南京工业大学土木工程毕业设计计算书完整版Word格式.docx
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杂色，松散。
主要建筑垃圾、偶夹少量卵砾石及少量粘性土组成。
系新近堆填，未经压实。
该层在整个场地均有分布，主要呈层状分布于地表，揭露厚度0.50m左右。
粉质粘土②1（Q3fgl）：
褐色、褐黄色，可塑状。
含铁锰质斑点、结核及氧化物斑点，，光泽反应稍有光滑，切面较光滑，无摇振反应，干强度、韧性中等，结构较致密，揭示厚度1m左右。
卵石③：
杂色，稍湿～饱和。
骨架颗粒主要由花岗岩、石英岩、砂岩、闪长岩等组成,中～微风化,磨圆度较好,呈圆形～亚圆形,粒径约为30～180mm,卵石含量约50～75%,充填细砂及砾石,含少量漂石。
该层分布连续、稳定、厚度大。
卵石层（Q3fgl）④：
褐黄色，饱和，骨架颗粒由花岗岩、砂岩等组成，呈强～中风化，亚圆～次菱角形，一般粒径30mm～110mm，偶夹漂石，卵石含量约50～70%,卵石风化强，呈砂状或土状，松散卵石空隙充填为可塑状粘性土和砂粒，稍密～中密卵石空隙充填砾石及少量粘性土。
该层分布连续、稳定、厚度大，密实度有从上而下增强的趋势，按卵石的含量和N120动力触探修正锤击数以及触探曲线特征，可将卵石划分成如下三个亚层。
（2）基础型式及持力层：
本工程采用柱下独立基础；
基础持力层位于第3层卵石，地基承载力特征值Fak=300KPa
（3）本工程地下水埋深为10米左右，地下水对钢筋混凝土结构不具侵蚀性。
（4）建筑场地类别:
Ⅱ类（特征周期0.40s）。
1.3抗震设防烈度：
7度
1.4荷载资料
（1）招待所楼面活载，查《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012），确定房间活载为2.5，走道为3.5；
（2）不上人屋面：
活载标准值为0.7kN/m2；
（3）屋面构造：
保护层：
20MM1:
2.5水泥砂浆，表面抹平
隔离层：
200G、M2聚酯无纺布
防水层：
1.2厚合成高分子防水卷材两道
找平层：
20MM厚1:
2.5水泥砂浆
保温层：
75厚挤塑板
找坡层：
水泥砂浆找坡
（4）楼面构造：
100厚1:
2水泥砂浆面层压实抹光，15厚1:
3水泥砂浆找平层，现浇钢筋混凝土楼面板，12厚石灰粉平顶。
（5）围护墙：
采用240厚轻质砌块。
图1-1柱网图
第二章计算简图和荷载计算
2.1框架计算简图
本工程横向框架计算单元取四榀框架部分，框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础，，本工程基础采用柱下独立基础，挖去所有杂填土，基础置于第三层卵石上，基底标高为设计相对标高–1.6m。
柱子的高度底层为：
h1=4.2+0.9=5.1m（初步假设基础高度0.5m），二～五层柱高为h2～h5=3.6m。
柱节点刚接，横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离，三跨分别为：
L=8000、3000、8000。
计算简图见图2-1。
图2-1计算简图
2.2梁柱截面初选
（1）框架柱：
全部采用450×
450mm
（2）梁：
横向框架梁采用300×
650mm，纵向框架梁采用300×
650mm，次梁采用250×
550mm。
（3）板厚：
均采用120mm。
2.3材料强度等级
混凝土：
均采用C30级
受力钢筋采用HRB400钢筋，箍筋采用HPB300钢筋。
2.4竖向荷载计算
本例题以④轴线横向框架为计算分析对象
2.4.1屋面横梁竖向线荷载标准值
a）恒载作用下结构计算简图b）活载作用下结构计算简图
图2-2荷载计算简图
（1）恒载
屋面恒载标准值
35厚架空隔热板0.035×
25=0.875KN/m2
防水层0.4KN/m2
20厚1:
2.5水泥砂浆0.02×
20=0.4KN/m2
120厚现浇板0.12×
25=3KN/m2
12厚石灰层平顶0.012×
16=0.192KN/m2
屋面恒载标准值4.87kN/m
墙体重2.36×
2.95=6.96kN/m
梁自重
边跨AB,BC,CD跨0.3×
0.65×
25=4.875kN/m
梁侧粉刷2×
（0.65-0.12×
0.02×
17=0.36kN/m
5.23kN/m
作用在顶层框架梁上的线荷载标准值为：
梁自重g4AB1=g4CD1=g4BC1=5.23kN/m
板传来荷载g4AB2=g4CD2=g4BC2=4.87×
3.9=19kN/m
（2）活载
q4AB=q4CD=0.7×
3.9=2.73kN/m
2.4.2楼面横梁竖向荷载标准值
（1）恒载
25厚水泥砂浆面层0.025×
20=0.5KN/m2
楼面恒载标准值3.692KN/m2
AB,BC,CD跨梁自重5.23kN/m
作用在楼面层框架梁上的线荷载标准值为：
梁自重gAB1=gCD1=gBC1=5.23kN/m
q4AB=q4CD=2.5×
3.9=9.75kN/m
2.4.3屋面框架节点集中荷载标准值
边跨纵向框架梁自重0.3×
3.9×
25=19.01KN
粉刷2×
（0.65-0.12）×
17=1.44KN
1.2m女儿墙2×
2.36=11.04KN
粉刷1.2×
2×
17=3.18KN
次梁部分荷载149.44KN
顶层边节点集中荷载184.08KN
中柱纵向框架梁自重0.3×
粉刷1.41KN
纵向框架梁传来屋面自重1.5×
4.87=28.49KN
次梁部分荷载131.68KN
顶层边节点集中荷载180.59KN
Q4A=Q4D=0.7×
8×
0.5=10.92KN
Q4B=Q4C=0.7×
1.5×
2+21.87/2=19.12KN
2.4.4楼面框架节点集中荷载标准值
边柱纵向框架梁自重19.01KN
钢窗自重2.4×
0.4=1.44KN
窗下墙体自重（3.9-0.45）×
（3.6-1.5-0.9）×
2.36=9.77KN
3.45×
1.2×
17=2.82KN
窗边墙体自重1.5×
1.05×
2.36=3.72KN
0.525×
17=0.54KN
38.71KN
中间层边节点集中荷载：
GA=GD=194.2KN
框架柱自重：
GA’=GD’=0.45×
0.45×
3.6×
25=18.23KN
中柱纵向框架自重19.01KN
内墙自重（忽略门窗）
（3.9-0.45）×
（3.6-0.65）×
2.36=24.02KN
2.95×
17=6.92KN
纵向框架梁传来楼面自重：
1.5×
3.692=21.6
次梁传来部分189.74KN
262.7KN
中间层中节点集中荷载：
GB=GC=262.7KN
柱传来集中荷载GB’=GC’=18.23KN
Q4A=Q4D=2.5×
Q4B=Q4C=1.5×
3.5×
2+39=79.95KN
2.5风荷载
已知基本风压W0=0.3KN/m2，地面粗糙度为B类，按荷载规范，US：
迎风面为0.8；
背风面为-0.5，结构高度为16.2<
30m。
图2-3横向框架上的风荷载
表2-1风荷载计算
层
Z（m）
μz
μs
βz
WO（KN/m2）
A（m2）
Pi（KN）
4
15
1.14
1.3
1
0.3
11.7
5.2
3
11.4
1.04
14.04
5.69
2
7.8
5.48
4.2
15.21
5.93
2.6水平地震作用计算
2.6.1建筑物总重力荷载代表值GI的计算
1.集中在屋盖处的质点重力荷载代表值G4
50%雪载：
0.5×
0.2×
19×
46.8=88.92KN
板上荷载
屋面荷载2×
4.87×
46.8×
8+4.87×
3=4330.4KN
横向量5.23×
13=1291.81KN
纵向梁（19.01+1.41）×
12+（19.01+1.41）×
12=980.16KN
柱自重0.45×
25×
1.8×
28=255.15KN
隔墙自重
横墙2.36×
26×
1.8+2.36×
2.4×
0.8=899.9KN
纵墙2.36×
24×
（1+0.8）=715.7KN
钢窗24×
0.5×
0.4=17.28KN
女儿墙2×
2.36×
（19+46.8）=372.7KN
8965.74KN
2.集中于三，四层处的质点重力荷载代表值G3-G4
50%楼面活载：
（46.8×
3×
3.5+2×
3.5+46.8×
2.5）=822.9KN
恒载3.692×
19=3282.9KN
柱自重510.3KN
横墙899.9×
2=1799.8KN
纵墙715.7×
2=1431.4KN
钢窗17.28×
2=34.56KN
G2=G3=10153.82KN
3.集中在二层处的质点重力荷载代表值G1
（1.8+2.55）×
28=616.6KN
横墙2174.8KN
纵墙1729.6KN
G1=10933.33KN
2.6.2地震作用计算
1.框架柱的抗侧移刚度
在现浇楼板中，对于边框架梁取1.5Io,对中框架梁取2Io，Io为钢梁的惯性矩。
表2-2横梁、柱线刚度
杆件
截面
EC（KN/mm）
I0（mm4）
I（mm4）
L（mm）
i（KN/mm）
相对刚度
中框架梁
300×
650
30
6.87×
109
1.03×
1010
8000
5.14×
107
1.332
3000
1.37×
108
3.549
边框架梁
3.86×
2.668
底层柱
450×
450
3.42×
5100
2.01×
0.521
中层柱
3600
0.738
表2-3框架柱横向侧移刚度D值
项目
K
αc
D（KN/mm）
根数
柱类型
底层
边框边柱450×
1.36
0.4
10.56
中框边柱450×
1.8
0.47
12.4
10
边框中柱450×
4.97
0.71
18.74
中框中柱450×
6.61
0.77
20.32
二-五层
1.92
0.62
8.48
7.04
0.83
11.35
2.56
0.67
9.16
9.37
0.87
11.9
底层：
∑D=4×
（8.48+11.35）+10×
（9.16+11.9）=289.92KN/mm
二～四层：
（10.56+18.74）+10×
（18.74+20.32）=507.8KN/mm
2.框架自振周期的计算
表2-4框架顶层假想位移Δ计算表
Gi（KN）
ΣGi（KN）
ΣD（KN/mm）
δ=ΣGi/ΣD
总位移Δ（mm）
8965.7
507.8
17.66
251.64
10153.8
19119.5
37.65
233.98
29273.3
57.65
196.33
10933.3
40206.6
138.68
自振周期为：
T1=1.70α0=1.7×
0.6×
=0.511s
3.地震作用计算
根据本工程设防烈度7，Ⅱ类场地土，设计地震分组为第二组，查表得：
αmax=0.08，Tg=0.4s
α1==（0.4/0.511）0.92×
0.08=0.0645
结构等效总重力荷载：
Geq=0.85GL=0.85×
40206.6=34175.6KN
对于多质点体系，结构底部总纵向水平地震作用标准值：
FEK=α1Geq=0.06455×
34175.6=2187.24KN
各楼层的地震作用和地震剪力标准值见表2-4：
表2-5楼层地震作用和地震剪力标准值计算表
Hi（m）
GiHi
Fi（KN）
楼层剪力Vi（KN）
15.9
142554.63
757.64+0
757.64
12.3
124891.74
663.76
1421.4
8.7
88338.06
469.49
1890.89
5.1
55759.83
296.35
2187.24
ΣGiHi=411544.26KN
ΔFn=δnFEK=0×
2187.24=0KN
图2-4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计算见表2-6：
表2-6层间弹性侧移验算
hi（m）
Vi（KN）
Δμe=Vi/ΣD（mm）
[θe]hi
3.6
1.49
6.55
2.79
3.72
289.92
7.54
9.27
注：
对于钢框架，[θe]取1/550
经验算，各层均满足规范要求。
第三章框架内力计算
3.1恒荷载作用下的内力计算
3.1.1弯矩分配系数
由于本框架为对称结构，取框架的一半进行简化计算，如图3-1.
图3-1横向框架承担的恒载及节点不平衡弯矩
节点A1：
μA1A0=0.201μA1B1=0.514μA1A2=0.285
节点B1：
μB1A1=0.305μB1B0=0.119μB1D1=0.406
μB1B2=0.169
节点A2:
μA2A1=μA2A3=0.263μA2B2=0.474
节点B2：
μB2B1=μB2B3=0.0.161μB2A2=0.291μB2D2=0.387
节点A4：
μA4B4=0.643μA4A4=0.357
节点B4：
μB4A4=0.346μB4B3=0.192μB4D4=0.462
A3,B3与相应的A2B2一样。
3.1.2杆件固端弯矩（注：
以杆端弯矩的顺时针为正）
1.横梁固端弯矩：
（1）顶层横梁：
1）自重作用
MA4B4=-MB4A4=-1/12×
8.23×
82=-27.89KN·
m
MB4D4=-1/3×
5.23×
1.52=-3.92KN·
MD4B4=1/2MB4D4=-1.96KN·
2）板传来的荷载
MA4B4=-MB4A4=-1/12×
82=-101.33KN·
MD4B4=MB4D4=0
（2）二~四层横梁：
MA1B1=-MB1A1=-1/12×
MB1D1=-1/3×
MD1B1=1/2MB1D1=-1.96KN·
3）板传来的荷载
MA1B1=-MB1A1=-1/12×
22.9×
82=-122.11KN·
MD1B1=MB1D1=0
3.1.3节点不平衡弯矩：
（1）A4节点：
不平衡弯矩：
-27.89-101.33=-129.22KN·
（2）B4节点：
不平衡弯矩：
27.89-3.92+101.33=125.3KN·
（3）二到四层的边中不平衡弯矩：
边：
-27.89-122.11=-150KN·
中：
27.89-3.92+122.11=146.08KN·
3.1.4内力计算
根据对称原则，只计算AB,BC跨，恒载弯矩分配过程见3-2图，根据梁端弯矩，再通过平衡条件可求出梁端剪力，
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