【正文】 1滁州市職業(yè)技術學院學生公寓結構設計第 1 章 緒論 選題依據和背景隨著滁州職業(yè)技術學院的蓬勃發(fā)展和連年擴招，學院學生住房也日益緊張。本人通過對學院所在地滁州市區(qū)地形、地貌及氣候條件及學院建筑規(guī)劃的了解提出學生公寓設計這一方案。在院內增建此七層學生公寓，占地面積約為700㎡，總建筑面積約 4500㎡，滿足 600 多人居住，解決學生公寓的住房緊張，滿足學院的住房要求。該工程的地震設防烈度為七度，場地類型為一類抗震設計分組為第一組。工程的建筑等級為二級，設計防火分類為丙級，耐火等級為二級，設計使用年限為 50 年。針對該學生公寓的建筑等級，建筑高度，結合設計院提供的地質資料和當?shù)氐目拐鹪O防烈度，同時考慮安全和經濟因素，故采用鋼筋混凝土框架結構比較合理。 任務和要求根據學生公寓的建筑特點和該工程的實際情況，需要完成的設計任務有：建筑設計部分、結構設計部分、樓板設計、樓梯設計、陽臺設計和地基設計。其中最為主要的是結構設計部分，要求考慮到水平風荷載、地震荷載、重力荷載以及它們的組合效應，對其最不利效應進行配筋，是該建筑達到安全、適用、美觀大方及經濟等要求。 預期成果通過對該建筑的全面、詳細的設計，該工程的各項指標均能達到相應要求，保證該工程的正常開工、竣工。工程結束后，能夠達到建筑安全、適用、美觀大方及經濟的基本要求。本人通過對本工程的設計，全方位的對大學四年來所學的知識進行運用，這部分經驗的積累將有利于將來從事設計行業(yè)。第 2 章 建筑設計3 設計條件 工程概況工程簡介：本工程為滁州職業(yè)技術學院學生公寓，位于滁州職業(yè)技術學院女生宿舍西南側。占地面積約 ，共七層總建筑面積約 。它由滁270m2450m州職業(yè)技術學院開發(fā)，設計使用年限為 50 年，為滿足 600 余人居住的功能完善的現(xiàn)代化學生公寓。材料選用和結構施工方案：梁、柱等主要受力構件采用 C30 混凝土，鋼筋采用 HRB335 級鋼筋；樓蓋、屋蓋及樓梯板等采用 C20 混凝土，鋼筋采用HPB235 級鋼筋。施工時采用梁、板和柱整體現(xiàn)澆。柱網與層高：本學生公寓樓采用柱距均為 的柱網，AC、DF 跨為 ，CD 跨為 ，層高第一層取 ；其它各層層高均為 。門窗使用：陽臺門連窗為“T”字形，采用所塑鋼材料；其它房間入口均采用木門；其它窗也采用塑鋼窗；公寓入口處大門，及兩側門均采用帶玻璃窗口的鋼門。 自然條件(1)氣溫：冬季采暖計算溫度5℃，夏季通風計算溫度 30℃。(2)風向：夏季主導風向東南，冬季西北。(3)降雨量：年降雨量為 ，小時最大降雨量 。(4)雨季施工起止日期：7 月 1 日8 月 31 日。(5)冬季施工起止日期：12 月 5 日—次年 3 月 5 日 地質條件及地理概況4（1）水文地質概況：最高地下水位 。常年水位 ,無腐蝕性。（2）經地質勘察部門確定，此建筑場地類別為二類近震場地，抗震設防烈度為 7 度。（3）建設地點地理概況：地勢平坦，無障礙物影響施工，擬建車間南面臨道，附近空地可供施工使用，建筑地點無地下埋設物，場地類別為Ⅱ類。 荷載（1）活荷載選取：屋面為不上人屋面取 ； 樓面取 。（2）雪載：基本雪壓為 ?（3）風載：基本風壓為 3W（4）框架結構承重方案的選擇：荷載傳遞途徑：樓板的均布活載和恒載在各個區(qū)格內均為梯形傳荷，傳給相應的框架梁和縱向連系梁（或次梁） ，傳給連系梁（或次梁）的荷載再以集中力的方式窗至框架梁上的相應節(jié)點處，再由橫向框架梁傳給框架柱，最后傳給通過柱下條形基礎傳給地基。根據以上樓蓋的平面布置及荷載的傳遞途徑，本公寓樓框架承重方案為橫向框架承重方案。為使橫向框架有較大的抗側移剛度，采取適當增大框架梁的截面高度。 建筑總平面設計一幢建筑物或建筑群不是孤立存在的，必然是處于一個特定的環(huán)境中，它在基地上的位置、朝向、體形的大小和形狀、出入口的布置及建筑造型等都受到總體規(guī)劃和基地條件的制約。由于基地條件、基地環(huán)境的影響，圍使建筑物既能滿足使用要求，又能與基地的環(huán)境協(xié)調一致，必須做好家住的總平面設計。建筑的總平面設計使根據建筑物的使用功能要求，結合城市規(guī)劃、場地的5地形地質條件、朝向、綠化及周圍的環(huán)境等因素，因地制宜的進行總體布局，確定主要入口的位置，進行總平面的功能分區(qū)，在公功能分區(qū)的基礎上進一步確定單體的建筑不知、道路交通系統(tǒng)布置、管線及綠化系統(tǒng)的布置。建筑總平面設計 [1]一般應滿足一下幾點要求：（1）使用合理性合理的功能關系，良好的日照、通風和方便的交通聯(lián)系是總平面設計要滿足的基本要求。（2）技術安全性 [11]總平面設計在滿足正常情況下的使用要求外，還在應當考慮某些可能發(fā)生的災害情況，如火災、地震和空襲等。必須按照有關規(guī)定采取相應的措施，以防止災害的發(fā)生、蔓延，減少其危害的程度。（3）建設經濟性總平面設計要考慮與國民經濟發(fā)展水平及當?shù)亟洕l(fā)展條件相適應，力求發(fā)揮建設投資的最大經濟效益；并盡量多保留一些綠化用地和發(fā)展空間，使場地的生態(tài)環(huán)境和建設發(fā)展具有可持續(xù)的發(fā)展性。（4）環(huán)境整體性任何建筑都處于一定的環(huán)境中 ，并與環(huán)境保持著某種聯(lián)系?？偲矫嬖O計只有從整體關系出發(fā)，使人造環(huán)境和自然環(huán)境相協(xié)調，基地環(huán)境和周圍環(huán)境相協(xié)調，才有可能創(chuàng)造出便利、舒適、優(yōu)美的空間環(huán)境。因此，建筑總平面實際時，應正確處理建筑與城市總體規(guī)劃的關系、建造與周圍環(huán)境的關系、建筑與場地的關系，這些都是進行總平面設計的依據和方法。 建筑與周圍環(huán)境的關系建筑周圍的自然環(huán)境主要包括地形、地貌、地質水文和氣候條件等。6該工程建筑地點是滁州職業(yè)技術學院院內，原女生宿舍西南側，屬于建筑規(guī)劃預留用地。該塊用地地勢平坦，場地面積約 。當?shù)赝临|情況如下210m表 21 所示，可知當?shù)氐耐临|較好（較淺的深度就有較高的承載力） ；水文地質情況：最高地下水位 。常年水位 ,無腐蝕性。氣溫：算溫度5℃，夏季通風計算溫度 30℃；降雨量：年降雨量為 ，最大降雨量 ；風向：夏季主導風向東南，冬季西北。表 21 建筑場地地層一覽表序號巖 土分 類土層厚度/m厚度范圍/m地基承載力/kpakf樁端阻力/kpapq樁周摩擦力/kpasq1 雜填土 ~ 2 粉 土 ~ 120 103 粘 土 ~ 150 204 礫 砂 ~ 310 2400 305 圓 礫 ~ 500 3500 60說明：①土壤凍結深度：②抗震設防烈度：7 度③場地土類別：I 類（1）氣象特點從建筑節(jié)能、生態(tài)環(huán)保出發(fā)，建筑應適應所處地區(qū)的氣象特點，建筑物采用的布局形式和平面的基本形態(tài)要考慮寒冷地區(qū)的保溫或炎熱地區(qū)的通風散熱的要求。一般寒冷地區(qū)的建筑物以集中式布局為宜，利于冬季保溫。炎熱地區(qū)的建筑物采取分散式布局，這種比較疏松伸展的平面形態(tài)，空間靈活通透，以利于散熱和通風組織。本工程用地屬于預留用地，從所處的環(huán)境可知完全滿足炎熱地區(qū)的分散式布局形式。7（2）日照因素日照因素對建筑物的影響可以從以下幾個方面考慮：1）朝向，我國幅員遼闊，由于地理緯度的不同，南北方日照情況差異顯著。寒冷地區(qū)冬季應盡量爭取日照，炎熱地區(qū)則主要考慮夏季避免接受過多的太陽輻射。不同朝向的建筑可獲得不同的日照效果，因而有不同的適應性。南北向的建筑是我國大部分地區(qū)都廣泛采用的，這是因為南向夏季太陽高度角大，冬季太陽高度角小的原因。對于安徽省滁州市這樣的南方炎熱地區(qū)，南北朝向的建筑方案是個不錯的選擇，但考慮到建筑與周圍原有建筑的關系，及原有道路的區(qū)域布置，采用具有一定偏角的南北向。這就既滿足了朝向的要求，也取的了與周圍建筑坐落統(tǒng)一的藝術效果。2）日照間距，它是為了保證房屋內有一定的日照時間，建筑物彼此不遮擋所必須具備的距離，即保證后排（北側）房屋在底層窗臺高度處，在冬季能有一定的日照時間。由于該建筑處于學校內部，樓房高度不大，且校園內的綠化面積較大，建筑物之間的距離也較大，建筑物之間的日照時間相互影響很小，可以忽略不計，即能滿足日照間距要求。3）風向因素，我國大部分地區(qū)處于北溫帶，南北氣候差異較大。在長江中、下游及華南廣大地區(qū)，炎熱天氣持續(xù)的時間長，而且濕度較大，必須重視自然通風，建筑主體應朝向當?shù)叵募局鲗эL向布置，以獲得“穿堂風” ；在冬季寒冷地區(qū)則存在防寒、保溫和防風沙侵襲的要求。根據該建筑物的朝向布置，加上學生公寓窗戶都是對稱布置的，以獲得“穿堂風” ，即這一點也能滿足要求。4）小氣候因素，它是指由于基地及周圍環(huán)境的一些具體條件比如地形、植被狀況、周圍環(huán)境中的建筑物等具體情況的影響，基地內的具體氣候條件會在地區(qū)整個氣候條件的基礎上有所變化，形成特定的小氣候?？紤]到該地區(qū)植被較好，不僅有較好的相對濕度、較好的空氣質量，還有較溫和的氣候條件，8這些都有助于學生的生活學習。建筑周圍的建設環(huán)境包括兩部分內容，即建筑周圍的外部環(huán)境和建筑場地的內部環(huán)境條件。由于這塊地是校園內的規(guī)劃用地，根據原來的校園規(guī)劃總設計，上述兩部分內容對該工程的順利進行的影響都很小，可忽略不計。 建筑與場地的關系建筑在場地中布置主要分兩部分考慮，即單體建筑在場地中的布局和建筑群體在場地中的布局。由于是學校校園里的建筑，故應該從建筑群體在場地中的布局上考慮。由于校園內部的建筑由多幢功能相關的單體組成，設計時需要協(xié)調各個建筑單體或不同體部之間以及建筑與環(huán)境之間的關系，達到場地中建筑群體的整體統(tǒng)一。，這一點需要從建筑群體的空間布局和建筑群體的組合方式上考慮。而這些在校園總規(guī)劃設計中已經考慮，在此就部在重復。，即對建筑形態(tài)及其空間形態(tài)的藝術處理時創(chuàng)造優(yōu)美環(huán)境的重要手段。建筑環(huán)境中各部分的差異，反映了多樣性和變化了；各部分之間的聯(lián)系，反映了和諧與秩序。既有變化，又有秩序，才能形成有機統(tǒng)一的整體。建筑總平面設計時要合理運用建筑構圖的基本原理，使各組成部分既有多樣性，又有和諧秩序，于變化中求統(tǒng)一，統(tǒng)一中求變化，從而組合為一個有機整體。取得藝術性的手法有兩種，即統(tǒng)一手法和對比手法，考慮到統(tǒng)一手法中主從原則、秩序建構、對位和重復與漸變兼周圍自然條件的影響，采用了與原有學生宿舍一個朝向。如下圖 11 所示9圖 11 新建學生公寓方位朝向設計圖 建筑平面設計 建筑空間組成與平面設計任務一幢建筑物通常是由若干個體部有機組合起來的三維立體空間。在進行設計時，為了表達方便、準確，一般分為平面設計、剖面設計和立面設計來進行，并采用相應的圖紙予與表達。建筑的平面、剖面、立面設計時緊密聯(lián)系而又相互制約的。一般先進行平面設計，因為建筑平面集中反映個組成部分的功能特征和相互關系及建筑與周圍環(huán)境的關系。另外，建筑平面還不同程度反映了建筑的造型藝術及結構的布置特征等。在次基礎上進行剖面設計和立面設計，同時兼顧剖面、立面設計可能對平面設計帶來的影響。民用建筑的類型類很多，各類建筑的使用性質和空間組成也不盡相同，其房間可以少到幾間，多到數(shù)十間甚至上百間，但總的說來，無非時由各種使用房間和交通聯(lián)系空間組成，而使用房間又分為主要使用房間和輔助使用房間。主要使用房間通常是指在建筑中其主導作用，同時決定建筑物性質的房間。這類房間往往數(shù)量多或空間大，如住宅中起居室、臥室，教學建筑中的教室、10辦公室，影劇院的觀眾廳就分別是上述建筑中的主要使用房間。輔助使用房間與主要使用房間相比，在使用上則屬于服務性、附屬性、次要的部分，如公共建筑中的衛(wèi)生間。儲存室。開水間，住在中的廚房、衛(wèi)生間等。交通聯(lián)系空間則是用以聯(lián)系各個房間、各個樓層以及室內外過渡的空間，如走廊、樓梯和門廳等。首先在進行總體功能分析的基礎上，確定建筑出入口的位置以及建筑平面形狀。其次分析建筑內部的功能關系、流線組織，安排建筑各組成部分的平面位置，選擇和確定建筑平面組合形式。然后確定各部分房間的平面形狀、面積大小和尺寸等。 主要使用房間平面設計各類建筑主要使用空間和面積大小雖然千差萬別,但其設計的原理和方法卻是基本一致的,主要包括房間面積的確定,形狀的選擇,開間進深尺寸的確定,朝向/采光/通風問題的處理,內部交通的安排,建筑面積的有效利用,以及結構的不知等。對于學生公寓樓，每個寢室面積的確定主要根據住人的多少，設置床位和書桌的大小等因素。該工程每個房間計劃住四人，每個床位分上下層，上層為床，下層為書桌。中間為讓人感覺比較舒適的交通空間。最后確定房間的開間為 ，進深為 。民用建筑的房間平面的形狀可以是矩形、方形、圓形和其他形狀，設計中，應從使用要求、 。平面組合、結構形式與結構布置、經濟條件、建筑造型等多方面進行綜合考慮，選擇合適的平面形狀。實際工程中矩形房間平面在民用建筑中采用最多，其原因在于矩形平面具有更多的優(yōu)點：(1) 便于家具設備不知，面積利用率高，使用靈活性大；(2) 結構布置簡單，施工方便；(3) 便于平面組合。所以學生公寓樓房間的形狀也選擇矩形平面為佳。11房間門是提供出入和交通聯(lián)系用的，也兼作采光和通風。設計內容包括其大小、數(shù)量、位置和開啟方式。門的設計合理與否，將直接影響家具布置的靈活性、房間面積的有效利用、室內的交通組織及安全疏散、房間的通風和采光、建筑的外觀和經濟性等?？紤]到學生公寓的特點，房間門高度取 ，寬度取 為宜。間設置一個門，且開啟方向為向內開啟。這主要是考慮房間內不住人不多，不影響在特殊情況的疏散工作，同時為了不影響中間走道正常行走。窗在建筑中的主要作用是采光通風，也是維護結構的一部分。窗的設計內容包括其大小、數(shù)量、形狀、位置及開啟方式等。這些都是