综合教学楼建筑结构设计.doc
《综合教学楼建筑结构设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《综合教学楼建筑结构设计.doc(130页珍藏版)》请在沃文网上搜索。
1、目录1 建筑设计11.1建筑设计的目的、要求和内容11.2设计原始资料21.2.1 建筑环境和地点21.2.2 建筑使用功能需求21.3方案比较及可行性分析21.4 总平面设计51.4.1总平面设计的依据61.4.2总平面设计的基本要求71.4.3总平面布置的基本形式71.5 建筑平面设计81.5.1功能布局及分区91.5.2房间形状、使用面积、尺寸的确定101.5.3门窗大小及位置的确定111.5.4教学用房的具体要求121.5.5卫生间的设计141.5.6交通联系部分的平面设计141.6立面设计181.6.1立面的虚实与凹凸181.6.2立面的线条处理191.6.3立面的色彩与质感191.
2、7剖面设计191.8 防火设计211.9 细部构造设计251.9.1勒脚251.9.2散水261.9.3楼地面工程261.9.4屋面工程271.9.5门窗工程271.9.6油漆构件防腐、防锈工程271.9.7女儿墙设计271.9.8 变形缝的设计271.9.9建筑细部具体构造做法281.10 其它相关说明302 结构设计302.1结构设计的目的、要求和内容302.2结构体系选型312.3 板的设计322.3.1 设计资料322.3.2 荷载计算322.3.3 按塑性理论计算双向板322.4 连续次梁设计392.4.1设计资料392.4.2 AB轴中间次梁402.4.3 AB轴边次梁422.5
3、楼梯设计452.5.1设计资料452.5.2 梯段板设计452.5.3 平台板的设计472.5.4 平台梁设计482.6 框架设计492.6.1 设计资料492.6.2 结构布置及结构计算简图的确定512.6.3 荷载统计542.6.4 内力计算632.6.5 内力组合及截面设计912.7 雨篷设计1092.7.1 设计资料1092.7.2 雨篷的抗弯强度计算1092.7.3 雨蓬梁计算1102.8 基础计算1142.8.1荷载设计值1142.8.2独立基础(B、E柱)设计1152.8.3联合基础(C、D)柱设计120参考文献1致 谢2附 录3英汉资料互译3图纸目录1241 建筑设计本建筑根据
4、“山东科技大学土木工程专业2004级毕业设计任务书”设计,为驻青岛某高校综合教学楼,建筑名称为博思综合教学楼。该高校位于风光秀丽的珠山脚下,东临前港湾海滨,环山倚势而就。随着该高校规模的不断扩大,已有教学楼已不能满足日常教学的要求,因此决定拟建一座综合教学楼,并设置必要的办公、生活和会议等辅助用房。拟建建筑物要考虑与校区建筑风格相协调,同时也要突出自己的建筑风格。本建筑采用现浇钢筋混凝土框架结构,主体共四层,现浇钢筋混凝土楼盖,内外填充墙为240 mm厚普通混凝土砌块,围护结构为普通砖砌块填充墙。此外,由于校区内已有建筑的主色调为暗红色加白色点缀,因此本建筑外墙装饰主要采用砖红色瓷砖贴面,局部
5、加白色瓷砖及玻璃幕墙点缀,走廊及卫生间局部采用白色瓷砖镶贴,内墙装饰为涂料。1.1建筑设计的目的、要求和内容通过毕业设计初步了解民用建筑设计原理,熟悉应用建筑规范和标准图集。初步掌握建筑设计的基本方法和步骤,了解建筑各细部的构造做法。在总体规划的前提下,根据任务书的要求综合考虑基地环境,使用功能,结构施工,材料设备,建筑经济及建筑艺术等问题,着重解决建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排,建筑与周围环境,与各种外部条件的协调配合,内部和外表的艺术效果,各个细部的构造方式等,还应考虑建筑与结构,建筑与各种设备等相关技术的综合协调,以及如何以更少的材料,劳动力,投资和时间来实现各种要求,要正确
6、选用建筑材料,根据建筑空间组合的特点,选择合理的结构、施工方案,使房屋坚固耐久、建造方便,具有良好的经济效果,创造出既符合科学性又具有艺术的生产和生活环境。即本着“布局合理,功能齐全,技术先进,美观大方,经济合理”的原则设计一座实用,经济,坚固,美观的现代化教育建筑。建筑设计的内容主要包括:建筑总平面设计;建筑平、立、剖面设计;防火设计;抗震设计;建筑结构构造设计;建筑施工图绘制;建筑设计说明的编写等。1.2设计原始资料1.2.1 建筑环境和地点拟建建筑物位于青岛市经济技术开发区,基本风压为0.5kN/m;地面粗糙度为B类;年平均降雨量710mm;基本雪压0.25N/m;抗震设防烈度为7度,三
7、级抗震;建筑物场地类别为类。表1.1各层土层力学指标汇总表岩土层名称模量容重摩擦角(度)内聚力厚度(m)素填土-10.020.015.00.00.5-0.8亚粘土2503.016.02.05.00.6-1.0中砂320100002450.0200.02.0-3.5基岩400200002450.0200.02.5-4.0微风化岩2000300002450.0200.0注:不考虑地下水位的影响。1.2.2 建筑使用功能需求拟建建筑物总面积为5000-7000m,上下浮动为5%,层数:4-5层,层高:首层4.2-4.5米,标准层3.6-3.9米。使用房间包括教室、实验室、试验准备室,行政用房,对内部
8、分用房,公共用房五部分,设计时另加走廊、楼梯等辅助部分。教室用房又包括普通教室、多功能大教室,行政用房包括传达办公室、教师办公室、党支部办公室、会议室、档案室等,对内部分包括服务、休息、管理、仓库等,公共部分包括休息、卫生等。表1.2 预设计房间类别及数量汇总表房间类别数量房间类别数量房间类别数量普通教室21实验准备室6休息室6多功能大教室6传达值班室1档案室1实验室6办公室12卫生间8大空间实验室2会议室3储藏室等21.3方案比较及可行性分析在毕业设计之前进行的毕业实习中,根据搜集的资料和参观的著名教学楼工程实例,来初步确定设计方案,并根据各种已知的条件(自然条件、施工技术条件等)进行建筑设
9、计可行性分析,明确初步选定的拟建建筑物设计方案的优缺点,技术经济指标和尚待解决的问题等。锦州医学院综合教学楼位于锦州医学院新建校区内,方案特点:1、在设计时,主要考虑通过建筑构形设计使建筑能直接利用周围的自然资源,包括地形、地势、采光、通风。分别在平面、立面、剖面上调整建筑的小环境,建筑以一种自然的姿态满足它的使用要求。在空间感受上,注重流动空间理念的应用。2、立面设计注重“表”优先于“里”。建筑的立面成为环境的过滤器,废气不直接排放,不良的室外环境也被拒之在外。立面不仅仅是美化建筑,它的功能扩展为遮荫,自然的通风和采光,冷却夏季的高温对室内的影响,保持室温,还可以保持与外部的视觉联系。外墙面
10、采用浅米色的高强的防水涂料,表面粗糙,使这个大体量的建筑看起来庄严、凝重。而女儿墙和阶梯屋面用暗红色的相同材质。他们在颜色和凸凹上的对比,都为建筑又增加一丝活泼的生气。南京理工大学基础实验教学楼是该区域内规模较大、较重要的建筑群体,方案特点:运用标准化设计方法将不同的实验教学功能分类组合形成单元体,通过单元模块化集成的空间组织方式实现建筑从单元到整体的过程。不同的实验室、研究和附属空间、楼梯、走廊甚至洗手间都是构成建筑单元的基本模块,各个模块如同是批量生产的标准化机器零件,在各单元中被反复运用。实验室作为建筑单元中的主体,其平面设计在充分研究各类基础实验活动功能的基础上强调空间使用标准化、资源
11、配置集约化,各类管线、设备的集中布置,经济合理。这种设计方法使空间使用的灵活性、通用性大大增强。淮南工业学院3号综合教学楼总建筑面积约24000m,八层,框架结构。其中包括80人普通教室36间,120人普通教室12间,160人阶梯教室6间,200人阶梯教室4间,及一座能容纳400人的科学报告厅。这是学院提出的设计功能要求。建筑场地东西长66m,南北长60m。在这近乎正方形的场地上,布置这些规格不一、种类繁多的教室,必须考虑每一问教室都要有良好的通风,采光和日照。经过构思,设计方案采用东西对称式布局,以强化校园轴线。南北分层次布置阶梯教室楼和普通教室楼建筑南低北高。南楼四层布置所有阶梯教室,单面
12、走廊可避免人多干扰。北面主楼共八层采用内廊形式一至六层为普通室七、八层为计算机教室和语言教室。这种构思不仅在布局上能比较台理地满足功能需求,而且使所有的教室及报告厅皆为南北向,有十分良好舶通风和采光本方案的主要特点是功能齐全,布局合理,巧妙利用建筑场地把普通教室,阶梯教室和科学报告厅连成一体,能为学生提供良好的学习环境与交往空间。在设计造型方面也有独特风格,即符合校园秩序使新老建筑水乳交融,又不失时代特征创造新建筑典雅壮观的风貌。青岛理工大学黄岛校区2号教学楼位于校区西南角,总建筑面积:28814 m,占地面积:5382 m,主体5层,总高度23.5m,采用钢筋混凝土框架结构形式。建筑特点:1
13、、“交往庭院” 教学楼以组团式布置采用庭院式布局,35人至90人的教室布置在教学楼的北面和南面,东面以开敞连廊相接,110人的阶梯教室及办公室布置在西面,四者围合成了优美的半开放型内院,庭院内有充足的阳光,布置有广场、花坛、小品、宣传栏等,给学生提供了一个交流、休闲、娱乐的场所,形成“交往庭院”。2、“交往走廊”教学楼采用了四种形式的走廊:教学楼南侧采用内廊式布置方式;教学楼北侧采用单侧廊式布置方式,廊面向内院;教学楼西侧的阶梯教室采用外侧出挑的开敞走廊;东面的开敞连廊把教学楼南北两侧连接起来。设计中,充分考虑室内、外意义上的交通空间 内廊扩大至3m,单侧廊扩大至2.7m,外侧出挑的开敞走廊及
14、开敞连廊扩大至3m,成为一个可以交往、驻留的空间“交往走廊”。3、“交往阳台”教学楼外围的四角设计了大面积出挑的“交往阳台”,它位于教学楼四面走廊的四个交汇处,使线性的“交往走廊”汇聚并放大成集中的交往空问,使交往空间更富于变化,丰富了交往空间的层次。通过比较几所著名教学楼建筑的建筑、结构方案及考虑与校园环境相协调,最后确定,此次设计的教学楼建筑外墙装饰主要采用砖红色瓷砖,局部加白色瓷砖及玻璃幕墙点缀,走廊及卫生间局部采用白色瓷砖镶贴;采用现浇钢筋混凝土框架结构,主体共四层,现浇钢筋混凝土楼盖,楼板选用肋梁楼板结构体系,围护结构,内外填充墙均为240 mm厚为普通混凝土砌块,内外墙装饰均为涂料
15、。之所以采用钢筋混凝土框架结构,是因为钢筋混凝土结构经济性能较好,可形成灵活布置的建筑空间,使用较方便;框架结构建筑平面布置灵活,可以形成较大的使用空间,框架结构的组成简单,只有框架柱和框架梁两种基本构件组成,便于构件的标准化、定性化,可以采用现浇式结构。综合教学楼结构体系的框架是由梁、柱构件通过节点连接形成的骨架结构。框架结构由梁柱构成,构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加,从而导致梁柱截面尺寸和配筋
16、量增加,到一定程度,将给建筑平面布置和空间处理带来困难,影响建筑空间的正常使用,在材料用量和造价方面也趋于不合理。框架结构房屋的布置应对称、均匀,减小抗侧刚度中与水平荷载合力作用线的距离,减小结构重心和刚度中心之间的距离,以减小结构发生的扭转。由于框架构件截面较小,抗侧刚度较小,在强震作用下结构整体位移和层间位移都较大,容易产生震害。抗震设计的框架结构除需加强梁、柱和节点的抗震措施外,还需注意填充墙的材料以及填充墙与框架的连接方式等,以避免框架变形过大时填充墙的破坏。也要增大房屋的抗侧刚度,以限制房屋的总水平位移和层间位移。所有的建筑结构都各有利弊,应当就建筑用途、选址条件、建筑工期、成本造价
17、以及施工难度等因素进行对比后再作选择。通过建筑方案的比较,选择最佳建筑设计方案。比较分析过程中,发现设计中主要存在的问题体现在:柱网尺寸选定过大或过小均不合理,要结合经济性和房间的需求使用面积;变形缝的设置位置是否合理,考虑实际施工中有可能存在的困难以及使用要求,避免设置在楼梯间、卫生间和房间的内部;建筑物的朝向;独立大空间与主体结构的连接;大面积房间不能设置柱时应采用井字梁体系;考虑日照间距对房屋高度的要求等。1.4 总平面设计拟建场地面积为长100m,宽40m。本建筑在总平面中为主要建筑,故在进行总平面设计时将其布置在明显而又主要的位置。建筑整体为座北向南,场地呈中轴对称,位于学校主次干道
18、十字路口路口交界处,主干道对面为学校主楼,次干道对面为图书馆,基地形状均为狭长矩形。本建筑为教学楼建筑,并且场地面积较大,要求有安静的环境,并考虑美化、遮阳、挡风防尘、防噪等效果,故在其周围布置大面积绿化场地,在建筑物靠近道路两向可布置一些高大乔木或攀缘植物。对教学用房、教学辅助用房、行政管理用房、服务用房、运动场及生活区应分区明确、布局合理、联系方便、互不干扰。基地内设停车场,并安排车库自行车棚等基础设施,并考虑环境与绿化设计,其主体部分有良好的朝向和日照。为了满足建筑设计防火规范中关于消防车道,及环形车道的相关规定,在建筑周围设置了宽为4m的消防车道。1.4.1总平面设计的依据(1)功能分
19、区合理,妥善组织人流和车辆交通流线,对喧闹与安静的用房应有明确的分区和适当的分隔。各用房之间应由紧密地联系,以利综合利用;当各厅室独立使用时,不互相干扰,对人流量大且集散较为集中的用房,应由独立的对外出入口。(2)根据使用要求,基地至少应设两个出口,当主要出入口紧邻交通干道时,应按有关规定留出缓冲距离。应合理安排好设备机房、附属设施和地下建筑物。如设有锅炉房、食堂的宜设运送燃料、货物和清除垃圾等的单独出入口。(3)在基地内应设置自行车和机动车停放场地,并考虑设置画廊、橱窗等宣传设施。建筑基地内应设机动车和自行车停车场(库)。条件不允许时,可由有关部门就近统筹建设停车空间。停车场地面积由当地规划
20、部门确定。(4)不论用地面积大小,在建筑组合及总平面布置时,应尽量紧凑、集中,以创造宽敞、丰富的室外空间。分散式布置时文化馆较好的组合形式,应合理地进行不同大小、高低、形体的建筑组合和组织不同的室外空间,以创造良好的休息和活动环境。(5)总平面布置,应充分利用地形、地势、工程地质及水文地质条件,合理地布置建筑物、构筑物和有关设施,并应减少土(石)方工程量和基础工程费用。(6)总平面布置,应结合当地气象条件,使建筑物具有良好的朝向、采光和自然通风条件。高温、热加工、有特殊要求和人员较多的建筑物,应避免日晒。(7)总平面布置应使建筑群体的平面布置与空间景观相协调,并应结合城镇规划及厂区绿化,提高环
21、境质量,创造良好的生产条件和整洁的工作环境。(8)建筑物的间距应符合下列规定:教学用房应有良好的自然通风;南向的普通教室冬至日底层满窗日照不应小于2h;两排教室的长边相对时,其间距不应小于25m,教室的长边与运动场地的间距不应小于25m。1.4.2总平面设计的基本要求文化娱乐建筑的总平面设计应满足下列要求:(1)功能分区明确,合理组织人流和车辆交通路线,对喧闹与安静的用房应有合理的分区与适当的分隔;根据人流组织,厅室活动的特点,妥善安排各组成活动空间;在功能分区上既要保证其独立活动的条件,也许考虑在特殊情况下对多种实用要求的适应性。(2)基地按使用需要,至少应设两个入口。当主要出入口紧临主要交
22、通干道时,应按规划部门要求留出缓冲距离。(3)在基地内应设置自行车和机动车停放场地,并考虑设置画廊、橱窗等宣传设施。综合楼的设计,应结合地形、地貌及建筑功能分区的需要,布置室外休息活动场地、绿化、建筑小品等,创造优美的空间环境。1.4.3总平面布置的基本形式总平面的布置形式,多受建筑容积率的制约。当建筑容积率大而用地面积较小时,一般馆舍多采用集中式组合形式,在总平面布置上也要尽量集中、紧凑;而当地用地面积较大且容积率较低时,总平面有可能采用分散式布局形式,或馆舍采用集中组合形式,另设置较大面积的室外活动空间纪绿地。设计应尽量采用集中式组合形式,总平面设计也应考虑集中、紧凑、留有较大的室外休息、
23、活动场地或绿地,作为群众在室外休息与活动场所及留待日后发展的用地。建筑总平面图详见图1.1。图1.1 建筑总平面图从本建筑总平面图中可看出,其满足教学楼总体选址“闲中取静”的要求,即既要交通便利又要安详宁静。在进行总平面设计时,既满足了布置足够宽敞、便利的交通路线,又避免了出现过大的场地,以免引起人流过分集中,破坏教学楼的安静环境。结合该拟建场地较大,而实际拟建建筑面积较小的状况,可尽量多布置绿地,并在场中央设置小型广场。1.5 建筑平面设计建筑平面集中反映了建筑平面各组成部分的特征及相互关系,使用功能的要求,是否经济合理。除此之外建筑平面与周围环境的关系,建筑是否满足平面设计的要求,同时还不
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
20 积分
下载 | 加入VIP,下载更划算! |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 综合 教学楼 建筑结构 设计