说明20090三403.doc
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1、北方明珠塔初步设计说明第一章 工程概况与设计要求1.1 场地概述基地南临大黑河岛自由贸易城,北靠黑龙江边与自由贸易城组成了经贸、商业、旅游、观光为一体的休闲区。在塔座外侧设环形平台,充分开发和利用黑龙江水体景观资源,通过对环境的柔化处理,营造出一个富有生气、浪漫的都市景观。1.2 工程规模本项目地下部分为一层,地上部分塔座3层,塔楼3层。地上总建筑面积约6015m2,地下总建筑面积约824m2。总建筑面积6839m2。1.3 主要设计依据及设计要求民用建筑设计通则(GB503522005)高层民用建筑设计防火规范(GB5004595)工程建设标准强制性条文依据文件建筑设计方案文本相关主管部门对
2、设计方案的意见建设单位提供的设计任务书和各阶级修改意见第二章 总平面设计2.1 总平面布置项目位于基地的西北角,北靠黑龙江边。并与东面的大黑河岛自由贸易城相连通。2.2 交通组织在交通组织上便捷、安全。室外设有停车场,人流也可由自由贸易城的北出口直接进入观光塔的室外平台。2.3 消防通道及登高场地建筑四周设环形的消防通道,并按照要求设置消防登高场地。2.4 景观设计景观设计的主要特色为依托黑龙江而形成的自然景观。2.5 日照分析由于基地北侧为黑龙江,对周边建筑无影响,故无需日照设计。2.6 技术经济指标2.6.1 主要技术经济指标1建筑用地面积2总建筑面积6839m23其中地上面积6015m2
3、4地下面积824m25建筑高度 111m6塔筒体外径D=12.8m7塔楼网架外径 D=35m8层数地下 一层9塔座 二层10 塔楼 三层11高速电梯(4m/秒) 3台12筒体剪刀楼梯 2部2.6.2 分层面积表 序号 楼层 建筑面积 1 总建筑面积 6839m2 2其中 塔座地下层 824m2 3塔座一层 819m2 4塔座二层 581m2 5塔座三层 587m2 6塔筒体 1419m2 7塔楼一层 401m2 8塔楼二层 605m2 9塔楼三层 732m2 10塔楼设备层 666m2 11塔楼屋顶水箱层 129m2 12塔楼机房层 76m2第三章 建筑3.1 概述建筑耐久年限:50年建筑耐火
4、等级:一级抗震设防烈度:6度3.2 建筑平面设计北方明珠塔主要用于休闲观光,由塔座、塔身、塔楼三部分组成。塔座为地下一层、地上二层。主要功能一层为门厅,候梯厅、贵宾室、休息厅等,二层为茶座、咖啡厅等用房,地下室为设备用房(变压器室、水池、泵房)。塔身内径为11.8米,外径为12.8米的钢筋混凝土筒体,内设2部剪力楼梯,3部高速电梯(4米/ S)和设备管井。筒体外侧由钢网架作为装饰。塔楼为35米直径的钢网架玻璃球体,共设三层。塔楼一层是瞭望厅(避难层),塔楼二层是小间瞭望厅。塔楼三层是旋转西餐厅等其他用房。另在塔楼的上部设置了设备层。3.3 立面设计立面造型设计中,力图把握时代的潮流,创意的运用
5、现代建筑和超前艺术的风格语言,树立一种全新的,赋予了生命力的创造性的建筑形象。立面造型以圆形为母体,相互穿插变化,营造庄重典雅,气势磅礴的效果,为黑河增添了更加绚丽多彩的一景。塔楼的35米直径的网架玻璃球体好似一颗北方的明珠,悬挂在黑龙江畔,玲珑剔透,光彩照人。旋转餐厅每60分钟转一周,使游人在一边用餐,一边观赏周边的不同美景。3.4 无障碍设计建筑北部入口处设置残疾人坡道,坡度1/12,3部电梯中至少一部需满足无障碍设施设计标准(DGJ08-103-2003)的各项要求。建筑物首层设单独残疾人卫生间。3.5 消防设计详见消防专篇。3.6 节能设计详见节能专篇。3.7 环保设计详见环保专篇。3
6、.8 劳动保护3.8.1 选用的电梯经劳动保护部门认可。3.8.2 防雷措施:屋顶设避雷带或避雷针,并设置防侧击雷措施。3.8.3 对于噪声进行控制以实现工业企业噪声控制标准确保员工身体健康。第四章 结构设计4.1 工程概况:本工程位于黑龙江省黑河市。本工程北方明珠塔由塔座、塔身、塔楼三部分组成:塔身内径为11.8米,外径为12.8米的钢筋混凝土筒体,与筒内的剪力墙共同受力构成主要传力构件。塔座塔座由地下一层、地上三层组成,由塔身筒体结构及外围混凝土框架柱(墙)共同传力。塔楼为35米直径的钢网架玻璃球体,共设三层,由塔楼一层(避难层)通过悬挑桁架支撑以上各层荷载,其上部塔楼采用钢框架结构,以钢
7、梁悬挑支持旋转餐厅等外围用房。4.2 建筑结构安全等级和设计使用年限:结构安全等级二级地基基础设计等级乙级设计使用年限50年地下室防水等级二级抗震设防类别丙类人防地下室抗力等级无4.3 自然条件:4.3.1 风雪荷载:基本风压地面粗糙度基本雪压参考0.50KN/m2B类0.60KN/m2黑河市4.3.2 抗震设防的有关参数:丙类需要考虑地震作用的构件按以下地震参数计算。抗震设防烈度设计地震基本加速度值设计地震分组场地特征周期值建筑场地类别6度0.05g第一组0.35(s)类4.3.3 标准冻深:勘察报告中为2.5米,层粉质粘土属于弱冻胀。4.3.4 工程地质条件:根据黑龙江省建筑设计研究院所提
8、供的北方明珠岩土工程勘察报告,本扩初设计选择层强风化砂质泥岩层为桩端持力层,土层承载力特征值为360KPa,采用摩擦型水下钻孔灌注桩,泥浆护壁成孔。桩径采用600mm,桩长21m。4.4 设计依据和设计要求:4.4.1 设计依据和设计要求:1)建筑结构荷载规范(2006年版) (GB 50009-2001)2)高层建筑混凝土结构技术规程 (JGJ3-2002/J186-2002)3)混凝土结构设计规范 (GB 50010-2002)4)建筑抗震设计规范(2008年版) (GB 500112001)5)地基基础设计规范 (GB 500072001)6)钢结构设计规范 (GB50017-2003)
9、7)建筑钢结构焊接规程 (JGJ81-2002)8)钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规范 (JGJ82-91)9)钢结构工程施工质量验收规范 (GB50205-2001)10)建筑边坡工程技术规范 (GB50330-2002)11)地下工程防水技术规范 (GB50108-2001)12)建筑工程抗震设防分类标准 (GB50223-2004)13)建筑结构可靠度设计统一标准 (GB50068-2001)14)高层建筑箱形与筏形基础技术规程 (JGJ6-99)15)高耸结构设计规范 (GB50135-2006)16)及建设单位所提供的勘察报告等文件4.4.2 活荷载标准值: 会议室、休息室3.
10、50KN/m2走道、电梯厅2.50KN/m2办公室2.00KN/m2上人屋面2.00KN/m2卫生间2.50KN/m2不上人屋面0.50KN/m2瞭望台3.50KN/m2设备间7.00KN/m2旋转餐厅2.50KN/m2库房5.00KN/m2变配电间7.00KN/m2水箱间、水泵房15.00KN/m2表中未列项目见现行规范、规程及标准4.5 结构选型:4.5.1 地基基础:本工程采用的是桩筏基础,选择层强风化砂质泥岩层为桩端持力层,土层承载力特征值为360KPa。为使结构受力合理,基桩应尽可能布置在筒体结构中间。4.5.2 抗侧力构件,构件计算和构造措施:塔身采用筒体结构,筒体剪力墙抗震等级为
11、二级;塔座及塔楼采用筒体和框架结构共同受力,筒体剪力墙抗震等级为二级,框架部分抗震等级为三级。4.5.3 楼盖体系:本工程钢结构部分楼面采用钢承板+混凝土板,不考虑其主体结构受力效应;其余混凝土楼板均采用主次梁楼盖体系。4.6 结构分析:4.6.1 整体分析:本工程采用独立整体结构计算,使用中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部编制的结构分析程序多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE进行结构分析。上部结构与地下室作为一个整体,上部结构的嵌固与桩笩基础上。地震和风荷载按两个主轴方向作用,考虑了偶然偏心和双向地震作用的影响。计算结果的几种地震振型下的平动和转动系数;位移、最小剪重比、
12、有效质量系数;最大层间位移和和最大水平位移同楼层平均值的最大比值见下表。4.6.2 基础计算:采用中国建筑标准设计研究院软件PKPM系列软件计算,基础沉降采Qimstar同济启明星软件Pile2006计算。上部结构分析结果一览表:振型号周 期平动系数扭转系数作用方向XY12.5197(T1)1.000最大层间位移与该楼层平均值最大比值1.081.0722.43291.000最大水平位移与该楼层平均值最大比值1.081.0830.5435(Tt)01.00层间最大位移与层高之比最大值1/26941/255440.38391.000楼层最小剪重比0.88%0.89%50.35801.000有效质量
13、系数99.56%99.50%60.18050.950.05Tt/T11111111111114.7 主要建筑材料材质和强度等级:4.7.1 混凝土强度等级详见结构扩初图纸;4.7.2 混凝土耐久性分类:处于二b类环境部分:地下室底板、外墙、基础等和土壤直接接触的构件;其余部分属于一类环境。4.7.3 钢结构材料:除特殊注明外,所有钢构件(含连接板)采用Q345钢制作。钢结构用钢应符合GB/T1591-1994中规定的Q345和GB/T700-1988规定的Q235要求,其抗拉强度的实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2,钢材应有明显的屈服台阶,伸长率应大于20%,并具有良好的可焊性,抗拉强
14、度、伸长率、屈服强度、冷弯试验等机械性能和碳、硫、磷含量等化学成分的合格保证。4.7.4 电焊条:手工焊接Q235钢材之间及Q235与Q345钢材之间采用E43xx系列焊条,Q345钢材之间采用E50xx系列焊条,采用的焊条应符合现行标准(GB/T5117)和(GB/T5118)的规定。 自动焊时Q235钢材之间及Q235与Q345钢材之间采用H08系列焊条,Q345钢材之间采用H10系列焊条, 其性能应符合GB1300的规定.焊条应采用低氢型。4.7.5 高强度螺栓:钢构件连接螺栓采用大六角高强螺栓,采用承压型设计,螺栓强度等级为10.9级。大六角高强螺栓其规格和尺寸应符合GB3632-95
15、及GB3633-95中的规定。高强螺栓、螺母和垫圈采用GB3077-88和GB699-88规定的钢材制作,普通螺栓、螺母和垫圈采用GB700-88规定的Q235钢制作,高强螺栓、螺母和垫圈其规格和尺寸应符合GB12281231中的规定。4.7.6 砌体和砂浆:砌体强度等级不应小于MU5.0,混合砂浆强度等级不应小于M5.0。4.8 钢结构制作、焊缝质量及检验、安装:4.8.1 结构构件制作时,应按照钢结构工程施工质量验收规范和现场实际测量尺寸进行制作。4.8.2 凡坡口焊缝的均为等强度焊接,梁翼缘及腹板的拼接焊缝均按二级焊缝质量要求控制,并按国标钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-20
16、01)及钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级(GB11345)的要求进行探伤检查。4.8.3 钢结构构件安装应按照钢结构工程施工质量验收规范进行安装。4.9 钢结构油漆、除锈和防火:4.9.1 所有钢构件均应彻底清除脏物及油污,严格除锈,喷砂(或抛丸)除锈质量等级要求达到(GB8923-88)中的标准Sa2.5级,手工应达st2.5级。4.9.2 本钢结构工程下列部位不得底漆:a、地脚螺栓与钢柱柱脚之间;b、高强度螺栓连接面;c、与混凝土紧贴或埋入的构件及部位(含钢柱与钢梁接头处350mm内);4.9.3 本工程安装完毕后,须对接合部的外露部位及工地焊接部位等进行补防锈漆。4.9.4 钢结构
17、防火等级为二级,钢结构防火采用防火涂料,钢柱需达到3.0h,钢梁需达到2.0h。4.10 提请在设计审批时注意的问题:4.10.1 本初步设计的构件截面尺寸在施工图设计时,可按实际情况调整。4.10.2 所有钢结构构件无论截面尺寸指定与否施工图设计或钢结构专业厂家应进行详细的深化设计。第四章 给排水设计4.1 设计依据4.1.1 现行建筑给水排水设计规范GB50015-20034.1.2 现行高层民用建筑设计防火规范GB50045-95(2005年版)4.1.3 现行建筑设计防火规范GB50016-20064.1.4 现行自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2001(2005年版)4.1.
18、5 现行建筑灭火器配置设计规范GB50140-20054.1.6 现行全国民用建筑工程设计技术措施(给水排水2003年版)4.2 室外给水设计4.2.1 水源以城市自来水为水源。从城市给水管网上引入2根DN200给水管道作为本工程的水源。4.2.2 水量办公用水:50L/(人d),K=1.2,办公人数为40人,用水时间为8h。快餐用水:15L/(顾客次),K=1.2,400人次,用水时间为12h。中餐用水:50L/(顾客次),K=1.2,680人次,用水时间为12h。参观用水:6L/(人次),K=1.2,总参观人数为750人,用水时间为12h。浇洒道路及绿化用水:2L/(m2d),道路及绿化面
19、积为3000 m2,用水时间为2h。用水量见下表:用水量一览表 用水量项次用水量用水标准最高日用水量(m3/d)用水时数(h)小时变化系数最大时流量(m3/h)最大秒流量(L/S)生活用水:办公用水50L/(人d)281.50.38快餐用水15L/(顾客次)6121.20.6中餐用水50L/(顾客次)34121.23.4参观用水6L/(人次)4.5121.20.45浇洒道路及绿化用水2L/(m2d)621.03小计52.57.83未预计用水(小计的10%)5.250.78总计57.758.61消防用水:室内消火栓40室内喷淋21室外消火栓304.2.3 给水系统市政水压为0.24MPa,室外给
20、水系统呈环状(DN200),有2根DN200进水管分别接自城市给水管网(进水管上设总水表)。室外生活给水管道均在冰冻线以下敷设。室外给水环网上设置地下式室外消火栓,地下式室外消火栓在地上有明显标志。室外消火栓保护半径小于150m,间距小于120m。在消防总水表之前,接出室外生活给水管道,经生活总水表计量后,供给塔座3F及以下生活给水。4.2.4 管材与接口:室外给水管道DN100mm者采用球墨给水铸铁管,承插连接;DN100mm者采用衬塑镀锌钢管,丝接。4.3 室外排水设计4.3.1排水体制及排水系统本工程采用室内污废合流,室外雨水与污水分流。生活污水经砖砌化粪池处理后、厨房废水经室内油水分离
21、器处理后与其它生活废水一道排至市政管道。砖砌化粪池为Z4-9SQF型。室外雨水经雨水口和雨水管道收集后,排入市政雨水管道。4.3.2 排水量生活污废水量按生活给水量的90%计,最大时排水量为4.78m3/h。本工程设置1根DN300污水总管。室外暴雨计算公式采用:q=1611.6(1+0.9lgP)/(t+5.65)0.824L/(s公顷),式中,暴雨重现期P=2年。本工程总汇流面积为4000 m2,径流系数K=0.9,总雨水量为85.5L/s。本工程设置1根DN400(i=0.002)雨水总管。4.3.3 排水管材及接口室外污水管和雨水管均采用FRPP加筋管,胶圈连接。4.4 建筑给水排水设
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