1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:0.40kN/m2;基本雪压:0.35kN/m2.2)楼(屋)面使用荷载:教室:2.0kN/m2;活动室:4.0kN/m2;盥洗室,卫生间(有蹲坑):2.0(8.0)kN/m2;楼梯、走廊、阳台:3.5kN/m2;上人屋面:2.0kN/m2;不上人屋面:0.5kN/m2;档案室:5kN/m2;库房:5kN/m2。
2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。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。
3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。结构位移:地震力作用下的X方向最大值层间位移角:1/1033;地震力作用下的Y方向最大值层间位移角:1/1213。B区:结构位移:地震力作用下的X方向最大值层间位移角:1/1030;地震力作用下的Y方向最大值层间位移角:1/1212。C区:周期,地震力与振型分析见表7~表9。结构位移:地震力作用下的X方向最大值层间位移角:1/1044;地震力作用下的Y方向最大值层间位移角:1/1045。D区:振动周期见表10。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。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。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6kN/m3),M5混合砂浆砌筑。钢筋:采用HPB300级,HRB335级和HRB400级钢筋。
4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。
作者:王婷 单位:山西省建筑设计研究院