博物館建筑設計及結構設計概述.doc

.博物館建筑設計及結構設計概述關鍵詞：建筑設計 結構設計 博物館 框架結構摘要：此次的博物館設計的用地位于甘肅省張掖市，博物館主題為“黑水國遺址博物館”。博物館建筑屬于文化類的建筑，對于空間的品質與場所感是設計重點。主要的功能有門廳接待、展覽區(qū)、藏品庫以及辦公管理用房。在立面的設計方面主要是表達出博物館厚重的歷史感。為滿足平面靈活布置的要求，建筑采用框架結構。屋頂天窗出采用平板網(wǎng)架結構。通過博物館建筑的設計，掌握和了解博物館建筑的使用功能，已經(jīng)框架結構和網(wǎng)架結構的基本知識及使用范圍。1. 建筑設計部分1.1建筑設計類型：展覽型建筑-遺址博物館1.2建筑設計的背景及周圍環(huán)境： 此次的博物館設計的用地位于甘肅省張掖市，博物館的主題定位黑水國遺址博物館。黑水國遺址位于張掖西北12.5公里處，南北長15公里，東西長10公里，是新石器時期的古文化遺址。因傍黑河故名黑水國黑水國分南北兩城相聚兩公里。 圖1黑水國遺址1 圖2黑水國遺址21.3建筑設計原則 博物館建筑屬于文化建筑的一種，其主要作用是以一定的主題展示某一種客觀存在的事物，同時博物館建筑業(yè)具有一定的教育意義，向社會公眾傳播某種方面的的知識，并且也是為市民提供休閑的交往空間的一個場所。所以博物館類型的建筑，應該除了要滿足合理的交通流線，方便的使用外，對建筑的精神性場所感的構筑也尤為主要。空間的品質，營造的氛圍均是博物館設計的重點內(nèi)容。1.4建筑設計思路概述1.4.1建筑總平面此次基地的面積為3150，建筑面積為4200，建筑占地面積為1488，容積率0.77。建筑主入口在南側的道路，次入口為北側到路。1.4.2 建筑平面功能及流線分析通過對建筑功能及流線的分析，本方案博物館建筑總面積為4200平方米。建筑共有4層，其中三層在地上，一層在地下。建筑總高度為16m。主要的功能有門廳接待、展覽區(qū)、藏品庫以及辦公管理用房。入口門廳兼接待處約100，主要用作是對游客進行引導，方便其進入各自不同的展區(qū)，并且具有人流的集散作用。展覽區(qū)分布在四層的建筑空間內(nèi)，面積約為2500。主要分為了5個展區(qū)。每個展區(qū)更具主題的不同，分別展覽不同的展品。藏品庫分為一般藏品庫與珍品庫，面積約為1000。珍品庫設置了良好的安保措施。辦公用房位于1、2層，面積為300。（紅色為辦公藏品區(qū)，橘黃色為展覽區(qū)，紫色為交流空間，藍色為報告廳。1.4.3建筑豎向設計建筑的垂直方向上主要由一個中庭空間貫通，中庭頂部為桁架支撐的屋頂。一層進入二 圖3一層平面圖 圖4二層平面圖 圖5三層平面圖 圖6負一層平面圖層的部分，除了由樓梯外，更增設了一部長的坡道，主要是因為坡道更具有良好的流動性，是游客在參觀的過程中獲得一個較為完整的空間體驗。報告廳的屋頂以及一層的屋頂可以作為一個室外露臺，讓參觀著在參觀過程中可以獲得室內(nèi)外的相互滲透的感覺。除了地上三層之外，博物館在地下還設有一層，放在地下的原因是首先因為高度的限制，其次是因為這樣可以更加突出“遺址”二字。放在地下，從室外入口處可以直接進入負一層，參觀者經(jīng)過一條長的封閉的走廊，漸漸感覺到歷史的重量感。 1.4.3建筑立面設計博物館的主題為“黑水國遺址”，既然是遺址博物館，最終設計者想要表達的目的是讓博物館傳遞出一種厚重的歷史感。所以整個博物館的形體沒有使用曲線的造型，轉而全部是棱角分明的幾何體。在建筑外立面上，主要采用清水混凝土的材質，灰色的色調更能顯示出博物館所要表達的歷史文化重量感。基于對室內(nèi)氛圍的考慮，設計者想要營造出一種神秘切略帶壓抑感的氣氛。所以立面上的開窗只是在某些需要的部位開設了面積不大的窗戶。最后是通過對“黑水國遺址”的形體造型進行分析之后，在博物館的東南立面的墻體進行的與地面約60的傾斜，是博物館表達的主題更加貼近遺址本身，同樣是博物館更具表現(xiàn)力。 圖7博物館南北立面圖圖8博物館效果圖2結構設計思路2.1 工程地點工程位于甘肅省張掖市，抗震設防烈度為7度，設計基本加速度值為0.15g。2.2工程概況平面尺寸，4層，每層層高為4m，室內(nèi)外高差0.6m，走廊寬度2.5，設計使用年限50年?；炷粒翰捎肅35-C25混凝土?；詈奢d：門廳接帶、展覽廳、：2.5KN/ 辦公室：2.0KN/ 藏品庫：3.0KN/ 2. 3 框架結構選擇框架結構是由梁和住連接而成的結構體系。梁祝連接處一般為剛性的連接。選擇框架結構的主要原因是采用框架結構體系，可以在內(nèi)部形成大的空間，能進行靈活的建筑平面的布置。在本次的博物館設計中，門廳接待以及展廳部分充分連通，幾乎沒有墻體的阻隔，這樣的設計，傳統(tǒng)的磚混結構顯然無法滿足靈活的平面布置，所以說框架結構是最好的選擇。2.4柱網(wǎng)的布置與計算（圖9）：2.4.1框架柱的布置應滿足的幾個要求：柱網(wǎng)布置應滿足建筑功能的要求。（建筑結構選型，P42）（1）柱網(wǎng)布置應規(guī)則、整齊、間距適中、穿力體系明確，結構受力合理。（2）因為框架結構是全部由梁、柱構件組成的，承受豎向荷載并同時承受水平荷載，并且框架結構只能承受自身平面內(nèi)的水平力，因此應沿建筑物的兩個主軸方向都應設置框架；柱網(wǎng)的尺寸還收到梁跨度的限制，一般的梁跨度在69m為宜。（3）柱網(wǎng)布置應便于施工結構布置應考慮施工方便，以加快施工進度，降低工程造價。設計時應盡量考慮到構件尺寸的模數(shù)化、標準化，盡量減少構件規(guī)格，柱網(wǎng)布置是應盡量使梁、板布置簡單規(guī)則。2.4.2梁截面尺寸的確定框架梁：H=(1/81/12) L b=(1/21/3)H框架連系梁：H=(1/121/18)L b=(1/21/3)H由這組估算的計算公式。已知Lmax=9000。取1/10L所以框架梁H=900 b=450框架柱截面尺寸估算經(jīng)驗值S=b+100即 S=550。采用正方形截面的柱。2.4關于抗震的考慮關于建筑抗震設計規(guī)范中的規(guī)定，在7級烈度區(qū)且建筑高度小于24m的建筑屬于三級抗震結構。張掖地區(qū)處于祁連山地震帶上，屬于地震的多發(fā)區(qū)，所以框架結構防震很重要。關于柱的防震措施：柱截面尺寸：柱的平均應力太大，會使柱產(chǎn)生脆性的剪切破壞。為了使柱有足夠的延性。柱的截面寬度和高度均不宜小于300mm，此次設計中柱高為4000mm，柱截面寬度550mm，均大于300mm。（淺談建筑框架結構設計中存在的問題及對策，梁麗芳）圖9平面柱網(wǎng)布置2.5關于樓板開大洞的問題由于中庭空間的存在，這次樓板的開洞面積約330，每層建筑面積約1000，已經(jīng)超過面積的30%，屬于不規(guī)整的，在計算時，應將全樓所有樓板定義為彈性膜比，也可以將該層洞口邊緣節(jié)點定義為彈性節(jié)點。（淺談建筑框架結構設計中存在的問題及對策，梁麗芳）2.6頂部網(wǎng)架結構（圖10）網(wǎng)架結構是由很多桿件通過節(jié)點，按照一定的規(guī)律組成的網(wǎng)狀空間。它是一種空間的桿件體系結構，具有三維受力的特點，能夠承受個方向的作用力，并且網(wǎng)架結構一般為高次超靜定結構，倘若一桿局部失效，僅少一次超靜定的次數(shù)，內(nèi)力可重新調整，整個結構一般并不失效，具有較高的安全性。網(wǎng)架的跨度可以做的比較大，屋頂跨度接近30m.，網(wǎng)架結構經(jīng)濟的框架跨度為30，而且在中間要求不宜設置柱子是，框架結構無法滿足這樣的跨度。故選擇網(wǎng)架結構，并且可以形成豐富的光影關系。3.總結通過對博物館的設計，掌握了博物館相