浅议中小学建筑结构设计中常见问题和要点

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1、浅议中小学建筑结构设计中常见问题和要点摘要：本文作者结合自己近年来在设计院的工作实践经验，对中小学建筑结构设计中的相关问题进行简要的分析，以及针对这些问题所采取的相应对策和措施，可供同行工作设计人员作参考。关键词：中小学建筑；结构设计；问题分析，对策和措施一、前言本文就福建某地区的教学楼工程实例为对象，简要分析结构施工图设计流程中应该注意的问题。通过以点带面的分析，实现举一反三的效果。二、工程概况福建某地区某小学教学楼，单元楼建筑面积2939m2,建筑层数地上4层（无地下室），建筑总高度14.6m，室内外分高差200mm。下图为三

2、层建筑平面三、设计条件自然条件：50年一遇的基本风压0.55KN/m2，地面粗糙度B类。第②粉质粘土（查地质报告），其承载力特征值为fak=160KPa。所在地区的抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第二组，场地类别II类，特征周期Tg=0.4seC。（本工程地质各土层自上而下分布情况如下：①杂填土；②粉质粘土；③中砂；④卵石；⑤残积砂质粘性土；⑥强风化花岗岩，再结合本工程为多层建筑上部结构荷载不大，故本工作基础采用钢筋砼独立基础，持力层选用第②粉质粘土，即可满足工程需要）工程条件：由于建筑为中小学教学楼，故建筑抗震设防类别为乙类。

3、用于结构抗震验标的烈度为6度，但是用于确定抗震等级的烈度应提高一度即7度。这是根据《建筑工程抗震设防分类标准》中3.0.3条和建标标函[2⑻9]50号《关于学校医院等级人员密集场所抗震设防的复函》的规定（山东省除外）。墙体材料应甲方要求，内外墙均采用200厚加气砼砌块。四、建筑形体及其规则性学校建筑更应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响，具体设计时应严格执行《抗震规范》中3.4节所有规定。本工程根据经验通过的合理的设计应该可以设计成平面和立面均为规则性的结构五、结构体系由《中小学校设计规范》中关于中小学

4、教学用房的建筑层数不超过5层和净高的规定及经济合理等方面综合考虑，其建筑总高度不会超过24m，即不必按《高规》来设计。建筑物的结构设计，不仅要求具有足够的承载力，而且必须使结构具有足够抵抗侧力的刚度，使结构在水平力作用下所产生的侧向位移控制在规范规定的范围内。基于上述基本原理，综合考虑了以下要求：（1）满足使用要求；（2）尽可能地与建筑型式相一致；（3）平面和立面型式规则，受力好，有足够的承载力、刚度和延性；（4）施工方便；（5）经济合理等因素，本工程学校建筑选用框架结构体系，由钢筋混凝土框架承担竖向力和侧向力。钢筋混凝土框架刚度

5、布置相对比较均匀，在满足建筑功能情况下，尽量减少平面扭转对结构的影响。《抗震规范》6.1.5条，虽未直接提及高规不大于24m的乙类建筑的规定，但是实际设计时按不应采用单跨框架结构来处理。六、SATWE总信息取值总信息是计算的前提条件很重要，否则计算结果无意义。SATWE程序对电算程序对总信息的取值都有详细的说明或规定，本文仅简要介紹部分参数取值的理由和依据。1.抗震等级：虽然《抗震规范》3.1.2条和5.1.6条均指出抗震设防烈度为6度时，乙类建筑也可不进行地震作用计算。但是笔者与相关工程负责人讨论后认为：从工程的安全性和重要性及

6、经济性等方面综合考虑仍要按6度计算地震作用力。本工程的抗震措施应提高1度后即为7度，如抗震等级应按7度查表得本工程的框架抗震等级为三级。1.周期折减系数Tc:由《高规》2010版的4.3.16条知一般框架结构取0.6〜0.7。一般情况下学校建筑填充墙均较少，故Tc应取大值。本工程即取0.7。2.计算结构的周期、位移、层刚度比时，应采用刚性楼板假定。如楼板开有大洞或楼板不连续，应再按弹性楼板计算结构内力。3.偶然偏心：《高规》规定高层建筑计算单向地震时应考虑偶然偏心，按双向地震计算时就可不考虑偶然偏心了。本工程是多层建筑故可不必考虑

7、偶然偏心。4.活载折减系数：如SATWE等程序内定的折减系数系按《荷载规范》2012年版表5.1.2编制，千万注意只适用《荷载规范》2012年版表5.1.1中的1(1)项房屋，即住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园，对其它房屋一概不适用，否则(如对商业用房、多层厂房)就违反了强制性条文。5.风荷载信息：结构基本周期要根据计算结果进行回代。值得注意的是这里的基本周期值取小了，则计算的风荷载就会偏小(而地震作用力大小与基本周期关系刚好相反)。七、建模布置柱网、主次梁和楼盖设计另一方面，从使用功能和建筑美学方面考虑，主梁的

8、布置宜依据房间布局而定。设计时可借助PKPM进行，其主要步骤：1.估算柱截面：Ac^Nc/(a*fc),a为轴压比，fc混凝土抗压强度设计值，Nc为估算的柱轴力设计值，是根据受荷面积及经验系数确定。2.初选梁截面：梁高为跨度的1/10一1/15，梁