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永昌县粮库一期工程---粮库C（D）、器械库 初步设计

1

第一章 总 论

1.1、工程概况：
1.1.1、该项目用地位于永昌县东关大道南侧，西面前150米紧靠洗车城，后145米与东大河干渠相邻，干渠与库区间现为公路；东面与瑞鑫工业园区相邻；南面为待建地；与规划待建公路相邻；场地平面为一不规则多边形，其规划用地面积为27662.55㎡；其中，一期规划用地面积为23235.50㎡，二期规划用地面积为4427.05㎡；一期规划用地面积内单体工程有两个粮库和一个粮油器械库，拟建粮库C(D)建筑面积为5394.64 m2（单栋建筑面为2697.32 m2）、器械库建筑面积为1458.39 m2。
1.2、设计依据：
1.2.1、甲方提供的项目宗地图及规划用地红线图；
1.2.2、甲方提供的规划设计要点及相关要求；
1.2.3、《民用建筑设计通则》（GB50352-2005；
1.2.4、《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）；
1.2.5、《粮食平仓库设计规范》（GB50320-2001）；
1.2.6、《建筑工程设计文件编制深度规定》（2008年版）
1.2.7、《工程建设标准强制性条文》（房屋建筑部分）2009版
1.2.8、《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB50325-2001）；
以及现行国家颁布的其它相关规范通则及规定。
1.2.9、设计基础资料：
1.2.9.1、气象资料
1）温度：
极端最高气温37.5℃ 极端最低气温-20.0℃ 年平均气温：9.0℃
2) 降水量：
年最大降水量为282.16mm，年平均蒸发量2094.2mm；
3）风速及风荷载：
最大风速离地10m处10分钟平均风速27.0m/s，离地20m处10分钟风速33.8 m/s，平均风速2.9 m/s
主导风向及频率: 主导风向西风 频率13%
基本风荷载: 0.40KN/㎡(H〉60米，n=100)
4) 空气相对湿度： 冬季 51% 夏季 32%
5)基本雪荷载： 0.2KN/㎡
6)场地季节性冻土标准冻结深度： 1.40m
1.3、设计规模：
1.3.1、粮库C(D)为地上一层仓库，总建筑面积为：5394.64㎡；建筑高度为：9.45米；框架结构；耐火等级为二级。
1.3.2、器械库为地上一层仓库，总建筑面积为：1458.39㎡；建筑高度为：6.30米；框架结构；耐火等级为二级；戊类仓库建筑。
1.4、本期工程主要技术经济指标：
1.4.1、规划用地面积: 27662.55m2 总建筑面积: 7039.03m2
其中：
器械库建筑面积: 1458.39m2 粮库建筑面积: 5394.64m2
建筑占地面积: 7943.36m2 建筑密度： 29.20%
容积率: 0.46 停车位: 15个
绿地面积: 5547.82 m2 绿地率: 20.50%
1.4.2、总照明负荷为：1326KW

第二章 总平面设计
2.1、设计依据：
2.1.1、甲方提供的项目宗地图及规划用地红线图；
2.2.2、甲方提供的规划设计要点及相关要求；
2.1.3、永昌县规划局出具的建设项目选址意见书(永建规选字第2011-01号)。
2.1.4、永昌县规划局出具的《永昌县建筑工程设计方案核定通知书》（永规建方核[2011]10号）。
2.1.5、选用的现行国家及甘肃省相关规范、规定、标准
《中华人民共和国城乡规划法》 （第74号）
《城市居住区规划设计规范》 GB50180-93 （2002年版）
《民用建筑设计通则》 GB50352-2005
《建筑设计防火规范》 GB50016-2006
《粮食平仓库设计规范》（GB50320-2001）；
《建筑工程设计文件编制深度规定》（2008年版）
《工程建设标准强制性条文》（房屋建筑部分）2009版
《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB50325-2001）；
2.2、场地概况：
2.2.1、该项目用地位于永昌县东关大道南侧，西面前150米紧靠洗车城，后145米与东大河干渠相邻，干渠与库区间现为公路；东面与瑞鑫工业园区相邻；南面为待建地；与规划待建公路相邻；场地平面为一不规则多边形，其规划用地面积为27662.55㎡；本期规划用地面积为23235.50㎡，建筑单体工程为粮库、器械库，拟建粮库C(D)建筑面积为5394.64 m2（单栋建筑面为2697.32 m2）、器械库建筑面积为1458.39 m2。
2.2.2、场地所采用的高程系统与地形图中所采用的一致。建筑物坐标详见总平面定位图及附注说明。
2.3、规划原则：
满足粮库对总平面布置的特殊要求，即消防及物流组织等方面要求为前提，布置各单体位置；合理布置功能分区——办公区、仓库区。以此有效地将办公区和仓库区的人流、车流分开。
2.4、总平面布置：
2.4.1、项目用地呈一不规则多边形，位于永昌县东关大道南侧，西面前150米紧靠洗车城，后145米与东大河干渠相邻，干渠与库区间现为公路；东面与瑞鑫工业园区相邻；南面为待建地；与规划待建公路相邻；建筑平面顺应用地形状，结合地势地形与项目本身的特殊性，将粮库布置在建设用地最南侧，器械库其次；在建设用地南侧的规划路上设置一出入口，作为粮库及器械库的主要物流通道。将拟建办公楼作为二期工程布置在建设用地北侧，并另设出入口，以方便使用。
2.5、交通组织：
建设基地内在南北两侧分别设置出入口，在粮库周边布置消防环路，基地的两个出入口及基地内道路顺势贯通，畅通无阻。便于日常使用及消防工作的实施。
2.6、竖向设计：
竖向设计贯穿设计的全过程，从总体上来看，本地块西南高东北低，地势高差不大。建筑单体由南至北利用地势的下降趋势布置，并确定各单体建筑标高、道路坡度。场地排水原则：基地内道路顺势排水至基地外，再由市政雨排系统统一处理。

第三章 建筑设计
3.1、设计依据：
3.1.1、选用的现行国家及甘肃省相关规范、规定、标准：
《民用建筑设计通则》 GB50352-2005
《建筑设计防火规范》 GB50016-2006
《粮食平仓库设计规范》（GB50320-2001）；
《建筑工程设计文件编制深度规定》（2008年版）
《工程建设标准强制性条文》（房屋建筑部分）2009版
《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB50325-2001）
《工程建设标准强制性条文》（房屋建筑部分）2009版
《屋面工程技术规范》 GB50345-2004
《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ113-2003
3.1.2、主要文件及资料：
1）、甲方提供的设计委托书及双方签订的合同。
2）、甲方提供电子版建设项目宗地图。
3.2、建筑设计：
3.2.1、粮库C（D）:为一层仓库，其储存火灾危险性分类为丙类；主要结构类型为框架结构；建筑高度为9.45米；总建筑面积为5394.64㎡。建筑立面设计结合行业内新型设计理念、表达元素，竭力塑造粮油生态建筑。整体感觉简单大方，又不失美观，具有一定的标志性。
3.2.2、器械库:为一层仓库，其储存火灾危险性分类为戊类；主要结构类型为框架结构；建筑高度为6.30米；总建筑面积为1458.39㎡。建筑立面设计与粮库风格相呼应，使基地内建筑视觉上和谐统一。
3.3、节能设计：
详见第九章节能设计专篇。
3.4、环境保护设计：
详见第十章环境保护设计专篇。
3.5、建筑主要用料：
1、外墙：采用370mm厚加气混凝土砌块，外装饰材料为外墙乳胶漆。
2、内墙：采用240厚加气混凝土砌块。
3、屋面：防水等级为Ⅱ级，合理使用年限为10年，防水材料采用4 mm厚SBS改性沥青防水卷材；80厚挤塑聚苯板保温层。
3.6、建筑工程做法表见图纸。

第四章 结构设计
4.1、工程概况
4.1.1、本工程为永昌县城关粮油有限责任公司建设的粮库C（D）和器械库。其中粮库C（D）结构布置完全相同，由结构缝分为左、中、右三部分。现分述如下：
粮库C（D）左：1层。为散装粮库，堆粮高度7.0米，建筑总长30.5米，总宽24.5米；屋架下弦标高9.60米，檐口标高 11.45米。檐口高度11.75米（从室外地面算起）。
粮库C（D）中：1层。为散装粮库，堆粮高度7.0米，建筑总长42.5米，总宽24.5米；屋架下弦标高9.60米，檐口标高 11.45米。檐口高度11.75米（从室外地面算起）。
粮库C（D）右：1层。为散装粮库，堆粮高度7.0米，建筑总长30.5米，总宽24.5米；屋架下弦标高9.60米，檐口标高 11.45米。檐口高度11.75米（从室外地面算起）。
器械库：1层。 01/1～1轴线有一地下水泵房及消防水池，池底标高-3.000米，顶标高±0.000。建筑总长约为56.8米，总宽约为26.3米；从室外地面算起建筑总高4.80米，（5～9轴线为6.30米）。
4.2、设计依据及自然条件
4.2.1、 主要及规程规范
1)《建筑可靠度设计统一标准》 （GB 50068-2001）
2)《建筑结构荷载规范》 （GB 50009-2001）（2006年版）
3)《混凝土结构设计规范》 （GB 50010-2010）
4)《建筑抗震设计规范》 （GB 50011-2010）
6)《建筑抗震设防分类标准》 （GB 50223-2008）
7)《建筑地基基础设计规范》 （GB50007-2002）
8)《砌体结构设计规范》 （GB 50003-2001）
9)《混凝土结构耐久性设计规范》 （GB/T 50476-2008）
10)《粮食平房仓设计规范》 （GB50320-2001）
11)《工程建设标准强制性条文》（房屋建筑部分）(2009年版）
12)甘建设[2008]249号文件《建筑工程设计文件编制深度规定》（2008年版）
4.2.2、地质概况
1）、根据核工业武威工程勘察院二○一一年一月编制的《永昌县粮油交易市场仓储库房岩土工程勘察报告》设计，拟建场地位金昌市永昌县东关大道南侧，西邻永黄公路。场地勘察深度内未见地下水，场地不液化。场地土类型为中软～中硬土，属抗震有利地段。场地类别为Ⅱ类场地。场地地层分布自上而依次为：
第1层粉质粘土（Q4al）：土黄色,土层上部植物根系较发育，多有孔洞；手搓有明显细砂粒感，干强度一般，切面稍有光泽反应，无层理，稍湿、硬～可塑。
场地均有分布，揭露深度1.5—2.4m，平均厚度1.89m。层面高程1956.40—1959.20m。
第2层卵石（Q4al+pl）：灰色～青灰色,位于粉质粘土层以下，勘察深度内未揭穿；卵石颗粒主要由花岗岩、石英、砂砾岩、变质岩等硬质母岩体碎块组成，颗粒表面无风化现象，磨圆度较好，呈圆状～次圆状，粒径集中在20～80mm之间，大于20mm的颗粒含量平均占全重的60%以上，最大粒径250mm左右，颗粒呈不规则排列，大部分接触，骨架间由中粗粒砂充填，未胶结；局部有粗砂夹薄层。稍湿、中等密实。
场地均有分布，埋藏深度1.5—2.4m，揭露厚度3.9—8.6m（该层未揭穿）。层面高程1954.90—1956.90m。
2）、地基土：场地土对普通混凝土和钢筋混凝土中的钢筋均具微腐蚀性。场地类别为II类，属可进行建设的有利场地，场地标准冻深为1.42m。
4.2.3、 基本风压0.55kN/㎡；基本雪压0.15kN/㎡。
4.2.4、 抗震设防
1）根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010），金昌市抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.15g，设计地震分组为第三组。
2）根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008，抗震设防类别均为：丙类，地震作用按7度计算，抗震措施均按7度采用。
4.2.5、根据《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068-2001，结构全等级均为二级，设计使用年限为50年。根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002，地基基础设计等级为丙级
4.2.6、主要均布活荷载标准值
粮食侧压力及对地基的压力按《粮食平房仓设计规范》（GB50320-2001）计算，见计算书：不上人屋面：0.5 kN/㎡。
4.2.7、混凝土结构的环境类别
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010，地下部分、檐口等外露构件为二.b类环境；其余结构构件为一类环境。
4.2.8、计算软件
采用中国建筑科学研究院PKPM系列（2011年9月版）。
4.2.9、主要选用图集
1）《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》11G101-1。
2）《02系列结构标准设计图集》DBJT25-98-2002。
3）《预应力混凝土折线形屋架》04G415-1。
4）《1.5mx6.0m预应力混凝土屋面板》G410-1～2。
4.3、结构选型、布置及材料
4.3.1
1) 粮库C（D）采用框排架结构；器械库采用现浇钢筋混凝土框架结构，框架抗震等级三级；
2) 结构高宽比: 粮库C（D）左0.48（Y向）；
粮库C（D）中0.48（Y向）；
粮库C（D）右0.48（Y向）；
器械库：0.32（Y向）；
3) 粮库C（D）采用现浇钢筋混凝土柱、预应力混凝土折线形屋架、预应力混凝土屋面板；器械库屋盖采用现浇钢筋混凝土梁板式屋盖。
4.3.2基础
1)所有排架柱、框架柱均采用柱下独立基础，填充墙基础采用墙下条形基础，持力层为卵石层，基础底标高为-2.30米。
2)基础周边的回填土应分层采用素土夯实，压实系数不小于0.94。
3) 构件尺寸具体详见结构初步设计图。
4.3.3 材料
1) 混凝土强度等级：
所有结构构件均采用C30混凝土。
2）、 钢筋
热轧钢筋HRB400级（主要用于梁、柱主筋）。
热轧钢筋HPB300级（主要用于梁箍筋、板钢筋）。
4.3.4 墙体
外墙： 490（370）厚MU10普通粘土砖。采用M7.5混合砂浆砌筑，砌筑等级为B级。
4.4、上部结构计算（详见计算书）
4.4.1 计算模型和主要参数
粮库C（D）结构计算软件采用PKPM系列的SAT-8程序按各结构单元分别进行整体结构计算。采用PKPM系列的PK程序进行排架结构复核计算；器械库结构计算软件采用PKPM系列的SAT-8程序进行计算。本次列出SAT-8考虑偶然偏心和双向地震作用的计算结果。
按考虑5%楼层质量偶然偏心的双向地震作用计算，粮库C（D）左、右共9个振型，粮库C（D）中共6个振型；器械库共6个振型；嵌固端取在基础顶，中梁刚度增大系数、边梁刚度增大系数按《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）5.2.4条选用。周期折减系数0.80，模拟施工为分层加载。
4.4.2 主要计算结果及分析
⑴、各楼自振周期等指标见下表。
粮库C（D）左见附表1；粮库C（D）中见附表2；粮库C（D）右见附表3；器械库见附表4。
1)结构第一扭转型周期和第一平动型周期的比值：粮库C（D）左为0.806、粮库C（D）中为0.805、粮库C（D）右为0.811；器械库为0.848。均满足《甘肃省建筑工程施工图设计文件审查要点》（结构/岩土工程勘察）中不应大于0.95的规定，结构平扭耦联效应较小，抗扭刚度较大。
2)考虑5%楼层质量偶然偏心的双向地震作用情况下，楼层最大层间位移角和平均层间位移角的比值基本不大于1.2，仅在偶然偏心有大于1.2的情况，但均满足不应大于1.5的规范限制要求。
3) 按照《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010的5.4.4条进行结构整体稳定验算，根据PKPM的计算结果，粮库C（D）左结构最小刚重比Di*Hi/Gi为65.81（X向）和45.80（Y向）、粮库C（D）中结构最小刚重比Di*Hi/Gi为58.38（X向）和36.82（Y向）、粮库C（D）右结构最小刚重比Di*Hi/Gi为66.10（X向）和45.97（Y向）；器械库结构最小刚重比142.84（X向）和118.56（Y向），均大于20，可以不考虑重力二阶效应，整体稳定满足要求。
5) 结构承载力和变形计算结果无起筋超限的情况，计算结果能满足要求。
4.5、 基础计算
4.5.1计算方法及模型
采用PKPM系列的JCCAD程序进行计算。
4.5.2 基础持力层：
第2层 卵石层,地基承载力特征值fak=450Kpa。
4.5.3计算结果
１）基础截面计算无超筋超限的情况。
附表1[粮库C（D）左]

前3个振型
周期（秒）
振动转角
平动系数（X+Y）
扭转系数
0.8085
77.93
0.95
(0.04+0.91 )
0.05
0.7075
176.41
0.88
(0.86+0.02)
0.12
0.6520
109.07
0.24
(0.10+0.15 )
0.76
楼层层间最大层间位
移角
地震
作用
X方向最大值
1/582（第3层）
Y方向最大值
1/502（第2层）
风荷载
作用
X方向最大值
1/1930（第3层）
Y方向最大值
1/2799（第2层）
地震作用下最大位移/层平均位移
X方向最大值（考虑5%偶然偏心）
Y方向最大值（考虑5%偶然偏心）
1.58（出屋面楼梯间）
1.40（出屋面楼梯间）
地震作用下有效质量系数
X方向
Y方向
94.75
89.06
底层地震剪力系数(剪重比)
X方向
Y方向
调整系数
调整后数值
调整系数
调整后数值
1.0
8.09%
1.0
7.11%
柱轴压比
0.24（第1层）
附表2[粮库C（D）中]

前3个振型
周期（秒）
振动转角
平动系数（X+Y）
扭转系数
0.8812
89.99
1.00
(0.00+1.00 )
0.00
0.7482
179.98
0.99
(0.99+0.00)
0.01
0.7091
2.63
0.00
(0.00+0.00 )
1.00
楼层层间最大层间位
移角
地震
作用
X方向最大值
1/574（第2层）
Y方向最大值
1/481（第2层）
风荷载
作用
X方向最大值
1/6177（第3层）
Y方向最大值
1/2454（第3层）
地震作用下最大位移/层平均位移
X方向最大值（考虑5%偶然偏心）
Y方向最大值（考虑5%偶然偏心）
1.22
1.13
地震作用下有效质量系数
X方向
Y方向
94.62
87.35
底层地震剪力系数(剪重比)
X方向
Y方向
调整系数
调整后数值
调整系数
调整后数值
1.0
8.35%
1.0
7.00%
柱轴压比
0.25（第1层）
附表3[粮库C（D）右]

前3个振型
周期（秒）
振动转角
平动系数（X+Y）
扭转系数
0.8062
102.40
0.96
(0.04+0.92 )
0.04
0.7066
4.15
0.87
(0.84+0.02)
0.13
0.6538
68.31
0.24
(0.11+0.13 )
0.76
楼层层间最大层间位
移角
地震
作用
X方向最大值
1/600（第3层）
Y方向最大值
1/513（第2层）
风荷载
作用
X方向最大值
1/1938（第3层）
Y方向最大值
1/2835（第2层）
地震作用下最大位移/层平均位移
X方向最大值（考虑5%偶然偏心）
Y方向最大值（考虑5%偶然偏心）
1.52（出屋面楼梯间）
1.42（出屋面楼梯间）
地震作用下有效质量系数
X方向
Y方向
94.63
89.19
底层地震剪力系数(剪重比)
X方向
Y方向
调整系数
调整后数值
调整系数
调整后数值
1.0
8.12%
1.0
7.23%
柱轴压比
0.25（第1层）
附表4(器械库)

前3个振型
周期（秒）
振动转角
平动系数（X+Y）
扭转系数
0.4088
89.73
1.00
(0.00+1.00)
0.00
0.3689
179.73
1.00 (1.00+0.00 )
0.00
0.3467
179.86
0.00 (0.00+0.00 )
1.00
楼层层间最大层间位移角
地震
作用
X方向最大值
Y方向最大值
1/1470（第1层）
1/1224（第1层）
风荷载作用
X方向最大值
Y方向最大值
1/9999（第1层）
1/5576（第1层）
地震作用下最大位移/层平均位移
X方向最大值（考虑5%偶然偏心）
Y方向最大值（考虑5%偶然偏心）
1.08
1.20
地震作用下有效质量系数
X方向
Y方向
99.50
99.50
底层地震剪力系数(剪重比)
X方向
Y方向
调整系数
调整后数值
调整系数
调整后数值
1.0
11.99%
1.0
11.96%
柱轴压比
0.28（第1层）

第八章 节能设计专篇
8.1、设计依据：
（1）、《公共建筑节能设计标准》 50189-2005
（2）、本工程位于永昌县，按照气候区划分为寒冷地区。
8.2、体形系数及窗墙面积比
（1）、粮库体形系数：0.188
粮库（C）窗墙面积比：东0.265；南0.223；西0.280；北0.223
（2）、器械库体形系数：0.126
器械库窗墙面积比：东0.296；南0.210；西0.288；北0.210
8.3、外维护材料及保温情况
1、外墙：采用300mm厚加气混凝土砌块，70厚半硬质岩棉保温板（燃烧性能等级为A级），容重为100Kg/m3，平均传热系数为0.77w/(m2·k)。
2、屋面：80厚挤塑聚苯板保温层（燃烧性能等级为B2级）。容重为30Kg/m3，平均传热系数为0.37w/(m2·k)。
3、外窗：断桥隔热罗普斯金中空玻璃窗（6+12a+6）推拉窗，传热系数为2.7w/(m2·k)。
4、外门：断桥隔热中空玻璃窗（6+12a+6）高强压光不锈钢平开门，传热系数为3.2w/(m2·k)。
5、地面：水泥砂浆（20mm）+碎石，卵石混凝土（100mm）+水泥焦渣(300mm)+ 素土夯实(800mm) 。
6、楼梯间：300厚加气混凝土砌块，内贴30厚半硬质岩棉保温板（燃烧性能等级为A级），容重为100Kg/m3，平均传热系数为0.77w/(m2·k)。
8.4、电力节能
1、本工程采用高显色性光源及带有电子整流器的日光灯。

第九章 环境保护专篇

1、本工程位于县城城关大道南侧，周围无污染性单位，环境条件良好。
2、设计依据：
《建设项目环境保护管理条例》国务院令253号；
《建筑施工场界噪声限值》GB12523-90；
《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996;
《粪便无害化卫生标准》GB7959-87;
《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2001中Ⅱ类标准。
3、设计时充分考虑优化生态环境与美化环境相结合，结合建筑物四周与院落布置绿地，在绿地内适当设置建筑小品，进一步美化环境，保证环境的清洁、舒适。
4、环境保护措施
（1）大气污染：对施工中产生的扬尘，加强洒水予以消除。
（2）水污染：对项目运营中产生的生活污水予以化粪池处理，而后再排至城市污水管网。
（3）固体污染：将生活垃圾运至远郊或城市集中垃圾处理站，集中焚烧或集中处理。

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