西安科技大学钢结构科研综合楼设计土木工程本科毕业设计.docx

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西安科技大学钢结构科研综合楼设计土木工程本科毕业设计

西安科技大学钢结构科研综合楼设计-土木工程本科毕业设计

附录：

示例

xx建筑科技大学

本科毕业设计（论文）

题目

西安科技大学钢结构

科研综合楼设计

学生姓名

xx

学号

院（系）

土木工程学院

专业

土木工程

指导教师

xx

时间

2016年4月9日

建筑设计说明书

1工程概况

一.工程名称：

西安科技大学高校钢结构科研综合6号楼设计

二．建设单位：

西安建筑科技大学

三．建设场地：

建筑位于西安科技大学新校区内，室外地坪设计标高422.70m。

四．建筑规模：

总建筑面积5352.5㎡，主体结构6层，无地下室。

五．本项目开工日期2016年7月1日，竣工日期2016年10月31日。

2设计原始资料

2.1气象条件

一．冬季采暖室外计算温度－5°C。

二.主导风向：

东北。

基本风压0.35kN/m2。

三.基本雪压：

0.25kN/m2。

四.年降雨量：

632mm；日最大降雨量：

92mm；时最大降雨量：

56mm；雨季集中在9、10月份。

五.土壤最大冻结深度450mm。

2.2工程地质条件

一.工程地质土层自上而下为：

人工杂填土0.2~1.5m（不宜做天然地基）；中粗砂层厚2~8m（承载力特征值为150kN/m2）；圆砾层，层厚3~6m，（承载力特征值为200kN/m2）。

二.地下水稳定埋深8.5～10.8m，属潜水类型。

地下水对混凝土结构不具腐蚀性，但在干湿交替条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。

三.抗震设防烈度为8度，场地类别为Ⅱ类。

2.3施工条件

一.建设场地平坦，道路通畅，水、电就近可以接通，基本具备开工建设条件。

二.拟参与投标的施工单位技术力量和机械化水平均较高。

3总平面设计

根据办公建筑设计规范（JGJ67－2006）.总平面布置应合理布局、功能分区明确、节约用地、交通组织顺畅，并应满足当地城市规划行政主管部门的有关规定和指标。

总平面布置应进行环境和绿化设计。

绿化与建筑物、构筑物、道路和管线之间的距离，应符合有关标准的规定。

在设计任务书中，建筑物位于西安市西安科技大学高校校区内，地上总建筑面积：

5352.5㎡，结构形式：

本工程主体为钢结构框架结构，层数：

主体建筑为六层。

本工程耐火等级为二级。

图1建筑总平面图

4平面设计

4.1设计依据

［1］

国家标准.房屋建筑制图统一标准（GB／T50001－2010）.北京：

中国计划出版社，2010

［2］

国家标准.建筑制图标准（GB／T50104－2010）.北京：

中国计划出版社，2010

［3］

国家标准.建筑设计防火规范（GB50016--2006）.北京：

中国计划出版社，2006

［4］

国家标准.民用建筑热工设计规范（GB50176－93）.北京：

中国计划出版社，1993

［5］

国家标准.办公建筑设计规范（JGJ67－2006）.北京：

中国建筑工业出版社，2006

［6］

国家标准.公共建筑节能设计标准（GB50189－2005）.北京：

中国建筑工业出版社，2005

［7］

同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆大学合编.房屋建筑学.北京：

中国建筑工业出版社，2005

［8］

建筑设计资料集编委会.建筑设计资料集（第2、4、8集）.北京：

中国建筑工业出版社，1998

［9］

陕西省建筑设计标准图集（陕09J01~06）.陕西省建筑标准设计办公室.2010

［10］

国家标准.屋面工程技术规范（GB50345-2012.北京：

中国建筑工业出版社，2012

［11］

国家标准.无障碍设计规范GB50763-2012.北京：

中国建筑工业出版社，2012

［12］

陕西省09系列建筑标准设计图集.北京：

中国计划出版社，2010

4.2柱网尺寸

考虑到钢结构的称重能力，结合建筑的使用功能和受力的多方面因素，本建筑柱网采用8400mm×7200mm，局部为4200mm×7200m。

4.3平面布置形式

建筑总长度为50.4m，建筑总宽度为21.3m。

建筑总体为L型。

图2建筑外形图

4.4房间布置和联系空间布置

房间面积是由其使用面积和结构或围护构件所占的面积组成。

且使用面积主要包括有家具和设备所占的面积、使用家具设备及活动所需的面积和房间内部的交通面积。

在设计时我们把房间的平面形状定位矩形，这样有利于家具设备的布置，面积利用率高，使用灵活行大；另外结构布置简单，便于施工和平面组合。

4.4.1办公室用房

办公室用房宜包括普通办公室和专用办公室。

专用办公室宜包括设计绘图室和研究工作室等。

在该建筑中分为普通办公室和专用办公室。

普通办公室包括科研办公室（小）领导办公室。

专用办公室包括科研办公室（大）和行政办公室。

普通办公室单间开间为4.2m，进深为7.2m，面积为30.24㎡。

专用办公室单间开间为8.4m，进深为7.2m，面积为60.48㎡。

4.4.2公共用房

公共用房宜包括会议室、对外办事厅、接待室、陈列室、公用厕所、开水间等。

在该建筑中分为大会议室、小会议室、多媒体教室、实验操作室、公共厕所。

大会议室尺寸分为两种，一种单间开间为16.8m，进深为7.2m，面积为120.96㎡。

另一种单间开间12.6m，进深为12m，面积为151.2㎡。

小会议室单间开间为8.4m，进深为7.2m，面积为60.48㎡。

多媒体教室开间为12.6m，进深为12m，面积为151.2㎡。

实验操作室单间开间为16.8m，进深为7.2m，面积为120.96㎡。

公共厕所单间开间为4.2m，进深为7.2m，面积为30.24㎡。

本建筑公共用房中的卫生间，其主要特点就是用水频繁，在平面设计时应满足以下要求：

在满足设备布置和人体活动要求的前提下，力求布置紧凑，节约面积；公共建筑的卫生间使用人数较多，应有足够的天然采光和自然通风，住宅和旅馆的卫生间使用人数较少，允许间接采光无采光，但必须设置通风换气设施；为了节省上下水管道，卫生间宜左右相邻，上下相应；位置既要相对隐蔽又要便于到达；卫生间楼地面、楼地面沟槽、管道穿楼板和楼板接墙处应严密防水、防渗漏；楼地面，墙面或墙裙的面层应采用不吸水、不吸污、耐腐蚀、易清洗的材料；室内上下水管和浴室顶棚应防冷凝水下滴；公用男女厕所宜分设前室或有遮挡措施。

另外卫生间设备也应满足相应的规定，洗脸盆或盥洗槽水嘴中心与侧墙面净距不宜小于0.55m；并列洗脸盆或盥洗槽的水嘴中心间距不应小于0.70m;并列小便器的间距不应小于0.65m；单侧厕所隔间至对面墙面的净距：

当采用内开门时不低于1.10m，当采用外开门时不低于1.30m；双侧厕所隔间的净间距：

当采用内开门时不低于1.10m,当采用外开门时不低于1.50m；单侧厕所隔间至小便器的间距：

当门内开时不低于1.10m，当门外开时不低于1.30m。

设计时厕所采用单侧设置，厕所隔间采用外开门，隔间宽度为0.9m,长度为1.4m,便池与隔间后板的距离为0.2m,小便器之间的间距为0.65m。

在卫生间设计时首先要确定设备数量，初步估算在建筑的办公部分每层约有80人，因为男女比例为2：

1，所以男性人数约为54人，女性为27人，按照办公建筑厕所设备参考指标，男小便器30人一个，男大便器40人一个，女大便器20人一个，脸盆40人一个。

所以根据指标男小便器个，男大便器至少需要一个，女大便器需要一个，面盆每卫生间需要设置一个。

在设计时男大便器设置四个，男小便器设置三个，女大便器设置两个，男卫生间洗脸盆两个，女卫生间一个。

。

为了防止卫生间的水流出室外，使卫生间的比其他房间低有15mm，为了使卫生间的水能排出，在卫生间设置地漏，且设置成2%的坡度。

4.4.3服务用房

服务用房应包括一般性服务用房和技术性服务用房。

一般性服务用房为档案室、资料室、图书阅览室、文秘室、汽车库、非机动车库、员工餐厅、卫生管理设施间等。

技术性服务用房为电话总机房、计算机房、晒图室等。

该建筑中服务用房为资料室。

资料室单间开间为8.4m，进深为7.2m，面积为60.48㎡。

4.4.4门厅布置

在建筑设计中交联系空间是极其重要的一部分，包括水平交通联系空间的走廊或走道，垂直交通联系空间的楼梯、电梯、坡道，交通枢纽空间的门厅、过厅等。

在设计的时候要注意下面几点：

交通线路简捷明确、联系方便；要有良好的采光、通风和照明条件；平时人流通畅，紧急情况下疏散迅速、安全；在满足使用要求的前提下，应尽可能节约面积，提高建筑物的面积利用率；另外交通联系空间要有适当的高度、宽度和形式，并注意空间形象的美化和简洁。

门厅的作为交通枢纽，其主要作用是接纳人流、分配人流，室内外的过度等。

门厅的设计要求如下：

要求位置突出，一般建筑的出入口面向主干道，便于人流出入；有明确的导向性，同时交通流线简洁明确，减少干扰、拥挤堵塞和人流交叉；入口处设宽敞的雨棚或门廊等，供出入人流停留等。

对于大型公共建筑门廊还要便于汽车的到达；应设宽敞的大门便于出入。

门厅的布置方式依其在建筑平面中的位置可分为对称式和非对称式两种，对称式布置常将楼梯布置在建筑平面主轴线上或对称布置与主轴线两侧，易兴成严肃庄重的效果。

非对称式则布置灵活，富于变化。

在设计时一层进入办公楼的门厅采用不对称式，门厅前方分别布置了电梯和楼梯，门厅的进深为7.2m，开间为8.4m，大门宽度取为6m,，门厅宽度为8.16m.

4.4.5楼梯及电梯布置

楼梯是楼房中常用的垂直交通联系设施和防火疏散要道，楼梯的设计内容主要包括：

根据使用要求选择适当的形式和恰当的位置;根据人流通行情况及防火疏散要求综合考虑楼梯的宽度和数量。

在设计时采用两跑楼梯,因为建筑高度没有超过了32m，所以根不需要将楼梯设置成防烟楼梯间；楼梯间内不应设置烧水间，可燃材料储藏室；楼梯间内不应有影响疏散的凸出物或障碍物；封闭楼梯间和防烟楼梯间及前室不应设置卷帘；楼梯间内不应设置甲、乙、丙类液体管道。

根据防火规范规定，该建筑的防火疏散楼梯的最小宽度为1200mm，在设计时楼梯的梯间宽为4140mm，梯井宽度取为200mm。

根据建筑设计的要求，一个楼梯段的踏步数最多不超过18级，最少不低于3级。

在办公楼的1到6层中，每个梯段的踏步数为18个，均满足建筑设计的要求。

根据《住宅设计规范》楼梯平台净宽不应小于楼梯梯段净宽，并不得小于1.20m，且1.20m是实际完成后验收净宽度，设计时楼梯平台的宽度取为1200mm。

根据《建筑防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》的相关规定，楼梯踏步宽度不应小于0.26m，踢面高度不应大于0.175m,其扶手高度不应小于1.05m，又根据室内楼梯的坡度一般为20度-45度为宜，最好的坡度为30度左右，所以在设计时踏步宽度取为0.27m，踢面高度取为0.117m，扶手高度取为1.10m，均满足要求。

该建筑为高校办公科研楼，所以设计电梯。

建筑的垂直交通以电梯为主，楼梯为辅，在确定电梯间的位置布置方式时，应考虑以下要求：

应布置在人流集中的地方，如门厅、出入口；电梯前应设置足够面积的侯梯厅，以免造成拥挤和堵塞；在设置电梯的同时，还应布置楼梯，以保证电梯不能正常运行时使用；需将楼梯和电梯临近布置，以便灵活使用，并有利于安全疏散；电梯井道无采光要求，电梯侯梯厅由于人流集中，最好有天然采光和自然通风。

另外电梯的布置方式有两种单面式和双面式，根据《民用建筑设计通则》：

以电梯为主要垂直交通的高层公共建筑及12层与12层以上的高层住宅，每栋建筑设置电梯台数不应低于两台；建筑物每个服务区单侧排列的电梯不宜超过4台，双侧排列的电梯不宜超过4×2台；电梯不应在转角处贴临布置。

住宅楼用１类电梯，单台电梯或多台并列成排布置的电梯，候梯厅深度不应小于最大的轿厢深度。

这类电梯最多台数为４台，可以并列成排布置。

故该办公楼设计为两部电梯。

5室内环境

5.1门的设计

房间的门是供出入和交通联系用的，也兼采光和通风。

在设计中考虑了其大小、数量、位置和开启方式。

在平面设计中门的宽度主要取决于人体尺寸、人流股数及家具设备的大小。

门的数量主要有房间面积的大小和房间用使用人数的多少确定。

门的位置和开启方式要兼顾家具设备的布置和室内利用面积的大小且要方便交通、利于疏散、便于平面组合。

按照规范门宽1.1m，高2.1m。

5.2窗的设计

房间的采光问题也是建筑设计当中一个十分重要的环节，所以我们就应该考虑窗的设计，其设计内容包括大小、数量、形状、位置和开启方式。

窗面积的大小的确定可以参考窗地比的指标，对于办公室窗地比不能低于1/5，在设计中取得窗的尺寸b×h为3m×2.1m，窗地比约为21%，满足规范要求。

在楼梯间的窗户的尺寸b×h为1.8m×1.2m。

5.3走廊的设计

走廊设计内容主要包括走廊宽度的确定、走廊长度的限定、采光要求等，根据《办公建筑设计规范》要求，办公楼的走道：

走道长度不超过40m时，单面走道的净宽不应小于1300mm，中间走道的净宽不应小于1400mm；走道长度超过40m时，单面走道的净宽不应小于1500mm，中间走道的净宽不应小于1800mm。

在设计中我们取走廊的宽度为2.1m，这样的宽度既能满足三人通过又能满足设备的搬入。

在走廊的设计时，我们要考虑到走廊的采光、通风、防火、疏散和观感等要求，设计时在走廊两端采用较大的窗户，其尺寸b×h为1.8m×2.1m。

6剖面设计

6.1室内外高差

根据规范，建筑物的底层地面标高，应高出室外地面至少150mm，在进行设计时要考虑以下四个因素：

（1）内外联系方便，室外踏步的级数常以不超过四级（600mm左右吧）仓库为便于运输常设置坡道，其室内外地面高差以不超过300mm为宜。

（2）防水、防潮要求：

底层室内地面应高于室外地面300或300mm以上。

（3）地形及环境条件：

山地和坡地建筑物，应结合地形的起伏变化和室外道路布置等因素，综合确定底层地面标高.（4）建筑物性格特征：

一般民用建筑室内外高差不宜过大；纪念性建筑除常借助于室内外高差值的增大，以增强严肃、庄重、雄伟的气氛。

在本建筑设计时室内外高差取为450mm，采用三级台阶。

6.2室内净高和层高

室内净高指楼地面到结构层的（梁、板）底面或顶棚下表面之间的垂直距离其数值反映了房间的高度，层高是指该层楼地面到上一层楼地面的高度。

依据《办公建筑设计规范》，办公室的净高应满足：

一类办公建筑不应低于2.70m；二类办公建筑不应低于2.60m；三类办公建筑不应低于2.50m。

办公建筑的走道净高不应低于2.20m，贮藏间净高不应低于2.OOm。

在考虑层高时，我们要综合考虑多种因素，一是要考虑建筑经济性要求，二是要考虑室内空间比例要求，三是要考虑净高要求、结构高度、设备层高度、楼板厚度，四是要考虑采光要求。

所以在设计时层高取为4200mm,板厚取150mm,吊顶与设备层距楼板底层的垂直距离为500mm,故室内净高为3550mm,满足一类办公建筑净高的要求。

6.3门厅高度

门厅的布置在办公楼一层，一层层高为4.5m，故门厅的高度为4500mm。

6.4窗台高度

窗台的高度主要根据室内的使用要求、人体尺度、家具设备的尺寸及通风要求来确定。

在民用建筑中，一般的生活、学习、工作用房，窗台的高度一般取900mm-1000mm,以保证书桌上有充足的光线。

在公共建筑的某些房间为扩大视野丰富室内空间，常常降低窗台高度，甚至采用落地窗，另外在临空的窗台低于0.8m时，应采取防护措施。

在本设计中，办公楼层的窗台高度取900mm。

而在楼梯间的窗户高度离楼梯休息平台取2100mm。

6.5建筑高度

建筑高度是指屋面面层到室外地坪的高度。

屋顶上的水箱间、电梯机房、排烟机房和楼梯出口小间等不计入建筑高度。

根据《建筑设计防火规范》，建筑高度的计算：

当为坡屋面时，应为建筑物室外设计地面到其檐口与屋脊的平均高度；当为平屋面（包括有女儿墙的平屋面）时，应为建筑物室外设计地面到其屋面面层的高度；当同一座建筑物有多种屋面形式时，建筑高度应按上述方法分别计算后取其中最大值。

局部突出屋顶的瞭望塔、冷却塔、水箱间、微波天线间或设施、电梯机房、排风和排烟机房以及楼梯出口小间等，可不计入建筑高度内。

一般建筑的高度由建筑的使用要求，城市规划要求，材料、结构、设备、施工等技术条件以及防火要求共同决定。

根据任务书的的要求建筑层数在6层，在设计时我们把一办公用房的层高取为4.5m,2-6层办公楼层高取为4.2m。

所以建筑高度为室内外高差的0.45m，为25.5m。

6.6女儿墙高

女儿墙是建筑物屋顶四周围的矮墙，主要作用除维护安全外，亦会在底处施作防水压砖收头，以避免防水层渗水、或是屋顶雨水漫流。

依国家建筑规范定，上人屋面女儿墙高度一般不得低于1.2m。

不上人屋面女儿墙一般高度为0.6m。

上人屋顶的女儿墙的作用是保护人员的安全，并对建筑立面起装饰作用。

不上人屋顶的女儿墙的作用除立面装饰作用外，还固定油毡。

在设计时本建筑采用不上人屋面，女儿墙高取0.9m。

7立面设计

在建筑设计时对建筑对建筑体型和立面设计提出以下要求：

反映建筑物的性格特征；考虑物质条件的特点；适应环境和建筑群体的规划要求；符合形式美的规律；掌握建筑标准，考虑经济条件。

图3建筑立面图

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