谈山西交通职业技术学院新校区教学楼设计

王 婷

(山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013)

谈山西交通职业技术学院新校区教学楼设计

王 婷

(山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013)

以山西交通职业技术学院新校区教学楼设计为例，通过介绍该校规划设计标准、荷载取值、地基与基础设计等内容，阐述了该校新校区教学楼的结构设计要点，以期为今后同类校园项目的规划设计提供参考依据。

结构设计，荷载，地基，教学楼

1 工程概况

本工程建设单位为山西交通职业技术学院，场址位于晋中市榆次区北部新城山西省高校教育园区内。山西交通职业技术学院新校区3号，4号，5号教学楼，地上5层，局部2层，结构总高度20.700 m,室内外高差0.6 m。主体结构A，B，C区采用钢筋混凝土框架剪力墙结构，D，E，F区采用钢筋混凝土框架结构，楼板为现浇钢筋混凝土楼板。

2 设计依据

1)本工程采用的主要法规和标准：a.GB 50223—2008建筑工程抗震设防分类标准；b.GB 50009—2001建筑结构荷载规范(2006年版)；c.GB 50010—2010混凝土结构设计规范;d.GB 50011—2010建筑抗震设计规范;e.GB 50003—2001砌体结构设计规范;f.GB 50068—2008建筑结构可靠度设计统一标准；g.JGJ 8—2007建筑变形测量规范;h.GB 50007—2002建筑地基基础设计规范;i.JGJ 79—2002建筑地基处理技术规范；j.GB 50025—2004湿陷性黄土地区建筑规范；k.《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(11G101—3)。2)建设单位提出的符合有关规范、标准与结构有关的书面要求。3)工程地质情况：根据甲方提供的《山西交通职业技术学院新校区岩土工程勘察成果报告》Ⅱ区地段场地自上而下土层分布如下：①黄土状粉土，褐黄色，稍密，中等偏高压缩性，轻微～中等湿陷性，层底埋深4.70 m～10.80 m，平均厚度8.14 m，地基承载力特征值130 kPa；②粉土层，褐黄色，中密、中等压缩性，层底埋深11.10 m～15.20 m，平均厚度4.91 m，地基承载力特征值120 kPa；③细中砂，褐黄色，局部夹粉土，地基承载力特征值300 kPa；④粉质粘土，可塑状态，中等压缩性，地基承载力特征值300 kPa。场地地下水类型为上层滞水，水位埋深17.5 m～19.2 m，水位标高为80.97 m～81.37 m。地下水对混凝土具有微腐蚀性，对钢筋具有微腐蚀性。建筑场地类别Ⅲ类；标准冻结深度0.9 m;本场地属非自重湿陷性场地，地基湿陷性等级为Ⅱ级。

3 设计安全标准

1)建筑抗震设防分类：抗震设防类别为丙类。2)本工程建筑结构的安全等级为二级，设计使用年限为50年。3)本地区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.2g，设计地震分组为第一组。4)地基基础设计等级：丙级。5)按照《湿陷性黄土地区建筑规范》确定建筑物分类：丙类。6)防火等级为：一级。

4 荷载作用取值

1)自然条件：基本风压：0.40 kN/m2;基本雪压：0.35 kN/m2。2)楼(屋)面使用荷载：教室：2.0 kN/m2；活动室：4.0 kN/m2；盥洗室，卫生间(有蹲坑)：2.0(8.0) kN/m2;楼梯、走廊、阳台：3.5 kN/m2；上人屋面：2.0 kN/m2;不上人屋面：0.5 kN/m2;档案室：5 kN/m2；库房：5 kN/m2。

5 地基处理

根据参考地质报告，本场地属于非自重湿陷性场地，地基湿陷等级为Ⅱ类，采用强夯法，消除湿陷提高承载力。

6 基础设计

计算分析选用中国建筑科学研究院编制的《基础工程计算机辅助设计软件》JCCAD2010版。

基础采用钢筋混凝土筏板基础或条形基础及独立柱基。

7 上部结构设计

1)A,B,C区采用钢筋混凝土框架剪力墙结构，D，E，F区采用钢筋混凝土框架结构。

2)结构设计。地震作用按8度0.2g进行计算,抗震措施按8度0.2g进行设计，A，B，C建筑框架的抗震等级为三级，剪力墙抗震等级为二级；D，E，F区框架等级为二级。

抗震计算采用振型分解反应谱法，结构整体分析选用中国建筑科学研究院编制的《多层及高层建筑结构空间有限元分析软件》SATWE2010版。

采用总刚分析方法，计算结果如下：

A区：

周期，地震力与振型分析见表1～表3。

表1 振动周期(一)

表2 各层X方向的作用力(一)

结构位移：地震力作用下的X方向最大值层间位移角:1/1 033；地震力作用下的Y方向最大值层间位移角:1/1 213。

B区：

表3 各层Y方向的作用力(一)

周期、地震力与振型分析见表4～表6。

表4 振动周期(二)

表5 各层X方向的作用力(二)

表6 各层Y方向的作用力(二)

结构位移：地震力作用下的X方向最大值层间位移角:1/1 030；地震力作用下的Y方向最大值层间位移角:1/1 212。

C区：

周期，地震力与振型分析见表7～表9。

表7 振动周期(三)

表8 各层X方向的作用力(三)

表9 各层Y方向的作用力(三)

结构位移：地震力作用下的X方向最大值层间位移角:1/1 044；地震力作用下的Y方向最大值层间位移角:1/1 045。

D区：

振动周期见表10。

表10 振动周期(四)

结构位移：地震力作用下的X方向最大值层间位移角:1/710;地震力作用下的Y方向最大值层间位移角:1/605。

E区：

振动周期见表11。

表11 振动周期(五)

结构位移：地震力作用下的X方向最大值层间位移角:1/551；地震力作用下的Y方向最大值层间位移角:1/601。

F区：

振动周期见表12。

表12 振动周期(六)

结构位移：地震力作用下的X方向最大值层间位移角:1/628；地震力作用下的Y方向最大值层间位移角:1/623。

各项指标均满足规范相应要求。

3)最外层钢筋的混凝土保护层(mm)：

a.基础梁及地下室底板：下部钢筋:有垫层40；无垫层70，上部钢筋40；b.地下室外墙：外侧50，内侧20；c.柱：地下与土壤接触面：防水混凝土50，其余部位25；且不小于纵筋直径；d.梁：室外露天环境35，室内潮湿环境25，其余部位20；且不小于纵筋直径；e.在一类环境下各层楼板、楼梯板为15,梁为20；在二a类环境下各层楼板、楼梯板为20,梁为25；在二b类环境下各层楼板、楼梯板为25,梁为35；f.梁板中预埋管的混凝土保护层厚度应大于30。

4)本工程各部分之间设置抗震缝，主体长度超过规范要求时相应部位设置后浇带，减少混凝土收缩影响。

5)材料。混凝土：A，B，C区柱、墙：1层～2层顶为C40；3层～4层顶为C35；5层～6层顶为C30；D，E，F区柱：C30。梁、板：C30。基础：C30。楼梯、女儿墙、雨篷、挑檐、构架等露天构件：C30。圈梁、构造柱：C25。填充墙：±0.000以下采用MU10页岩烧结砖，M10水泥砂浆砌筑，±0.000及以上采用A3.5加气混凝土砌块(容重不大于6 kN/m3)，M5混合砂浆砌筑。钢筋：采用HPB300级，HRB335级和HRB400级钢筋。

8 结语

通过对工程实际与计算结果的阐述，简要分析了山西交通职业技术学院新校区教学楼结构设计。虽然不同的结构设计由于建筑场地、设计方案等的不同会存在很大的差异，但只要搞清概念、抓住重点、掌握原理、注重理论联系实际，就能使结构设计更加经济、合理、人性化。

Discussion on teaching building design of new campus of Shanxi Traffic Vocational and Technical College

Wang Ting

(ShanxiArchitecturalDesignResearchInstitute,Taiyuan030013,China)

Taking the teaching building design of new campus of Shanxi Traffic Vocational and Technical College as an example, through the introduction of the campus planning and design standards, loads value, foundation and basis design and other aspects, elaborated the structure design key points of new campus teaching building, in order to provide reference for the planning and design of similar campus project.

structure design, load, foundation, teaching building

2015-01-12

王 婷(1984- )，女，助理工程师

1009-6825(2015)09-0025-03

TU244.3

A