談山西交通職業技術學院新校區教學樓設計

王 婷

(山西省建筑設計研究院，山西 太原 030013)

談山西交通職業技術學院新校區教學樓設計

王 婷

(山西省建筑設計研究院，山西 太原 030013)

以山西交通職業技術學院新校區教學樓設計為例，通過介紹該校規劃設計標準、荷載取值、地基與基礎設計等內容，闡述了該校新校區教學樓的結構設計要點，以期為今后同類校園項目的規劃設計提供參考依據。

結構設計，荷載，地基，教學樓

1 工程概況

本工程建設單位為山西交通職業技術學院，場址位于晉中市榆次區北部新城山西省高校教育園區內。山西交通職業技術學院新校區3號，4號，5號教學樓，地上5層，局部2層，結構總高度20.700 m,室內外高差0.6 m。主體結構A，B，C區采用鋼筋混凝土框架剪力墻結構，D，E，F區采用鋼筋混凝土框架結構，樓板為現澆鋼筋混凝土樓板。

2 設計依據

1)本工程采用的主要法規和標準：a.GB 50223—2008建筑工程抗震設防分類標準；b.GB 50009—2001建筑結構荷載規范(2006年版)；c.GB 50010—2010混凝土結構設計規范;d.GB 50011—2010建筑抗震設計規范;e.GB 50003—2001砌體結構設計規范;f.GB 50068—2008建筑結構可靠度設計統一標準；g.JGJ 8—2007建筑變形測量規范;h.GB 50007—2002建筑地基基礎設計規范;i.JGJ 79—2002建筑地基處理技術規范；j.GB 50025—2004濕陷性黃土地區建筑規范；k.《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》(11G101—3)。2)建設單位提出的符合有關規范、標準與結構有關的書面要求。3)工程地質情況：根據甲方提供的《山西交通職業技術學院新校區巖土工程勘察成果報告》Ⅱ區地段場地自上而下土層分布如下：①黃土狀粉土，褐黃色，稍密，中等偏高壓縮性，輕微～中等濕陷性，層底埋深4.70 m～10.80 m，平均厚度8.14 m，地基承載力特征值130 kPa；②粉土層，褐黃色，中密、中等壓縮性，層底埋深11.10 m～15.20 m，平均厚度4.91 m，地基承載力特征值120 kPa；③細中砂，褐黃色，局部夾粉土，地基承載力特征值300 kPa；④粉質粘土，可塑狀態，中等壓縮性，地基承載力特征值300 kPa。場地地下水類型為上層滯水，水位埋深17.5 m～19.2 m，水位標高為80.97 m～81.37 m。地下水對混凝土具有微腐蝕性，對鋼筋具有微腐蝕性。建筑場地類別Ⅲ類；標準凍結深度0.9 m;本場地屬非自重濕陷性場地，地基濕陷性等級為Ⅱ級。

3 設計安全標準

1)建筑抗震設防分類：抗震設防類別為丙類。2)本工程建筑結構的安全等級為二級，設計使用年限為50年。3)本地區抗震設防烈度為8度，設計基本地震加速度值為0.2g，設計地震分組為第一組。4)地基基礎設計等級：丙級。5)按照《濕陷性黃土地區建筑規范》確定建筑物分類：丙類。6)防火等級為：一級。

4 荷載作用取值

1)自然條件：基本風壓：0.40 kN/m2;基本雪壓：0.35 kN/m2。2)樓(屋)面使用荷載：教室：2.0 kN/m2；活動室：4.0 kN/m2；盥洗室，衛生間(有蹲坑)：2.0(8.0) kN/m2;樓梯、走廊、陽臺：3.5 kN/m2；上人屋面：2.0 kN/m2;不上人屋面：0.5 kN/m2;檔案室：5 kN/m2；庫房：5 kN/m2。

5 地基處理

根據參考地質報告，本場地屬于非自重濕陷性場地，地基濕陷等級為Ⅱ類，采用強夯法，消除濕陷提高承載力。

6 基礎設計

計算分析選用中國建筑科學研究院編制的《基礎工程計算機輔助設計軟件》JCCAD2010版。

基礎采用鋼筋混凝土筏板基礎或條形基礎及獨立柱基。

7 上部結構設計

1)A,B,C區采用鋼筋混凝土框架剪力墻結構，D，E，F區采用鋼筋混凝土框架結構。

2)結構設計。地震作用按8度0.2g進行計算,抗震措施按8度0.2g進行設計，A，B，C建筑框架的抗震等級為三級，剪力墻抗震等級為二級；D，E，F區框架等級為二級。

抗震計算采用振型分解反應譜法，結構整體分析選用中國建筑科學研究院編制的《多層及高層建筑結構空間有限元分析軟件》SATWE2010版。

采用總剛分析方法，計算結果如下：

A區：

周期，地震力與振型分析見表1～表3。

表1 振動周期(一)

表2 各層X方向的作用力(一)

結構位移：地震力作用下的X方向最大值層間位移角:1/1 033；地震力作用下的Y方向最大值層間位移角:1/1 213。

B區：

表3 各層Y方向的作用力(一)

周期、地震力與振型分析見表4～表6。

表4 振動周期(二)

表5 各層X方向的作用力(二)

表6 各層Y方向的作用力(二)

結構位移：地震力作用下的X方向最大值層間位移角:1/1 030；地震力作用下的Y方向最大值層間位移角:1/1 212。

C區：

周期，地震力與振型分析見表7～表9。

表7 振動周期(三)

表8 各層X方向的作用力(三)

表9 各層Y方向的作用力(三)

結構位移：地震力作用下的X方向最大值層間位移角:1/1 044；地震力作用下的Y方向最大值層間位移角:1/1 045。

D區：

振動周期見表10。

表10 振動周期(四)

結構位移：地震力作用下的X方向最大值層間位移角:1/710;地震力作用下的Y方向最大值層間位移角:1/605。

E區：

振動周期見表11。

表11 振動周期(五)

結構位移：地震力作用下的X方向最大值層間位移角:1/551；地震力作用下的Y方向最大值層間位移角:1/601。

F區：

振動周期見表12。

表12 振動周期(六)

結構位移：地震力作用下的X方向最大值層間位移角:1/628；地震力作用下的Y方向最大值層間位移角:1/623。

各項指標均滿足規范相應要求。

3)最外層鋼筋的混凝土保護層(mm)：

a.基礎梁及地下室底板：下部鋼筋:有墊層40；無墊層70，上部鋼筋40；b.地下室外墻：外側50，內側20；c.柱：地下與土壤接觸面：防水混凝土50，其余部位25；且不小于縱筋直徑；d.梁：室外露天環境35，室內潮濕環境25，其余部位20；且不小于縱筋直徑；e.在一類環境下各層樓板、樓梯板為15,梁為20；在二a類環境下各層樓板、樓梯板為20,梁為25；在二b類環境下各層樓板、樓梯板為25,梁為35；f.梁板中預埋管的混凝土保護層厚度應大于30。

4)本工程各部分之間設置抗震縫，主體長度超過規范要求時相應部位設置后澆帶，減少混凝土收縮影響。

5)材料。混凝土：A，B，C區柱、墻：1層～2層頂為C40；3層～4層頂為C35；5層～6層頂為C30；D，E，F區柱：C30。梁、板：C30。基礎：C30。樓梯、女兒墻、雨篷、挑檐、構架等露天構件：C30。圈梁、構造柱：C25。填充墻：±0.000以下采用MU10頁巖燒結磚，M10水泥砂漿砌筑，±0.000及以上采用A3.5加氣混凝土砌塊(容重不大于6 kN/m3)，M5混合砂漿砌筑。鋼筋：采用HPB300級，HRB335級和HRB400級鋼筋。

8 結語

通過對工程實際與計算結果的闡述，簡要分析了山西交通職業技術學院新校區教學樓結構設計。雖然不同的結構設計由于建筑場地、設計方案等的不同會存在很大的差異，但只要搞清概念、抓住重點、掌握原理、注重理論聯系實際，就能使結構設計更加經濟、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，助理工程師

1009-6825(2015)09-0025-03

TU244.3

A