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土木工程毕业设计说明书：办公楼设计 西北工业大学网络教育学院毕业论文 学习中心: 汉 中 班 级: 2010年春 专 业: 土 木 题目:*办公大楼设计 学生姓名: 学 号: 指导教师: 作者:摘要本设计为综合业务办公楼设计,结构体系为现浇钢筋混凝土框架结构,总建筑面积4000m2左右,地震设防烈度为8度,结构抗震等级为三级,采用横向框架承重体系。设计内容包括建筑设计、结构设计两部分。其中结构设计是设计的重点,结构设计时,在确定框架结构平面布置之后,选取了一榀框架进行计算。首先确定框架梁、柱截面尺寸,计算线刚度,接着计算重力荷载,接着利用顶点位移法计算结构自震周期,计算恒、活荷载作用下梁、柱的内力,再进行框架内力组合,截面设计和配筋计算,最后进行了楼梯、楼板和基础的设计。并根据计算结果绘制了建筑施工图和结构施工图。关键词 办公楼设计 框架结构内力计算 内力组合 结构设计 抗震设计 目 录摘要11.工程概况及原始资料41.1工程概况41.2设计原始资料52.建筑设计52.1 总平面设计52.1.1总平面布置与各类用房关系52.1.2建筑物的布局和间距要求52.1.3总平面设计62.2 办公楼的分类62.2.2根据办公楼使用性质分类72.3平面设计72.3.1确定平面形状72.3.2办公楼的组成部分82.3.3主要使用房间的设计82.3.4辅助使用房间的设计122.2.6各房间之间的组合162.3.7平面组合方式172.4剖面设计182.4.1.剖面形式182.4.2层高、标高192.5立面设计192.6构造设计202.6.1屋面设计202.6.2地面设计212.6.3散水设计212.6.4外墙及内墙设计223.结构设计223.1结构设计原始资料223.2结构选型说明233.2.1设计依据233.3构件布置233.3.1柱网和层高233.3.2楼板施工方案243.3.3框架承重方案243.4构件尺寸(梁、柱、板等)的初步拟定253.4.1现浇板厚度估算253.4.2梁的选择253.4.3柱的截面选择253.5基础造型263.6材料选用263.6.1混凝土263.6.2钢筋263.6.3混凝土保护层厚度263.6.4结构设计等级263.6.5荷载及荷载分项系数取值264.结构计算274.1结构布置及计算简图274.1.1结构布置274.1.2计算简图284.2重力荷载计算284.2.1 屋面及楼面的永久荷载标准值计算284.2.2屋面和楼面可变荷载标准值计算294.2.3 梁、柱重力荷载标准值294.2.4墙、门、窗重力荷载计算304.2.5重力荷载代表值计算304.3框架侧移刚度计算324.3.1横向框架侧移刚度计算324.3.2纵向框架侧移刚度计算344.4横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算354.4.1 横向自振周期计算354.4.2水平地震作用及楼层地震剪力计算354.4.3水平地震作用下的位移验算374.4.4水平地震作用下框架内力计算374.5竖向荷载作用下框架结构的内力计算394.5.1 横向框架内力计算394.5.2 横向框架内力组合474.6 截面设计564.6.1 框架梁564.6.2框架柱624.6.3框架梁柱节点核芯区截面抗震验算654.8楼梯设计684.8.1梯段板的计算684.8.2平台板计算694.8.3平台梁计算704.9 基础设计714.9.1基础尺寸的确定714.9.2基底净反力pn和肋梁线荷载的确定724.9.3基础梁内力计算734.9.4截面设计745参考文献786致谢801.工程概况及原始资料 1.1工程概况 本设计为某学校办公大楼,设计完全按照规范进行。本建筑主体六层,它是该学校学校的主体建筑,承担着学校的教育、行政、文化及交流任务,建筑面积4000?,各层房间设置见表 1.1;建筑用地范围示意图见图1.1。表1.1 各层房间设置及面积层数名称数量面积(m2)备注层数名称数量面积(m2)备注底层收发室120标准层大办公室340大接待室140小办公室1420小接待室120会议室160资料室240杂物室120阅览室240楼梯间复印室120卫生间、盥洗室小办公室920门厅140楼梯间卫生间、盥洗室图1.1 建筑用地范围示意图1.2设计原始资料 (1)冬季采暖室外空气计算温度-60C,夏季通风室外空气计算温度为300C。 (2)室内计算温度:卫生间、楼梯间、大厅为160C,其他均为180C。 (3)全年主导风向:东北;平均风速:冬季为1.9,夏季为2.2;基本风压为0.35。 (4)全年降雨量634;日最大降雨量92;一小时最大降雨量56。 (5) 最大积雪厚度220;基本雪压为0.25;土壤最大冻结深度0.45。 (6)地震设防烈度为8度,近震;类场地土。 (7)工程地质条件: 拟建场地为第四纪黄土,其垂直和水平分布较稳定,属非自重湿陷性黄土场质。 地下水埋藏深度12.6,属潜水类型,对建筑物基础无影响。根据土的天然空隙比,地基土属中等压缩性、可塑。主要持力层为黄土状亚粘土,承载力为150。 (8)室内地坪高,相当于绝对标高414.450。 (9)本工程由省建某公司某工程队承建,该施工队技术力量雄厚,施工机械化程度较高,施工机械设备齐全;建筑材料以及各种预制构件均由承建公司负责组织供应。2.建筑设计2.1 总平面设计2.1.1总平面布置与各类用房关系 (1)总平面布置时应考虑环境和绿化设计。办公楼建筑的主体部分宜有良好的朝向和日照。 (2)建筑基地内应设停车场(库),或在建筑物内设停车库。 (3)办公区域内不宜建造职工住宅,若用地毗邻,应予分隔和分设独立出入口。 (4)在同一基地内办公楼与公寓楼、旅馆楼共建,或建造以办公用房为主的综合楼,应根据使用功能不同,安排好主体建筑与附属建筑的关系,做到分区明确、布局合理、互不干扰。 (5)总平面布置应合理安排好汽车库、自行车棚、设备机房(水、暖、电气和空调)等附属设施和地下建筑物。2.1.2建筑物的布局和间距要求 建筑物的布局和间距应综合考虑防火、日照、防噪、卫生等要求,具体见下。 (1)建筑物之间的间距,应满足防火要求。 (2)有日照要求的建筑,应符合当地规划部分制定的日照间距;对住宅建筑,应满足城市居住区规划设计规范中所规定的日照标准和当地规划部分的要求。 (3)地震地区的建筑间距,一般应为两侧建筑主体部分平均高度的1.5倍1。 (4)建筑布局应有利于在夏季获得良好的自然通风,并防止冬季寒冷地区和多沙暴地区风寒的侵袭。高层建筑的布局,应避免形成高压风带和风口1。 (5)根据噪声源的位置、方向及强度,应在建筑功能分区、道路布置、建筑朝向、距离及地形、绿化和建筑物的屏障作用等方面采取综合措施,以防止或减少环境噪声1。 (6)建筑物的间距还应满足安全防护、卫生、防爆等方面的要求。2.1.3总平面设计 根据设计任务书所提供的建筑用地范围示意图1.1,可以看出该建筑物的西边是一人行道,南边是一条主干道,北边和东边分别是学校的教学楼和图书馆。根据办公楼的特点及场地条件,选择矩形平面形式。将主要的出入口放在主干道一边,以缩短人流出入的滞留时间;防止外部车流的导入;避免车行系统与人行系统的交叉重叠,以防人车混杂,互相干扰,同时也方便寻找。 建筑总平面图见图2.1。图2.1 建筑总平面图2.2 办公楼的分类 根据建筑高度,可将办公楼分为低层、多层、高层及超高层办公楼,具体划分见表2.1。表2.1 办公楼建筑高度分类1类别建筑高度(米)低层办公楼24多层办公楼多层办公楼100超高层办公楼1002.2.2根据办公楼使用性质分类 根据办公楼使用性质,可将办公楼分为行政办公楼、专业性办公楼、出租写字楼及综合性办公楼,具体划分见表2.2。表2.2 办公楼使用性质分类1类 别使 用 性 质行政办公楼各级党政机关、人民团体、事业单位和工矿企业的行政办公楼专业性办公楼为专业单位办公楼使用的办公楼,如科学研究办公楼(不含实验楼),设计机构办公楼,商业、贸易、信托、投资等行业办公楼出租写字楼分层或分区出租的办公楼综合性办公楼以办公用房为主的,含有公寓、旅馆、商店(商场)、展览厅、对外营业性餐厅、咖啡厅、娱乐厅等公共设施的建筑物 本次设计的办公楼属于综合性办公楼设计。2.3平面设计 建筑平面设计包括单个房间的设计及平面组合设计2。 单个房间的设计是在整体建筑合理而适用的基础上,确定房间的面积、形状、尺寸以及门窗的大小和位置2。 平面组合设计是根据各类建筑功能要求,抓住主要使用房间、辅助使用房间、交通联系部分的相互关系,结合基地环境及其它条件,采取不同的组合方式将各单个房间合理地组合起来2。2.3.1确定平面形状 影响建筑物的平面形状的因素主要包括建筑物的类型、建筑物的规模、场地条件、结构要求、技术条件等方面。 具体地来讲,确定建筑物的平面形状时,首先应从适用出发,满足建筑的功能要求及使用要求,充分利用场地条件及地形条件,节省用地,同时应符合结构布置合理以及抗震等方面的要求。 建筑物的平面形状主要包括H形、山字形、L形、矩形和工字形等形式,各种形式的特点并不相同。 (1)矩形建筑物 矩形建筑物适宜于平直地段,其平面形状简单、规则、对称,容易满足刚度及质量分布均匀、对称的要求,同时其刚度中心和质量中心重合,可以减小扭转效应,有利于抗震,但是其布局单调,立面建筑效果较差。 (2)L形建筑物 一般可以根据道路转角及朝向等条件,采用L形建筑物。 采用L形建筑物,在平面布置时应避免出现L形的二段相等的情况,同时在朝向好的地段或沿主要街道,采用长轴方向,形成不对称布局。 (3)形、H形建筑物 形、H形建筑物主要适用于场地条件或建筑物主体侧面过于单薄的情况。 其优点是可以缩短建筑物长度,争取部分房间位于朝向较好的一侧,使大多数房间获得较好的采光。同时可增加侧面厚度,形成稳重的体型。 但当建筑平面有较长的外伸时,在地震作用下,两肢连接的凹角处应力集中,容易出现震害。 (4)山字形建筑物 在南北走向的街道,为避免沿街建筑的西晒,可以采用山字形建筑物。 其优点是可以增加建筑物的侧面厚度,形成稳重的体型。 但建筑物的刚度中心和质量中心难以重合,因此对抗震不利。 (5)工字形建筑物 工字形建筑物主要满足建筑物内部的功能要求,同时能较好满足有相关功能联系的建筑物的水平联系。 但其在地震作用下,两肢连接的凹角处应力集中,容易出现震害。 由此结合场地的具体情况,根据拟建场地为长方形场地的实际情况,新建建筑物预留场地尺寸相对比较大,并结合四周环境,选择矩形建筑平面形状。2.3.2办公楼的组成部分 办公楼应该根据使用性质、建设规模与标准的不同,确定各类用房。一般由办公用房、公共用房、服务用房和其他附属设施等组成1。 此次设计为陕西水利科技培训楼设计,以办公为主。该建筑的办公用房主要包括大办公室和小办公室;公共用房主要包括会议室、资料室、复印室、阅览室、门厅等;服务用房包括值班室、杂务室、接待室、卫生间等。2.3.3主要使用房间的设计 房间设计包括房间的面积、房间形状、进深、长宽比例、门窗及家具的布置等。 (1)房间的形状 民用建筑常见的房间形状有矩形、方形、多边形、圆形等 。 由于矩形平面体型简单。墙体平直,便于家居布置和设备的安排,使用上能充分利用室内有效面积,有较大的灵活性;结构布置简单,便于施工;矩形平面便于统一开间、进深、有利于平面及空间的组合。所以一般的民用建筑的房间的形状常采用矩形。 在本次设计中,从使用要求、结构形式与结构布置、经济条件、美观等方面综合考虑,房间形状采用矩形。 (2)房间的面积 主要使用房间面积的大小,是由房间内部活动的特点、使用人数的多少、家具设备的数量和布置方式等多种因素决定的2。 如普通办公室每人使用面积不应小于3 m2,单间办公室净面积不宜小于10 m21;小会议室使用面积宜为30 m2左右,中会议室使用面积宜为60 m2左右,大会议室应根据使用人数和桌椅情况确定使用面积1。 本次设计对各个房间的使用面积要求见表1.1,设计要求小办公室、复印室的建筑面积为20 m2,大办公室建筑面积为40 m2,会议室建筑面积为60 m2,接待室建筑面积为20或40 m2,资料室、阅览室建筑面积为40 m2。 (3)房间的尺寸 房间尺寸是指房间的面宽和进深2。 在选择房间平面尺寸时,应综合考虑以下几个方面的因素: 1)满足家具设备布置及人们活动要求2。 2)满足视听要求2。 3)满足天然采光要求。 4)经济合理的结构布置2。 5)符合建筑模数协调统一标准的要求2。 本次设计为综合办公楼设计, 综合上述各种因素,并结合面积要求,选择小办公室、小接待室、卫生间以及杂物室的开间和进深为3.3 m6 m ,大办公室、大接待室和阅览室的开间和进深为6.6 m6 m,会议室的进深和开间为 9.9 m6 m;建筑面积分别是19.8、39.6和59.4m2。 (4)房间门的设置 房间门的作用是供人出入和各房间交通联系,有时也兼采光和通风2,同时门也是外围护结构的组成部分。 房间门的设置包括确定门的尺寸、位置、数量、开启方式等方面。 1) 门的尺寸 门的尺寸是由人体平均高度、搬运物体尺寸、人流股数、人流量来确定的。 门的最小宽度应根据人流通行和建筑防火要求而定1。一般单股人流通行最小宽度取550mm,而一个人侧身通过需要300mm宽2,因此,门的最小宽度一般为700mm。 办公室的门应考虑一人正在通行时,另一人侧身通行,所以办公室的门多采用900-1000mm宽。 一般单扇门宽为800-1000mm;双扇门宽为1200-1800mm;辅助房间的门宽为600-800mm。 门的高度一般为2000mm、2100mm、2200mm、2400mm、2700mm、3000mm等。当门高超过2200mm时,为了保证采光要求,门上可设亮子,亮子高度为300-600mm,亮子可上悬或中悬。 根据上述要求,结合本次综合办公楼设计,主要使用房间的门为M1,建筑物两侧次要出入口的门为M2,建筑物主要出入口的门为M3,传达收发室采用平开门连推拉窗形式,即M4,具体尺寸及数量见门窗统计表(即表2.3)。 2) 门的位置 房间门的位置直接影响家具的布置、人流交通、采光以及通风等方面。 在本次设计中,将房间门设置在内墙中间,同时结合窗的位置,并与室内走道相结合,选择门的位置,具体见建筑施工平面图中或图2.3及2.4。 3)门的数量 一个房间至少设置一个门,同时根据建筑防火设计规范(GBJ 16-87)的要求,公共建筑中一个房间的面积不超过60 m2,且人数不超过50人时,可设一个门。 在本次设计中,每个小办公室、小接待室等设置一个门;对于大办公室、阅览室、大接待室、资料室等,考虑到房间内使用人员较多,为了便于在紧急情况下的安全疏散,设置两个单扇门;而其余房间,根据防火设计规范,均设置一个门。 4)门的开启方式 门的开启方式一般有内开和外开两种。为了防止门开启时对室外人行交通的影响,一般房间采用内开门;但对于人流较为集中的房间,门应外开,以便于紧急情况下安全疏散。 在本次设计中,主要使用房间门均内开,而主要出入口和次要出入口均采用弹簧门,即门可内开也可外开。 (5)房间窗的设置 1) 窗的类型 根据不同的分类原则,窗的类型不同。 根据窗的开启方式,窗可分为固定窗、平开窗、推拉窗、悬窗、立转窗等。各种窗的特点并不相同。其中: 固定窗不能开启,仅作采光及眺望使用。 平开窗属于窗扇侧边竖向设转轴的旋转窗,有内开和外开之分。由于内开影响室内使用,因此常用外开。平开窗常用在人手可易启闭的高度,其构造简单、开启灵活方便,安转、维护、擦洗方便,因此使用得最多。 推拉窗包括水平推拉窗和垂直推拉窗。它的最大优点是不占使用空间,窗扇受力好;但其构造复杂。 悬窗是指窗启闭转动轴水平设置的窗。悬窗包括上悬窗、中悬窗以及下悬窗,其中水平轴设于窗扇上边缘的称为上悬窗;设于窗扇高度中间的称为中悬窗;设于窗扇下边缘的称为下悬窗。上悬、中悬窗防雨,开启较方便,常用于外墙。 立转窗的通风效果好,但其防雨、密闭性能差,易漏水,不利于安装纱窗,因此常用于工业建筑。 根据所使用的材料,窗可分为钢窗、铝合金窗、木窗、塑钢窗等。 本设计中全部采用塑钢推拉窗,因为塑钢窗与其它窗相比有以下优势: a. 隔热保温性能较好。 在隔热保温性能方面,木窗保温性能最好,塑钢窗略低于木窗,钢窗较差,铝合金窗最差。 b. 节约生产能耗。 c. 耐腐蚀性能好。 钢窗易生绣、变形,耐腐蚀能力差;木窗易腐蚀,吸水或受潮后易变形,而塑钢窗在使用中不锈、不朽,对酸、碱及其他化学介质的耐腐蚀能力特别好。 d. 气密性及水密性良好。 塑钢窗的气密性可以小于0.5m3/(h?),水密性可达到3.6MPa,比其他材料的窗都要好。 e. 价格性能好。 2 窗的形状和位置 建筑物室内的自然通风效果,除了和建筑朝向、间距、平面布局等因素有关外,房间中窗的位置,对室内通风效果的影响也很关键。通常利用房间两侧相对应的窗户或门窗之间组织穿堂风。门窗的相对位置采用对面通直布置时,室内气流通畅,不会因对流而造成夏季闷热,同时也要尽可能使穿堂风通过室内使用活动部分的空间。 本次设计中选用长方形窗,竖向安置,这样可以使窗上部墙体至楼板底的距离减少到最小,同时使光线达到室内的深度较远及进深方向的光线分布较均匀。 同时在本次设计中,各房间采取单侧开窗采光,窗户在房间开间方向居中布置,这样做可使光线均匀,并利于家具的布置。 3 窗的数量及面积大小 为获取良好的天然采光,保证房间足够的照度值,房间必须开窗2。 窗口面积大小主要根据房间的使用要求、房间面积及当地日照情况等因素来考虑。不同使用要求的房间队采光要求不也不同2。根据窗地面积比进行窗口面积的估算,而采光系数窗面积/地板积。 在本次设计中,对于建筑面积为19.8m2 的房间设置一个1500mm1800mm的窗户; 建筑面积为39.6 m2 的房间设置2个1500mm1800mm的窗户;而建筑面积为59.4m2的房间设置3个1500mm1800mm的窗户。 由此,计算可知各个房间中窗的采光系数,即 小办公室、小接待室、杂物室、复印室、卫生间、楼梯间等(建筑面积是19.8m2):采光系数1.51.8/19.80.136; 大办公室、大接待室、阅览室、资料室等(建筑面积是39.6m2):采光系数21.51.8/39.60.136; 会议室等(建筑面积是59.4m2):采光系数31.51.8/59.40.136。 而民用建筑的采光系数要求为:会议室、办公室、宿舍的采光系数是(1/6-1/8),阅览室是(1/4-1/6),楼梯间、辅助房间是(1/10-1/12)。 根据计算可知,办公室的采光系数等于0.135,而1/80.1250.1351/60.125,因此满足办公室采光系数的要求;阅览室的采光系数等于0.135,而1/40.2500.1351/60.125,亦满足采光系数的要求。 综上所述,本次设计均采用1500 mm1800 mm的塑钢推拉窗,窗台距地面高度为900 mm。表2.3 门窗统计表门窗类别编号洞口尺寸(mm)常用图集数量(个)宽高图集号编号一层二层三层四层五层六层小计木门M19002400陕99J 06M8夹芯门232525252525148M218002400陕02J06-4HM5弹簧玻璃门22M336002700陕02J06-4HM5弹簧玻璃门11M47002400陕02J06-4MSPTC-221门连窗M524002400陕02J06-4MSPTC-2211铝合金窗C115001800陕02J06-3TLC1-19S12630303030301762.3.4辅助使用房间的设计 辅助房间包括传达室、盥洗室、卫生间、杂物室等,在对其设计时应力求使用方便、位置适当、布局紧凑。例如传达室应设在门厅附近,其余设置应较隐蔽;卫生间、盥洗室应考虑管道集中、清洁、卫生、来往方便等方面的要求。 (1)卫生间设计 1)卫生设备的种类和数量 卫生间和盥洗室常用的卫生设备有洗脸池、洗手盆、大便器、小便器等,大便器有坐式和蹲式两种;小便器有小便斗和小便池两种,其中对于标准较高的厕所或因面积所限,选用小便斗。 一般卫生设备采用陶瓷制品。 卫生设备的种类、数量应根据建筑物的性质及规模而定。 在本次设计中,考虑办公楼的用途及使用环境,在卫生间设置了洗手盆、坐式大便器、小便器等卫生设备,这些卫生设备均采用陶瓷制品。 2)卫生间的位置 卫生间的位置须结合建筑的整体和结构的布置,进行统一考虑,做到使用方便、节约面积、管道集中及通风卫生;避免因设置不当,影响整栋楼的环境卫生状况。常见卫生间的位置有三种,即 a.设置在走廊的尽端 对于一些使用厕所较为集中的建筑,为分散人流,防止气味影响,通过室外挑台进入厕所,可改善厕所的通风条件。 b.设置在室内楼梯间附近 此处来往人流较多、便于寻找。适用于公共建筑,一般以靠近次要楼梯布置较多。 c.室外旱厕 对于低层建筑物较为适宜。可节省设备,但卫生较差,布置时应注意整体的位置及风向的影响。 3)其他要求 a.在多层建筑布置厕所时,应做到将男、女厕所相邻布置,上下层对齐,以便于管道集中、经济、有利于楼板的施工;在内廊式建筑中,宜将盥洗室、厕所放在朝向较差的一面。 b.厕所的前室要求:公共厕所在一般建筑中需设置前室,并设置两道门。前室的深度要考虑两道门前后开启所占的位置,在1.5-2.0之间。 在本次设计中每层设置卫生间二间,男女各一间。设置在走廊的尽端,便于寻找,还可以改善厕所的通风条件,而且男、女厕所相邻布置,上下层对齐,便于管道集中。 (2)杂物间设计 在本次设计中二层及二层以上在楼道尽头设置了一个杂物间,可用于存放清洁或者其他物品。 2.3.5交通联系部分的设计 交通部分的设计在建筑设计中也是不可忽略的。在平面设计时,应合理的将各个房间之间以及室内外之间联系起来。 功能分析要组织好内部空间的人流方向。功能合理是空间组合的根本目的,在功能合理的基础上还应做到空间组合紧凑,要结合基地环境,合理布置各个房间,尽可能缩短交通路线,提高空间利用率。为此要合理选择层数和层高,尽可能缩短交通路线,采用简洁集中体形,适当加大建筑物进深。 建筑物的交通联系部分包括:用于水平交通联系的走廊、过道等;垂直交通联系的楼梯、坡道、电梯等,和交通联系枢纽的门厅、过厅等。 交通联系部分设计的主要要求为: 1)交通联系通行方便,路线简洁明确; 2)人流通畅,紧急疏散时迅速安全; 3)满足一定的采光通风要求; 4)在满足使用要求的条件下,力求节省交通面积。 1.门厅设计 门厅是人流集散的交通枢纽,是建筑物主要的出入口,是人们停留、集散、转换方向,同时起着室内外过渡的联系,并与其他房间连接的枢纽作用。因此门厅的设计在满足结构简单、经济及合理外,还要考虑门厅不同结构方案对空间和观瞻上带来的影响。 (1)门厅的位置 门厅应处于总平面中明显而突出的位置,一般应面向主干道,使人流出入方便;门厅内部设计要有明确的导向性,同时交通流线组织简明醒目,减少互相干扰的现象。当门厅结合楼梯、过道统一布置时,根据门厅连接过道的方向、主楼梯位置及其室内要求可采用“门厅与单向走廊相联系”或“门厅与双向走廊相联系”或“门厅与三个方向走廊相联系”的方式。 由于门厅功能使用及人们活动的停留、走向的程序、频繁程度等,要求门厅不仅应组织好与水平方向的联系,同时应考虑在垂直方向与楼梯间的联系,使之人流顺序清晰,防止人流交叉以及走回头路、人群堵塞和拥挤的现象。 (2)门厅的形式 门厅的形式有对称和非对称两种。 对称式的布置常采用轴线的方法表示空间的方向感,将楼梯布置在主轴线上或对称布置在主轴线两侧,具有严肃的气氛。 非对称式门厅布置没有明显的轴线,布置灵活,楼梯可根据人流交通布置在大厅中任意位置,室内空间富有变化。组成各部分功能比较紧密,平面、空间布置活泼多样。 (3)门厅的空间处理 门厅的面积根据建筑的性质、用途以及人流的情况而定。在一些面积较大或多功能组合的门厅处理中应注意内部空间的处理,务使内部空间比例合适、尺度协调、简洁明朗,避免给予人们在空间上有压抑及沉闷的感觉。 门厅的空间处理手法一般有两种: 一是降低门厅地面标高,适当将走廊连接处设置几个踏步,以避免为增加门厅高度而底层房间普遍抬高的不经济做法; 二是采用跑马廊的做法,抬高门厅的全部或局部高度。布置方式有四面环绕中央的、三面环跑的、位于两侧的、单面布置的等,这种门厅适用于大中型公共建筑。 综合上述,在本次设计,中门厅采用对称式布置,在建筑物的主要出入口采用3600mm2700mm的铝合金门,设置在建筑物的南面。由此主要出入口的宽度符合安全疏散要求,导向性比较明确,避免了交通路线过多的交叉和干扰。 2.走廊 走廊的作用是将各个使用房间、门厅、楼梯等各部分联结起来,达到联系交通、疏散人流等。根据建筑的不同功能要求,走廊还兼有休息、游憩、展览等多种功能。 (1)走廊的宽度 应根据人流通行、安全疏散、防火规范、走廊性质、空间感受来综合考虑。 (2)走廊的形式 走廊的形式包括单廊式、中廊式、敞廊、封门廊等多种形式。 单廊式走廊能使各个房间不被穿越,较好地满足各个房间单独使用的要求,房屋的朝向、采光和通风都较好,但是房屋的进深较浅,辅助交通面积增大,故占地较多,相应造价较高。 内廊式走廊平面布置紧凑,走廊所占面积较小,房屋进深较大,节省用地,但是有一侧的房间朝向差,走廊较长时,采光、通风条件较差。 敞廊式走廊较适合于气候温暖和炎热地区。 封窗廊式走廊由于造价较高,一般多用于疗养院、医院等医疗建筑。 (3)其他方面 在中小型民用建筑中,应力求节约走廊面积、缩短走廊长度,如在尽端做大房间或辅助楼梯等多种处理手段。 对大量使用的走廊,应设置在同一水平线上,不宜设置踏步;否则,应设置多于三步的踏步,并要有较好的光线,因为一、二步踏步最易造成人们行走时的疏忽而跌倒。 在本次设计中,结合办公楼的特点以及建筑物的要求,选用的是内廊式走廊,宽度为2400mm。走廊中间没有设置踏步和柱子,在走廊两端各设置一个窗户,以满足其采光要求。 3.楼梯 楼梯是建筑中常用的垂直交通设施,楼梯设计包括楼梯的位置、数量、宽度、形式及安全防火等要求。楼梯的布置对建筑内部交通、门厅的空间组合、建筑面积的使用率、建筑的立面效果等有一定的影响。 (1)楼梯的位置 主要楼梯位置应明显易找,交通联系较短,常采用的布置方法是将主要楼梯结合门厅或靠近门厅。在门厅附近布置时要注意必要的引导、开敞、重点装饰,使楼梯处于显著的位置。 次要楼梯一般设置在次要出口或建筑的转折处、过道的汇集处。在过道一侧设置不封闭楼梯时,楼梯间的位置应适当后退,以免人流拥挤,造成不安全感,且避免上下楼梯的人流与过道内人流的相互干扰。楼梯一般选择在朝向较差的一侧。 (2)楼梯的宽度及数量 应根据使用人数及安全防火规定进行确定楼梯的宽度及数量。 一般供双人并行的楼梯净宽不小于1.1;在单元式住宅中为1.2-1.4;在一般性公共建筑中采用1.5-1.8。 按照防火疏散的规定,根据建筑物的性质、层数、使用人数及耐火等级,作了两个方面的规定,即:一是最远房间门口到出口,或到楼梯间的最大容许距离,或是袋形走廊长度的限制;二是设置安全出入口的条件;同时要求休息平台的宽度大于等于楼梯段长度。 (3)楼梯踏步的尺寸表2.4 常用的适宜踏步尺寸名称住宅学校、办公楼剧院、会堂医院(病人用)幼儿园踏步高?156-175140-160120-150150120-150踏步宽?250-300280-340300-350300260-300 楼梯踏步的尺寸决定了楼梯的坡度,反过来根据使用的要求选定了合适的楼梯坡度之后,踏步的踏面宽及踢面高之间也就被限制在一定的相关关系之中。除此之外,行走的舒适性也是决定选取踏步的绝对尺寸的重要因素。由于楼梯踏步的尺寸直接影响到整个楼梯所占据空间的大小,因此在进行设计的过程中,可以在一定的范围内取值及进行调整(见表2.4)。 根据经验可以参考公式b+2h600-630mm来进行取值。其中b为楼梯踢面宽;h为楼梯踢面高。 在本次设计中,设置两部双跑楼梯。 采用楼梯踢面宽为300 mm, 楼梯踢面宽为150 mm。则b+2h300+2150600mm。根据设计要求,b+2h600-630mm,因此选用的踏步尺寸刚好满足要求。 梯井取100 mm,则楼段宽度为(3300-100-240)21480mm; 梯段长度为300103000mm,平台宽为1500mm。图2.2楼梯详图2.2.6各房间之间的组合 当建筑物中房间较多,使用功能又比较复杂的时候,可以按照各个房间的使用性质以及联系的紧密程度进行分组分。首先把使用性质相同或联系紧密的房间组合在一起,同时应根据各个房间使用要求的主次房间关系,合理安排它们在平面中的位置。比如学校的综合办公楼中,满足办公楼的办公室、会议室等,应是主要的使用房间,其余的管理、生活、卫生间等房间,属于次要房间。此时应考虑把主要使用房间设置在朝向好、比较安静的位置,以取得较好的日照、采光、通风条件等。 (1)底层房间之间的组合 底层平面设计设计时,在门厅靠近主要出入口处,设置收发室,以利于外来人员的接待、文件的传达和收发。 考虑到学校综合办公楼外单位人员的访问接待和人流的出入,在门厅附近设置二个接待室。 在底层右端相邻设置男女卫生间,布置在建筑物的北面,既也不影响办公,同时也给办公室人员及外来人员带来方便,满足使用要求。 楼梯紧挨着卫生间,便于人流快速找到上楼的通道,也有利于楼上人员的出入。而在建筑物左端同时设置另一部楼梯,便于人流的安全疏散,满足防火及疏散要求。 考虑到工作的便利性,我们将资料室、复印室和阅览室均放置在底层,且相邻布置,从而满足工作时的需要。 (2)二到六层的房间组合 因为二-六层主要为办公室及会议室,可以根据使用要求进行房间的组合。 楼梯及卫生间的位置与一层的位置相对应,满足结构、施工、安装等的要求,同时上下通水管的集中,均设置在朝北的方向,不占用采光好的有利房间,使其他功能得到了更好的利用。 具体各房间的组合关系可以参见建筑施工图或图2.3和图2.4。 图2.3 底层各房间组合图图2.4 标准层各房间组合图2.3.7平面组合方式 由于使用要求各个房间能够独立使用,也就是说,各个房间不仅要有较为安静的环境,而且还需要与门厅、楼梯等公共部分联系方便,因此需进行平面组合。平面组合方式主要有大厅式组合、穿套式组合和走廊式组合。 1.大厅式组合 这种组合常以一个面积较大、活动人数较多、有一定的视、听等使用特点的大厅为主,辅以其他的辅助房间。它适用于人流集中、厅内具有一定活动特点并需要较大空间。 大厅式组合中,交通路线组织问题比较突出,应使人流的通行通畅安全、导向明确。 当各房间之间联系比较紧密,同时各房间之间又有一定的独立性时,可以采用走廊式组合。 2.穿套式组合 穿套式组合属于房间之间直接穿通的组合方式。为节约交通辅助面积和使用上的方便,将相邻房间组合成套间,在城市住宅中采用较多。在设计时应注意房间的穿套对室内使用的影响,尤其是套间门的位置更应引起重视。由于功能上的需要,各房间之间应有短捷的交通联系,房间之间有一定的连续性及程序性均宜采用套间的布置。 3.走廊式组合 走廊式组合是以走廊的一侧或两侧布置的组合方式,房间的相互联系和房屋的内外联系主要通过走廊。走廊式组合能使各个房间不被穿越,较好地满足各个房间单独使用的要求。 走廊式组合包括内廊式和外廊式组合。 (1)内廊式组合 内廊式组合是在走廊两侧布置房间。它的平面布置紧凑,走廊所占面积较小,房屋进深大,节省用地,造价低。但是有一侧的房间朝向差,走廊较长时,采光、通风条件较差,需要增加门亮子或高窗或利用楼梯、过厅以改善走廊的采光、通风条件。 (2)外廊式组合 外廊式组合是在走廊一侧布置房间。它的房间朝向、采光和通风都较好,但是房屋的进深较浅,辅助交通面积增大,交通路线长,故占地较多,相应造价增加,有时还需要增加封闭窗户,经济性较差。 综上所述,根据本次办公楼的设计特点,采用是内廊式组合方式。2.4剖面设计2.4.1.剖面形式 建筑剖面的组合方式,主要是根据建筑物中各类房间的高度和剖面形状、房屋的使用要求和结构布置特点等因素决定的,剖面的组合方式主要有单层、多层和高层、错层和跃层。 本设计选择为多层形式,平屋顶。 平屋顶的排水坡度较小,要把屋面上的雨水和雪水尽快排除出去,不要积存,就要组织好屋顶的排水系统。同时排水组织系统又与檐口做法有关,要与建筑外观结合起来统一考虑。 本设计采用平屋顶,屋面做成四坡排水,同时在四面设置排水檐沟。雨水从屋面排至檐沟,沟内垫出不小于0.5%的纵向坡度,把雨水引向雨水口,经落水管排泄在地面的明沟和集水井并排到地下的城市排水系统中。2.4.2层高、标高 1. 层高 层高主要考虑各类房间的净高要求,同时为了满足窗地比的要求和采光要求,本次设计选用办公楼的层高为3300mm。 2. 底层地坪标高 为了防止雨水倒灌和墙身防潮,室内地坪必须高于室外地坪。在中小型民用建筑中室内外高差一般为150-450mm。此高差不宜过大,否则墙体量增加,回填土方量多,进出不方便,同时增加工程造价。 本次设计室内地坪高出室外地坪450mm。 3. 盥洗室、卫生间等标高 因为这些地方经常用水清洗,为了防止溢水,可比同一层房间低20-30。 本次设计中卫生间比同一层房间低20mm。 4. 雨篷标高 雨篷位于建筑物入口处外门上部,是遮挡雨水、保护外门免受雨水侵害的水平构件。在建筑设计中,雨篷过高,遮风挡雨的效果较差;雨篷过低,雨篷下的灯具无法安装。因此要求雨篷的标高应高比主要出入口高出200mm。 5.檐口标高 本设计为不上人屋顶,选用檐口比屋顶高400mm, 2.5立面设计 建筑立面是表示房屋四周外部形象。立面设计和建筑体型组合一样,也是在满足房屋使用要求和技术经济条件的前提下,运用建筑造型和立面构图的一些规律,紧密结合平面、剖面的内部组合下运行的。 立面设计是在符合功能使用要求、结构构造合理的基础上,紧密结合内部空间,对建筑体形做进一步处理。 建筑立面可以看成是许多构部件,恰当的确定这些组成部分和构部件的比例尺度、材料质感和色彩等,运用构图要点,设计出与总体协调,与内容统一,与内部空间相呼应的建筑立面。立面凹凸关系的处理,可以丰富立面效果,加强光影变化,组织韵律,突出重点。突出建筑物立面中的重点,既是建筑造型的设计手法,也是建筑使用功能的需要。 建筑物的主要出入口和楼梯间在使用上需要加强处理,以引人注目。出入口的处理可以利用雨蓬的凸出来起到突出醒目的作用。门窗、柱子、檐口、雨蓬及装饰线条,除了满足使用功能上的需要外,在比例、尺寸、形式、色彩上都应仔细考虑,细部设计要结合构造要求及使用要求,力求简洁、轻快、注意整体效果,切忌繁琐和附加一些不必要的措施。 外墙面的划分方式可分为:水平划分、垂直划分、网格划分和混和划分。 由于立面的效果更多地表现为三维的构图关系,因此要特别注意以下一些方面: 1)注重尺度和比例的协调性; 2)掌握节奏的变化和韵律感; 3)掌握虚实的对比和变化; 4)注意材料的色彩和质感。 在本次设计中,立面为无线条式;主要出入口处的墙体选用蓝色瓷砖贴面。 窗户采取等距离,等高的排列,并且窗户是等大小的这样显得整齐、统一,同时有一种对称美,符合大多数人的审美观。2.6构造设计2.6.1屋面设计 屋面结构选用柔性防水混凝土屋面(一道高分子卷材设防,有保温,不上人),其构造从上到下依次为: (1)20厚1:2.5水泥砂浆保护层,每1m见方半缝分格; (2)高分子卷材一道; (3)25厚1:3水泥砂浆找平; (4)90厚憎水膨胀珍珠岩板保温层; (5)1:6水泥焦渣找坡,最薄处30厚; (6)100钢筋混凝土屋面板; (7)20厚石灰砂浆抹灰。图2.5