第一章 建筑设计
本工程是拟于市某高层生产综合楼。总建筑面积13462㎡,三级抗震,单一办公楼群体,用于办公和精密仪器检测之用,以满足人们日益提高的物质生活和精神生活的需要。本建筑为本建筑为二类建筑,耐火等级为二级。
1.1 建筑总体设计
本次设计主要是做一幢框架结构的高层生产综合楼的设计。以下是该工程的工程概况:
某高层生产综合楼,共13层(包括构架层),一层层高为4.5m,2~13层层高3.6m,总高度为47.8m。三进深为8.5m,2.4m、8.5m,开间大小基本一致,见图可视。总长57.6m,结构平面、立面、剖面及节点祥图见图。框架及楼板均采用现浇混凝土结构。本工程建于6度抗震设防地区。二类场地土,抗震等级为三级,基础采用先法预应力混凝土管桩基础。本工程框架柱截面及材料选用如下:1~6层为C35混凝土,其他层采用C30混凝土,框架梁截面均采用C30混凝土。
1.2 建筑平面设计
1.2.1首层平面图
设计的交通核心集中在建筑两部分的中轴处,路线分明。其他服务设施分布在次要且必须符合人们应用习惯的位置,主要有检测室、接待室、办公室等;设计力求雄伟壮观,采光充分、交通方便、环境舒适。
1.2.2标准层平面图
标准层设计是一个很重要的部分,在标准层设计中主要含两大容,一是使用空间,二是交通空间;在充分考虑生产综合楼采光要求的同时,再结合结构设计,使得房间采光充足,使用方便,合理布置垂直交通系统,交通便利,满足人流,物流的要求.
1.3 建筑立面设计
立面设计时首先提高各部分的比例关系,考虑建筑整体的几个主要面的统一,相邻立面之间的连接与协调,然后着重分析各立面的处理,门窗的调整安排,最后对入口建筑装饰等作进一步处理。在建筑立面上,充分考虑节奏的韵律和虚实对比。相同构件或门窗作用规律的重复变化,给人们在视觉上得到类似音乐诗歌中节奏韵律的感受效果。立面的节奏感,在门窗的排列组合上,墙面的划分中表现得较为突出。虚实对比即形体凸凹的光影效果,形成比较强烈的明暗对比关系。不同的虚实对比,给人们不同的舒适感觉。材料质感和色彩的选择、配置是使建筑立面进一步取得丰富和生动效果的又一重要方面,本设计以深色与浅色对比的立面色调,用相应色泽的波动表现,给人以节奏明快清新的感觉。
1.4 建筑剖面设计
建筑剖面图是表示建筑物在垂直方向上各部分的组合关系。剖面设计主要分析建筑物各部分应有的高度、建筑层数、建筑空间的组合以及利用、建筑剖面中的结构、构造关系等,它和房屋的使用造价和节约用地等有密切关系。也反映了建筑标准的一个方面,它和平面的联系比较密切。在本高层生产综合楼建筑设计中首层层高4.5m,标准层层高为3.6m。电梯布置在中部,楼梯布置在电梯与综合楼的一端。
1.5 垂直交通设计
对于高层来讲, 主要垂直交通工具是电梯.因此,对电梯和楼梯的布置与选用,将决定此建筑物的合理使用,各空间的利用效率及工程造价等一些方面的问题
布置原则与方式:
第一.以安全疏散为主,在主要出入口处楼梯与电梯并存,设置至少一部的消防电梯,同时,布置时考虑结构对称等问题,布置为主入口为一部电梯,一部楼梯;左侧入口设一部楼梯。平面任一点至电梯、楼梯出口的距离均不大于15m,满足了高层建筑的防火要求,垂直交通系统位于建筑物的中心及两侧,形成了建筑物的垂直交通系统的网络;
第二.充分考虑人流,物流的问题,使用时感到方便;
第三.主要通道与电梯隔开,避免人流高峰时相互影响,并考虑防火问题,分隔区域,同时,电梯经避开主要通道而设在靠外墙一侧。
第二章 结构设计
2.1 结构计算单元的确定
2.1.1主要构件选型及尺寸初步估算
1.主要构件选型
柱网:本综合楼采用柱距为7.8m的廊式柱网,边跨8.5m,中间跨2.4m。标准层层高为3.6m,如下图所示:
图2-1 柱网布置图
框架结构的承重方案
竖向荷载的传力途径:楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁,再由主梁传至框架柱,最后传至地基。
Ly/lx=3.9/3.8=1.03<2 故现浇楼板为双向板 Ly/lx=4.35/3.6=1.21<2 故现浇楼板为双向板 Ly/lx=3.9/2.4=1.63<2 故走道现浇楼板为双向板 综上,采用纵横框架承重。
图2-2 框架结构计算简图
图2-3 横向框架组成的空间结构简图
2.梁柱截面尺寸估算
梁、板、柱截面尺寸的初步确定 (1)梁
DE跨(FG跨)l=8500mm
hb=(1/10~1/18)l=850~472mm,取h=750mm b=(1/2~1/3)h,且b≥200mm,取b=350mm 即b×h=350×750mm
EF跨l=2400mm hb =(1/10~1/18)l=240~133mm,取h=750mm b=(1/2~1/3)h,且b≥200mm,取b=350mm 即b×h=350×750mm 纵梁l=7800mm
hb =(1/10~1/18)l=780~433mm,取h=700mm b=(1/2~1/3)h,且b≥200mm,取b=300mm 即b×h=300×700mm 次梁l=8500mm hb =(1/10~1/18)l=850~472mm,取h=500mm b=(1/2~1/3)h,且b≥200mm,取b=250mm 即b×h=250×500mm (2)现浇民用建筑板厚?70mm,且?故取板厚为120mm
各层重力荷载代表值近似取15KN/m3,一到六层选C35型混凝土fc=16.7N/㎡,七到十三层用C30型混凝土fc=14.3N/㎡。
N (2-1) 0.85fc1.1?1.35?3.6?4.25?15000?12角柱: Ac??288108mm2 AC?540mm
0.85?16.71.1?1.35?7.8?4.25?15000?12?624234mm2 边柱: AC?AC?790mm
0.85?16.71.1?1.35?7.8?5.45?15000?12?800488mm2 AC?895mm 中柱: AC?0.85?16.7111l?l??4350?109mm 404040三级抗震 Ac?角柱AC?600?600mm 边柱AC?800?800mm 中柱AC?800?800mm
第七层开始变截面:
角柱AC?500?500mm