土木工程（结构）毕业设计计算书(2)

武汉理工大学土木工程专业毕业设计

卫生间：面载2.72面积3.6x6.6=23.76 板 楼梯：面载6.24面积3.6x6.6x4=95.04 营业厅、仓库：面载3.22面积43.2x15.6-23.6-95.04=673.92 边柱：截面400x400；面载4.54；总高：18x(6.13+3.9)x1/2=90.27 柱 中柱：截面500x500；面载6.93；总高：10x(6.13+3.9)x1/2=50.15 2830.13 757.37 注：墙高以楼板为界，上下各一半；第一层高应层高再加上基础的埋深(楼高/15)，200厚的墙扣除梁高均取0.55m；楼梯的面积含梯板面积；边柱截面为400x400，中柱截面为500x500，柱面层荷载的为了方便均采用20厚的水泥沙浆计算。

G2的计算： 层组成部分 值 号 250厚：高3.9 长43.2x2+15.6x2+6.6x2+7x6.6=177.0 200厚：高3.9 长3.3+2.4x2+8.4+6.6=20.1 扣除门窗：洞口面积1905.67 墙 2.1x2.1x12+2.4x2.1x2+3.14x(0.6)2x2+1.2x1.5+2.1x3.0+1.2x3.0+0.9x2.1+1. 5x2.1=80.87 取门窗洞口荷载为0.3kN/m(木或钢) 墙重计算：{7.5x(0.25x3.9x177.0+0.2x3.9x20.1-80.87x0.25)+80.87x0.3}/2+2526.8/2=1905.67 梁类型 梁重 0.25x0.60线荷载3.7500 43.2x4x3.7500=648 0.25x0.55线荷载3.4375 6.6x14x3.4375=317.625 0.25x0.40线荷载2.5000 2.5x7x2.4=42 梁 1236.375 0.20x0.45线荷载2.2500 14x2.25x6.6=207.9 0.20x0.35线荷载1.7500 3.6x1.75x1=6.3 0.20x0.40线荷载2.0000 1x4.8x2=9.6 1x3.3x1.5=4.95 0.20x0.30线荷载1.5000 梁类型 抹灰重 43.2x4x（0.25+2x0.6）x0.36=22.55 0.25x0.60 0.25x0.55 6.6x14x(0.25+2x0.55)x0.36=44.91 梁0.25x0.40 (0.25+2x0.4)x0.36x7x2.4=6.35 抹114.25 14x(0.2+0.45x2)x0.36x6.6=36.59 灰 0.20x0.45 0.20x0.35 3.6x(0.2+0.35x2)x0.36x1=1.17 0.20x0.40 1x4.8x(0.2+2x0.4)x0.36=1.73 0.20x0.30 1x3.3x(0.2+2x0.3)x0.36=0.95 卫生间：面载2.72；面积3.6x6.6=23.76 楼梯：面载6.24；面积3.6x6.6x2=47.52 板 2260.78 资料室、文印室、会议室、办公室：面载3.22；面积43.2x15.6-23.76-47.52=602.64 柱 边柱：截面400x400；面载4.54；总高18x3.9=70.2 588.98 中柱：截面500x500；面载6.93；总高10x3.9=39 第 6 页

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注：墙高以楼板为界，上下各一半；200厚的墙扣除梁高均取0.55m；楼梯的面积含梯板面积。

G3----G5的计算： 层组成部分 值 号 250厚：高3.9 长43.2x4+15.6x2+6.6x14+2.4x2=301.2 200厚：高3.9 长13x6.6+2.4+3.3=91.5 除门窗：洞口面积2526.80 墙 扣21.8x18x2.1+1.2x1.5x6+3.14x(0.6)+1.5x2.1+0.9x2.1+1x19x2.1+3x3.4x2=133.97 取门窗洞口荷载为0.3kN/m(木或钢) 墙重计算：7.5x(0.25x3.9x301.2+0.2x3.9x91.5-133.97x0.25)+133.97x0.3=2526.80 梁类型 梁重 0.25x0.60线荷载3.7500 43.2x4x3.7500=648 0.25x0.55线荷载3.4375 梁 0.25x0.40线荷载2.5000 0.20x0.45线荷载2.2500 0.20x0.35线荷载1.7500 0.20x0.40线荷载2.0000 0.20x0.30线荷载1.5000 梁类型 0.25x0.60 梁抹灰 0.20x0.45 0.20x0.35 0.25x0.55 0.25x0.40 6.6x14x3.4375=317.625 2.5x7x2.4=42 14x2.25x6.6=207.9 3.6x1.75x1=6.3 1x4.8x2=9.6 1x3.3x1.5=4.95 抹灰重 43.2x4x（0.25+2x0.6）x0.36=22.55 6.6x14x(0.25+2x0.55)x0.36=44.91 (0.25+2x0.4)x0.36x7x2.4=6.35 14x(0.2+0.45x2)x0.36x6.6=36.59 3.6x(0.2+0.35x2)x0.36x1=1.17 1236.375 114.25 0.20x0.40 1x4.8x(0.2+2x0.4)x0.36=1.73 0.20x0.30 1x3.3x(0.2+2x0.3)x0.36=0.95 卫生间：面载2.72；面积3.6x6.6=23.76 板 楼梯：面载6.24；面积3.6x6.6x2=47.52 2260.78 资料室、文印室、会议室、办公室：面载3.22；面积43.2x15.6-23.76-47.52=602.64 柱 边柱：截面400x400；面载4.54；总高18x3.9=70.2 588.98 中柱：截面500x500；面载6.93；总高10x3.9=39

G6的计算 层组成部分 值 号 墙 G3的一半+女儿墙自重=2526.80/2+220.50=1483.90 1483.90 女儿墙自重：7.5x0.25x1.0x(43.2+15.6)x2=220.5 第 7 页

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梁类型 梁重 梁 0.25x0.60线荷载3.7500 43.2x4x3.7500=648 0.25x0.55线荷载3.4375 6.6x14x3.4375=317.625 0.25x0.40线荷载2.5000 2.5x7x2.4=42 0.20x0.45线荷载2.2500 14x2.25x6.6=207.9 0.20x0.35线荷载1.7500 3.6x1.75x1=6.3 0.20x0.40线荷载2.0000 1x4.8x2=9.6 0.20x0.30线荷载1.5000 1x3.3x1.5=4.95 梁类型 0.25x0.60 0.25x0.55 0.25x0.40 0.20x0.45 0.20x0.35 0.20x0.40 抹灰重 43.2x4x（0.25+2x0.6）x0.36=22.55 6.6x14x(0.25+2x0.55)x0.36=44.91 (0.25+2x0.4)x0.36x7x2.4=6.35 14x(0.2+0.45x2)x0.36x6.6=36.59 3.6x(0.2+0.35x2)x0.36x1=1.17 1x4.8x(0.2+2x0.4)x0.36=1.73 1236.375 梁抹灰 114.25 板 柱 0.20x0.30 1x3.3x(0.2+2x0.3)x0.36=0.95 楼梯：面载6.24；面积3.6x6.6x2=47.52 屋面：面载5.92；面积43.2x15.6-47.52=626.4 边柱：截面400x400；面载4.54；总高18x3.9/2=35.1 中柱：截面500x500；面载6.93；总高10x3.9/2=19.5 4004.81 294.49 注：墙高以楼板为界，上下各一半；200厚的墙扣除梁高均取0.55m；楼梯的面积含梯板面积。

3.活荷载的标准值Qk (kN)见表

不考虑屋面活荷载，且活荷载的折减系数为0.5。

Qi的计算： 层号 组成部分 值 Q1 卫生间：面载2.0x0.5；面积3.6x6.6=23.76 仓库：面载5.0x0.5；面积6.6x6.0=39.6 1191.24 营业厅：面载3.5x0.5；面积43.2x15.6-23.76-39.6=610.56 Q2------Q5 卫生间：面载2.0x0.5；面积3.6x6.6=23.76 会议室：面载2.0x0.5；面积7.2x6.6x4=190.08 558.9 办公室：面载1.5x0.5；面积43.2x15.6-190.08-23.76=460.08

4.重力荷载的代表值（kN）计算如下表

重力荷载的代表值的计算 Qi Geq=0.85G 层号 Gi 1 1494.13+1221.525+111.64+2830.13+757.37=6414.80 1191.(6414.80+1191.24+6124 06.06+6727.19+558.92 1905.67+1236.375+114.25+2260.78+588.98=6106.06 +558.9+6727.19+7133558.9 .83)x0.85=23912.22 3--5 2526.8+1236.375+114.25+2260.78+588.98=6727.19 6 1483.9+1236.375+114.25+4004.81+294.49=7133.83 0 第 8 页

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5.底部剪力法

5.1本框架的自震周期

H2T1=0.33+0.00069

15.6查表可知：Ⅱ类场地，近震，Tg=0.35s；多遇烈度，αmax=0.08 因为:Tg

???Tgα1=?T??????????0.93=0.33+0.00069

B24.4532=0.496s

?????0.35?αmax=?0.496???????0.9×0.08=0.058

因为：T1=0.496s>1.4 Tg=0.490s尚需考虑顶部附加水平地震作用。

δn=0.08T1+0.01=0.08x0.496+0.01=0.0497

5.2结构总水平地震作用标准值

FEK=α1Geq=0.058x23912.22=1386..91kN

顶点附加水平地震作用 △Fn=δn FEK=0.0497x1386.91=68.92kN

5.3各层水平地震作用标准值，楼层地震剪力及楼层层间位移计算见表

Fi、Vi、和△ue的计算 层 6 5 4 3 2 1 注：（其中 Fi=

Gi(kN) 7133.83 6727.19 6727.19 6727.19 6106.06 6414.8 GiHiHi(m) 30.955 26.08 21.205 16.33 11.46 6.58 Gi Hi 220827.7077 175445.1152 142650.064 109855.0127 69944.9173 42209.384 ∑Gi Hi Fi 628.0868686 334.7169611 272.1500445 209.5831279 133.4420177 80.52772929 760932.2008 ?GiHi(1-δn)FEK ）考虑顶部附加水平地震作用，表中第6层Fi加上3△

Fn。

6.主要框架的受荷图

6.1计算长度的取值如下表

构件长度计算 构件 梁 柱 6.2构件刚度的取值如下表

构件的刚度计算 构件 柱 边框B(m) H(m) A(m) 0.4 0.5 0.25 0.25 0.4 0.5 0.4 0.55 0.16 0.25 0.1 0.1375 2取值m 见图 6.58（底层） 取值m 4.875（其他层） 备注 取轴线间距 I(m) 0.0021 0.0052 0.0013 0.0035 3I0（m） E(kN/m) 0.0021 0.0052 0.002 0.0052 3.00E+07 3.00E+07 3.00E+07 3.00E+07 32EA(kN) 4.80E+06 7.50E+06 3.00E+06 4.03E+06 EI(kN.m) 6.40E+04 1.56E+05 6.00E+04 1.56E+05 2备注 I放大1.5倍 第 9 页

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梁 中框梁 注：I=

0.25 0.25 0.25 0.25 bh1220.6 0.4 0.55 0.6 0.15 0.0045 0.0068 3.00E+07 4.50E+06 2.03E+05 3.00E+07 3.00E+06 8.00E+04 3.00E+07 4.13E+06 2.08E+04 3.00E+07 4.50E+06 2.70E+05 7

0.1 0.0013 0.0027 0.1375 0.0035 0.0069 0.15 0.0045 0.009 I放大2.0倍 ，采用C30的混凝土（弹性模量E=3.0x10）。计算模型详见附图1—2.

6.3框架刚度的取值

采用节点施加100kN的方法（见附图），得到挠度系数，其倒数即为刚度。计算过程见表。

结构的刚度计算 6 5 4 3 2 1 轴号 性质 挠度值 0.023 0.02 0.017 0.013 0.01 0.006 A、D 刚度值 43.48 50 58.824 76.923 100 166.67 挠度值 0.013 0.011 0.009 0.007 0.005 0.003 B、C 刚度值 76.92 90.91 111.11 142.86 200 333.33 挠度值 0.047 0.041 0.033 0.026 0.019 0.012 1、7 刚度值 21.227 24.39 30.30 38.46 52.63 83.33 挠度值 0.030 0.026 0.021 0.016 0.012 0.007 2----6 刚度值 33.33 38.46 47.62 62.50 83.33 142.86

每榀框架的F（地震力）计算 轴号 层号 每榀刚度 刚度总和（2A+2B） 所占比例 结构F值(kN) 每榀F值(kN) 轴号 层号 每榀刚度 刚度总和（2+5） 所占比例 结构F值(kN) 每榀 F值(kN) A 6 43.48 76.92 50 240.8 0.181 0.319 628.09 113.68 87.30 1 2 6 21.28 33.33 209.21 0.101 0.159 628.09 63.43 99.87 B A B 5 90.91 A B 4 58.82 111.11 339.86 0.173 0.327 272.15 47.08 88.99 1 2 4 30.30 47.62 298.7 0.101 0.159 272.15 27.49 43.27 A B 3 76.92 142.86 439.56 0.175 0.325 209.58 36.68 68.11 1 2 3 38.46 62.5 389.42 0.099 0.160 209.58 20.69 33.53 A 2 100 200.00 166.7 600 0.167 0.333 133.44 22.28 44.44 1 2 2 52.63 83.33 521.91 0.101 0.160 133.44 13.48 21.35 B A 1 333.3 1000 0.167 0.333 80.53 13.45 26.82 1 2 1 83.33 142.86 880.96 0.095 0.162 80.53 7.65 13.05 B Ⅰ 281.82 0.177 0.323 334.72 59.25 108.11 1 2 5 24.39 38.46 241.08 0.101 0.159 334.72 33.81 53.22 Ⅱ 注：Ⅱ中，Z1和Z2分别表示轴1和轴2。

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