烟台第二小学教学楼设计土木工程毕业设计计算书(编辑修改稿)

烟台第二小学教学楼设计土木工程毕业设计计算书(编辑修改稿)内容摘要：

/2(1－ 2 2＋  3) 2＝ 梁自重＝ 恒载＝ ＋ ＝ 活载＝板传活荷载＝ 4 /22(1－ 2 2＋  3)＝ 标准层： 楼面板传恒荷载＝ 4 /22(1－ 2 2＋  3)＝ 梁自重＝ 横墙自重＝ kN/m 恒载＝ ＋ ＋ ＝ 活载＝板传活荷载＝ 4 /22(1－ 2 2＋  3)＝ （ 2） B~C 轴间框架梁荷载 l1/l2＝ 8/＝ ﹥ 3 按单向板计算 恒载＝梁自重＝ 2. 柱竖向集中荷载计算： （ 1） A 、 D 轴柱竖向集中荷载计算（  ＝ ） 顶层柱： 梁自重＝ （ 8－ ）＋ （ 6－ ） 1/42＝ 板传荷载＝ 4/25/8＋ 4/2(1－ 2 2＋  3) 61/42 ＝ 女儿墙自重＝ 8 ＝ 恒载＝ ＋ ＋ ＝ 活载＝ 4/25/88＋ 4/2(1－ 2 2＋  3) 61/42 ＝ 标准层柱： 梁自重＝ （ 8－ ）＋ （ 6－ ） 1/42＝ 板传荷载＝ 4/25/88＋ 4/2(1－ 2 2＋  3) 61/42＝ 外纵墙自重＝ （ 8－ ）＝ 恒载＝ ＋ ＋ ＝ 活载＝ 4/25/88＋ 4/2(1－ 2 2＋  3) 61/42＝ 基础顶面恒载 =基础梁自重 +底层外墙自重 =（ 8－ ）＋ （ 8－ ） 13 ＝ （ 2） B、 C 轴柱竖向集中荷载计算： 顶层： 梁自重＝ （ 8－ ）＋ （ 6－ ） 1/42＝ 板传荷载＝ 4/25/8＋ 4/2(1－ 2 2＋  3) 61/42＋ 4＝ 恒载＝ ＋ ＝ kN 活载＝ 4/25/88 ＋ 4/2(1 － 2  2 ＋  3) 61/42 ＋ 4 ＝ 标准层柱： 梁自重＝ （ 8－ ）＋ （ 6－ ） 1/42＝ 板传荷载＝ 4/25/8＋ 4/2(1－ 2 2＋  3) 61/42＋ 4＝ 内墙自 重＝ （ 8－ ） ＝ 恒载＝ ＋ ＋ ＝ 活载＝ 4/25/88 ＋ 4/2(1 － 2  2 ＋  3) 61/42 ＋ 4 ＝ 基础顶面恒载＝基础梁自重 +底层内墙自重＝ （ 8－ ）＋ （ 8－ ）＝ 风荷载计算 风荷载标准 值计算 为简化计算，将计算单元分布风荷载等效化为作用于屋面梁和楼面梁处的集中风荷载标准值，计算公式如下： k z s z o     (21) 式中： 0w ——基本风压 s ——风荷载体型系数，本工程 H/B=＜ 4,取 s = Z ——风压高度变化系数（地面粗糙度 C 类） Z ——风振系数，当房屋高度小于 30 米时取 kP w A (22) 14 A——一榀框架各层节点的受风面积， 2ijhhAB ih——下层柱高 jh ——上层柱高，对于顶层为女儿墙高度的 2 倍 B——计算单元迎风面宽度 表 21 风荷载标准值计算 风荷载作用下的位移验算 水平荷载作用下框架的层间侧移按以下公式计算： ijJj D/VΔU  (23) JV ― 第 i 层的总剪力 IJD ― 第 j 层所有柱的抗侧移刚度之和 jU ― 第 j 层的层间侧移 各层横向侧移刚度计算： 底层： A、 D 柱： K=＝ c ＝ (＋ K)/ (2＋ K) ＝ D= c212cih＝ 12104/＝ 15044 kN/m 同理可得， B、 C 柱： D=24219 kN/m 1D =(15044＋ 24219) 2＝ 78526kN/m 标准层： 层次 s Z Z (m)Z ih (m) jh (m) 0w2kN/m (kN)kw A (m2 ) P w (kN) 4 18 3 2 1 15 A、 D 柱： K= (＋ )/(2)＝ c ＝ K/ (2＋ K) ＝ D＝ c212cih＝ 1212104/＝ 18035kN/m 同理可得， B、 C 柱： D=53022 kN/m 2D =(18035＋ 53022) 2＝ 142114 kN/m 风荷载作用下框架楼层层 间位移与层高之比的计算，计算如表 22: 表 22 风荷载作用下框架楼层层间位移与层高之比的计算 层数 F (kN） JV IJD jΔU jΔU /h 4 142114 10 5 3 142114 10 5 2 142114 10 5 1 78526 10 4 U =∑ jU = 对于框架结构，楼层间最大位移与层高之比的限值为 1550 [6]，本框架结构的层间侧移与层高之比的最大值满足 10 4 1550 =10 4 的要求。 风荷载作用下内力计算 框架柱端剪力及弯矩分别按下列公式计算： V ij =D ij V i /∑D ij (24) M b ij =V ij y h (25) M u ij =V ij （ 1y ） h (26) y =y n +y 1 +y 2 +y 3 (27) 注： y n —框架柱的标准反弯点高度比。 y 1—为上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值。 y y 3 —为上下层层高变化时反弯点高度比的修正值。 y—框架柱的反弯点高度比。 A、 D 柱的反弯点高度为： 底层 y 0= y 1=0 y 2= y 3=0 y = 16 2 层 y 0= y 1=0 y 2=0 y 3=－ y = 3 层 y 0= y 1=0 y 2=0 y 3=0 y = 4 层 y 0= y 1=0 y 2=0 y 2=0 y = 表 23 A、 D 柱弯矩计算表 B、 C 柱的反弯点高度为： 底层 y 0= y 1=0 y 2= y 3=0 y = 2 层 y 0= y 1=0 y 2=0 y 3=－ y = 3 层 y 0= y 1=0 y 2=0 y 3=0 y = 4 层 y 0= y 1=0 y 2=0 y 2=0 y = 表 24 B、 C 柱弯矩计算表 框架柱杆端弯矩、梁端弯矩的计算如图 25 所示： 层号 h(m) k V ∑Dij Di Di/∑Dij V i y y h M c上 M c下 4 142114 18035 3 142114 18035 2 142114 18035 1 78526 15044 层号 h(m) k V ∑Dij Di Di/∑Dij V i y y h MC上 M C下 4 142114 53022 3 142114 53022 2 142114 53022 1 78526 24219 17 图 25 计算简图 M C 上 =V i (1y )h (28) M C 下 =V i y h (29) 中柱：  jcjcbb bjb MMii iM  112 11 (210)  jcjcbb bjb MMii iM  112 22 (211) 边柱： M b j总 =M C 1j 下 +M C j 上 （ 212） 剪力和轴力按下式计算： V b=1/L （ M 1b +M rb ） （ 213） N b=Σ(V 1b V rb ) （ 214） 表 25 风荷载作用下梁端弯矩计算 层数 M C 上 () M C 下 () M AB M C上 () M C 下 () i BA i CB i BA /(i BA + i CB ) i CB /( i BA + i CB ) M BA M BC 4 3 2 1 18 表 26 风荷载作用下梁端剪力和轴力计算 表 27 风荷载作用下柱剪力计算 层号 层高 A、 D 柱剪力 B、 C 柱剪力 M 上 M 下 A 柱剪力 M 上 M 下 B 柱剪力 4 3 2 1 风荷载作用下弯矩、剪力、轴力图见图 2 2 28: 层次 AB,CD 梁剪力计算 BC 梁剪力计算 柱轴力计算 M AB M BA L V AB M BC M CB L V BC 柱轴力 柱轴力 4 6 3 6 2 6 1 6 19 图 26 风荷载作用下框架的弯矩图 () 图 27 风荷载作用下框架的剪力图 (kN) 20 图 28 风荷载作用下柱轴力图 (kN) 竖向荷载下内力计算 竖向荷载作用下的内力计算采用分层法。 计算要点： (1) 计算各端分配系数 iμ :上层柱线刚度取为原线刚度的 倍，其他杆件不变； (2) 计算固端弯矩 pM ； (3) 由节点不平衡力矩，求分配弯矩 ijM ； (4) 由传递系数 C，求传递弯矩 ijM。 上层柱间的传递系数为 1/3,其他 杆件为 1/2。 (5) 循环、收敛后叠加，求杆。