广东省教育建筑设计研究院510030
摘要：随着社会的发展，教育事业越来越受到重视。近年来，不少地方打出“加强教育”的口号，尤其是一些原本教育资源欠缺的三四线城市，地方对新建学校的需求不断增加，校园建筑项目越来越多。教学楼的建筑结构设计相对一般住宅而言有着自身的特色与特点，这都是它的使用要求和使用对象决定的。人类在进步，人们对教学楼设计的要求随之增高。除了必要的安全性，还有更多的布局合理性，功能多样性，使用方便性和建筑本身的美观性。因此，我们需要进一步对教学楼的建筑结构设计进行探讨，加强教学楼建筑结构设计的研究是很有必要的。本文主要结合工程实例对教学楼建筑结构设计进行探讨。
关键词：教学楼；建筑；结构设计
1工程概况
拟建场地位于揭东区曲溪街道路，拟建场地西北侧为山丘，东北侧为金凤路，东南面为耕地，西南侧为耕地。揭东区第一初中小学教学楼，建筑高度19.900米，地上5层，地下0层，首层层高4.2m，标准层层高3.8m。采用现浇钢筋混凝土框架结构。建筑总面积为7768平方米。抗震设防烈度为7度，抗震设防类别为乙类，设计地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第二组。地震作用按8度0.20g计算，抗震措施设防烈度按8度考虑，抗震等级：框架二级。
基础形式采用预应力混凝土管桩基础，以第五层全风化花岗岩作为基础持力层，单桩竖向承载力特征值Ra=900.0kN。
2荷载取值
2.1活荷载
本工程荷载按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）及业主要求取值，如表1。
2.2风荷载
本工程基本风压值Wo=0.65kN/m2（n=50年），地面粗糙度为B类，建筑风载体形系数s=1.40。
2.3地震作用
根据《广东省地震烈度区划图》（1990年版）、《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008），场地地震基本烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第二组。本工程地震作用按8度考虑，结构的抗震措施按8度考虑，多遇地震下αmax=0.16，Tg=0.35。
3计算结果指标
3.1自振周期及第一扭转平动周期比
周期比是满足抗扭刚度的指标，主要是查看第一平动周期与第一扭转周期的比值，虽然多层结构在规范上没有进行强行的规定，但是周期比需尽量满足0.9的规定。本工程的结构自振周期及周期比详表2，以扭转为主的第一周期与以平动为主的第一周期比值≤0.90
3.2弹性层间位移角
层间位移比是结构扭转是否规则的指标之一，一般结构超过1.2时可认定结构扭转不规则，结构规范允许的最大层间位移比是1.4.根据抗震规范条文说明，当楼层的最大层间位移比是不超过规定限值得0.4倍时，该楼层竖向构件的最大水平位移与该层平均值的比值可适当放松，但不应大于1.6。本工程弹性层间位移角即层间最大位移与层高的比值详表3。
3.3扭转不规则性指标
用于判断结构扭转不规则性的楼层最大弹性水平位移（或层间位移）与该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的比值详表4。
3.4柱轴压比
柱轴压比符合《建筑抗震设计规范》GB50011-20166.3.6条规定，在重力荷载代表值作用下，二级框架柱轴压比控制小于0.75。
4结构设计
4.1上部结构设计（本工程无地下室）
4.1.1结构选型
根据建筑平面体型和层数，本工程采用钢筋混凝土框架结构；为了消除结构不规则，收缩，和温度应力对结构变形破坏的影响，本工程设置了1道变形缝。
4.1.2竖向构件尺寸
（1）框架柱：500x400、500x600、400x600、500x800；
4.1.3楼盖结构体系
（1）楼盖结构
采用梁板体系，板厚100mm，120mm。
（2）天面层楼盖结构
采用梁板体系，板厚有h=120mm，h=150mm。各层平面的结构布置详结构初步设计图纸。
4.2地基基础设计
4.2.1工程地质和水文地质概况
（1）工程地质概况：根据岩土工程勘察报告，地质特征自上而下描述如表2。
（2）场地地下水及水、土的腐蚀性
场地地下水环境类型属Ⅱ类，本场地地下水对混凝土结构弱腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋弱腐蚀性。
4.2.2建筑场地类别
建筑场地类别为Ⅱ类。
4.2.3基础选型
根据岩土工程勘察报告及本工程的结构特点，本工程拟采用高强预应力混凝土管桩基础，以全风化花岗岩层作为基础持力层，单桩竖向承载力特征值按900kN。桩长约20~25米。
5结束语
综上所述，教育是一个国家发展的基石，是社会进步的源泉。随着社会的快速发展，教育进入了前所未有的高速发展时期，与此同时，人们对学校教学楼的要求也越来越高。我国传统的教学楼设计已暴露出了很多弊端，当今世界科学技术正向着整体化趋势发展，一种可容纳多个专业，并使其得以交流和紧密联系的整体式综合教学楼的设计概念应运而生，因此，加强教学楼建筑结构设计非常有必要。