窑沟小学初设说明.docx
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窑沟小学初设说明
1设计总说明
1.1设计依据
1.1.1武威市发展和改革委员会《关于凉州区金羊镇窑沟小学建设项目可行性研究报告的批复》，武发改社会（2016）225号。
1.1.2武威市凉州区住房和城乡建设局出具的规划条件通知书，凉规建条（2016）76号。
1.1.3武威市凉州区住房和城乡建设局出具的建设用地规划许可证凉城建规许字第2016-025号。
1.1.4武威市凉州区住房和城乡建设局出具的建设工程规划许可证，凉城建规许字（2016）第23号。
1.1.5建设单位提供的设计委托书
1.1.6用地红线图
1.1.7场地现状图
1.2所使用的国家及地方相关的标准，法规及规范
①《建筑设计防火规范》GB50016-2014
②《民用建筑设计通则》GB50352-2005
③《中小学校设计规范》GB50099-2011
④《无障碍设计规范》GB50763-2012
⑤《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005
⑥《屋面工程技术规范》GB50345-2012
⑦《工程建设标准强制性条文》房屋建筑部分（2013版）
⑧《农村普通中小学校建设标准》建标109-2008
《建筑工程设计文件编制深度规定》DB62-/T25-3012-2008
《建筑采光设计规范》GB/J5033-2001
《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-88；
《城市区域环境噪声标准》GB3096；
《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2010；
《智能建筑设计标准》GBT50314-2015；
《关于规范我省建筑外墙保温材料燃烧性能的通知》甘建设[2013]454号
1.3气象
凉州区位于东经101°59′～103°23′，北纬37°23′～38°12′，地处甘肃省西北部，河西走廊东端，祁连山北麓，武威市中部。
东面与内蒙古自治区接壤，西邻肃南裕固自治县，南连天祝藏族自治县和古浪县，北与永昌县和民勤县相接。
全区属温带大陆干旱气候，具有干旱少雨、日照充足、昼夜温差大的特点。
年平均降水量100毫米，年蒸发量2020毫米，主要风向为西北风，静风率26%，年平均温度7.7℃，无霜期150天左右，日照时数2873.4小时，太阳总辐射量139.05千卡/平方厘米，属太阳辐射量高值区，昼夜温差平均7.9℃。
1.4建筑场地工程地质条件
1.4.1抗震设防烈度：
8度，地震加速度0.20g
1.4.2场地土类别为Ⅱ类，水位置深较深，对建筑物无影响。
1.4.3冻土层深度142cm。
1.5能源供应及公用设施条件
1.5.1供水：
由城区管网接入。
1.5.2排水：
接入化粪池经深沉处理后排至污水管网。
1.5.3供电：
本工程室外消防用水量为25L/S,教学楼内走道照明负荷等级为二级负荷，其余均为三级负荷。
1.5.4供热：
电采暖系统。
1.5.5城市有关部门要求
该项目选址位于拥军路以西，天颐大道以南，天一外滩住宅小区以东。
根据规划设计要求：
建筑要优化立面造型设计，力求新颖，美观，具有能同其周围环境相和谐又具有鲜明特色的建筑风格。
1.6工程概况
1.6.1基地内部现状地势平坦，规划建设用地面积19178.3m2，其中公共绿地面积约为2010.4平方米，用地面积为17306.2平方米。
1.6.2本次项目内容包括建筑面积为5516平方米的三层框架结构综合教学楼，建筑面积为340.3平方米的地上一层，地下一层框架结构附属用房，建筑面积为36平方米的门房大门，约550米长铁艺围栏，场地内道路硬化、场地硬化、绿化、篮球场、足球场、跑道、主席台，成品玻璃钢化粪池，简易自行车停车棚，文化宣传栏、旗台等。
新建教学楼建筑高度为11.55m（室外地坪至三层屋面）；新建附属用房建筑高度3.75m；抗震设防烈度均为8度，建筑耐火等级为二级。
1.7设计范围
本项目工程由我公司负责从总体到单体的方案设计，初步设计及施工图设计的全过程，园林绿化实施设计及室内装修的二次设计均另行委托。
1.8设计指导思想及原则
1.8.1功能布局符合要求。
1.8.2建筑风格简洁、明快、大方、活泼，充分体现学校建筑的特点。
1.8.3绿地相对集中，为学校提供一个安静、整洁、文明的教学环境。
1.9设备负荷
供电：
二级负荷总计12KW，三级负荷（照明、电采暖器、室外水泵）Pe=207.5KW；电采暖器Pe=526.5KW。
详见后附室外电力管线平面图负荷计算表。
给水：
最高日用水量为68.40M3/d
排水量：
36.00M3/d
2总平面
2.1用地范围
2.1.1凉州区金羊镇窑沟小学基地呈梯形，学校用地面积17306.2m2。
2.1.2规划要求建筑红线退南侧规划路5米，退东侧拥军路10米，退北侧公共绿地6米，退西侧用地界限4.5米。
2.2总平面布置
根据规划要求和学校的实际情况（学生全为走读生），将校园功能划分为教学区、运动区两大区域。
从动静的合理分区考虑，基地的北侧为天颐大道，红线宽度为42米，为主干道，相对喧闹，宜设置运动区，而基地的南侧为20米宽支路，比较安静，且采光日照较好，适合布置教学区，东侧为30米宽拥军路，适合设置学校的主入口，由此形成了本方案的布局：
即在教学区内南楼、东楼、北楼形成“工”字型空间。
学校主入口位于东侧，方便教师、学生出入，为人行入口；次入口位于南侧，为车行入口。
南楼与北楼由“U”字型内庭院和东楼走廊连接成一个有机的整体，形成一个相对围合的教学教研空间。
主入口处设计学生集散广场，广场北侧设计造型独特，个性鲜明的文化墙，增加校园的文化气息；门房北侧设置简易式自行车停车棚，停车棚与集散广场之间设置景观绿化带分隔。
通过校园主入口，经过集散广场，穿过东楼一二层架空的共享门厅，进入到“U”字型内庭院，该区域为读书区，庭院两侧布置组团绿地，南北两楼出入口均通过内庭院与主楼相联系。
次入口与南侧规划路相连接，入口出设置地面停车位，避免车辆开向校园内部，为学生的学习生活提供安全保障。
运动区位于整个用地的北部，有一个长轴为南北向200m跑道的运动场、足球场，两个篮球场及六个乒乓球台组成，运动设施齐全。
跑道西侧设置主席台，主席台北侧设置附属用房。
运动区与教学区分区明显，中间设置景观绿化带，避免了噪音干扰，不会对其他教学活动产生影响。
2.3道路及交通组织
小学校最重要的因素之一就是安全性，因为地块北侧为主干道，车流量较大，所以将人行的校园主入口设在地块东侧，连接拥军路。
次入口设在地块南侧，连接规划路。
主次入口到城市道路交叉口的距离均不小于70米。
校园内围绕教学教研楼外围设置环形消防车道，平时车辆从次入口进入就近停车，禁止车辆穿越校园，主入口到内庭院设置广场，既有效的实现了人车分流，同时为校区内各部分的使用提供了方便。
2.4绿化景观设计
在校园景观设计上，充分考虑了方案的用地布局特点，将师生的可参与性放在首要位置，以“U”字型内庭院景观为节点，创造出一个多样化、人性化的景观系统。
本项目的绿化设计为集中绿地结合分散绿地的方针。
主要在道路两侧、建筑物四周进行以带、面结合的绿化布置。
树种以草皮、小灌木和行道树为主。
主入口处学生集散广场和庭院广场景观，成为主要的景观节点和景观轴，教室南侧、运动场与教学区之间设置绿化景观隔离带，形成校园的绿化景观系统。
本设计绿地率为36%。
2.5主要经济技术指标
规划用地面积
17306平方米
建筑占地面积
2030平方米
总建筑面积
5892.3平方米
新建综合教学楼建筑面积
5516平方米
新建附属用房建筑面积
340.3平方米
新建门房建筑面积
36平方米
建筑密度
11.7%
容积率
0.33
绿地率
36%
地面停车位
64个
自行车停车位
208个
3建筑
3.1教学楼建设项目
3.1.1设计依据及设计要求
设计依据及设计要求同设计总说明。
3.1.2.建筑设计
3.1.2.1建筑概述
建筑性质：
教学楼、附属用房、门房
设计使用年限：
主体结构使用年限50年。
抗震设防烈度：
8度，地震加速度0.20g
屋面防水等级及使用年限：
Ⅱ级
建筑物耐火等级：
二级
建筑高度：
教学楼11.55m；附属用房3.75m；
3.1.2.2平面功能
教学楼
新建综合教学楼为三层，框架结构。
由南楼、东楼及北楼组合而成。
南楼为教学用房，北楼为教研办公用房，东楼为教学功能用房，三者在功能划分上明确，相互独立，又通过庭院和共享门厅紧密相连。
南楼为双面楼局部单面楼，为保证教室的充足日照，南侧每层布置6个普通教室，共18个普通教室，并设置1个合班教室和1个会议室，北侧布置卫生间、楼梯间和功能用房，包括美术教室、科学实验室、科技活动室、自然教室、语言教室，每层设置资料室和教师休息室。
合班教室容纳90人，普通教室容纳45人。
南楼一层设置门厅，设置两个疏散楼梯间。
北楼为单面楼，布置教研室、教师阅览室及会议室，房间均面向南侧，采光通风良好。
北楼一层设置门厅，设置一个疏散楼梯间。
东楼为单面楼，一二层局部架空，布置卫生室、建康室、图书阅览室、音乐教室，计算机教室、舞蹈教室、学生作品陈列室，心理咨询室等，东北角局部设计四层，设置水箱间。
东楼房间均面向东侧，采光良好，通过走廊将南北两楼连接起来。
东楼设置一部疏散楼梯。
综合教学楼楼梯间疏散宽度及疏散距离均满足规范要求。
附属用房
附属用房为框架结构，地下一层设置消防水泵房和消防水池，地上一层设置配电室、卫生间及体育器材室。
3.1.2.3安全疏散及防火分区
综合教学楼每层均设四部疏散楼梯，楼梯疏散间距和疏散宽度均满足安全疏散的要求，每层为一个防火分区；附属建筑的疏散口满足规范要求，整栋楼为一个防火分区。
3.1.2.4立面造型
新建建筑运用现代风格的设计手法，以简洁的体型和质感对比，结构体系的真实表现，来体现校园建筑的秩序、理性和人文的内涵。
建筑造型注重体块的高低错落和穿插，形体的咬合串接，形成丰富的空间变化，立求营造清新、淡雅的校园建筑和亲和温馨的育人环境。
设计中将不同类型的教学组群根据其功能要求赋予不同的设计手法，通过窗户开启方式和造型色彩的变化使整个校园洋溢着轻松、明快的视觉氛围，同时又强调色彩的和谐统一和对比搭配，使各建筑组群的色彩自然融入到整个校园环境之中。
3.1.2.5剖面设计
教学楼
层序
楼面标高
层高
平面功能
1
±0.000
3.9
普通教室、图书阅览室、教研室、美术室、合班教室及门厅
2
3.900
3.6
普通教室、会议室、科技活动室、科学实验室、计算机教室、音乐教室及教研室
3
7.500
3.6
普通教室、计算机教室、舞蹈教室、学生作品陈列室、自然教室、语言教室及教研室
附属用房
层序
楼面标高
层高
平面功能
1
-3.600
3.6
消防水池、消防水泵房
2
±0.000
3.6
配电室、体育器材室、卫生间
3.1.2.6主要装修标准（教学楼及附属用房、门房）
室内部分
项目
适用范围
材料
地面（楼面）
一层卫生间
300*300白色防滑瓷砖
楼梯
现制水磨石
门厅、走廊、教室及教研室地面
现制水磨石
一，二，三层卫生间
300*300白色防滑瓷砖
走廊、教室及教研室楼面
现制水磨石
楼梯
现制水磨石
墙裙
内墙面距地1.2m高
1200高油漆墙裙
内墙面
卫生间、盥洗室
250×450白色印花磁砖
其余部分
白色普通涂料
顶棚
所有平顶（除卫生间，盥洗室）
白色普通涂料
卫生间，盥洗室平顶
防水涂料两遍，白色普通涂料
门
教室门
成品简易防盗门
卫生间门
成品实木门
外门
成品高强亚光不锈钢中空玻璃平开门
窗
所有
断桥隔热铝合金中空玻璃节能推拉窗
室外部分
项目
适用范围
材料
散水
建筑物周边
细石混凝土散水
台阶
一层入口
现制水磨石台阶
坡道
一层无障碍坡道
现制水磨石台阶
墙面
大墙面
橘黄色外墙丙烯酸涂料
装饰线条
白色丙烯酸涂料
柱面
一～三层
外墙丙烯酸涂料
屋面
三层屋面
卷材屋面（不上人屋面）
3.1.2.7建筑项目特征
综合教学楼
项目名称
凉州区金羊镇窑沟小学建设项目（教学楼）
耐火等级
二级
抗震设防烈度
8度
结构形成
框架结构
建筑层数
地上三层
建筑高度
11.55m（室外地坪至三层屋顶）
建筑面积
5516m2
建筑构造及装修
墙体
外墙250厚非承重粘土空心砖
地面
水磨石地面（瓷砖楼面）
楼面
水磨石地面（瓷砖楼面）
窗
断桥隔热铝合金中空玻璃节能推拉窗玻璃厚度（6+12A+6）
食堂
项目名称
凉州区金羊镇窑沟小学建设项目（附属用房）
耐火等级
二级
抗震设防烈度
8度
结构形成
框架结构
建筑层数
地上一层，地下一层
建筑高度
3.75m（室外地坪至一层屋顶）
建筑面积
340.3m2
建筑构造及装修
墙体
外墙250厚非承重粘土空心砖
地面
水磨石地面（瓷砖楼面）
楼面
水磨石地面（瓷砖楼面）
窗
断桥隔热铝合金中空玻璃节能推拉窗玻璃厚度（6+12A+6）
旱厕
项目名称
凉州区金羊镇窑沟小学建设项目（门房）
耐火等级
二级
抗震设防烈度
8度
结构形成
框架结构
建筑层数
地上一层
建筑高度
2.95m（室外地坪至一层屋顶）
建筑面积
36m2
建筑构造及装修
墙体
外墙250厚非承重粘土空心砖
地面
瓷砖
3.1.2.9门窗表：
详见图纸部分
4结构
4.1工程概况:
（1）凉州区金羊镇窑沟小学建设项目位于凉州区金羊镇窑沟小学校园内，分别为一栋地上三层框架结构教学楼；一栋地下一层地上一层框架结构附属用房；一栋门房、大门；教学楼设100m的伸缩缝，划分为三个结构单元，缝宽100m，第一结构计算单元长54.700m、宽8.100m、高11.550m，主要跨度7.200m、2.100m；第二计算单元长63.700m、宽17.700m、高11.550m；结构主要跨度7.200m、9.000m、3.000m、2.100m、2.400m等。
第三结构计算单元长43.9500m、宽10.2000m、高11.550m，结构主要跨度7.200m、9.000m、3.000m等。
附属用房建筑26.000m、宽6.900m，高3.750m，主要跨度3.900m，8.200m，1.700m。
门房长6.000m，宽3.000m，高2.950m。
4.2设计依据：
（1）主体结构的设计使用年限为50年.
（2）自然条件：
基本风压：
0.55Kn/m2（50年一遇）
基本雪压：
0.20Kn/m2（50年一遇）
地面粗糙程度：
B级
凉州区金羊镇窑沟小学建设项目抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g,设计地震分组为第三组，多遇地震水平地震影响系数最大值为0.16，罕遇地震水平地震影响系数最大值为0.90，结构的阻尼比为0.05，特征周期为0.45s。
（3）《凉州区金羊镇窑沟小学建设项目岩土工程勘察报告》
（4）主要规范及规程
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010修订版
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010修订版
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008
《工业建筑防腐设计规范》GB50046-2008
《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001
《砌体结构设计规范》GB50003-2011
《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476-2008
《建设工程设计文件编制深度规定》建设部2008年
《建筑抗震设计规程》（DB62/T25-3055-2011）
《工程建设标准强制性条文》房屋建筑部分（2013年版）
《中国地震动参数区划图》GB18306-2015
《建筑地基处理技术规范》GJG79-2012
（5）主要图集.
国标<<混凝土结构施工图平面整体表示法制图规则和构造详图>>（16G101-1）
国标<<混凝土结构施工图平面整体表示法制图规则和构造详图>>（16G101-3）
省标<<建筑钢筋混凝土过梁>>（12G05）
国标<<建筑物抗震构造详图>>（11G329-1）
国标<<建筑物抗震构造详图>>（11G329-2）
4.3建筑分类等级：
（1）建筑结构的安全等级均为二级.
（2）地基基础的设计等级均为丙级，场地类别II类.
（3）建筑物的抗震设防分类：
教学楼中，第一结构单元为标准设防类，第二、第三结构单元为重点设防类（乙类），附属用房、门房、大门为标准设防类（丙类）。
（4）本工程均采用框架结构体系的，教学楼中，第一结构单元主体框架抗震等级为二级，局部单榀框架结构等级为一级，第二、第三结构单元主体框架抗震等级为一级，局部单榀框架结构等级为特一级。
附属用房主体框架抗震等级为二级，单榀框架抗震等级提高为一级。
门房、大门主体框架抗震等级为二级。
（5）建筑防火分类等级均为Ⅱ级和耐火等级均为Ⅱ级.
4.4主要荷载（作用）取值：
（1）楼屋面活荷载：
楼梯间、走廊：
3.5KN/m2计算机室：
4.0KN/m2
普通教室、科技教室、舞蹈教室、悬挑构件：
2.5KN/m2
卫生间：
3.5KN/m2上人（不上人）屋面：
2.0（0.5）KN/m2，
教研室、卫生室等其他：
2.0KN/m2
4.5上部结构.
（1）本工程属于平面规则建筑，通过结构构件的调整，结构基本满足扭转规则的要求。
（2）本工程均采用现浇钢筋混凝土框架结构体系，教学楼中，第一结构单元框架抗震等级为二级，局部单榀框架抗震等级提高为一级，第二、三结构单元框架抗震等级为一级，局部单榀框架抗震等级为特一级，附属用房主体框架抗震等级为一级，门房、大门主体框架抗震等级为二级。
（3）楼板采用现浇钢筋混凝土梁板式楼盖。
（4）取基础顶面作为上部结构嵌固部位。
（5）构件尺寸具体详见结初图
4.6地基基础设计.
（1）本工程依据西北地质勘察基础总公司第五工程处提供的《凉州区金羊镇窑沟小学建设项目岩土工程勘察报告》工程编号为2016F-039，进行基础设计，勘察场地位于凉州区金羊镇窑沟小学校园内。
建筑场地地层在勘探深度范围内自上而下依次划分为四个工程地质层，现将诸层分述如下：
1素填土：
黄褐色，干燥，松散，以粉土为主，内含圆砾，砖块，该层在场地均有分布，层底埋深在0.800m～1.100m之间，层厚在0.800～1.100m之间，层底高程1517.500-1518.700m。
2粉土层：
黄褐色，稍湿，稍密，切面粗糙，干强度中等，层内夹有粉细砂薄层，在场地内均有分布，层底埋深2.900-3.800m，层厚1.900-2.800mm，层底高程1515.000-516.100m。
3粉砂层；灰黑色，稍湿、稍密，砂质不纯，颗粒较均匀，该层仅在教学楼栋楼处缺失，其他场地内均有分布，层底埋深4.000-4.900m，层厚0.500-1.500m，层底高程1513.900-1515.400m。
4圆砾层：
灰褐色，稍湿-饱和、中密。
级配良好，磨圆度较好，最大粒径100mm，未胶结，局部夹有细砂薄层明后0.100-0.300m，在场地内均有分布，厚度大，未揭穿，最大厚度15.000m，最大揭露厚度10.600，
（2）场地在勘察深度范围内未见地下水，本设计时不考虑地下水对拟建建筑物的影响。
（3）场地地基土对混凝土结构中钢筋及钢结构均具有微腐蚀性。
（4）地基土为粉土层，根据场地土和地下水埋藏条件，按《建筑抗震设计规范》[2010]规定初判，本场地不具备地震液化现象。
（5）本工程教学楼基础采用柱下弹性地基梁基础；附属用房、大门基础采用柱下独立基础，均以粉土层做为建筑物持力层，属于非湿陷性土层，承载力特征值fak=120KPa，教学楼基础埋深2.100米，附属用房、大门、门房、基础埋深1.800m，承载力修正系数ηb=0.3，ηd=1.5，场地内标准冻土深度1.420m。
（6）、由于场地地基土对混凝土结构中钢筋及钢结构均具有弱腐蚀性，±0.000米以下结构构件保护层厚度，梁35mm,柱35mm.基础50mm.
（7）房心回填土和基础周边回填土应分层采用素粘土夯实，压实系数不小于0.95。
（8）基础尺寸详见结初图
4.7结构分析.
（1）采用中国建筑科学研究院PKPM系列的SATWE-8、JCCAD等程序（V2.1版）.
（2）框架结构建筑物采用空间杆-墙板元有限元计算模型，取基础顶面作为结构整体计算的嵌固部位，地下部分梁柱按一层地下室计算，楼板按交叉梁空楼板进行计算.结构主要计算参数：
考虑耦联的振型按考虑5%楼层质量偶然偏心的单向地震作用计算，教学楼取12个振型，附属用房、大门取6个震型，梁的刚度放大系数按2010混凝土规范取值，周期折减系数0.70，模拟施工3加荷计算，刚性楼板假定（构件设计时采用实际楼板刚度）。
（3）主要计算结果及分析：
教学楼第一结构单元：
前3个振型
周期（秒）
振动转角
平动系数（X+Y）
扭转系数
Tt/T1
0.5981
0.05
1.00（1.00+0.00）
0.00
0.858
0.5820
90.10
1.00（0.00+1.00）
0.00
0.5132
29.45
0.00（0.00+0.00）
1.00
层间位移角
地震作用
X方向最大值
Y方向最大值
1/602（第1层）
1/615（第1层）
风荷载
X方向最大值
Y方向最大值
1/9999（第3层）
1/3244（第2层）
最大轴压比
柱
0.50
有效质量系数
X方向
Y方向
99.50
99.50
地震作用下最大层间位移与层间位移平均值之比
X方向最大值
Y方向最大值
不计偶然偏心
偶然偏心5%
不计偶然偏心
偶然偏心5%
1.02
1.03
1.03
1.21
在不考虑5%楼层质量偶然偏心的单向地震作用下，楼层最大层间位移和层间位移平均值的比值，最大为1.03，在考虑5%楼层质量偶然偏心的单向地震作用下楼层最大层间位移和层间位移平均值的比值，最大为1.21，结构平面布置基本满足扭转规则性的要求。
教学楼第二单元：
前3个振型
周期（秒）
振动转角
平动系数（X+Y）
扭转系数
Tt/T1
0.5438
86.50
1.00（0.00+1.00）
0.00
0.858
0.5353
176.52
1.00（0.99+0.00）
0.00
0.4667
89.56
0.09（0.00+0.08）
0.91
层间位移角
地震作用
X方向最大值
Y方向最大值
1/573（第4层）
1/577（第2层）
风荷载
X方向最大值
Y方向最大值
1/5315（第2层）
1/5372（第4层）
最大轴压比
柱
0.50
有效质量
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