某图书馆结构设计报告(PPT,共166页）

1、宝安中心区图书馆结构设计报告报告内容目录一.工程概况二.结构总说明 三.初步设计简介四.工程地质概况五.基坑支护六.桩基础 七.地下室部分 八.地上部分 九.结构设计特点十.结构设计体会一. 工程概况 图书馆、青少年宫及演艺中心位于深圳宝安区文化核心区域，靠近海边。 本工程是深圳宝安区中心区图书馆，主要功能有：图书阅览、展览和办公。 平面尺寸长156m ，宽91.5m。 主体建筑地下2层，其层高分别为4.2m 、 6.0m，地上4层，层高分别为5.3m、7.0m、5.7m及5.65m，建筑总高度为23.6m，建筑面积约48000m。鸟瞰图1鸟瞰图2 立面造型注入环保节能的考虑，采用双层幕墙式设

2、计，具遮阳功能及自然通风的条件。其中东西两面的外层采用铝合金网状的外墙系统，随建筑外形的曲线起伏，呈现如织制品的柔和肌理，产生细致的光影变化和质感。天然光线从外墙网格间渗透到室内。每个网轴的粗幼按照建筑的外形及内部功能分布而渐进变化，巧妙地配合不同空间的使用性质，达至最理想的透光度和视觉环境。内层为中空玻璃幕墙，以保证节能效果。外层的立体网格亦能阻挡东西的低角度直射阳光，同时将光线反射到室内，在视觉上更加丰富了建筑立面的纹理。网格亦从东西两立面向上伸延至屋顶，转化为曲线起伏的金属构架屋顶，既保持建筑外型的整体性亦为中庭的天窗带来遮阳的作用。 南北立面则以简结的手法，配合内部的功能用房，内层可按

3、需要设至可开启的窗口，而外层则为通风的玻璃遮挡幕墙，既确保自然通风，又能统一南北立面的外观。立面造型设计Exterior Design 地下一层平面首层平面三层平面五层平面屋顶层平面屋顶遮阳构架平面立面立面剖面经济技术指标function division 二. 结构总说明 本工程建筑结构的设计使用年限为 50 年，安全等级为二级。抗震设防烈度7度。抗震设防类别为乙类。基本风压0.75kN/m2本工程为现浇框架-剪力墙结构体系。一般框架抗震等级三级，（转换梁框架抗震等级二级）；剪力墙抗震等级二级。钢筋级别为：梁、板、柱墙主钢筋采用HRB400(III)，梁柱箍筋采用HRB335(II)。混凝土

4、强度等级：竖向构件采用C45C35，水平构件采用C40C35。所有圆柱为清水混凝土柱。楼板设置通长钢筋以抵抗温度应力。另设置三道纵向后浇带，一道横向后浇带。结构分析软件1、SATWE（用于混凝土结构计算）2、PMSAP （用于混凝土结构计算）3、3D3S （用于钢结构计算）4、理正深基坑支护结构设计软件 （用于基坑支护计算）5、其它工具软件：理正、探索者 （用于个别构件计算）三. 初步设计简介 1. 结构选型：现浇框架-剪力墙结构体系。 基础选型：钻（冲）孔混凝土灌注桩，后来从节省工程 造价、施工便利、环保考虑改为预应力管桩。2. 关键点之一：地下室两层，地上四层，结构自重不足，需要解决整体抗

5、浮问题。3. 关键点之二：结构水平尺寸超长，长达156米，因建筑立面等完整性要求，不容许结构设变形缝，需要解决结构超长温度作用问题。采取措 施有：楼板设置通长钢筋以抵抗温度应力， 另设置三道纵向后浇带， 一道横向后浇带。 四. 工程地质概况 1、人工填土层（Qml）(层序号)2、沉积层（Qmc）（层序号） 淤泥3、冲洪积土（Q al+pl）（层序号3）4、残积土层（Qel）（层序号）5、燕山期花岗岩（r53(1)）（层序号）1全风化花岗岩； 2强风化花岗岩；3中风化花岗岩五.基坑支护 本工程基坑支护采用应力管桩+预应力锚索方案，是一种较为经济且安全的基坑支护案方案。 预应力预制混凝土管桩直径6

6、00，桩型主要为PHC-C600(130)，少量PHC-AB600(130)，桩中心间距800，两桩一锚即锚索水平间距1.6m。PHC-C600(130)极限弯矩值不应低于615kN.m，PHC-AB600 (130)极限弯矩值不应低374kN.m。要求每根管桩即为一节管桩，不超过15米长，尽量一节管桩搞定，避免焊接桩。主要选择C型桩是因为C型支护桩的抗弯能力远比同规格的B型桩、AB型桩强。支护桩与工程桩的主要区别是： 支护桩（纵筋越多或高强）抗弯能力越强越好，（水平作用）；工程桩（桩身砼强度等级越高）竖向承载力越高越好（竖向作用）。两类支护桩方案对比表六.桩基础 本工程采用静压预应力高强混凝

7、土管桩，桩的型号为PHC-AB500(125)。后来根据施工单位现场请求，施工方式由静压方式改为锤击方式。 单桩竖向承载力特征值为2000kN，极限值为4000kN； 抗拔承载力特征值为500kN，抗拔承载力极限值为1000kN。 管桩共计1510根。七.地下室部分 本工程地下室为2层，无人防地下室。 从抗浮需要考虑，地下室底板为700厚。负一层 和首层结构则采用梁板结构体系。 地下室侧壁500400厚。 地下室结构以结构自防水为主，底板、侧壁、水 池及无上盖顶板因超长及抗渗等要求，采用抗裂 和抗渗的专用纤维混凝土。 地下负二层的底板、侧壁的混凝土的抗渗等级为 P8。地下负一层的底板、侧壁及首

8、层外露部分结 构的混凝土的抗渗等级为P6。八.地上结构部分 地上结构四层（另含一个夹层）。采用现浇混凝土框架-剪力墙结构。 大部分楼面采用梁板结构体系，为满足建筑净高要求，二层夹层及三层局部采用无梁楼板，板厚300。 中庭部分的混凝土装饰墙为曲面墙。 部分楼层存在楼板大开洞情况，故在其周边进行加强。九.结构专业设计主要特点1.抗震设防类别为乙类。2.本工程为钢筋混凝土现浇框架-剪力墙结构 体系，一般框架的抗震等级为三级，转换 梁框架的抗震等级为二级，剪力墙的抗震 等级为二级。3.钢筋级别为：梁、板、柱、剪力墙主钢 筋采用HRB400(III)，梁柱箍筋采用 HRB335(II)。 混凝土强度等

9、级竖向构件采用C45C35， 水平构件采用C40C35。 钢材材质采用Q345B。4.本工程采用预应力高强混凝土预制管桩，桩型号为PHC-AB500(125)。单桩竖向承载 力特征值为2000kN，极限值为 4000kN， 抗拔承载力特征值为500kN，抗拔承载力 极限值为1000kN。 施工方式：原设计为静压方式，因场地土质 软，压桩设备易陷入，在两个甲方的一致同 意下，后来改为锤击式。5.本工程地下室为两层。从结构抗浮需要考虑， 地下室底板为700厚。地下室侧壁500400厚6.地下室结构设计已充分考虑和预留了今后与图书馆相接的地下通道做法。7.地下室结构局部设置转换梁（梁上柱）8.二层夹

10、层及三层局部采用无梁楼板9.所有圆柱为清水混凝土柱.10.楼板设置通长钢筋以抵抗纵向超长的温度应力。 另设置三道纵向后浇带，一道横向后浇带。11.中庭部分的混凝土装饰墙为曲面墙12.部分楼梯和大跨度天桥采用钢结构313.外围护结构十.结构设计体会1.建筑师事务所工作作风严谨2.该项目设计工作量比一般工程大很多（1）两个甲方，且平等（根源）（2）中心办：初步设计施工图设计施工图审查施工图审查后修改 工务局：初步设计施工图设计施工图审查施工图审查后修改 （3）两个甲方意见不一致或完全相反，设计单位无法下手工作。 （4）基坑支护设计专项审查会由两个单位分别找不同的专家们来开。3.招标预算单位的造价错

11、误会给设计人员带来很大麻烦。 如：支护管桩PHC-C600（130）与PHC-AB600（130）因生产工艺不同，两者单价相差较大，而招标代理机构在没有实际询价的情况下，错误地认为两者单价差只是预应力筋数量不同多已（标书显示两者单价相差不大）。投标施工单位也没有去仔细询价，而是盲目跟从响应。最后甲方却居然把这种低级错误板子打在设计人员身上，而没打在招标代理机构身上。这点要提醒大家注意尽量避免这类事情发生！4.预埋件问题： 在尚未招标确定幕墙专业公司的情况下，土建施工单位按幕墙设计招标图纸进行埋件预埋，必然报废很多，尽管我们早已提前提出过警告也没用。5.清水混凝土柱： 纸模板比钢模板做出来的清水混凝土圆柱效果好。6.管桩抗拔效果好： 管桩PHC-AB500(125)抗拔特征值取500KN稍微偏大。现场做了管桩的抗拔试验，试验结果表明这种管桩能满足抗拔设计要求的。7.地下水抗浮水位选取： 在某次专家论证会上，某位专家说他写的学术文章认为：地下室抗浮地下水位可取室外地面以下2米； 在咨询了广州市设计院和深圳华森设计顾问有限公司，认为一般都建议还是取室外地面较为稳妥。8.幕墙荷载输入问题： 吊挂幕墙系统内部有预应力，要注意将预应力产生支座反力与一般的荷载区分开来，不要影响结构的总质量，以避免导致地震力计算的错误。9.使用