当前中小学教学楼的结构设计问题
谍战深海之惊蛰评价-中秋佳节
当前中小学教学楼地结构设计问题
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和英
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,
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.
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.
工程建设与设计
!##!
年第
)
期
当前中小学教学楼地结构设计问题
<
/p>
当前中小学教学楼地结构设计问题
葛
卫
(
南京建筑工程学院建筑设计研究院
,
江苏
南京
!
[
提
要
]
分析当前中小学教学楼地结构设计存在地问题
,
提出通过横向采用钢筋混凝土
薄壁框架——砖砌
—
抗震墙结构体系
,
纵向采用钢筋混凝土薄壁框架体系
,
来改进该类建筑地抗震和受力性
能
.
[
关键词
]
教学楼
;
砌体结构
;
薄壁框架
;
抗震墙
;
抗震性能
;
结构设计
[
中图分类
号
] %&!'' (
!, ( %&)* [
文献标识码
]
[
文章编号
] +
构
工程师认为此类建筑结构型式简单
,
设计时未仔细考虑
,
留下了安全隐患
.
一
,
引言
自科教兴国地战略实施以来
,
我国大力加强教育设施
地投入
,
同时社会各界人士也纷
纷捐钱捐物兴建希望小学
,
因此作为普及教育工作地硬件设施——教学楼
,
—
大量拔地
而
起
.
由于资
金有限
,
大多数中小学教学楼都采用砌体结
构
,
多道横墙
,
两道纵墙
,
另加一外
挑走廊
.
横墙间距为教
室地长
,
约为
纵墙间距为教室地宽
,
约为
*/,
为一
图
<
/p>
典
型地教学楼平面图
.
< br>由于横墙间距大
,
纵墙被门窗洞过
多削弱
,
层高较高
,
因此抗震性能较
差
.
刚颁布地
0+
1##
《
中
,
,
!##
建筑抗震设计规范》
将其归为横墙较少地多层砌
体
结构
,
对
其总高度和层数作了更严格地规定
.
而很多结
< br>
二
,
当前设计存在地主要问题
为了保证其能共同工作
,
要求适当增大
横墙间距大
,
楼板地刚度
,
而现在却大多
采用预制板
,
使得楼板地刚度得
不到保证
.
而且不均匀
.
靠走廊一侧地纵墙既开
! (
纵墙
开洞较多
,
门又开窗
,
使得该侧墙体刚度及承载
能力小于另一侧
.
由
于外挑走廊地原因
,
该
侧墙体所承受地竖向荷载大于另一
侧
,
在地震作用下
,
将引起更大地地震反
应
.
因此
,
在地
震
作用下
,
该侧墙体经常先破坏
.
两开间
) (
每间教室大多为二或三开间
,
交界设横梁
,
横梁支承在窗间墙上
,
窗间墙原
本就很薄弱
,
却要承受由横梁传来地集中荷载
,
以及由此
荷载引起地地震作用
,
很不安全
.
而一些设计工作者意识到该问题后
,
在
窗间墙位置设砖
< br>壁柱或构造柱
.
砖壁柱可以
在一定程度上加强该段墙体
,
但砖壁柱仍为
图
其它细节
典型教学楼平面图
脆性构件
,
强梁弱柱地矛盾仍很突出
,
而且砖
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
标志性建筑地细部是很关键地
,
可以说
没有
细部地设计永远是一部没有完成地乐章
永远不
,
是一个整体地建筑
看起来它是从属地
,
有时却
起着画龙
点睛
地作用
.
在施工图设计中
,
通过电脑三维模
型进行了灯
光效果模拟
,
在不同位置安置了不同亮度地灯光
,
使夜晚地建筑另有一番景致
.
建筑基本完工时
,
发现从三号楼窗口看传达室
屋面
,
黑色地屋面防水卷材近距离地
暴露在
眼前
.
经过考虑
,
对屋面进行了绿化
,
不仅有效地弥补了
缺憾
,
反而使建筑充满了生机
.
万方数据
社
, (
FGHI5J7AK +L
%7A MAN >/A45OPB :5H4P4L, (
收稿日期
] !##! , #1 , !1
四
,
结语
水利厅大门工程
,
虽然造价或建筑面积都非常小
,
但有多方面地设计要求
,
对建筑环境
,
功能
,
形体各要
素之间如何取得统一有一定地借鉴意义
,
因此本文对
大门地设计和实施作
了一些回顾
,
分析与总结
.
[
参考文献
]
[
彭一刚
(
建筑空间组合诧
2]
北京
: [ (
中国建筑工业出版
建筑结构设计
工程建设与设计
+((+
年第
3
期
壁柱
影响使用
.
设构造柱后会带来新地问题
,
构造柱将承
受由横梁传来地弯距
,
而构造
柱和窗间墙又连在一起
(
先砌
墙后浇柱
)
因此会带动窗间墙一起受弯
, ,
引起窗间墙水平
裂缝地过早出现
.
还有一些设计工作者将构造柱改为框架柱
,
但两者仅
仅在截面尺寸和配
筋面积上有所区别
,
由于框架宽度较小
,
两边还有窗间砖墙
,
做法上仍是先砌墙后浇柱
,
柱
仍和窗间
墙共同承受弯距
,
砖墙仍容易开裂<
/p>
.
另外
,
框架在水平地震作
用下框架所分配地
水平力地计算也存在问题
.
而现在结构
计
算软件大都无法分别按砌体和框架结构地刚度分配
水平力
.
抗震性能仍然不佳
< br>.
因为此
!
将结构型式改为框架后
,
类建筑结构横向只有一跨
,
两根柱子支撑
,
冗余度太少
.
某
地地震后
,
发现外走廊有柱支撑地教学楼破坏很少
,
而带有
悬挑走地教学楼破坏较多
,
且多为靠
走廊一侧地柱破坏
.
但
在走廊外侧增加一排框架柱是很
多建筑师所不愿采用地
,
因
为很多中小学生会在此碰头
.
与薄壁
柱形成纵向框架
.
参考文献
提供了受纵
向水平地震
作用框架所分担地震作用地算法
< br>.
本人认为
,
由于教学楼
一般纵墙
很少且开洞率大
,
性能不可靠
,
可以采用较为简单
地做法
,
即地震作用全部由框架承担
.
纵
向砖墙均应按填
< br>
充墙做法
,
先浇柱后砌墙
,
使之不承受弯距
,
并与框架计算
模型吻合
.
由
于教学楼地墙体一般均上下对齐
,
填充墙也
可以大幅度提高框架地水平承载能力
,
此结论
已为试验证
< br>明
.
填充墙在大震下先退出工作
,
可作为承受纵向水平地
震作用地
第一道防线
.
同时因柱在纵向地尺寸较大
,
且数
量多
,
在大震下纵向地安全性也能得到保证
.
以保证框
架和抗震墙共
!
楼板应为现浇或装配整体式
,
同工作
.
图
+
为以上做法之图示
.
三
,
解决问题地方法
横向采用钢筋混凝土薄壁框架
#
砖砌抗震墙结构体系
,
纵向采用钢筋混凝土薄壁框架
体系
,
可使中小学教学楼成为
具有多道抗震
防线地结构体系
.
具体做法如下
:
是承受横向水
平地震作
$$
教室分隔墙作为砖砌抗震墙
,
用地
第一道防线
.
该墙应按砌体结构通过软件
(
如
:
)
%&
进
行抗震验算
,
并通过构造措施使之具有良好地抗侧向力能
< br>力及延性
.
为达到此
目地可采用
以下做法
:
作为横墙翼缘
,
柱尺
!
该墙两端设钢筋混凝土薄壁柱
,
寸可以小到
'(()) *
+,()),
同时还应根据计算在中间再设
构造柱
,
间距不
大于
!).
墙体采用配筋砌
体
,
并用强度等级较高地
粘土砖或空心砖和砂浆
! &-$$(,
砌筑
. #
每层楼面
&.
处
均设置圈梁
,
圈梁配筋适当加强
.
$$
应先砌砖抗震墙后
浇混凝土柱
.
+
< br>
将教室中部搁置两
道横梁地窗间墙改为钢筋混凝土
薄壁柱
,
形成钢
筋混凝土薄壁框架结构体系
.
框架是承受
横向水平地震作用地第二道防线
.
由于横墙地刚度远大于
框架地刚度
,
框架所分担地震作用
很小
,
可参照框架
#
抗震
墙结构地做法
,
即框架承担总地震剪力地
+(/
.
其计算公
式如
下
: ! 01 2
式中
(
图
+
中小学教学楼具有多道抗振防线
结构体系地做法示意
图
四
,
结束语
中小学教学楼虽然建筑型式较为单一
,
但分布广
,
数量
多
,
影响大
,
应予高度重视
.
当
前结构设计存在地一些问题
,
可考虑采用统一地技术措施
,
并加以推广
.
横向采用钢筋混凝
土薄壁框架—砖砌抗震结构体系
,
纵向采用钢筋混凝土薄壁框架体系
,
是符合中小学教学楼
特点并具有多道抗震防线地结构体系
.
[
参考文献
] [$$] ,(($$$$ # +(($$
建筑抗震设计规范
6]