學校綜合樓建筑結構選擇與設計

李兵華

摘要：根據實際情況，對學校綜合樓建筑結構進行設計和選擇，讓教學樓既符合學校建筑的要求，又能夠滿足學生的學習需求。本文主要對綜合樓的建筑結構進行介紹，為學校建筑結構的選擇和設計提出幾點合理的建議。

關鍵詞：綜合樓，建筑，結構，選擇，設計

中圖分類號：TU2文獻標識碼： A

隨著我國社會經濟以及城市化不斷發展，學校綜合樓建筑結構類型越來越多，同時兼具多種功能。鑒于學生的學習狀態日益緊張，為了能夠提高學生的學習效率，必須要為學生提供安靜的、廣闊的學習空間。綜合樓作為中學的一個核心功能建筑，其為形成相對獨立的學習空間奠定了基礎，作為一種公共建筑，學校教學的特性要求綜合樓必須保證一定的質量，合理選擇建筑結構，設計最優建筑施工方案，實現綜合樓與學校環境的有機融合，為學生提供良好的學習環境。建筑結構作為影響建筑工程質量的重要因素之一，必須合理選擇和設計，實現造價與質量的協調統一。

在學校綜合樓建筑結構選擇以及設計過程中，要確保不僅要科學、合理地利用自然資源，還要提高工程建筑的質量，在設計的過程中只有做好前期規劃，避免樓房出現坍塌現象，對學生造成嚴重的影響，做到合理地改造和利用自然，達到建筑和自然共同發展的效果，才是成功的設計。為了能夠為學生提供一個良好的學習環境，學校的綜合樓不僅需要展現出學校自身特色，還必須符合學校建筑的通用要求。本文通過對某中學教學樓實際工程進行介紹，對學校綜合樓建筑選擇及設計提出幾點合理的建議。

工程實例的概述

某中學的教學樓，占地總面積為5000m2，教學樓分4層，每一層高3.5米，綜合樓內主要包括：教室、辦公室、音樂室、多媒體教室、會議室，每一層設男女衛生間，教學樓采用鋼筋框架結構，抗震級別乙級，場地類別為Ⅱ類，建筑物的使用壽命為65年左右。

實例教學樓工程的地質條件分析

教學樓工程的地質條件，地基標準承載力為120kN/m2左右，填土以下的兩米左右為粘土，地基的承載力為250kN/m2左右，地下水處于天然地面以下4m之處，對教學樓造成的影響不大。在建造的時候，工程人員必須多加注意。

教學樓的主體結構設計

主體結構設計主要包括結構的選擇、結構體系、承重方式、結構布置、基礎設計等方面，下文進行詳細介紹：

3.1結構選擇

3.1.1結構形式

教學樓的結構形式主要包括以下幾種結構：混合結構、框架結構以及部分混合部分框架結構等。其中混合結構具有施工簡單的特點，其造價也相對較低，用鋼量也相對較??；然而卻具有整體性較差、難以滿足大跨度的缺點?？蚣芙Y構具有非常好的整體性，并能夠充分滿足學校教學樓這類建筑對于巨大空間的需求，但造價卻較高，對結構的要求也非常高。經過技術經濟的比較，對于教學樓這樣大型的建筑物來講，推薦使用的結構形式為框架結構形式，該結構形式能夠有效保障框架的整體性。所以本工程采用框架結構，合理設計內部空間，保證建筑結構的完整性和耐久性。

3.1.2教學樓的結構體系

教學樓的結構體系主要包括：框架、簡體、剪力墻這三個方面。其中框架結構的特點主要包括整體性能好、能夠滿足較大的空間，并具有較高的耐久性，其整體的特點主要是承受豎向建筑物的豎向荷載以及側向力，但剪力墻則可以為建筑物提供抗側剛度，有利于提高結構的抗震力，通過減少風荷載，從而減少地震過程中的側向位移。為了能夠更好的提高抗震等級，根據實際的地形，該教學樓主要選用框架體系。

3.1.3教學樓的承重方式

教學樓的承重方式主要包括：框架承重、縱向框架承重、縱橫向框架混合承重這三種。這三種的框架數量較少，對該教學樓的情況進行分析要求布置較小的聯系梁，但是缺點是房屋的橫向抗側鋼度較差，進深尺寸受預制版長度的限制?？v橫向框架混合承重則具有較好的整體工作性能，對抗震有利，由于建筑的橫向框架跨數少，教室對室內的采光要求比較高，該地區抗震等級要求不高，建議選用橫向框架承重。

3.2教學的梁柱界面尺寸

梁柱的主梁計算尺寸，其計算公式為：

H=（1/2-1/16）1，b=（1/2-1/3）b 取值范圍包括：h=500mm，b=250mm

柱的高度計算公式為：

H=1/15（低柱高）h=（1-1.5）b 取值范圍包括：h=400mm，b=300mm

3.3教學樓面的結構布置

由于該實例的綜合樓建筑樓面標高的變化情況不大，大廳和廁所的結構層有所下降。工作人員在進行結構平面布置的時候，主要是從上層結構平面下放到下一層建筑平面進行布置。按照高跨比的條件選擇板厚，在建設的過程中，工程人員在考慮到鋼筋布置和鋼筋布置混凝土的抗裂度之后，將h取值為100mm。

3.4框架柱下的基礎設計

3.4.1選型

為了能夠滿足施工要求，應該選擇階梯形的基礎，鋼筋主要使用一級鋼。在建筑的過程中，應該注意從確定荷載計算、荷載設計等方面進行分析。

基礎梁。本教學樓沒有基礎梁，因此基礎梁的選擇以及荷載不納入計算范圍內。

荷載計算值。荷載計算值主要包括：M=0.52 kN·m。其中N=1106.35kN V=3.39kN。

3.4.2基礎配筋的設計

基礎配筋的設計主要圖1所顯示：

圖1 基礎配筋的設計

3.5其他結構類型

3.5.1樓梯結構類型

樓梯的結構類型選擇可以選擇梁式樓梯，雖然采用板式樓梯顯得比較輕巧，但經過一系列的計算得出，梁式樓梯比板式樓梯更加適合，其公式如下所顯示：

樓梯段的板厚：h=（1/25-1/30）lo，其中lo表示的是梯段的水平跨度，h=120mm

休息平臺梁的板厚：h=（1/8-1/12）l，其中，h=400mm，b=240。

3.5.2雨棚結構

雨棚結構主要采用懸梁的方式進行澆筑，在下雨的時候能進行有組織的排水工作，排水坡度為3%。

結束語

通過分析學校的建設需求，選擇合適的地理環境，認識到綜合教學樓建設所在的環境應該適應自然的發展，并通過探討得出綜合建筑還應該考慮當地的實際情況，包括當地的人文環境、自然景觀等。教學樓的建筑，必須做到自然與建筑之間的和諧統一，既滿足建筑所處的地理位置需求，也滿足學生的學習需求。

參考文獻

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