m) | Vi(kN) | ∑Di(kN/mm) | △μe=Vi/∑Di(mm) | [θe]hi(mm) |
5 | 3 | 667.08 | 1294.98 | 0.52 | 5.45 |
4 | 3 | 1243.77 | 1294.98 | 0.96 | 5.45 |
3 | 3 | 1693.25 | 1294.98 | 1.31 | 5.45 |
2 | 3 | 2015.51 | 1294.98 | 1.56 | 5.45 |
1 | 4.6 | 2208.38 | 523.72 | 4.22 | 8.36 |
通过以上计算结果看出，各层层间弹性侧移均满足规范要求，即△μ≦[θe]h。
第四章 框架内力计算
4.1恒载作用下的框架内力
1
(a)恒载 （b）恒载产生的节点不平衡弯矩
图4-1 横向框架承担的恒载及节点不平衡弯矩
2.杆件固端弯矩
计算杆件固端弯矩时应带符号，杆端弯矩一律以顺时针方向为正。如图4-2。
图4-2 杆端及节点弯矩正方向
- 横梁固端弯矩：
1)顶层横梁：
MA5B5=-MB5A5=-ql2/12=-1/12×5.12×7.52=-24kN·m
MB5D5=- ql2/3=-2.69×1.452=-1.89 kN·m
MD5B5=1/2MB5D5=-0.945kN·m
板传来的恒载作用：
MA5B5=-MB5A5=-ql2/12（1-2a2/l2 a3/l3）
=-1/12×25.96×7.52×(1-2×2.252/7.52 2.253/7.53)
=-103.07 kN·m
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