各专业说明.pdf
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1、总体设计总体设计一、设计依据:一、设计依据:1、甲方提供的方安投标设计任务书。2、甲方提供的基地内红线图及市政道路示意图。3、国家及深圳市相关规范、规定。二、项目概况:二、项目概况:本项目地块位于深圳 CBD 南区东边岗厦河园片区;地块呈长方形,四边均有市政道路,交通便捷。西侧为金田路,东侧为待建的中心二路,北侧为中心三路,南侧为福华一路。地块周边城市配套设施完备,项目总占地6288 平方米,可建设用地面积4175.63 平方米,市政道路用地面积2112.37 平方米,总建筑面积约 76700 平方米,其中毛容积率 12.2,净容积率 18.37。本项目建筑部分包括 43 层超高层塔楼,4 层
2、商业裙房及 3 层地下车库,建筑高度 185.1 米。本项目拟建成高品质的、超高层甲级写字楼,展示出现代化、国际化的商务办公形象,塑造进取、创新和富有效率的商务氛围,创造出片区商务新地标。三、本次设计范围三、本次设计范围地下室、塔楼建筑、结构、设备各专业设计。四、设计思想及设计原则四、设计思想及设计原则1、坚持创新,关注品质,遵守国家各项设计规范。2、外部造型以简洁、大气、优雅的风格为基调,形成具有标志性的现代建筑形象。3、本工程为一类超高层建筑、耐火等级为一级,抗震设防烈度为七度,防水等级为级,结构形式为框架筒体结构。本工程设计按以上级别进行设计。五、技术经济指标五、技术经济指标总用地面积:
3、总建筑面积:其中: 地下建筑面积:13509 平方米6302.7 平方米90209 平方米 地上建筑面积:76700 平方米其中: 裙房建筑面积:10499.8 平方米建筑容积率:14.31建筑覆盖率:45.3%绿化率:26% 车位数:319 个 结构标高: 最高标高: 建筑层数:高层建筑防火分类:1 类建筑耐火等级:1 级结构类型:框筒抗震设防烈度:7 级185.1m205.0m地上 43 层 ,地下 3 层结构方案设计说明结构方案设计说明一、工程概况一、工程概况本项目地块位于深圳 CBD 南区东边岗厦河园片区。西侧为金田路,东侧为待建的中心二路,北侧为中心三路,南侧为福华一路。项目功能为高
4、品质的超高层甲级写字楼。项目设地下 3 层停车库,裙房 4 层,主楼地上 43 层。裙楼高度 21.3 米,主楼地面以上至屋面高 185.1 米,凸出屋面的构架 19.9 米,建筑顶部高度 205 米。二、设计依据二、设计依据1)本专业设计所执行的主要法规和所采用的主要标准:本专业设计所执行的主要法规和所采用的主要标准: :(1)建筑结构设计术语和符号标准(2)工程结构设计基本术语和通用符号(3)建筑抗震设防分类标准(4)建筑结构可靠度设计统一标准(5)建筑结构荷载规范(6)建筑抗震设计规范(7)混凝土结构设计规范(8)钢结构设计规范(9)高层建筑混凝土结构技术规范(10)高层建筑钢混凝土混合
5、结构设计规程(11)建筑地基基础设计规范(12)型钢混凝土组合结构技术规程(13)高层建筑箱形与筏形基础技术规范(14)建筑桩基技术规范(15)地下工程防水技术规范(16)建筑基坑支护技术规程(17)广东省实施高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002)补充规定(18)广东省建筑地基基础设计规范2)a)b)3)3)三、建筑分类等级三、建筑分类等级a)b)c)d)e)f)四、上部结构体系四、上部结构体系1)结构缝的设置建筑结构安全等级:二级;建筑结构抗震设防类别:丙类;基础设计等级:甲级; 。基础安全等级:二级。地下防水等级:二级;钢筋混凝土结构的框架及核心筒的抗震等级:一级。自然条件,w0
6、=0.90KN/m (n=100 年) ,地面粗糙度 C 类。风荷载:基本风压 w0=0.75KN/m (n=50 年)本地区抗震设防烈度:7 度,设计基本地震加速度为 0.10g,设计地震分组:第一组。结构设计使用年限: 50 年。22GB/T50083-97GBJ132-90GB50223-2008GB 50068-2001GB50009-2001(2006 版)GB50011-2001(2008 版)GBJ50010-2002GB50017-2003JGJ3-2002CECS 230 :2008GB50007-2002JGJ138-2001JGJ6-99JGJ94-2008GB50108
7、-2001JGJ120-99DBJ/T 15-46-2005DBJ15-31-2003地下室不设永久性的结构缝,通过设置施工后浇带,适当考虑温度配筋等措施来防止钢筋混凝土结构因温度变化和混凝土收缩引起裂缝。地面以上在裙楼与主楼之间设置抗震缝划分成两个规则的结构单元。2)2)结构体系选型概述结构体系选型概述裙楼在地面以上与主楼通过抗震缝分开,采用钢筋混凝土框架结构体系。主塔楼采用框架-核心筒抗侧力结构体系,屋面以上的顶部构架采用钢结构。结构构件布置特点:塔楼中心布置核心筒直至结构屋面,外围为大柱距的框架,为建筑提供了灵活的空间组合和开阔的视野。由于核心筒与外框架之间的距离约 11-13 米,梁跨
8、度比较大。考虑建筑空间的要求,根据外框架构件及楼面梁材料的不同,结构可以采用以下两个方案:(1) 钢筋混凝土结构方案钢筋混凝土核心筒+钢筋混凝土梁+钢管混凝土柱。(2) 混合结构方案钢筋混凝土核心筒+钢梁+钢管混凝土柱。3)3)塔楼外框架柱选型概述塔楼外框架柱选型概述主塔楼设计高度达到 185m,超过了高层建筑混凝土结构技术规程规定的B 级高度,属于典型的超高层建筑结构。由于结构的层数较多而柱距较大,外框架柱承受了比较大的竖向荷载,如果单纯采用钢筋混凝土柱,可能需要非常大的截面,将占用较多的建筑空间和影响建筑美观。一般采用钢管混凝土柱或钢管混凝土叠合柱来减小柱子截面尺寸。钢管混凝土柱与叠合柱如
9、下图 1 所示。钢 管 内 混 凝 土钢 管钢 筋钢 管内混凝 土钢管钢 管 外 混 凝 土(a)钢管混凝土柱示意图(b)钢管混凝土叠合柱示意图图 1 钢管混凝土柱与叠合柱示意图钢管混凝土柱具有承载力高、延性好等优点。钢管内灌注混凝土避免了壁管的局部屈曲,而混凝土受三向约束,能够充分发挥材料的性能。钢管混凝土柱在防火、抗火和耐腐蚀方面均强于钢柱,由于不需要柱模,施工上钢管混凝土柱也较为方便。钢管混凝土框架柱除了能有效提高外框架的延性外,保证了结构第二道防线的结构的延性,还能减小了柱截面尺寸,增加建筑空间。钢管混凝土叠合柱是在钢管混凝土柱的基础上外包混凝土并配置一定的受力钢筋,因此它除了具有上述
10、钢管混凝土柱的优点外,还同时具有混凝土柱的特点,如耐火性能好等。但是与钢管混凝土柱相比,叠合柱的施工工艺相对比较复杂,截面相对较大。根据本建筑的特点,本方案考虑采用钢管混凝土柱。4)4)a)塔楼楼盖体系塔楼楼盖体系混凝土结构方案楼盖采用钢筋混凝土梁板的结构方案,整体结构表现为钢筋混凝土核心筒+钢管混凝土柱外框架柱+钢筋混凝土梁的结构形式。塔楼结构方案示意如下:(1) 标准层结构图(低区) ,见图 2;(2) 标准层结构图(高区) ,见图 3;(3) 整体计算模型三维示意图,见图 4;(4) 标准层结构三维示意图,见图 5;(5) 核心筒、周边框架示意图,见图 6;图 2 标准层结构示意图(低区
11、)图 3 标准层结构示意图(高区)图 4 整体计算模型三维示意图图 5 标准层三维示意图(a)钢筋混凝土核心筒(b)周边框架图6塔楼核心筒、周边框架示意图钢筋混凝土方案采用现浇钢筋混凝土梁板体系,与钢筋混凝土核心筒有良好的连接,有利于增强结构整体性。现浇式钢筋混凝土梁板系统可节约成本,特别是长期维护成本不高。由于核心筒与外框架之间的距离约 11-13 米,梁跨度比较大,初步计算梁高为1000mm。混凝土梁与核心筒的连接端支座负弯矩较大处采用下图 7 所示的加腋梁的处理方式。图 7 典型的加腋梁b)b)混合结构方案混合结构方案混合结构方案采用钢梁-压型钢板-混凝土组合楼板体系。 组合楼盖体系能够
12、充分发挥材料性能, 在刚度要求相同的情况下显著减小截面高度,降低楼层结构高度,减轻结构自重和地基荷载。可以利用钢梁的刚度和承载力承担悬挂模板、混凝土板及施工荷载,无需设置支撑,加快施工速度。由于核心筒与外框架之间的距离约 11-13 米,梁跨度比较大,采用组合梁可以在梁上开设洞,用于布置设备管线,以提供更多的建筑空间,如图 8 所示。组合梁所用钢梁可以采用蜂窝梁的形式以充分发挥钢梁的作用。图 8 蜂窝梁及梁上开洞示意图由于深圳地区风荷载较大,混合结构方案需要设置加强层,采用伸臂桁架增强核心筒和周边框架的共同作用。根据本建筑的特点,利用在第31-32 层的设备层及设备夹层设置加强层,在两个方向各
13、布置四道加强桁架。混合结构标准层结构布置图如下图 9,10 所示。图 9 混合结构标准层结构示意图(低区)图 10 混合结构标准层结构示意图(高区)加强层桁架布置如下图 11 所示:(a)立面(b)立面(c)三维示意图图 11 加强桁架示意图五、结构计算分析结果1)结构设计控制标准在本项目的方案阶段,结构设计的主要目标是确保结构概念的可行性、安全性和合理性。在此阶段进行的结构设计根据高层建筑混凝土结构技术规范 (JGJ3-2002)及高层建筑钢-混凝土混合结构设计规程 (CECS230-2008)设计,控制标准如下:a)整体性能:有明确的竖向传力、抗侧以及抗扭结构体系。b)结构水平及竖向构件:
14、有明确的传力路径,能满足承载能力极限状态设计及正常使用极限状态设计要求。c)舒适性控制:对高度超过 150m 的高层建筑结构,应满足舒适度要求。根据规范要求,在 10 年一遇的风荷载计算的顺风向和横风向结构顶点最大加速度不应超过 0.25m/s 。2)结构分析软件SATWE(2006.10 版)、MIDAS/Building2009 版,用于塔楼整体分析。3)主要分析结果a)模态分析结果(混凝土结构方案)2(a) 第一振型 (X向平动,T1=4.489s) (b)第二振型(Y向平动,T2=4.199s)(c)第三振型(Z向扭转,Tt=2.339s)图 12 自振模态图(混凝土结构方案)钢筋混凝
15、土方案,第 1 平动周期(T1) = 4.48927, 第 1 扭转周期(Tt) = 2.33906, Tt/T1 = 0.521。b)模态分析结果(混合结构方案)(a) 第一振型 (X向平动,T1=4.372s) (b)第二振型(Y向平动,T2=4.038s)(c)第三振型(Z向扭转,Tt=2.228s)图 13 自振模态图(混合结构方案)混合结构方案,第 1 平动周期(T1) = 4.37187, 第 1 扭转周期(Tt) = 2.2283, Tt/T1 = 0.510。结果表明两个方案的结构周期表现出非常规则的变化,占主要作用的周期振动分量耦合小,振型“纯净”。前两个周期均为平动周期,第
16、三周期为扭转周期,结构表现出良好的动力性能。c)层间位移角 两个方案在地震和风荷载作用下的最大层间位移角 项目荷载方向结构方案钢筋混凝土方案最大层间位移角(楼层)X-向地震Y-向地震X-向风Y-向风最大扭转位移比X-向地震Y-向地震1/1395(32 层) (1/695)1/1641(27 层) (1/695)1/839(31 层) (1/695)1/1285(26 层) (1/695)1.179(1.2)1.091(1.2)混合结构方案1/777(33 层) (1/695)1/1641(27 层) (1/695)1/777(33 层) (1/695)1/1158(26 层) (1/695)1
17、.153(1.2)1.073(1.2)水平位移限值按照高规 4.6.3 条控制。即在风荷载和地震作用下,对于高度不大于 150m 的高层建筑,框架结构不宜大于 1/550,框架-核心筒结构和框架剪力墙结构不宜大于 1/800;高度等于或大于 250m 的钢筋混凝土高层建筑(不论何种结构形式) ,层间位移角不宜大于 1/500;高度在 150250m 之间的高层建筑则按插值取。在考虑偶然偏心影响的地震作用下,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移,不宜大于该楼层平均值的 1.2 倍,不应大于该楼层平均值的1.4 倍。上表表明,在风荷载和地震作用下结构均满足层间位移角的限值要求,属于规则结构。d)风
18、振的舒适度验算顺风向ad=sroAmtot2;式中:aw顺风向顶点最大加速度(m/s )s风荷载体型系数;r重现期调整系数,取重现期为10年时的系数0.83r;wo基本风压(KN/) ;、分别为脉动增大系数和脉动影响系数;A建筑物总迎风面积() ;mtot建筑物总质量(kg) 。横风向aw=brTt2BLrBt,crbr= 2.0510(4n,mTtBL)3.3 (KN/m )3式中:atr横风向顶点最大加速度(m/s2) ;n,m建筑物顶点平均风速(m/s) ,n,m= 40szo;z风压高度变化系数;B建筑物所受的平均重力(KN/m3);t,cr建筑物滋味风向的临界阻尼比值;Tt建筑物横风
19、向第一自振周期(s) ;B、L分别为建筑物平面的宽度和长度(m) 。顺风向与横风向的组合22ace= 0.8ad+ aw风振加速度及其限值结构方案钢筋混凝土方案混合结构方案w(m/s2)0.0550.095tr(m/s2)0.1550.199ce(m/s2)0.132加速度限值(m/s )0.2520.176上表表明,塔楼在风荷载作用下的顶点峰值加速度均满足舒适度的要求。六、基础及地下室方案六、基础及地下室方案由于尚未进行工程地质勘察,基础选型需待提供工程地质勘察报告后才能确定。一般应采用桩基。裙房部分地下室估计存在抗浮问题,需设置抗浮桩。由于设置了 3 层地下室,地下室基坑开挖时应考虑有效的
20、支护措施。地下室底板结构要待基础形式确定后才能明确做法。地下室外墙及底板的混凝土抗渗等级不小于 0.8MPa。七、主要结构材料七、主要结构材料1)混凝土主要结构构件的混凝土等级 C30-C60。2)钢筋一般采用 HPB235、HRB335、HRB400 钢筋。3)钢材采用 Q235-B、Q345-B 钢材。给排水方案设计说明给排水方案设计说明一、项目概况一、项目概况本项目地块位于深圳 CBD 南区东边岗厦河园片区;地块呈长方形,四边均有市政道路,交通便捷。西侧为金田路,东侧为待建的中心二路,北侧为中心三路,南侧为福华一路。二、生活给排水系统:二、生活给排水系统:2.12.1 设计依据设计依据建
21、筑给排水设计规范 GB50015-2003室外给水设计规范 GBJ50013-2006室外排水设计规范 GBJ50014-2006建筑与小区雨水利用工程技术规范 GBJ50400-2006建设单位提供的设计任务书及相关资料本院建筑及相关专业提供的资料2.1.12.1.1 给水水源给水水源本工程供水水源为城市自来水。2.1.22.1.2 生活给水系统生活给水系统用水量估算最高日用水量约为 919M3/d,最大时用水量为 134.6 M3/h。可考虑回收空调冷凝水用于空调系统的补水。2.1.32.1.3 热水供应系统热水供应系统本工程不考虑集中热水供应。2.1.42.1.4 饮水系统饮水系统不设置
22、集中直饮水系统。考虑采用桶装水供应,由用户自理。2.1.52.1.5 污废水排水系统污废水排水系统卫生间及盥洗室排水:采用污废合流,粪便污水排入室外化粪池,处理后排入市政排水管道。商用排水系统:餐厅和特定区域厨房中的厨房废水排入隔油池,处理合格后排入市政排水管道。空调冷凝水:收集后作为中水系统水源。2.1.62.1.6 中水回用+雨洪利用系统中水回用+雨洪利用系统水源:处理后的空调冷凝水、雨水利用系统蓄水等。供水范围:绿化、地下车库冲洗等。优先使用雨洪调蓄水,雨水不足时由中水(或自来水)补充。2.1.72.1.7 雨水排水系统雨水排水系统设计降雨量按当地暴雨强度公式计算。屋面雨水排水系统重现期
23、按 10 年进行设计,雨水排水系统与溢流系统的排水总能力满足 50 年重现期;室外道路和广场雨水重现期为 5 年。从屋面收集的雨水汇集到雨落管中,最终汇入到收集池中,进入雨洪利用系统收集利用;场地雨水则考虑结合可渗透地面的设计,一部分经管道收集后排入市政雨水管,一部分通过可渗透地面,渗入土壤中,补充地下水。雨水回用系统的收集池位于室外合适的位置,分散或集中设置。收集池用来收集雨水,为非饮用水提供额外的水源,用于草地灌溉、室外地面冲洗、水景补水。在收集池的入口前端,安装一个 2mm 的不锈钢粗粒杂质过滤网,用来对流入收集池的水中的微小残渣进行过滤。为最大限度地利用节水功能和暴雨管理功能带来的益处
24、,雨水收集池的容量应该根据当地气候情况、用水情况和屋顶可使用面积进行设计。2.22.2 消防给水系统及气体灭火系统消防给水系统及气体灭火系统本项目消防采用临时高压系统,室外设置水泵接合器。除不宜或不需要用水保护部位以外,均设置消火栓及自喷系统保护;2.2.12.2.1 设计依据设计依据建筑设计防火规范 GB50016-2006高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95(2005 年版)自动喷火灭火系统设计规范 GB50084-2001(2005 年版)汽车库.修车库,停车场设计防火规范 GB50067-97气体灭火系统设计规范 GB50370-2005建筑灭火器配置设计规范 GB50140
25、-2005大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范DBJ15-34-20042.2.22.2.2 消防水量及火灾延续时间消防水量及火灾延续时间本项目为一类高层综合楼。系统名称室内消火栓系统室外消火栓系统自动喷水灭火系统大空间智能灭火系统设计水量(L/S)40303020火灾延续时间(h)3311用水量(m )4323241087232.2.32.2.3 消防给水水源及贮水消防给水水源及贮水给水水源市政给水管引入两路 DN200 供水管,在室外连成环状,供给室内外消防用水及生活用水。地下室消防泵房内设置消防增压泵及消防水池,储存火灾延续时间内室内消火栓系统、自喷系统用水量,共计 500m3。2.2.
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