1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
一.设计理念
当前全国各地掀起了建设大学城的热潮,在大学城建设中,学生公寓作为后勤社会化改革的突破口,有着举足轻重的作用。如何建设好学生公寓,使其既与国家全面进入小康社会同步,也符合国际上大学生居住方式和居住条件的惯例。
因此,我对学生公寓楼的设计过程和设计方法进行了详细研究,经过一番思考,我认为本设计应该具有以下特点:(1)审美观。学生公寓建筑结构本身的色彩、构造、线条和形式要体现一定的美学意韵,注意传统风格与现代气息的结合。(2)灵活观。学生公寓建筑要体现出灵活、能变化、易调节、适应性强的特点。(3)开放观。结构合理、设计精心的空间要把分心物、干扰物等降低到最低限度,从而让所有学习者充分地参与到整个环境的活动中去。(4)实用观。学生公寓建筑并不在于豪华,而在于有较好的质量和实用价值。(5)公共观。公寓建筑布局在很大程度上应当满足青年对于公共空间的需求,配备相应的公共空间。(6)私密观。这种私密性体现在人对空间的需求上,人们希望在现有的条件下,独享一定的空间环境。
在整个设计过程中,我本着安全,适用,经济,美观的原则,在满足设计任务书提出的功能要求前提下,完成了建筑设计这一环节,合理的选择框架,并为以后的结构设计打下了良好的基础。
二.工程概况
1、建筑名称:本工程为某大学学生公寓7#楼设计
2、建筑平面:40m20m
3、建筑层数:总楼层为地上4层,每层约3.0 m。
4、结构形式:钢框架结构。结构安全等级为二级。
① 基本风压:ω0=0.4KN/㎡
② 基本雪压:S0=0.4KN/㎡
③ 主导风向:东南风
④ 楼面活载:按《建筑结构荷载规范》GB5009-2001采用。
⑤ 抗震设防烈度:7度,设计基本地震加速度值为0.10g,第三组,场地类别为II类
⑥ 工程地质资料:
序号 | 岩土名 称 | 厚度(m) | Γ/ KN/m | Es/ MPa | qpa/ KN/㎡ | qsia/ KN/㎡ |
1 | 人工填土 | 1.7 | 16.0 | |||
2 | 粉质粘土 | 2.0 | 18.7 | 8.5 | 28.0 | |
3 | 粘土 | 4.5 | 19.1 | 6.0 | 30.0 | |
4 | 中砂 | 4.6 | 20.0 | 20.0 | 2533 | 33.3 |
地下水在地表水下3.7米左右,无侵蚀作用,场地无液化土层。
三.建筑设计
平面设计:平面以满足学生学习、工作、休息、交往、睡眠、活动等多方面需求为出发点,让房间有更好的朝向和通风条件,使保证学生公寓的卫生有了前提条件,为创造更高的生活质量有了保障。结合当地的气候特征,进行气流分析设计,使建筑更加节能和健康。
立面设计:结构韵律和虚实对比,是使建筑立面富有表现力的重要设计手法。建筑立面上结构构件或门窗作用有规律的重复和变化,给人们在视觉上得到类似音乐诗歌中节奏韵律变化的感受效果。在本设计中,正立面中所有的窗尺寸都是一样的,给人以特别整齐的感觉!
房屋外部形象反映建筑类型内部空间的组合特点,美观问题紧密地结合功能要求,同时,建筑物所在地区的气候、地形、道路、原有的建筑物以及绿化等基地环境,也是影响建筑物立面设计的重要因素。
四.结构设计
多层钢结构目前较多采用的结构体系有:纯钢框架体系、钢框架-支撑体系、钢框架-现浇混凝土剪力墙体系等。钢框架结构相比与其他结构有很多特点,例如(1)抗震性能良好:由于钢材延性好,既能削弱地震反应,又使得钢结构具有抵抗强烈地震的变形能力。(2)自重轻:可以显著减轻结构传至基础的竖向荷载和地震作用。(3)充分利用建筑空间:由于柱截面较小,可增加建筑使用面积2~4%。(4)形成较大空间,平面布置灵活,结构各部分刚度较均匀,构造简单,易于施工。(5)侧向刚度小,在水平荷载作用下二阶效应不可忽视;由于地震时侧向位移较大,引起非结构性构件的破坏。 还有就是耐火性能差:钢结构中的梁、柱、支撑及作承重用的压型钢板等要求用喷涂防火涂料。吸取震害经验教训完善钢结构设计:由于地震的随机性和实际工程的复杂性,很难避免节点的开裂、支撑的压曲等震害。
本工程结构形式为刚框架体系。结构设计应在满足使用要求的前提下,综合考虑安全可行、经济合理、技术先进、施工方便,以及工程所在地区等因素。在结构设计中,根据选用相应的体系,完成基本计算假定、结构整体计算、节点设计,还要考虑到防火安全,经济性分析等问题,合理完成结构布置。合理的确定结构或构件的处理,使结构构件极其连接的节点满足强度,变形的要求,最终把结构布置和构件设计准确的反映到施工图中。
毕业设计是集理论与实践一体,在设计之前作为设计者必须深入实际,调查研究,是大学四年里最重要的实践环节。通过一个完整的毕业设计,对于相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法有较系统地认识了解。这次毕业设计将使我受益匪浅,为我以后的工作学习奠定了坚实的基础。
主要参考文献:
[1] 苏J01-2005.施工说明[S].
[2] 苏J03-2006.屋面建筑构造[S].
[3] 苏J04-2005.阳台[S].
[4] 苏J05-2005.楼梯[S].
[5] 苏J06-2006.卫生间、洗手池[S].
[6] 苏J08-2006.室外工程[S].
[7] 苏J09-2005.轻质隔墙、墙身、楼地面变形缝[S].
[8] 苏J11-2006.铝合金门、窗[S].
[9] 建筑构造资料集(上、下)[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.
[10] 建筑设计资料集(第二版 8)[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.
[11] 建筑设计资料集(第二版 9)[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.
[12] GB50010-2012.混凝土结构设计规范[S].
[13] GB50009-2012.建筑结构荷载规范[S].
[14] GB50011-2010.建筑抗震设计规范(2008年版)[S].
[15] GB50003-2011.砌体结构设计规范[S].
[16] GB50007-2011.建筑地基基础设计规范[S].
[17] GB50017-2003.钢结构设计规范[S].
[18] 11G101-1.混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图[S].
[19] 建筑结构构造资料集(上、下)[M].中国建筑工业出版社,2001.
[20] 郑廷银编著.高层钢结构设计[M].北京:机械工业出版社,2005.
[21] 包头钢铁设计研究总院.钢结构设计与计算[M].中国建筑工业出版社,2006
[22] 王安麟.钢结构设计详图实例图集[M].北京:中国建工出版社,1996
[23] 李星荣,魏才昂.钢结构连接节点设计手册(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2004
[24] 郑廷银主编.钢结构设计[M].重庆:重庆大学出版社,2013
[25] 相关教材
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
整个毕业设计分为建筑设计和结构设计,在设计之前必须收集相关的资料如建筑图集、结构计算手册及相关国标规范等,做好准备工作。
建筑设计中建筑图如底层及标准层平面图、顶层平面图、主要立面图、剖面图要满足相关规范的要求,根据实际情况选择建筑方案,考虑到实用、美观、符合教学目的等等各方面要求。通过autocad软件进行平面、立面、剖面等建筑施工图的绘制来展示出来。
在钢结构公寓楼设计中也同时存在一些问题,在钢结构体系选择中5-6层以下的,可采用框架体系或框架-支撑体系;对于楼板的要求,楼板除了承受竖向荷载并将它传给框架外,还将水平力传到各个柱上,因此楼板平面内的刚度、整体性和承载力也很重要。作为建筑要求,住宅楼板还应能隔音,在强震区或重要建筑,柱周边宜设置钢筋和箍筋,以免楼板在水平力下被柱子压坏;在对于抗震计算中,对双重体系,框架部分独立承担的水平力不应少于结构底部剪力的25%。其目的是检验框架作为抗震二道防线是否满足要求。检验方法是忽略支撑或剪力墙进行,仅对框架部分进行验算。有的单元式住宅柱子很少,用隔墙支撑钢梁,往往不满足此项要求;在节点设计和支撑构造上也有要求,节点设计应符合抗震规范和《高钢规程》的要求,柱通过小悬臂与梁拼接,可以绕过梁柱直接连接的构造困难,这是一个好办法。此时梁拼接大多采用翼缘焊接腹板拼接,也可采用全截面螺栓连接,在以上拼接中,腹板拼接要考虑弯矩。梁与钢管砼柱的刚性连接,现在用外加劲肋和内隔板的都有,都是可以的。但要注意钢管壁板与隔板或环板的厚度匹配。
