毕业设计
建筑设计
1.前言
钢结构建筑相比于混凝土结构在环保、节能、高效等方面具有明显优势，且具有材料强度高、重量轻、材质均匀、塑性韧性好、结构可靠性高、制作安装机械化程度高、抗震性能良好、工期短、工业化程度高、外形多样美观等优点，并符合可持续发展的要求。目前，国内大约每年有上千万平米的钢结构建筑竣工，国外也有大量钢结构制造商进入中国，市场竞争日趋激烈，为此通过该项设计，达到能够理论联系实际地将学到的专业理论做一次全面的应用目的。
毕业设计是这大学四年来对所学土木工程知识的一次系统的、全面的考察和总结，是大学重要的总结性教育。通过做毕业设计，使我对钢结构的学习和研究更为的深入，深化了我对土木工
程专业知识的认知和理解。在做毕设的过程中通过查阅各种文献资料、规范案例，不仅拓展了我的知识面，也培养了我独立思考、查阅资料的能力。
2.设计概况
本工程为青岛市华原纺织厂职工宿舍楼，采用钢结构框架支撑体系，共5层，各层层高均为3.5m，采用造型时尚的四坡屋顶，建筑结构总高度为19.7（加屋顶），每层建筑面积约为619.92㎡，总建筑面积3099.6㎡，维护结构采用ALC板（150mm）；本建筑设计采用横向8跨，9根柱；纵向2跨，3根柱的柱网布置；室内外高差为0.45m，建筑主要功能为集体居住。
总平面图见图2-1。
图2-1 总平面布置图
3.设计条件
3.1 工程地质条件
（1）拟建场地地型平坦，自然地表标高36.0m。
（2）地基基础方案分析：宜采用天然地基，全风化角砾岩、强风化角 砾岩或中风化角砾岩为地基持力层，建议采用-1.0m～-3.0m柱下独立基 础；其中全风化角砾岩，土层平均厚度2.1m，地基承载力特征值 ，可作为天然地基持力层。
（3）抗震设防烈度为6度，拟建场地土类型为中硬场地土，场地类别为 Ⅱ类。
3.2 气象条件
钢构房屋造价 （1）降水。平均年降雨量777.4mm，年最大降雨量1225.2mm；雨量集中期： 7月中旬至8月中旬，月最大降雨量140.4mm；基本雪压：0.6kN/㎡。
（2）主导风向：夏季为东南风，冬季为西北风；基本风压：0.6kN/㎡。
3.3 楼面基本荷载
荷载一组。恒载：5.0kN/㎡，活载：2.0kN/㎡。
荷载二组。恒载：5.5kN/㎡，活载：2.0kN/㎡。
3.4 其他技术条件
建筑等级：耐久等级、耐火等级均为Ⅱ级，采光等级为Ⅲ级。
4 设计方案
4.1.1柱网布置
本方案采用横向3排柱形式，共两跨且不对称；纵向9排柱，柱距分 两种，即3.6m和7.2m，纵向柱网对称布置。该方案主要采用大柱距且3 排两跨的柱网，充分节约钢材以及发挥钢结构宜于应用到大跨度的优点； 并且结构形式简单，计算简图简单，受力分析简便，合理可行。（柱网布置 见图4-1-1）。
图4-1-1 结构柱网布置图
4.1.2 建筑结构形式分析选定
多层钢结构房屋的体系有纯框架体系、框架支撑—-支撑体系、框架剪力墙体系、交错桁架体系。由于本工程位于6度抗震设防地区，结构只有六层，结构形式又比较规则，纵向长度较大，结构刚度要求不太高，可采用纯框架结构形式，框架双向布置。 采用钢结构框架有以下优点：
①钢结构住宅比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要求，并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率，户内有效使用面积提高约6％。
②节能效果好，墙体采用轻型节能标准化预制墙板代替粘土砖，保温性能好，节能50％。
③将钢结构体系房屋充分发挥钢结构的延性好、塑性变形能力强，具有优良的抗震抗风性能，大大提高了房屋的安全可靠性。尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下，能够避免建筑物的倒塌性破坏。
④建筑总重轻，钢结构住宅体系自重轻，约为混凝土结构的一半，可以大大减少基础造价。
⑤施工速度快，工期比传统住宅体系至少缩短三分之一，因而可降低综合造价，综合造价降低5%。加快资金周转，大大提高投资效益。
⑥环保效果好。钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量，所用的材料主要是绿，可回收或降解的材料，在建筑物拆除时，大部分材料可以再生或降解，不会造成很多垃圾。
⑦建筑风格灵活、丰实。大开间设计，空间可多方案分割，满足不同使用需求。
⑧符合住宅产业化和可持续发展的要求。钢结构适宜工厂大批量生产，工业化程度高，并
且能将节能、防水、隔热、门窗等先进成品集合于一体，成套应用，将设计、生产、施工一体化，提高住宅产业的水平；钢材可以回收，建造和拆除时对环境污染较少。
鉴于框架结构的各种优点，本方案选用钢框架结构。
4.2 建筑布置
考虑到该项目为人员密集的员工宿舍，消防及疏散通道非常重要；
4.2.1消防疏散
关于建筑设计防火，有《建筑设计防火规范》 GB50016-2006，其中：
5.3 民用建筑的安全疏散
5.3.2 公共建筑内的每个防火区，一个防火区内的每个楼层，其安全出口 的数量应经计算确定，且不应少于2个；
5.3.5 对于超过5层的其他公共建筑的疏散楼梯应采用室内封闭楼梯间或 室外疏散楼梯；
5.3.11 居住建筑单元任一层建筑面积大于650㎡，或任一住户的户门至安 全出口室外距离大于15m时，该建筑单元每层安全出口不应少于2个，且 采用封闭楼梯间；
5.3.13 直接通向疏散走道的房间疏散门至最近安全出口的距离最大为 40m；
5.3.14 安全出口、房间疏散门的净宽度不应小于0.9m，疏散走道和疏散 楼梯的净宽度不应小于1.1m；不超过6层的单元式住宅，当疏散楼梯一边 设置栏杆时，最小净宽不宜小于1m。
设计方案：根据以上要求，本方案选用纵向两侧对称布置两个双跑楼梯，使得离 安全出口最远的宿舍房间为10.8m，满足安全疏散要求；本方案采用内廊 式建筑布局，内廊宽2.1m；宿舍房间开间3.6m，进深5.1m，各宿舍建筑 面积18.36㎡，设计使用人数为4人/间，宿舍房门宽度为900mm，卫生 间为开放式入口，入口宽度为2.1m；房内设施设计有：两张双层床、 两个立式储物柜、一张方桌；楼层东西方向两侧对称设置两个公共卫生间， 内设蹲便和盥洗室，考虑到纺织厂女工人数居多，因此该建筑主要用于女 员工宿舍楼，所以卫生间没有设小便池；首层设有门卫室、配电室，且在 南侧及东西两侧共设有4个安全出口，以便更好地满足消防安全的需要。
4.2.2 建筑采光
根据《建筑采光设计标准》GB/T50033-2001,其中：
3.2 起居室，侧面采光，采光系数最低为。
5.0.1 在建筑方案设计时，对于Ⅲ类光气候区的普通玻璃单层铝窗采光， 其采光洞口面积可根据规定的窗地面积比估算，对于采光等级为Ⅲ类 的民用建筑侧面采光，窗地面积比。
本方案宿舍面积，，窗户 可采用（宽×高），满足要求。
卫生间：蹲位间面积，盥洗间面积 ，总窗地面积比可以采用窗， 考虑两个空间的使用，将其分开设置，即蹲位间为：（宽×高）， 洗衣间为：。
楼梯间：面积，，可用 窗。
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