五层附属中学教学楼设计+CAD图纸(4)

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1.2 调研

这次我的设计题目为江苏科技大学附属中学教学楼设计，在设计上秉承简洁实用的原则，力争设计出一个安全大方实用性强的教学楼。本设计采用全现浇钢筋混凝土框架结构。

框架结构是由梁、柱等线性构件通过节点连接在一起构成的结构，其基本竖向称重单体和抗侧力单元为梁、柱通过节点连接形成框架。框架结构最理想的施工材料是钢筋混凝土，这是因为钢筋混凝土节点具有天然的刚性。

框架结构的抗力来自于梁、柱通过节点相互约束的框架作用。单层框架柱底完全固结，单层梁的刚度也大到可以完全限制柱顶的转动，此时在侧向荷载作用下，柱的反弯点在柱的中间，其承受的弯矩为全部外弯矩的一半，另一半有柱子的轴力形成的力偶来抵抗。这种情况下的梁、柱之间的相互作用即为框架作用的理想状态---完全框架作用。一般来说，当梁的线刚度为柱的线刚度的5倍以上时，可以近似地认为梁能完全限制柱的转动，此时就比较接近完全框架作用。实际的框架作用往往介于完全框架作用与悬臂排架柱之间，梁、柱等线性构件受建筑功能的限制，截面不能太大，其线刚度比较小，所以抗侧刚度比较小。

在水平荷载的作用下将产生较大的侧向位移。其中：一部分是框架结构产生的整体弯曲变形，及柱子的轴向拉伸和压缩所引起的侧移，在完全框架作用情况下，抗压力偶抵抗一半的外力矩，此时的整体弯曲还是比较明显的。另一部分是剪切变形，即框架的整体受剪，层间梁、柱杆件发生弯曲而引起的水平位移。在完全框架情况下，柱子的弯曲尚需抵抗一半外弯矩，在普通的框架中，柱的弯曲需抵抗更多的外弯矩，这对比较柔的线型构件来说是比较难抵抗的。通过合理设计，框架结构本身的抗震性能良好，能承受较大变形。

但由于框架结构的构件截面较小，抗侧刚度较小，在强震作用下结构的整体位移和层间位移都比较大，这对结构构件以及非结构构件都是不利的，容易加重震害。此外，框架结构的节点内力集中，受力非常复杂，是结构抗震设计的关键部位。因此在第三章中的节点计算要重点把握，严格按照规范进行设计。

框架结构最主要的优点是：较空旷且建筑平面布置灵活，可以做出类型不同教室、实验室、会议室等，同时便于门窗的灵活设置，里面也可以处理的富于变化，可以满足各种不同用途的建筑的需求。但是，由于其结构的受力特征和抗震性能的限制，似的它的实用高度受到限制。

1.3 平面设计

建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系，是建筑施工图的基本样图，它是假想用水平的剖切面沿门窗洞位置将房屋水平剖切后，对剖切面以下部分所作的水平投影图。它反映出房屋的平面形状、大小和布置；墙、柱的位置、尺寸和材料；门窗的类型和位置等。

建筑施工图中的平面图，一般有：底层平面图（表示第一层房间的布置、建筑入口、门厅及楼梯等）、标准层平面图（表示中间各层房间的布置、楼梯、卫生间等）、顶层平面图（房屋最高层的平面布置图）以及屋顶平面图（即屋顶平面的水平投影和屋面排水等，其比例尺一般比其他平面图为小）。

本建筑坐北朝南，由于建筑长度为83 m，因此设置伸缩缝一道，缝两侧平面布置满足长宽比小于5，采用纵向7.2m、3.6m与横向6.3m、2.4m的轴线距离。教学楼采用内廊式，走廊的宽度为2.4m。

1.4 立面设计

相对建筑物的体型设计主要是针对建筑物各部分的形状、体量及其组合所做的研究，建筑立面设计偏重于对建筑物的各个立面以及其外表面上所有的构件，例如门窗、雨篷、遮阳、暴露的梁、柱等等的形状、比例关系和表面的装饰效果进行仔细的推敲。在设计时，通常是根据初步确定的建筑内部空间组合的平、剖面关系，例如房间的大小和层高、构部件的构成关系和断面尺寸、适合开门窗的位置等等，先绘制出建筑物各个立面的基本轮廓，作为下一步调整的基础。然后再在进一步推敲各个立面的总体尺度比例的同时，综合考虑立面之间的相互协调，特别是相邻立面之间的连续关系，并且对立面上的各个细部，特别是门窗的大小、比例、位置，以及各种突出物的形状等进行必要的调整。最后还应该对特殊部位，例如出入口等作重点的处理，并且确定立面的色彩和装饰用料。