王 婷

(山西省建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030013)

談山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院新校區(qū)教學(xué)樓設(shè)計(jì)

王 婷

(山西省建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030013)

以山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院新校區(qū)教學(xué)樓設(shè)計(jì)為例，通過介紹該校規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、荷載取值、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等內(nèi)容，闡述了該校新校區(qū)教學(xué)樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以期為今后同類校園項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，荷載，地基，教學(xué)樓

1 工程概況

本工程建設(shè)單位為山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，場址位于晉中市榆次區(qū)北部新城山西省高校教育園區(qū)內(nèi)。山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院新校區(qū)3號(hào)，4號(hào)，5號(hào)教學(xué)樓，地上5層，局部2層，結(jié)構(gòu)總高度20.700 m,室內(nèi)外高差0.6 m。主體結(jié)構(gòu)A，B，C區(qū)采用鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，D，E，F(xiàn)區(qū)采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，樓板為現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板。

2 設(shè)計(jì)依據(jù)

1)本工程采用的主要法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)：a.GB 50223—2008建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)；b.GB 50009—2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(2006年版)；c.GB 50010—2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范;d.GB 50011—2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范;e.GB 50003—2001砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范;f.GB 50068—2008建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；g.JGJ 8—2007建筑變形測量規(guī)范;h.GB 50007—2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范;i.JGJ 79—2002建筑地基處理技術(shù)規(guī)范；j.GB 50025—2004濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范；k.《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》(11G101—3)。2)建設(shè)單位提出的符合有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)有關(guān)的書面要求。3)工程地質(zhì)情況：根據(jù)甲方提供的《山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院新校區(qū)巖土工程勘察成果報(bào)告》Ⅱ區(qū)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(xì)中砂，褐黃色，局部夾粉土，地基承載力特征值300 kPa；④粉質(zhì)粘土，可塑狀態(tài)，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(biāo)高為80.97 m～81.37 m。地下水對(duì)混凝土具有微腐蝕性，對(duì)鋼筋具有微腐蝕性。建筑場地類別Ⅲ類；標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度0.9 m;本場地屬非自重濕陷性場地，地基濕陷性等級(jí)為Ⅱ級(jí)。

3 設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)

1)建筑抗震設(shè)防分類：抗震設(shè)防類別為丙類。2)本工程建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為二級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限為50年。3)本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.2g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。4)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)：丙級(jí)。5)按照《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》確定建筑物分類：丙類。6)防火等級(jí)為：一級(jí)。

4 荷載作用取值

1)自然條件：基本風(fēng)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(dòng)室：4.0 kN/m2；盥洗室，衛(wèi)生間(有蹲坑)：2.0(8.0) kN/m2;樓梯、走廊、陽臺(tái)：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(jù)參考地質(zhì)報(bào)告，本場地屬于非自重濕陷性場地，地基濕陷等級(jí)為Ⅱ類，采用強(qiáng)夯法，消除濕陷提高承載力。

6 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

計(jì)算分析選用中國建筑科學(xué)研究院編制的《基礎(chǔ)工程計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件》JCCAD2010版。

基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)及獨(dú)立柱基。

7 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1)A,B,C區(qū)采用鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，D，E，F(xiàn)區(qū)采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。

2)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。地震作用按8度0.2g進(jìn)行計(jì)算,抗震措施按8度0.2g進(jìn)行設(shè)計(jì)，A，B，C建筑框架的抗震等級(jí)為三級(jí)，剪力墻抗震等級(jí)為二級(jí)；D，E，F(xiàn)區(qū)框架等級(jí)為二級(jí)。

抗震計(jì)算采用振型分解反應(yīng)譜法，結(jié)構(gòu)整體分析選用中國建筑科學(xué)研究院編制的《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析軟件》SATWE2010版。

采用總剛分析方法，計(jì)算結(jié)果如下：

A區(qū)：

周期，地震力與振型分析見表1～表3。

表1 振動(dòng)周期(一)

表2 各層X方向的作用力(一)

結(jié)構(gòu)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(qū)：

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(dòng)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(jié)構(gòu)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(qū)：

周期，地震力與振型分析見表7～表9。

表7 振動(dòng)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(jié)構(gòu)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(qū)：

振動(dòng)周期見表10。

表10 振動(dòng)周期(四)

結(jié)構(gòu)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(qū)：

振動(dòng)周期見表11。

表11 振動(dòng)周期(五)

結(jié)構(gòu)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(qū)：

振動(dòng)周期見表12。

表12 振動(dòng)周期(六)

結(jié)構(gòu)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(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范相應(yīng)要求。

3)最外層鋼筋的混凝土保護(hù)層(mm)：

a.基礎(chǔ)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(cè)50，內(nèi)側(cè)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(huán)境35，室內(nèi)潮濕環(huán)境25，其余部位20；且不小于縱筋直徑；e.在一類環(huán)境下各層樓板、樓梯板為15,梁為20；在二a類環(huán)境下各層樓板、樓梯板為20,梁為25；在二b類環(huán)境下各層樓板、樓梯板為25,梁為35；f.梁板中預(yù)埋管的混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)大于30。

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

5)材料。混凝土：A，B，C區(qū)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(xiàn)區(qū)柱：C30。梁、板：C30?；A(chǔ)：C30。樓梯、女兒墻、雨篷、挑檐、構(gòu)架等露天構(gòu)件：C30。圈梁、構(gòu)造柱：C25。填充墻：±0.000以下采用MU10頁巖燒結(jié)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(jí)，HRB335級(jí)和HRB400級(jí)鋼筋。

8 結(jié)語

通過對(duì)工程實(shí)際與計(jì)算結(jié)果的闡述，簡要分析了山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院新校區(qū)教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。雖然不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于建筑場地、設(shè)計(jì)方案等的不同會(huì)存在很大的差異，但只要搞清概念、抓住重點(diǎn)、掌握原理、注重理論聯(lián)系實(shí)際，就能使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)、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