中\小学教学楼结构设计浅析
摘要:本文阐述了中、小教学楼的结构设计要点及注意事项,并结合工程设计实例,提出一些合理可行的调整方法,对类似教学楼结构设计时有一定的参考价值。
引言
汶川大地震中,中、小学教学楼的倒塌触目惊心,众多师生遇难,引起社会强烈反响,分析和总结其倒塌破坏的原因并吸取经验教训,改进和提高中、小学教学楼抗震设计水平,保证地震中生命和财产安全是结构设计师的责任和使命。笔者对已完成的相似项目进行整理,针对中、小学教学楼建筑特点,总结设计过程中的注意事项,以供参考讨论。
一. 概述
中、小学教学楼(以下简称教学楼)一般有教室、实验室、音体室、计算机室、活动室、办公室等教学用房,很多方案中设有风雨操场、阶梯教室等大空间教学场所。教学楼建筑平面布置形式有外廊式和内廊式,高度一般为3~4层,多采用框架结构体系,现浇钢筋混凝土楼盖形式。外廊式为双跨布置即大跨教室、小跨走廊(早期多为单跨加悬挑,因结构抗震不利,不宜采用);内廊式一般以内走廊或回形(中空)走廊连通两侧教室,外廊形式采光、通风性能较好,但其抗震性能不如内廊式多跨结构体系。
二. 结构抗震设计要点
结构抗震设计应注重“建筑抗震概念设计”,着眼于提高建筑物的总体抗震能力,从总体平立面布置到细部薄弱部位加强,从理解设计规范要求到正确分析计算结果,合理选择建筑结构体系,加强抗侧力构件的延性设计,以达到《建筑抗震设计规范》(GB50011- 2010)中建筑基本的抗震设防目标要求,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。值得一提的是,地震发生具有随机性、不确定性及复杂性特点,实际地震烈度往往高于设防烈度,而目前的建筑抗震设计理论还不够严谨,所以不能过分的相信和依赖计算机软件,不能认为只要计算结果满足规范的限值要求设计就算成功。结构设计师必须正确判断计算结果的可靠性,切实贯彻“建筑抗震概念设计”理念,遵循相关规则,严格执行我国现行抗震规范的要求和规定,才能实现其抗震设防目标,保障地震中生命和财产安全。
教学楼同其它类建筑相比人员密度高、活动频繁、流动量大,且中、小学学生自救能力比较差,一旦遭遇地震灾害,会引起较大的人员伤亡和社会影响;其次,建筑师往往贯彻开发商意愿,追求建筑的新颖与奇特,设计出不利于抗震的建筑平立面及屋面飘架造型,因此,在教学楼设计过程中以下几方面需特别注意:
1. 抗震缝设置
中\小学教学楼结构设计浅析
摘要:本文阐述了中、小教学楼的结构设计要点及注意事项,并结合工程设计实例,提出一些合理可行的调整方法,对类似教学楼结构设计时有一定的参考价值。
引言
汶川大地震中,中、小学教学楼的倒塌触目惊心,众多师生遇难,引起社会强烈反响,分析和总结其倒塌破坏的原因并吸取经验教训,改进和提高中、小学教学楼抗震设计水平,保证地震中生命和财产安全是结构设计师的责任和使命。笔者对已完成的相似项目进行整理,针对中、小学教学楼建筑特点,总结设计过程中的注意事项,以供参考讨论。
一. 概述
中、小学教学楼(以下简称教学楼)一般有教室、实验室、音体室、计算机室、活动室、办公室等教学用房,很多方案中设有风雨操场、阶梯教室等大空间教学场所。教学楼建筑平面布置形式有外廊式和内廊式,高度一般为3~4层,多采用框架结构体系,现浇钢筋混凝土楼盖形式。外廊式为双跨布置即大跨教室、小跨走廊(早期多为单跨加悬挑,因结构抗震不利,不宜采用);内廊式一般以内走廊或回形(中空)走廊连通两侧教室,外廊形式采光、通风性能较好,但其抗震性能不如内廊式多跨结构体系。
二. 结构抗震设计要点
结构抗震设计应注重“建筑抗震概念设计”,着眼于提高建筑物的总体抗震能力,从总体平立面布置到细部薄弱部位加强,从理解设计规范要求到正确分析计算结果,合理选择建筑结构体系,加强抗侧力构件的延性设计,以达到《建筑抗震设计规范》(GB50011- 2010)中建筑基本的抗震设防目标要求,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。值得一提的是,地震发生具有随机性、不确定性及复杂性特点,实际地震烈度往往高于设防烈度,而目前的建筑抗震设计理论还不够严谨,所以不能过分的相信和依赖计算机软件,不能认为只要计算结果满足规范的限值要求设计就算成功。结构设计师必须正确判断计算结果的可靠性,切实贯彻“建筑抗震概念设计”理念,遵循相关规则,严格执行我国现行抗震规范的要求和规定,才能实现其抗震设防目标,保障地震中生命和财产安全。
教学楼同其它类建筑相比人员密度高、活动频繁、流动量大,且中、小学学生自救能力比较差,一旦遭遇地震灾害,会引起较大的人员伤亡和社会影响;其次,建筑师往往贯彻开发商意愿,追求建筑的新颖与奇特,设计出不利于抗震的建筑平立面及屋面飘架造型,因此,在教学楼设计过程中以下几方面需特别注意:
1. 抗震缝设置