成都市会展中心大楼设计

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1、成都市会展中心大楼设计 摘要摘要：本工程为拟建会展中心大楼一幢，该建筑总建筑面积约4000m2，主体结构采用 钢框架结构。建筑主体为三层，地处成都市市区，抗震设防烈度为7度，本设计主要分 为建筑设计和结构设计两部分。 建筑设计部分：通过查阅钢框架建筑设计手册以及钢框架建筑设计规范 等材料进行总体布局、平面与竖向交通、建筑选型以及防火和疏散要求。主要完成建 筑设计构思、平面布局、立面设计、剖面设计以及防火和疏散设计。平面要布局合理、 立面要简洁大方，能够满足功能要求。结构设计部分：根据钢结构设计原理等材 料完成结构布置、荷载计算、内力组合、构件验算、节点设计以及基础设计。 本建筑上部结构采用钢结

2、构体系，下部采用独立基础。 关键词关键词：会展中心；钢框架结构；建筑设计；结构设计 The Convention and Exhibition Center of Chengdu Student majoring in Civil Engineering Cui Yanchao Tutor Guo Min Abstract: This project for a proposed conference and exhibition center building, the building is a total construction area of about 4000 m2.The ma

3、in structure with steel frame structure.principal part is threestorey. Located in the city of Chengdu. Seismic fortification intensity of 7 degrees. The design consists of architectural design and structural design in two parts. Part of architectural design:By looking at the steel frame building des

4、ign manual and specifications for design of steel frame construction materials such as general layout, selection of plane and vertical transportation, building and fire prevention and evacuation requirements.Main completed building design, plane layout, facade design, section design and fire protect

5、ion and evacuation design.Rational layout, facade is concise and easy, meet the functional requirements.Structural design elements include : According to the principle of the steel structure design, such as complete structure layout, load calculation, the composition and components of the internal f

6、orce calculation, node design and basic design. Key words: exhibition center; steel frame structure;the architectural design; the structure design 成都市会展中心大楼设计成都市会展中心大楼设计 中文摘要 I ABSTRACT .II 第一章 建筑设计 .1 1.1 建筑概况.1 1.2 工程概况.1 1.3 使用要求.1 1.4 建筑设计说明.1 1.5 结构布置.3 1.6 自然条件.4 第二章 结构设计 .6 2.1 结构设计说明.6 2.2 结

7、构方案布置及选型.6 2.3 恒荷载计算.8 2.4 框架计算简图10 2.5 竖向荷载计算12 2.6 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算16 2.7 地震荷载计算19 2.8 内力计算23 2.9 内力组合56 2.10 构件验算 .64 2.11 节点域设计 .70 2.12 节点设计 .71 2.13 钢柱脚设计 .74 2.14 基础设计.76 2.15 压型钢板组合楼板设计.81 总 结 86 致 谢 87 参考文献 .88 外文资料翻译 .89 一、资料原文89 二、资料翻译93 0 第一章 建筑设计 1.1 建筑概况 工程名称： 成都市会展中心大楼 建设地点： 成都市市区

8、建筑面积： 4050m2 层数： 3 层 建筑总高度：13.5 米 （从室外地坪算起） 建筑类型： 框架结构 1.2 工程概况 本工程成都市会展中心大楼为钢框架结构体系，建筑物平面为“一”字形。第一 层层高 4.8 米，第二层和第三层为 4.2 米，室内外高差为 0.45 米。钢框架结构受力合 理，建筑设计灵活、施工方便、工业化程度较高。它包括下列几部分承重构件： （1）横向框架：由基础、柱、框架梁组成。 （2）纵向框架：由基础、柱、框架梁组成。 1.3 使用要求 会展中心大楼建筑面积 4050 平方米，每展位含通道灯占面积 20 平方米，人均面 积约为 1.34 平方米，1000 平方米的极

9、限使用人数为 700 人，男女比例为 3:1，本大楼 每层 1050 平方米，设计使用人数每层 500 人。根据使用要求，功能分区包括检票口、 前厅、展厅、休息空间、存储区、会议洽谈区、办公区、卫生间和楼梯间及消防通道。 1.4 建筑设计说明 平面设计应满足以下条件1：根据全建筑物的人流流程、交通运输、卫生、防火、 气象、地形、地质以及建筑群体艺术等条件，确定这些建筑物与构筑物之间的位置关 1 系；合理的组织人流、货流，避免交叉和迂回；布置各种工程管线；进行竖向设计及 绿化、美化布置等。 1.4.1 平面设计特点 作为城市会展中心，需要大跨度结构，所以平面纵向每跨 9 米，横向每跨 6 米，

10、每层设置两个展厅，每个展厅尺寸为 18 米12 米，每层设 4 个办公室满足会谈需要， 储物室每层两个，每个储物室尺寸为 9 米6 米，卫生间布置在建筑的两边，男女卫生 间各两个。在中心大厅处设置一个双分平行楼梯，楼梯开间 9 米，进深 7 米，建筑两 边各布置一个开间 4 米，进深 4 米的双跑楼梯。底层设 4 个门，为正门、后门、两侧 门。 1.4.2 立面设计特点 该建筑立面为了满足采光和美观需求，除门厅部分外采用统一的铝合金门窗，门 厅部分上部各层采用组合窗。外墙面根据建筑做法说明采用玻璃结构，玻璃外层 涂抹防火材料，玻璃幕墙上设开启扇，玻璃幕墙通过钢架支撑，钢架与柱通过钢节点 连接。

11、不同分隔区采用不同的颜色区隔，以增强美感。 1.4.3 剖面设计 建筑剖面表示建筑物内部的垂直方向建筑物的高度、分层、以及建筑结构形式和 构造方式等基本特征。 剖面设计的具体任务是：确定建筑高度；选择承重结构及围护结构方案；建筑物 的采光、通风及屋面排水等问题。 在本设计中，建筑高度为 13.5m，承重结构为钢框架，维护结构为玻璃幕墙结构。 1.4.4 防火分区 本建筑总层高 13.5 米，采用钢框架结构，可知按耐火等级二级设计。 水平防火分区：安全疏散距离满足房门至外部出口或封闭楼梯间最大距离小于 35m，大房间设前后两个门，小房间设一个门，满足防火要求；室内消火栓设在走廊两 侧,每层两侧及

12、中间设 3 个消火栓，最大间距为 25m,满足间距 50m 的要求。 2 竖向防火分区：每层建筑两层设置有消防楼梯，楼梯为钢筋混凝土耐火结构，建 筑中间大楼梯跨度 9 米为双分平行楼梯，底层 4 道门，有利于疏散人群。 1.4.5 采光通风设计 采光：白天，室内利用天然光线进行照明的叫做天然采光。由于天然光线质量好， 又能节约能源，只有天然采光不能满足要求时才辅以人工照明。 在本设计中，由于外墙采用玻璃幕墙，大部分区域采用透明玻璃，在一些特殊区 域使用有色玻璃做特殊处理，例如，卫生间、储藏室等。 通风：玻璃幕墙上设置开启扇，设计规范中开启面积不得大于建筑面积的百分之十五。 考虑到安全因素，开启

13、角度不得大于 15 度，开启距离不得大于 300mm。 1.4.6 抗震设计 本建筑设计抗震设防烈度为 7 度，抗震等级为二级。建筑的平立面布置规则，建 筑的质量分布和刚度变化均匀，楼层没有错层，满足抗震要求。 1.5 结构布置 1.5.1 柱网布置 首先柱网尺寸应最大限度地满足建筑使用功能的要求,然后根据造价最省得原则， 充分考虑加工、安装条件等因素综合确定。由于钢结构承载能力高而质量轻，与钢筋 混凝土结构相比，钢结构应采用较大柱网尺寸，在节约造价的同时提高建筑的利用率。 综合考虑以上条件，柱网尺寸纵向跨度取 9 米，横向跨度取 6 米。 1.5.2 选择结构形式 建筑物的结构形式应满足传力

14、可靠，受力合理的要求。对多层钢结构建筑，可采 用纯钢结构形式，框架应双向刚接。如果结构刚度要求较高，纯框架难以满足要求， 可采用支撑框架形式。由于本工程位于 7 度抗震设防区，结构只有 3 层，高度只有 13.6 米（含女儿墙） ，结构形式又比较规则，结构刚度要求不太高，纯框架形式很容易 满足，经济性能优于框架支撑体系，故采用钢框架结构形式。 3 1.5.3 选择楼板形式 首先楼板的方案选择要满足建筑设计的要求、自重小，保证楼盖有足够的刚度要 求。常见形式有钢筋混凝土现浇楼板、预制楼板、压型钢板等。预制楼板整体刚度较 差，而非组合型压型钢板的楼板较厚，造价高，纯钢筋混凝土楼板自重大，组合型压

15、型钢板自重小，刚度大，能够满足各项要求，综合考虑造价、施工水平及室内顶棚抹 灰等，所以选择压型钢板组合楼板。 1.5.4 选择基础形式 工程地质条件： 基础底面持力层为中砂，地基承载力特征值=220kPa； ak f 地基主要受力层范围内无软弱粘性土层，且地面下 17m 深度范围内为不液化土层，地 面下深度 20m 范围内土层的等效剪切波速=205m/s，覆盖层厚度超过 50m。场地类vse 别为 3 类，采用柱下独立基础，基础埋置深度为 2 米。 1.5.5 选择屋面形式 本设计屋面为不上人平屋面，四坡排水，排水形式是内排水。 构造做法：V 型轻钢龙骨吊顶、1mm 厚压型钢板、100mm 厚 C20 现浇钢筋混凝土板、 20mm 厚 1:3 水泥砂浆找平层、100mm 厚聚苯乙烯泡沫塑料保温板、1:8 水泥膨胀珍珠 岩找坡 2%最薄处 30mm 厚、二毡三油防水层。 1.6 自然条件 1.6.1 气象条件： 最热月平均温度 32.1 度。 最冷月平均温度-1 度。 夏季极端最高温 40.7 度。 冬季极端最低-3 度 4 1.6.2 相对湿度： 最热月平均湿度 74%。 1.6.3 主导风向： 主导风向为东北风，基本风压 0.30 2 kN/m 1.6.4 雨雪条件： 年最大降雨量 11300mm,月最大降水强度 370mm