学校综合楼建筑结构选择与设计

李兵华

摘要：根据实际情况，对学校综合楼建筑结构进行设计和选择，让教学楼既符合学校建筑的要求，又能够满足学生的学习需求。本文主要对综合楼的建筑结构进行介绍，为学校建筑结构的选择和设计提出几点合理的建议。

关键词：综合楼，建筑，结构，选择，设计

中图分类号：TU2文献标识码： A

随着我国社会经济以及城市化不断发展，学校综合楼建筑结构类型越来越多，同时兼具多种功能。鉴于学生的学习状态日益紧张，为了能够提高学生的学习效率，必须要为学生提供安静的、广阔的学习空间。综合楼作为中学的一个核心功能建筑，其为形成相对独立的学习空间奠定了基础，作为一种公共建筑，学校教学的特性要求综合楼必须保证一定的质量，合理选择建筑结构，设计最优建筑施工方案，实现综合楼与学校环境的有机融合，为学生提供良好的学习环境。建筑结构作为影响建筑工程质量的重要因素之一，必须合理选择和设计，实现造价与质量的协调统一。

在学校综合楼建筑结构选择以及设计过程中，要确保不仅要科学、合理地利用自然资源，还要提高工程建筑的质量，在设计的过程中只有做好前期规划，避免楼房出现坍塌现象，对学生造成严重的影响，做到合理地改造和利用自然，达到建筑和自然共同发展的效果，才是成功的设计。为了能够为学生提供一个良好的学习环境，学校的综合楼不仅需要展现出学校自身特色，还必须符合学校建筑的通用要求。本文通过对某中学教学楼实际工程进行介绍，对学校综合楼建筑选择及设计提出几点合理的建议。

工程实例的概述

某中学的教学楼，占地总面积为5000m2，教学楼分4层，每一层高3.5米，综合楼内主要包括：教室、办公室、音乐室、多媒体教室、会议室，每一层设男女卫生间，教学楼采用钢筋框架结构，抗震级别乙级，场地类别为Ⅱ类，建筑物的使用寿命为65年左右。

实例教学楼工程的地质条件分析

教学楼工程的地质条件，地基标准承载力为120kN/m2左右，填土以下的两米左右为粘土，地基的承载力为250kN/m2左右，地下水处于天然地面以下4m之处，对教学楼造成的影响不大。在建造的时候，工程人员必须多加注意。

教学楼的主体结构设计

主体结构设计主要包括结构的选择、结构体系、承重方式、结构布置、基础设计等方面，下文进行详细介绍：

3.1结构选择

3.1.1结构形式

教学楼的结构形式主要包括以下几种结构：混合结构、框架结构以及部分混合部分框架结构等。其中混合结构具有施工简单的特点，其造价也相对较低，用钢量也相对较小；然而却具有整体性较差、难以满足大跨度的缺点。框架结构具有非常好的整体性，并能够充分满足学校教学楼这类建筑对于巨大空间的需求，但造价却较高，对结构的要求也非常高。经过技术经济的比较，对于教学楼这样大型的建筑物来讲，推荐使用的结构形式为框架结构形式，该结构形式能够有效保障框架的整体性。所以本工程采用框架结构，合理设计内部空间，保证建筑结构的完整性和耐久性。

3.1.2教学楼的结构体系

教学楼的结构体系主要包括：框架、简体、剪力墙这三个方面。其中框架结构的特点主要包括整体性能好、能够满足较大的空间，并具有较高的耐久性，其整体的特点主要是承受竖向建筑物的竖向荷载以及侧向力，但剪力墙则可以为建筑物提供抗侧刚度，有利于提高结构的抗震力，通过减少风荷载，从而减少地震过程中的侧向位移。为了能够更好的提高抗震等级，根据实际的地形，该教学楼主要选用框架体系。

3.1.3教学楼的承重方式

教学楼的承重方式主要包括：框架承重、纵向框架承重、纵横向框架混合承重这三种。这三种的框架数量较少，对该教学楼的情况进行分析要求布置较小的联系梁，但是缺点是房屋的横向抗侧钢度较差，进深尺寸受预制版长度的限制。纵横向框架混合承重则具有较好的整体工作性能，对抗震有利，由于建筑的横向框架跨数少，教室对室内的采光要求比较高，该地区抗震等级要求不高，建议选用横向框架承重。

3.2教学的梁柱界面尺寸

梁柱的主梁计算尺寸，其计算公式为：

H=（1/2-1/16）1，b=（1/2-1/3）b 取值范围包括：h=500mm，b=250mm

柱的高度计算公式为：

H=1/15（低柱高）h=（1-1.5）b 取值范围包括：h=400mm，b=300mm

3.3教学楼面的结构布置

由于该实例的综合楼建筑楼面标高的变化情况不大，大厅和厕所的结构层有所下降。工作人员在进行结构平面布置的时候，主要是从上层结构平面下放到下一层建筑平面进行布置。按照高跨比的条件选择板厚，在建设的过程中，工程人员在考虑到钢筋布置和钢筋布置混凝土的抗裂度之后，将h取值为100mm。

3.4框架柱下的基础设计

3.4.1选型

为了能够满足施工要求，应该选择阶梯形的基础，钢筋主要使用一级钢。在建筑的过程中，应该注意从确定荷载计算、荷载设计等方面进行分析。

基础梁。本教学楼没有基础梁，因此基础梁的选择以及荷载不纳入计算范围内。

荷载计算值。荷载计算值主要包括：M=0.52 kN·m。其中N=1106.35kN V=3.39kN。

3.4.2基础配筋的设计

基础配筋的设计主要图1所显示：

图1 基础配筋的设计

3.5其他结构类型

3.5.1楼梯结构类型

楼梯的结构类型选择可以选择梁式楼梯，虽然采用板式楼梯显得比较轻巧，但经过一系列的计算得出，梁式楼梯比板式楼梯更加适合，其公式如下所显示：

楼梯段的板厚：h=（1/25-1/30）lo，其中lo表示的是梯段的水平跨度，h=120mm

休息平台梁的板厚：h=（1/8-1/12）l，其中，h=400mm，b=240。

3.5.2雨棚结构

雨棚结构主要采用悬梁的方式进行浇筑，在下雨的时候能进行有组织的排水工作，排水坡度为3%。

结束语

通过分析学校的建设需求，选择合适的地理环境，认识到综合教学楼建设所在的环境应该适应自然的发展，并通过探讨得出综合建筑还应该考虑当地的实际情况，包括当地的人文环境、自然景观等。教学楼的建筑，必须做到自然与建筑之间的和谐统一，既满足建筑所处的地理位置需求，也满足学生的学习需求。

参考文献

[1] Stephen Dobney.SOM Selected and Current Works,Hong Kong:Everbest Printing,1999.

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