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1、中小学校建筑抗震设计中存在的主要问题分析与探讨潘才毅(深圳市城建工程设计有限公司 广东51800()摘 要：近年来，随着经济的快速发展，我国的建筑业取得了不少的成就， 但在抗震建筑上依旧存在一些缺陷与不足，抗震设计、抗震结构、建筑体形等方 而都不够完善，亟需解决。因此，本文对中小学校建筑抗震设计中存在的主要问 题进行了相关的分析与探讨，以期对大家以后的工作起到一定的借鉴和参考作 用。关键词：中小学校建筑；抗震设计；问题分析引言：由于学校的特殊功能，且人口密度高，流动量大，中小学生自身防 御能力和逃生能力都比较弱，所以中小学建筑抗震设计就显得尤为重要。但是， 目前中小学校建筑抗震设计中仍然存在不
2、少影响结构安全和长久性的问题和缺 陷，抗震性能差，甚至没有抗震措施。1中小学校建筑常见的三种建筑框架结构分析1.1砌体结构在地震中砌体结构的建筑遭受到的损坏主要表现为：塌陷、墙面断裂、楼板 脱离并掉落、横竖墙连接处、楼梯间及配件被破坏。在用非韧性材质组成的砌体 结构中，安装约束构造柱和圈梁柱和圈梁，可提升砌体的延伸性。1.2钢筋混凝土框架结构这种构造的走廊由于没有抗震防震设置，成为抗震的薄弱环节，在地震中会 导致救生通道被破坏，无法实现自救，从而导致重大伤亡。1.3底框砖混结构中国经常用于多层建筑结构。这样的房屋是由底架和上部砖房2种不同负荷 和抗侧力体系所构成。因房屋底层纵横承重墙少、跨度大
3、，上部纵横墙多，跨度 相对小，这种结构的房屋底层竖向支撑力度不够。上下层墙体受力性相差太大， 竖向刚度分布不均。在地震震动下，往往因房屋下层结构刚度小，在房屋底部容 易产生集中变形，降低了结构的抗震性能，导致结构的破坏。因此，在底框砖混 结构设计中，应避免由于垂直结构刚度突变而降低结构的抗震性能。2中小学校建筑抗震设计存在的主要问题分析建筑抗震性能主要受到建筑结构、设防标准、建筑体型、材料质量等因素的 影响。而我国很多中小学建筑在建筑抗震设计上没有达到国家规定的抗震标准， 存在一系列问题。2.1抗震设防标准低于规范要求为了加强对未成年人的抗震保护，国家出台了一系列抗震设防标准，不断地 对抗震设
4、防分类标准进行修改。明文规定，中小学的教学建筑以及相应的基础设 施的抗震设防级别应该不低于重点设防类，也就是所谓的“乙类”。主要针对学校 的教室、食堂、图书馆、体育馆等基础教学用房。而且，重点设防的抗震建筑的 抗震设防烈度需要比周边地区的房屋建筑提高1度，通过提高地震作用效应系数 来强化抗震措施。但在现实中，许多中小学建筑设计完全违背了国家的抗震设防 标准。许多中小学的抗震建筑在设计时，设计师没有及时更新设计依据，没有按 照国家的抗震设防标准设计建筑，而是采用废止的传统的抗震设防标准规范设 计，导致抗震设防标准低于目前国标要求的标准范围。2.2采用不合理的结构体系中小学学校的教学楼一般是一到六
5、层，长为九到十米，高为3.5米左右，宽 为六到七米。在农村，教学楼的结构基本都是砌体结构，城市则混凝土框架结构 居多。我国颁布的有关抗震设防法律文件对学校的建筑的高度、层数有严格的规 定，尤其对横墙较少或很少的多层砌体房屋，实行严格的控制。明确表示，教学 楼层高不得超过3.6米对各个级别的学校的教学用房的净高也设置了严格的限 制。而大部分中小学建筑没有完全符合国家的规定，采用不合理的结构体系。没 有遵照国家规定的教学楼的层高和净高标准，屋盖没有设置钢筋混凝土圈梁和构 造柱，有的房屋的抗震薄弱环节没有加强抗震结构措施。对于体育馆等大空间结 构，在进行屋面设计时，忽视采用混凝土屋面设计，从而没有形
6、成质量较大的厚 重刚性体系，地震发生时，容易引起屋面垮塌，甚至造成人员伤亡2.3采用特别不规则的建筑形体合理的建筑体型对抗震能力的提高有巨大的作用，学校建筑的平面、立面以 及竖向剖面要避免不规则化，有时为了采光、日照的需要，会出现形、“凹” 形、“回”形和“口”形等不规则的建筑体型，需要在合适的部位设置防震缝，如多 功能教室、阶梯教室和音乐教室等建筑的设计。在地震中，砌体结构的中小学建 筑倒塌严重。砌体结构是一种脆性结构，缺乏有力的抗拉和抗剪能力。并且教学 楼大多数设计为两道纵墙、多道横墙以及一条走廊。横墙与纵墙的间距分别是教 室的长与宽，且为了吸收阳光，许多纵墙都开了许多不均匀的小洞，导致在
7、强烈 地震的冲击下，这种砌体结构更易于发生脆性的剪切破坏，房屋坍塌严重。2.4采用单跨框架结构许多中小学建筑设计框架采用单跨框架结构，单跨框架结构缺乏多道抗震防 线，容易引发建筑结构的整体坍塌。我国抗震设防规范严格指出：甲、乙类建筑 以及高度大于24 m的丙类建筑，不应该使用单跨（混凝土）框架结构；甲、乙 类建筑和高层的丙类建筑禁止采用单跨框架结构。中小学建筑均不低于乙类标 准，因此，不应该采用单跨框架结构。设计建筑时，可以在某些轴线增设框架柱 或折将部分隔墙改成抗震墙体，避免建筑形成单跨框架结构。另外，在楼梯设计 上不合理。楼梯是灾害发生时的有效的安全通道，楼梯的合理设计结构十分重要。 在设
8、计楼梯构造时，需要充分考虑楼梯的刚度、楼梯的抗震承载力、楼梯板的受 力能力等因素的影响，注意使用双层配筋加强构造。楼梯间的顶层有一半的楼层 的高度，在建筑布置时楼梯间应尽量不设在尽端，或对尽端开间采取专门的加强 措施。3提高学校建筑抗震能力的具体措施针对中小学建筑设计存在的问题和不足，对单跨框架、楼梯间的设计等方面 问题的详细分析，我们将提出一些合理的建议，保障中小学生的生命以及财产安 全。3.1提高抗震设防要求保证学校人员密集场所的安全，提高学校建筑抗震设防要求。提高学校建筑 抗震设防标准，贯彻落实；我国以人为本的科学发展观。国家对中小学建筑的设 防标准做了明确的规定和修改，抗震规范表示：对
9、于乙类建筑，半抗震设防烈度 为68度时，必须符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当抗震设防为9 度时，抗震设防要求高于9度；地基基础的抗震措施，也应该严格按照相关规定; 当乙类建筑采用适当的建筑结构时，可以按照本地区抗震设防烈度的规定采取有 效措施。而对于幼儿园、中小学等学校建筑，一律要求严格执行“提高一度设防 烈度加强抗震”的原则。我国颁布的建筑工程抗震设防分类标准明文指出， 只把单体建筑学童人数超600人的小学和人数超过200人的幼儿园、房屋层数 不超过三层的砖混结构教学楼列为乙类建筑，其余中小学建筑的抗震设防分类仍 为丙类。中小学教学楼作为特殊的人员集中场所，应适半地提高该类建筑物的抗
10、 震设防分类标准。3.2选择科学的建筑方案在进行方案初步设计时，建筑设计师应半根据H己掌握的相关理论和经验选 择科学的、合理的、经济的方案，尽量避免使用计算机等工具进行单纯的数据筛 选。建筑物的平面应当尽量选择对称性较强的方案，这种对称的平面布置能够缩 小质量与刚度之间的偏差，从而使建筑物的竖向各部分受力均匀，整体性强，这 就避免了建筑物扭转现象的发生。3.3抗震构造措施加强抗震构造措施，主要做到以下几个方面。（1）实行砌体结构时，注重适毕地设置圈梁和构造柱，提高砌体结构的抗震 能力。每层都需要设置闭合的圈梁，高度小于180mm。在外纵墙洞口宽度大于 2m或者女儿墙内应按间隔不大于2m的情况下
11、设置构造柱。（2）选择正确的屋盖结构，屋盖结构是结构间传递水平力的重要媒介，正确 的屋盖结构，可以提高屋面的整体性、连续性，加强屋盖的平面刚度。屋盖结构 最好采用钢筋混凝土现浇板结构。（3）走廊栏板的设置。走廊栏板最好优先采用现浇钢筋混凝土栏板构造，在 开间设置混凝土构造柱。（4）楼梯的构造。楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承长度应该不小于 500mm，并且与圈梁连接。顶层楼梯间横墙和外墙应沿墙高每隔500mm设钢筋 混凝土带或配筋砖带，装配式楼梯段需要与平台板的梁紧密连接。4结束语综上所述，我国是个多震国家，中小学人群自救能力差，所以在学校建筑设 计上，应根据国家规定的抗震设计规范，按不低于重点设防类（乙类）标准对中 小学校进行抗震设防，采用合理的结构体系、规则的建筑形体，不断提高中小学 校建筑质量以及抗震能力，从而进一步确保学生人身财产安全。参考文献：1王亚勇.建筑抗震设计规范的发展沿革和最新修订J.建筑结构学 报,2010（06）.黄海丹.中小学校建筑抗震设计中存在的主要问题分析J.山西建 筑,2012.12（23）.3 GB 50099-2011,中小学校设计规范S.
