某集团综合教学楼结构设计说明

某集团综合教学楼结构设计
1建筑设计
1.1建筑方案的确定
根据毕业设计任务书的要求，在参观了学校几栋教学楼基础上，我先后做出了几个方案，经过选择，确定了最终的建筑设计方案。

（方案平面图详见图1－1）建筑功能说明：方案所有房间均为矩形，比较传统，但是经济实用；建筑布置完全对称，这样有利于引导人流，且外形较好，整体布局较为紧凑；方案的建筑功能均基本符合任务书的要求，各个房间比例恰当，组合自然。

电梯设于门厅处，主楼梯紧邻电梯，承担主要的人流量，在教学楼东部尽头设第二部楼梯，同时设第二个出口。

结构布置完全对称，对结构设计有利，尤其对抗震有利，且方便计算与施工。

1.2建筑设计
1.2.1建筑平面设计
建筑平面设计主要应考虑建筑物的功能要求，力求建筑物的美观大方，同时兼顾结构平面布置尽量规则合理和抗震要求，以便于结构设计。

综合考虑建筑和结构设计的要求，初步拟定内廊式平面框架形式。

对于平面布置作如下几点说明：
1）为了满足不同类型的房间对使用面积的要求，同时考虑结构的受力合理性及柱网的经济尺寸，本设计柱网基本上采用4.5×6.6m，局部地方采用小一级柱网尺寸；
2）走廊宽度根据本设计要求取轴线宽度3.0m，主要人流通道为位于大楼中部的两部电梯和主楼梯。

为了满足防火要求，在大楼的东侧增设了另一部楼梯。

在底层走廊的东端设有侧门，供紧急疏散用。

1.2.2建筑立面设计
结合平面设计中框架柱的布置，立面上主要采用竖向划分，柱突出外墙，外观上显得有立体感，凹凸有致，稳重；同时，考虑到框架结构的优点，柱间多用窗少用墙，使窗与柱及窗间墙之间形成了有节奏的虚实对比，显得明快、活泼，同时也得到了良好的采光效果。

大门正中间，使整个建筑物显得美观大方。

大门采用钢化玻璃门，使整个大门显得现代，门厅空间显得通透；雨蓬的运用，和大门的设置一同起到了突出主要入口功能，起到了吸引人流导向的作用。

1.3建筑设计综述
建筑方案已经确定，本教学楼总高超过28m，适用于《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2002）。

现对照《建筑抗震设计规范》（以下简称《抗震规范》）与《高层建筑混凝土设计规程》（以下简称《高规》），验证其设计的合理性，并给出该建筑的部分总体信息：
1）本教学楼抗震设防烈度７.0。

2）本教学楼结构总高28.5m（从室外地坪至主要屋面高度，不包括顶层电梯检修间），低于《高规》4.2.2规定的55m最大适用高度；
3）本教学楼高宽比0.59，低于《高规》4.2.3规定的4最大高宽比；
4）本教学楼平面上呈矩形，平面有关参数均符合《高规》4.3.3条文；
5）本教学楼长边48.5m，低于《高规》4.3.12规定的框架结构伸缩缝最大间距55m，不设置温度缝与防震缝。

6）本教学楼结构竖向布置比较规则，均匀，除顶层电梯检修间外，无过大的外挑与内收，符合《高规》4.4.1与4.4.5要求。

7）本教学楼根据《抗震规范》3.1.1，属丙类建筑；根据《抗震规范》12.2.7，属于三级框架。

结构重要性系数取1.0。

图１－１建筑设计平面图
2结构选型及布置
2.1结构的材料与尺寸
根据毕业设计任务书的要求，本教学楼为钢筋混凝土框架结构；由于地基承载力较好，采用柱下独立基础。

本次毕业设计结构计算要求手算一榀框架。

针对本教学楼的建筑施工图纸，选择第④轴横向框架为手算对象。

本计算书除特别说明外，所有计算、选型、材料、图纸均为第④轴横向框架数据。

2.1.1本教学楼材料确定：
考虑到强柱弱梁，施工顺序（现场浇注混凝土时一般梁、板一起整浇，柱单独浇注）等因素，拟选构件材料如下：
1）柱：采用C30混凝土，主筋采用HRB335钢筋，箍筋采用HPB235钢筋；
2）梁：采用C30混凝土，主筋采用HRB335钢筋，箍筋采用HPB235钢筋；
3）板：采用C30混凝土，钢筋采用HPB235。

4）基础：采用C30混凝土，钢筋采用HPB235钢筋；
2.1.2第④轴框架构件尺寸确定：
此教学楼为七层全现浇框架结构，建筑面积约为5477平方米，建筑平面如图2－1所示：
图２－１结构平面布置
1.结构设计条件：
（1）气象条件
雪荷载：基本雪压为S0=0.5kN/m2（水平投影）；
风荷载：全年主导风向为南风，基本风压为W0=0.35kN/m2；
常年气温差值：50℃；
最大降雨量150mm/d。

（2）工程地质条件
教学楼场地位于某市中心地带，场地土类型为中软场地土，地质条件较为简单：场地相对完整、稳定，土层分布均匀。

（3）建筑地点冰冻深度
冰冻深度：室外天然地面以下300mm。

（4）建筑场地类别：
二类场地土，不考虑地下水影响，地面粗糙度B类。

（5）地震设防烈度
抗震按7度设防。

设计基本地震加速度值为0.1g
（6）建筑耐久等级、防火等级均为Ⅱ级。

（7）材料强度等级 混凝土强度等级为C30，纵向钢筋为HRB335级，箍筋为HPB235。

2.结构布置及梁柱截面初估 （１）结构布置如图2－1。

（２）各梁柱截面尺寸初估
框架梁根据”抗震规范”第6.3.1条要求:梁宽不小于200mm,梁高不大于4倍梁宽,梁净跨不小于4倍梁高.再参考受弯构件连续梁,梁高
(1/81/12)h l =:,梁宽(1/21/3)b h =:
框架柱根据“抗震规范”第 6.3.6条，截面的宽度和高度均不宜小于300mm ；剪跨比宜大于2,截面长边与短边的边长比不宜大于3。

“抗震规范”6.3.7三级抗震等级框架柱轴压比限值为0.9。

表2－1 梁柱截面尺寸确定
2.2荷载计算
2.2.1屋面荷载标准值
油毡防水层（一毡二油上铺小石子） 0.272
/kN m
20mm 水泥沙浆找平层 20⨯0.022/kN m ＝0.402
/kN m
膨胀珍珠岩沙浆找坡（平均厚120） 22
90.120/ 1.08/kN m kN m ⨯= 120厚加气混凝土块保温 22
70.12/0.84/kN m kN m ⨯= 120mm 厚现浇钢筋混凝土板 22
250.12/ 3.00/kN m kN m ⨯= 吊顶 0.452
/kN m
屋面恒载标准小计 6.042
/kN m
屋面活荷载标准值（雪荷载） 0.502/kN m
2.2.2楼面自重标准值
水磨石地面 0.652
/kN m
120厚现浇钢筋混凝土板 22
250.12/ 3.00/kN m kN m ⨯= 吊顶 0.452
/kN m
楼面恒载标准值 4.102
/kN m
楼面活载标准值 2.502/kN m
2.2.3梁自重标准值
包括梁侧、柱侧抹灰，有吊顶房间梁不包括抹灰。

例：L1：0.300.65b h m m ⨯=⨯，净长6m ，
均布线荷载为250.300.65/ 4.875/kN m kN m ⨯⨯=，重量为
4.875 6.029.25kN kN ⨯=。

Z1：0.600.60b h m m ⨯=⨯，净长3.9m ，
均布线荷载为(250.60.60.0240)/9.8/kN m kN m ⨯⨯+⨯=，重量为
9.8 3.938.22kN kN ⨯=。

梁柱自重表如下：
表2－2 梁柱自重表
注：梁长为净跨
2.2.4 墙体自重标准值
内外墙皆采用240mm 厚加气混凝土块填充，内墙抹灰，外墙贴面砖，面荷载为：
240mm 厚加气混凝土外墙：22
(70.24170.020.5)/ 2.52/kN m kN m ⨯+⨯+= 240mm 厚加气混凝土内墙：22(70.24170.022)/ 2.36/kN m kN m ⨯+⨯⨯= 240mm 砖墙砌女儿墙：22
(180.24170.020.5)/ 5.16/kN m kN m ⨯+⨯+=
考虑开门和开窗，墙应扣除门窗面积，门窗重量查规范可得： 底层外墙：
2
3.92(48.316.20.48)280.6 3.9
1.8(8 3.05 1.85
2.11 1.5)
3.02 3.0 3.0 1.8329.442.52329.44 2.52830.19s m W s kN
=⨯⨯+--⨯⨯-⨯⨯+⨯+⨯+⨯-⨯⨯-⨯==⨯=⨯=
底层内墙：
2
2[(6.60.6)18(4.50.6)12(4.50.24)(3.30.6)(6.00.48)4] 3.9
16 2.6 1.04 2.60.92 2.6 1.1595.712.36/1405.88m W s kN m kN -⨯+-⨯+-+-+-⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯==⨯=
底层门窗重量：
1.8(8 3.05 1.85
2.11 1.5)0.3
(3.02 3.012 1.0 2.6 2.6 1.840.9 2.6)0.22 1.1 2.60.439.23W kN
=⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=
一～六层外墙：
2
3.92(48.316.20.48)280.6 3.91.8(10 3.06 1.85 2.11 1.5)338.802.52338.80 2.52853.76s m W s kN
=⨯⨯+--⨯⨯-⨯⨯+⨯+⨯+⨯==⨯=⨯=
一～六层内墙：
2
2[(6.60.6)17(4.50.6)14(4.50.24)(3.30.6)(6.00.48)4] 3.918 2.6 1.04 2.60.92 2.6 1.1592.312.36/1397.85m W s kN m kN -⨯+-⨯+-+-+-⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯==⨯=
一～六层门窗重量：
1.8(10 3.06 1.85
2.11 1.5)0.3(14 1.0 2.640.9 2.6)0.22 1.1 2.60.439.84W kN
=⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=
女儿墙自重：
(48.316.20.48)2 1.2 5.16792.82W kN =+-⨯⨯⨯=
2.2.5节点集中荷载（以③轴框架为代表） （1）框架屋面节点集中恒载标准值 ①A 、D 轴处顶层边节点：
纵向框架梁自重 (250.450.200.50.6) 4.511.48kN kN ⨯⨯+⨯⨯= 纵向框架梁传来屋面自重 6.040.5 4.5 2.2530.58kN kN ⨯⨯⨯= 1.2m 高女儿墙自重加抹灰 5.16 1.2 4.527.87kN kN ⨯⨯=
33A D
G G =＝69.93kN
②B 、C 轴顶层中间节点
纵向框架梁自重 11.48kN 纵向框架梁传来屋面自重 6.04(0.5 2.25 4.53 1.5)57.76kN ⨯⨯⨯+⨯=
33B C
G G =＝69.24kN
（2）一～六层框架楼面节点集中恒载标准值 ①A 、D 轴处顶层边节点：
纵向框架梁自重 11.48kN 梁上墙加抹灰加窗重 (3.9 4.53 1.8) 2.523 1.80.332.24kN kN ⨯-⨯⨯+⨯⨯= 楼面板传来重量 4.100.5 2.25 4.520.76kN ⨯⨯⨯=
1~61~6A D G G ==
64.48k
N
②B 、C 轴一～六层中间节点
纵向框架梁自重 11.48kN 梁上墙加抹灰加门重 (3.9 4.5 2.6 1.0) 2.36 2.60.235.80kN kN ⨯-⨯⨯+⨯= 纵向框架梁传来楼面自重 4.10(0.5 2.25 4.53 1.5)39.21kN ⨯⨯⨯+⨯=
1~61~6B C
G G =＝86.49kN
（3）框架屋面节点集中活荷载标准值 ①A 、D 轴处顶层边节点： 纵向框架梁传来屋面活荷载 33A D
Q Q =＝0.500.5 2.25 4.5 2.53kN kN ⨯⨯⨯=
②B 、C 轴顶层中间节点 纵向框架梁传来屋面活载
33A D
Q Q =＝0.50(0.5 2.25 4.53 1.5) 4.78kN ⨯⨯⨯+⨯=
（4）框架楼面节点集中活荷载标准值 ①A 、D 轴处顶层边节点： 纵向框架梁板传来楼面活荷载 1~61~6 2.50.5 2.25 4.512.66A D Q Q kN
==⨯⨯⨯=
②B 、C 轴一～六层中间节点
纵向框架梁传来楼面自重1~61~6 2.5(0.5 2.25 4.53 1.5)23.91B C Q Q kN ==⨯⨯⨯+⨯= 2.2.6 横向框架梁上分布荷载（以③轴框架为代表） （1）作用在顶层③轴框架梁上恒载标准值
L1梁自重（均布线荷） '31 4.86/L g kN m
= L2梁自重（均布线荷） '32 1.75/L g kN m
= L1梁上屋面板传来（梯形荷载）
''31 6.04 4.5/27.18/L g kN m kN m =⨯= L2梁上屋面板传来（三角形荷载）
''31 6.043/18.12/L g kN m kN m
=⨯=
（2）作用在一～六层③轴框架梁上恒载标准值 L1梁自重（均布线荷）
'1~61 4.86/L g kN m
=
L2梁自重（均布线荷） '1~62 1.75/L g kN m
= L1梁上楼板传来（梯形荷载）
''1~62 4.1 4.5/18.45/L g kN m kN m =⨯= L2梁上楼面板传来（三角形荷载）
''1~62 4.13/12.3/L g kN m kN m
=⨯=
（3）作用在顶层③轴框架梁上活荷（雪荷）标准值 L1梁上屋面板传来（梯形荷载） '
310.5 4.5 2.25/L q kN m
=⨯= L2梁上屋面板传来（三角形荷载）
'320.53/ 1.5/L q kN m kN m
=⨯=
（4）作用在一～六层③轴框架梁上活荷标准值 L1梁上楼板传来（梯形荷载） '1~61 2.5 4.511.25/L q kN m
=⨯= L2梁上楼板传来（三角形荷载） '1~62 2.53/7.5/L q kN m kN m
=⨯=
2.2.7 重力荷载代表值
根据“抗震规范”5.1.3条，顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载、50%屋面雪荷载、顶层纵横框架梁自重、顶层半层墙柱自重及女儿墙自重。

其它层重力荷载代表值包括：楼面恒载、50%楼面均布活荷载、该层纵横框架自重、该层楼上下各半层柱及墙体自重。

各层楼面的重力荷载代表值如下：
7[44.511.4(6.040.50.5)792.82(70263448.823.12)0.5(1834.56
853.761397.85)]7263.74G kN =⨯⨯+⨯++++++++=
2~6[44.511.4(4.10 2.50.5)(70263448.823.12)0.5(1834.56853.761397.85)]6501.44G kN =⨯⨯+⨯+++++++=
1[44.511.4(4.10 2.50.5)(70263448.823.12)0.5(2304.96830.191405.88)]6728.79G kN =⨯⨯+⨯+++++++=
建筑物总重力荷载代表值为：
7
146499.73E i i G G kN
===∑
地震作用下的计算简图见下图：
图２－2 结构平面布置图
3 内力及侧移计算
3.1 水平地震作用力下框架的侧移及内力计算
3.1.1 梁的线刚度
因本楼学楼采用现浇楼盖，在计算框架梁的截面惯性矩时，对边框架梁取
1.5I I =（
I 为矩形梁的截面惯性矩）；对中框架采用
2.0I I =，采用C30
混凝土，
42
3.010/c E N mm =⨯。

33434011
/120.300.65 6.871012L I bh m m -==
⨯⨯=⨯
3434
1012.02 6.871013.7410bL L I I m m --==⨯⨯=⨯
33444021
/120.200.357.151012L I bh m m -==
⨯⨯=⨯
4444
227.151014.3010bL I m m --=⨯⨯=⨯
梁的线刚度为：
73411/(3.01013.7410)/6.6 6.24510bL c bL K E I l kN m kN m -==⨯⨯⨯⋅=⨯⋅ 74422/(3.01014.3010)/3.0 1.42910bL c bL K E I l kN m kN m
-==⨯⨯⨯⋅=⨯⋅
横梁线刚度计算见表3－1. 3.1.2柱的线刚度 柱截面尺寸为：2
0.60.6m ⨯ 底层Z1柱高4.9m 其它层Z2柱高3.9m
324
1/12 1.0810c I bh m -==⨯ 42/8.3010c K EI l kN m
==⨯⋅
41/ 6.6110c K EI l kN m
==⨯⋅
横向框架计算简图见图3－1.
表3－1 横梁线刚度计算表
图３－１结构计算简图
3.1.3 横向框架柱侧向刚度
横向框架柱侧向刚度计算表如下：
表3－3 横向框架柱侧向刚度D值计算表
3.1.4 横向框架自振周期
按顶点位移法计算框架的自振周期
117T α=0α为考虑填充墙的周期调整系数，本工程中取0.7
max ∆为顶点位移，
1
T 为自振周期
横向框架顶点位移的计算见下表
表3－4 横向地震作用框架顶点位移计算表
故：
1 1.70.60.577T s =⨯=
3.1.5 横向地震作用
由“抗震规范”5.1.4条查得，在II 类场地，7度区，结构的特征周期
g
T 和地震影响系数max
α为：
0.35g T s
=，
max 0.08
α=，
21
η=
因为
10.577g
T s T =>，所以
0.9112max (/)0.051
g T T αηα==
因为
10.577 1.4g
T T =>，故顶部附加地震作用系数为：
10.080.070.116n T δ=+=。

顶部附加地震作用这：
0.1162015.76233.83n n EK F F kN kN
δ∆==⨯= 10.0510.8546499.732015.76EK eq F G kN kN
α==⨯⨯=。

各质点的水平地震作用标准值、楼层地震作用、地震剪力及楼层间位移计算过程见下表： 表中：
(1),/i i
i EK n e i i
i
G H F F U V D
G H
δ=
-∆=∑∑
表3－5 地震作用标准值、楼层地震作用、地震剪力及楼层间位移计算表
横向框架各层水平地震作用、地震剪力分布见下图：
图3-2 水平地震作用、地震剪力分布图
3.1.6 横向框架抗震变形验算
首层
/0.0028/4.90.000571[]1/550e e i e u h θθ=∆==<=，层间相对位移的
限制满足规范要求。

3.1.7 水平地震力作用下横向框架的内力计算
以③轴横向框架为例进行计算。

在水平地震作用下，框架柱剪力及弯矩计算采用D 值法，其计算结果见表3－6。

表3－6 横向水平地震作用下框架柱端弯矩计算
其中Y值的确定需查反弯点计算高度表，计算如表3－7。

柱上下端弯矩求得后，利用节点平衡，求在水平地震作用下的梁端弯矩，利用平衡条件可求梁端剪力及柱轴力，见下表。

框架在左震时弯矩见下图，右震时，框架的弯矩图与左震对称。

表3－7 Y值的确定
表3－8 水平地震作用下梁端剪力及柱轴力
注：轴力拉为－，压力＋。

图3-3 水平地震作用框架弯矩图
3.2 横向风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算
3.2.1 风荷载标准值
风荷载标准值按下式计算：
0k z s z ωβμμω=
基本风压200.39/kN m ω=，由《荷载规范》第7.3节查得0.8s
μ=（迎风面）和
0.5s μ=-（背风面）。

Ｂ类地区，/28.5/48.30.584H B ===（Ｂ为
迎风面宽度），由《荷载规范》表7.44－3查得脉动影响系数0.46ν=；
10.577T s
=，
2222
010.390.5770.13/T kN s m ω=⨯=⋅，由《荷载规范》表7.4.3
查得脉动增大系数 1.25ξ=。

本结构高度接近30m ，高宽比
28.5/16.2 1.76 1.5=>，且由于本结构对于质量和刚度沿高度分布比较均匀，所以仅考虑第一振型的影响，结构在z 高度处的风振系数
z β可按下式计算：
1z z z ξνϕβμ=+
，其中z ϕ为振型系数，z ϕ按下式确定：i
z H H ϕ=
，式中i H 为第
i 层标高；Ｈ为建筑总高度。

仍取④轴横向框架，其负载宽度为4.5m ，则沿房屋高度的分布风荷载标准值计算公式如下：
() 4.50.39z s z
q z βμμ=⨯
框架结构分析时，应按静力等效原理将分布风荷载转化为节点集中荷载。

具体计算过程见表3－9.
表中q1为迎风面风荷载沿房屋高度的分布值，q2为背风面风荷载沿房屋高度的分布值，见图3－4。

Fi 为按等效原理将分布荷载转化为节点集中荷载值，其分布见图3－5.
表3－9 分布风荷载转化为节点集中荷载计算表
图３－４风荷载分布图
图３－５风荷载等效节点力
3.2.2 风荷载作用下水平位移验算
计算方法同地震作用下水平位移验算计算方法，具体计算过程见下表：
表3－10 风荷载作用下水平位移计算表
由表可知，风荷载作用下最大层间位移角为0.00022<1/550，满足规范要求。

3.2.3 风荷载作用下框架结构的内力计算
内力计算方法同地震荷载作用的内力计算方法，风荷载作用下各层柱端弯矩及剪力计算过程见表3－11。

风荷载作用下各层梁端弯矩、剪力及柱轴力计算过程见表3－12，下面还画出了风载作用下的弯矩图。

表3－11 横向风荷载作用下框架柱端弯矩计算表3－12 水平风荷载作用下梁端剪力及柱轴力
图３－６风荷载作用框架弯矩图
3.3 恒载作用下的内力计算
恒载作用下的内力计算采用弯矩二次分配法，由于框架上的分布荷载由
矩形（
'
i
g）和梯形荷载（''
i
g）两部分组成，根据固端弯矩相等的原则，先
将梯形荷载化为等效均匀荷载，等效均匀荷载的计算公式见《静力计算手册》。

计算简图见下图。

图３－７恒载作用计算简图
3.3.1 框架梁上梯形荷载化为等效均布荷载 （１）ＡＢ跨
23(12);/ 2.25/6.60.341
id q q a l ααα=-+===
七层：
'23''23777(12) 4.86(120.3410.341)17.9119.31/d q g g kN m
αα=+-+=+-⨯+⨯= 一至六层：
'23''23(12) 4.86(120.3410.341)12.1614.67/id i i q g g kN m
αα=+-+=+-⨯+⨯=
（２）ＢＣ跨
23(12);/ 2.25/3.00.75
id q q a l ααα=-+===
七层：
'23''23777(12) 1.75(120.750.75) 4.53 3.09/d q g g kN m
αα=+-+=+-⨯+⨯= 一至六层：
'23''23(12) 1.75(120.750.75) 3.08 2.66/id i i q g g kN m
αα=+-+=+-⨯+⨯=
3.3.2 固定端弯矩的计算 ＡＢ跨：
7777227/1219.31 6.6/1270.10F F A B B A d M M q l kN m =-=-=-⨯=-⋅
227/1214.67 6.6/1253.25i i i i
F F A B B A d M M q l kN m =-=-=-⨯=-⋅
ＢＣ跨：
7777227/12 3.09 3.0/12 2.32F F B C C B d M M q l kN m =-=-=-⨯=-⋅
22/12 2.66 3.0/12 2.00i i i i
F F B C C B id M M q l kN m =-=-=-⨯=-⋅
3.3.3 恒载作用下的杆端弯矩
本工程框架结构对称，荷载对称，故可利用对称性进行计算。

先确定分配系数 见下表：
表3－13 弯矩分配法分配系数表
续表3－13
杆端弯矩计算计算过程见图3－8.
图３－８恒载作用下的弯矩分配法计算过程
3.3.4 恒载作用下的框架跨中弯矩
欲求梁跨中弯矩，则需根据求得的支座弯矩和各跨的实际荷载分布（如图），按平衡条件计算，而不能按等效分布荷载计算。

为了减小支座处负钢筋的数量，方便钢筋的绑扎与混凝土的浇捣；同时为了充分利用钢筋，以达到节约钢筋的目的。

将竖向荷载作用下支座处梁端负弯矩（使梁上面受拉）调幅，调幅系数β＝0.８。

下图为顶层调幅前后弯矩对照（实线表示调幅前弯矩，虚线表示调幅后弯矩）。

3－9 弯矩调幅示意图
对简支梁，均布荷载和梯形荷载作用下的跨中弯矩分别如下： 以第七层ＡＢ跨为例：
均布荷载：
22
/8 4.86 6.6/826.46ql kN m kN m =⨯⋅=⋅ 梯形荷载：2
222/24(34)27.18 6.6(340.341)/24125.05ql
kN m kN m α-=⨯⨯-⨯⋅=⋅
合计跨中弯矩：(26.46125.05)151.51kN m kN m +⋅=⋅ 故由
71.740.857.39AB M kN m
=-⨯=-⋅，
76.780.861.42BA M kN m
=⨯=⋅
跨中弯矩为：[151.51(57.3861.42)/2]92.10kN m kN m -+⋅=⋅ 其它截面的跨中最大弯矩计算结果见表3－14.
表3－14 恒载作用下截面跨中最大弯矩计算表
3.3.5 梁端剪力计算
恒载作用下梁端剪力计算过程见下表3－15。

表3－15 恒载作用下梁端剪力计算表（梁Ｌ１）
表3－16 恒载作用下梁端剪力计算表（梁Ｌ2）
3.3.6 柱轴力计算
柱轴力计算见表3－17.
表3－17 恒载作用下柱轴力计算表
恒载作用下框架的内力图如下：
图３－10 恒载作用框架内力图
3.4 活荷载作用下的内力计算
本工程为教学楼，活荷载不利分布考虑满布法，内力计算可采用弯矩二次分配法，但对梁跨中弯矩乘1.1～1.2的增大系数。

3.4.1 框架梁上梯形荷载化为等效均布荷载。

（１）ＡＢ跨
23(12);/ 2.25/6.60.341
id q q a l ααα=-+===
七层：
23'2377(12)(120.3410.341) 2.25 1.82/d q q kN m
αα=-+=-⨯+⨯=
一至六层：
23''23(12)(120.3410.341)11.259.08/id i q q kN m
αα=-+=-⨯+⨯=
（２）ＢＣ跨
23(12);/ 2.25/3.00.75
id q q a l ααα=-+===
七层：
23'2377(12)(120.750.75) 1.500.45/d q q kN m
αα=-+=-⨯+⨯= 一至六层：
23'23(12)(120.750.75)7.5 2.23/id i q q kN m
αα=-+=-⨯+⨯=
3.4.2 活荷载作用下的杆端弯矩计算
本工程框架结构对称，荷载对称，故可利用对称性进行计算。

（1）固定端弯矩的计算 ＡＢ跨：
7777
227/12 1.82 6.6/12 6.61F F A B B A d M M q l kN m =-=-=-⨯=-⋅ 227/129.08 6.6/1232.96i i i i
F F A B B A d M M q l kN m =-=-=-⨯=-⋅
ＢＣ跨：
7777227/120.45 3.0/120.34F F B C C B d M M q l kN m =-=-=-⨯=-⋅
22/12 2.23 3.0/12 1.67i i
i i F F B C C B id M M q l kN m =-=-=-⨯=-⋅
（2）分配系数见下表：
表3－18 弯矩分配法分配系数表
续表3－18
杆端弯矩计算过程见图3－11
图3－11 活载作用下的弯矩分配法计算过程
3.4.3活荷载作用下的框架跨中弯矩计算
表3－19 活荷载作用下的框架跨中弯矩计算表
3.4.4 梁端剪力计算
活荷载作用下梁端剪力计算过程见下表：
表3－20 活载作用下梁端剪力计算表（梁Ｌ１）
表3－21 活载作用下梁端剪力计算表（梁Ｌ２）
3.4.5 柱轴力计算
表3－22 柱轴力计算表
活荷载作用下框架的内力图如下：
图３－12 活载作用下的框架内力图
4 横向框架内力组合
4.1结构抗震等级
结构的抗震等级可根据结构类型、地震烈度、房屋高度等因素，查规范得到，该框架结构，高度<30m ，地处抗震设防烈度为7度的地区，因此该框架为三级抗震等级。

4.2框架梁内力组合
4.2.1框架梁内力组合说明
本例需要计算四种情况下的内力组合，即
1.2 1.4GK QK S S +，1.35GK QK
S S +，
1.2 1.3GE GK
S S +，1.30.9 1.4()GE GK WK S S S +⨯+。

一般情况下，1.2 1.4GK WK
S S +这
种内力组合的结果比考虑地震作用组合的要小，对结构设计不起控制作用，故不考虑。

如果该建筑是建在非地震设防区时，就需要考虑此项组合，而不需要考虑地震作用参与的组合。

组合时，仅考虑了一、二、三、七层梁的内力组合，因为在３～６层的梁中，竖向的恒载和活载作用下梁的内力基本相同，在水平荷载作用下三层梁的内力较四、五层梁大，因而为简化计算，仅考虑了三层梁，４～５层梁的配筋同三层梁。

框架梁的内力组合结果见表4－4。

在竖向荷载作用下，考虑框架梁端的塑性内力重分布，梁端弯矩需考虑弯矩调幅，因而表中
GK
S 、
QK
S 两列中的弯矩值为乘以弯矩调幅系数0.8
后的值，而剪力值仍采用调幅前的剪力值。