资源描述
黑龙江工程学院本科生毕业设计
摘 要
本设计是青海路地下商业街设计。青海路全长较长,整条路呈不规则分布,有拐角,路宽24米,两侧为住宅和商场等建筑,建筑物呈规则分布。地基土主要是粉土、杂填土、粘土等。本设计选取青海路一段直线段下建设商业街,拟建商业街全长304米,商业街宽24米。
本设计地下部分采取的是框架柱网式设计,为8米×8米柱网。根据最不利荷载组合对框架结构进行内力分析,通过内力分析知道框架结构各个关键处的弯矩和轴力,根据轴力来进行顶板、侧墙、和底板的配筋,同时对个出入口的楼梯进行截面的配筋和内力计算,进行楼梯处设计,最后结合当地的施工条件对地下商业街进行施工方案的选择。
设计的主要内容有结构设计、建筑设计、楼梯进出入口设计、通风照明设计、和施工方案设计。符合相关规定和适用要求,设计方案可行。
关键词:最不利荷载;框架结构;施工方案;结构设计;内力分析。
II
ABSTRACT
This design is the design of the underground business street of the Qinghai Road. Qinghai Road’s total length is much longer .The entire road to the irregular distribution of the corner, and lane 24 meters on both sides of the residential and shopping malls and other buildings. The building was uniformly distributed. The foundation soil is mainly silt, miscellaneous fill, and clay. The design is selected a straight line under construction Commercial Street of Qinghai Road. The length of the commercial street is 304 meters and the wide is 24 meters. .
Taken by the underground part of this design is an intensive design of the frame column 8 m × 8 m column grid. According to the most unfavorable load combination analysis of the framework structure of the internal force, internal force analysis to know the framework structure of each of the key at the moment and axial force. Axial force to the reinforcement of the roof, side walls, and floor, the stairs and entrances cross-section of the reinforcement and internal force calculation, stairs design, and finally combined with the choice of the local construction conditions underground commercial street construction program.
The main content of the design of the structural design, architectural design, the stairs into the entrance design, ventilation and lighting design, and construction design. Comply with the relevant provisions and the applicable requirements, the design is feasible.
Key words:The Most Unfavorable Load;Frame Structure;Construction Program;Structural Design;Internal Force Analysis.
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪 论 1
1.1选题目的和意义 1
1.2 国内外发展现状 1
1.3设计的基本内容及拟解决的主要问题 4
1.3.1具体完成的设计内容有: 5
1.3.2技术要求 6
第2章 建筑设计 7
2.1 概述 7
2.2 平面柱网选择 7
2.3 建筑方案的选择 8
2.4 建筑平面设计 8
2.4.1 出入口和疏散通道的设计 8
2.4.2 营业部分的设计 9
2.4.3 管理用房设计 9
2.4.4 设备用房设计 9
2.4.5 卫生用房设计 10
2.4.6 防护用房设计 10
2.4.7 水平通道设计 10
2.4.8 竖向交通设计 10
2.5 建筑竖向设计 10
2.6 建筑防护设计 11
2.7 建筑消防设计 11
2.8 建筑防水及排水设计 11
2.9 建筑装饰设计 11
2.10 特殊用房组成 11
2.11 本章小结 12
第3章 结构设计 13
3.1 结构方案选型 13
3.2荷载计算 13
3.2.1核爆荷动载 13
3.2.2顶板计算 14
3.2.3侧墙计算 15
3.2.4底板计算 16
3.2.5动力系数确定 16
3.3常规武器 18
3.3.1顶板计算 18
3.3.2侧墙计算 19
3.3.3动力系数确定 21
3.4静载 23
3.5侧向土压力计算: 23
3.6基底反力 24
3.7荷载组合 24
3.7.1静载+活载 24
3.7.2静载+核爆动荷载 25
3.7.3静载+常规武器 25
3.8最不利情况下的荷载 25
3.9内力计算 26
3.10.1 顶板配筋计算 27
3.10.2 底板配筋计算 31
3.10.3 柱的配筋计算 32
3.10.4 外墙的配筋计算 32
3.11 本章小结 33
第4章 出入口楼梯设计 34
4.1 梯段板计算 35
4.1.1 荷载计算 35
4.1.2 内力计算 35
4.1.3 截面计算 35
4.2 平台板计算 36
4.2.1 荷载计算 36
4.2.2 内力计算 36
4.2.3 截面计算 36
4.3 平台梁计算 37
4.3.1 荷载计算 37
4.3.2 内力计算 37
4.3.3 截面计算 37
4.4本章小结 38
第5章 通风照明 39
5.1风量计算 39
5.2 隔绝防护时间验算 39
5.3 滤毒式通风所需风量 39
5.4照明规范规定 40
5.5本章小结 41
第6章 施工方案 42
6.1总述 42
6.2 安装工程概况 42
6.3施工项目组织机构 42
6.3.1 防水工程 42
6.3.2 SBS防水卷材施工 43
6.3.3 钢筋分项 43
6.3.4梁钢筋绑扎 46
6.3.5板钢筋绑扎 46
6.3.6楼梯钢筋绑扎 47
6.4 本章小结 47
结 论 48
参考文献 50
致 谢 52
第1章 绪 论
1.1选题目的和意义
有学者预测21世纪是全球开发利用地下空间的世纪,人类越来越多的活动将会转入地下,地下空间的开发是解决越来越严重的土地紧缺、环境污染、交通拥塞、能源浪费、防灾安全等问题的战略性方向。合理利用现有城市的地下空间可以扩大城市容量,城市可用面积将大大增加。而近年来中国各地兴起的地铁建设,地下商业街的建设也恰恰证明了这些学者的预测。随着社会工业化的发展,人口的日益增长,城市空间也变得日益匮乏,城市可持续发展与用地缺乏的矛盾日益突出,人们为了解决城市用地的狭窄与缺乏,不断地拓展新的空间,其中地下空间是解决这一问题的最有效的手段之一。地下空间的开发和利用已经成为城市发展的必然趋势。
毕业设计是培养我们综合能力的重要环节。根据土木工程专业(岩土与地下工程方向)的培养目标及毕业生的主要服务去向,通过毕业设计,能使我们把所学的基础理论、专业知识和基本技能全面应用于实际工程设计中,使理论与生产实践相结合,提高工程设计能力。毕业设计能综合训练我们应用现行规范、调查研究、检索中外文献资料、方案制定、设计与计算、计算机应用、数据处理、文件撰写、口头表达等方面的能力,提高我们独立思考问题、分析问题和解决一般工程技术问题的能力,是实现土木工程专业培养目标要求的重要阶段,为我们毕业参加工作奠定好基良础。
本毕业设计选题为青海路地下商业街设计,该选题符合生产实际,与土木工程专业培养目标相符合。通过该地下商业街毕业设计能使我们熟练掌握地下商业街规划、建筑设计、结构设计、防火设计、防排水设计、通风照明设计,熟练绘制和阅读地下商业街施工图,能够独立完成全部设计计算及初步设计图表,能独立进行一般地下商业街的设计,能综合训练我们应用各种手段查询资料、获取信息的基本能力和计算机应用能力,以及提高独立思考问题、分析问题和解决问题的能力,使我们具有独立解决地下商业街的设计和施工的能力。
1.2 国内外发展现状
开发利用城市地下空间是当今世界发达城市,发达国家和我国政府高度关注的重大发展战略,大家都知道,当前城市发展面临着严峻的挑战,土地资源紧张、绿地面积减少、城市人口激增,交通堵塞、能源消耗增大,环境污染、房价上涨等等,所以大力开发地下资源,开发利用地下空间是解决上述问题的出路之一,大家知道,城市是国家和地区政治、经济、文化的中心,是代表一个国家经济发展水平和社会文明的重要标志,城市地下空间是实施社会经济可持续发展的重要资源,充分开发利用地下空间已经成为提高城市容量、缓解城市交通、改善城市环境的重要措施,开发利用地下空间完全符合我国提出的建设资源节约型、环境友好型和谐社会的要求,城市发展充分向地下发展延伸,是城市现代化建设的鲜明特征之一。
最近几年,国内外政府高度地关注地下空间的开发。据各方面的报道,从去年以来,国内外召开一系列关于地下空间发展的国际学术大会、高峰论坛,第11届国际地下空间学术大会去年9月份在希腊召开,中国城市地下空间开发高峰论坛去年12月份在上海召开,去年11月份上海市民房办与上海市地下空间联席会议办公室联合组织召开了城市地下空间综合管理学术研讨会,国际专家、学者公认,21世纪是城市地下空间开发利用的世纪,从建筑发展史看,19世纪是一个造桥的世纪,20世纪是一个城市地上建筑发展的世纪,进入21世纪是一个地下空间充分开发利用的世纪,综合世界发达国家和我国城市建设的现状,向地下要空间、要土地、要资源是现代化发展的必然趋势,曾经有个专家提出,地下空间开发是第四次浪潮的主要内容。
国外城市地下空间开发利用起步早,大规模的开发大约经历了150多年的发展历程,经验比较成熟。国外地下空间的开发开始于建设地铁,比如说英国伦敦1863年就建成了世界上第一条地开发利用城市地下空间是当今世界发达城市,发达国家和我国政府高度关注的重大发展战略,大家都知道,当前城市发展面临着严峻的挑战,土地资源紧张、绿地面积减少、城市人口激增,交通堵塞、能源消耗增大,环境污染、房价上涨等等,所以大力开发地下资源,开发利用地下空间是解决上述问题的出路之一,大家知道,城市是国家和地区政治、经济、文化的中心,是代表一个国家经济发展水平和社会文明的重要标志,城市地下空间是实施社会经济可持续发展的重要资源,充分开发利用地下空间已经成为提高城市容量、缓解城市交通、改善城市环境的重要措施,开发利用地下空间完全符合我国提出的建设资源节约型、环境友好型和谐社会的要求,城市发展充分向地下发展延伸,是城市现代化建设的鲜明特征之一。
最近几年,国内外政府高度地关注地下空间的开发。据各方面的报道,从去年以来,国内外召开一系列关于地下空间发展的国际学术大会、高峰论坛,第11届国际地下空间学术大会去年9月份在希腊召开,中国城市地下空间开发高峰论坛去年12月份在上海召开,去年11月份上海市民房办与上海市地下空间联席会议办公室联合组织召开了城市地下空间综合管理学术研讨会,国际专家、学者公认,21世纪是城市地下空间开发利用的世纪,从建筑发展史看,19世纪是一个造桥的世纪,20世纪是一个城市地上建筑发展的世纪,进入21世纪是一个地下空间充分开发利用的世纪,综合世界发达国家和我国城市建设的现状,向地下要空间、要土地、要资源是现代化发展的必然趋势,曾经有个专家提出,地下空间开发是第四次浪潮的主要内容。
国外城市地下空间开发利用起步早,大规模的开发大约经历了150多年的发展历程,相比之下经验要丰富的多。
地铁开创了城市地下铁道建设的先河,美国纽约1865年建设是第一条地铁,法国的巴黎1900年建设了第一条地铁,德国的柏林1902年建设了第一条地铁,西班牙的马德里1919年建设了第一条地铁,日本的东京1927年建设了第一条地铁,目前世界上已经修建地铁投资运营的国家和地区有40多个,城市有一百多个。
国外地下空间的开发开始于第二次世界大战,第二次世界大战战前强建地下风光,牵引了地下空间的开发。第二次世界大战中战略轰炸已经成为战争的主要样式,巨大的平民伤亡和财产损失,使各交战国充分认识加强民房建设,修建地下防护设施的重要的地位和作用,据及,在遭受敌空袭时,民房和地下防护设施的建设相对较好的英国平均每受弹一吨伤亡1人,在过去的战争中,军队的伤亡人数和平民的伤亡人数是20:1,现在战争转过来了,军人的伤亡人数和平民的伤亡人数是1:20,所以在战后欧洲各国在十分重视在民用建筑下面修建地下室,并把它作为法律的要求,我曾经到瑞士去考察过,瑞士了一个中立国家,接近300年没有战争,但是瑞士所有的建筑物都修建了地下防护工程,它的地下空间的开发主要是战时的防护和防灾。
从1863年英国伦敦建成世界上第一条地铁开始,国外地下空间的发展已经历了相当长的一段时间,国外地下空间的开发利用从大型建筑物向地下的自然延伸发展到复杂的地下综合体(地下街)再到地下城(与地下快速轨道交通系统相结合的地下街系统),地下建筑在旧城的改造再开发中发挥了重要作用。同时地下市政设施也从地下供、排水管网发展到地下大型供水系统,地下大型能源供应系统,地下大型排水及污水处理系统,地下生活垃圾的清除、处理和回收系统,以及地下综合管线廊道(共同沟)。
日本:日本这个国家大家都很清楚,国土狭小,城市用地紧张,地下空间的综合利用虽然比北欧这些国家起步晚,但是地下街道、地下车站、地下铁道,地下商场已经居世界领先地位,日本最具特色是地下商业街的建设规模大,抗灾能力强,从80年代以后,日本单个的地下街的规模越来越大,设计指标越来越高,抗灾能力越来越强,同时国家在立法、规划、设计质量方面已经形成了一整套较健全的地下商业街开发利用体系,据统计日本已经在26个城市建设地下商业街146所,日进入地下商业街的人数达到1200万人,占国民总数9/1。
美国:基本上是实行道路交通的地下化,大家可能去过波士顿,波士顿中央大道就是经历了城市由高架道路转入地下到的过程,验证了城市道路及高架道路走进地下化的发展趋势,现在我们国家解决交通拥挤的问题,普遍采用地上高架路,实际上地上高架路投资比地下快速道高一点,只要哪一段高架路发生问题,整个城市就陷入瘫痪,所以中国现在的城市发展在国外在过去修建高架路的做法,现在国外是拆高架路,修建地下交通快速道。所以美国的地铁建设在世界上运营最长,纽约有443公里,车站的属于达504个,每天有510多万人在地铁里面运行,每年将近20亿人次,真正的市中心曼哈顿地区常住人口只有10万,但白天进入该地区是300万,多数是乘坐地铁到目的地。
加拿大:加拿大国土辽阔,比中国还大一点,加拿大突出的做法就是重点建设地下步行系统,庞大的交通,综合的服务设施和优美的环境享有盛名,保证加拿大在严冬时期,各种商业、文化及其他事务交流活动的进行。
瑞典大型的地下排水系统在世界上是领先地位,城市排水系统、污水处理系统都在地下,埋深30-90米,特别是瑞典的南部整个地下排水系统达到80多公里长。 还有斯德哥尔摩,瑞典是一个多山体北欧国家,所以就利用了山体的洞穴。
芬兰重视开发地下空间,基本上实施了市政建设地下化,建设项目多、规模大。
莫斯科地铁,分为三层,纵横交错,埋深达80多米,地铁以其建筑和运营上的高质量而闻名于世。
俄罗斯的经验做法,俄罗斯属于地下空间开发利用的先进国家,特点是地铁系统和城市共同沟系统发达。
法国也是在城市地下空间开发比较早的国家,第一就是对废弃的矿井再开发利用,改变为城市的下水道和防空设施,巴黎市早在18世纪末就开发利用了几个世纪之前的废弃矿井,于1890年成功用于巴黎世博会中国馆和印度馆的设计,取得了非常成功的效果。再一个就是国外大力建设地下车库,第三就是保护历史文化景观,大家可能去过卢浮宫,卢浮宫几个出口像金字塔的玻璃罩,因为整个卢浮宫要改造,地上已经没有设施,就在地下扩建,为了解决采访和出入口的部署,在广场设置了三个大小不同的玻璃天窗,成功对古典建筑进行了现代化改造。
1.3设计的基本内容及拟解决的主要问题
本选题是青海路地下商业街初步设计。在对《工程地质》、《土力学》、《钢筋混凝土结构》、《城市地下空间结构》、《城市地下空间建筑》等有关专业和专业基础课程学习的基础上完成设计任务。
1.3.1具体完成的设计内容有:
1、工程地质评价
(1)场区地质条件见表1.1。
表1.1 场区地质条件 单位:(m)
地层编号
岩土名称
岩性描述
厚度
道路层
面层
基层
垫层
沥青混凝土
水泥稳定土
碎石
0.12
0.25
0.20
第一层
杂填土
杂色,成分混杂,结构松散,主要由建筑垃圾组成
0.4
第二层
粉质粘土
灰色,湿—饱和,颗粒均匀,松散—稍密,分选好,含少量的粘粒,长石石英质组成,层位连续
2
第三层
细砂
黄色,局部灰色,主要由石英,长石等矿物组成,颗粒均匀,颗粒级配不良,颗粒呈亚圆状,粘粒含量约占5%,稍湿—饱和,稍密
6
第四层
中砂
灰色,饱和,含少量砾石,稍密—中密,颗粒较均匀,磨圆中等,多为浑圆状,长石石英质组成,层位连续
--
(2)场区水文地质条件:场地地下水类型为松散岩类孔隙潜水,含水层呈多层分布,故各含水层水力联系密切,即为统一含水层。场地区主要含水层累计厚度约为25m,水量较丰富,含水层综合渗透系数K=25m/d,场区最高水位出现在丰水期,其变幅在2.0-2.5m之间,目前水位埋深为3m。
2、地下商业街规划设计
(1)地下商业街总体规划:青海路地下商业街,全长为304m,宽为24m,总面积为7296m2,其中商铺面积为4864m2,过道面积为2432m2,共设置进出入口8个,防火分区4个,每个防火分区面积约为1824m2。
(2)绘制总平面图
3、地下商业街建筑方案选型
4、地下商业街结构方案选型
5、地下商业街结构设计
(1)荷载汇集;
(2)内力计算;
(3)配筋计算。
6、地下商业街绘图
7、编写设计说明书
8、外文翻译
1.3.2技术要求
1、设计技术指标
设计使用年限为100年。建筑等级Ⅰ级,防火等级Ⅰ级,防护等级6级。
2、设计技术标准
现行地下人防商业街设计技术标准及规范和施工技术规范。
第2章 建筑设计
2.1 概述
地下建筑是城市发展到一定阶段的产物,也是在城市发展过程中所产生的一系列固有矛盾状况下解决城市可持续发展的一条有效途径。多年来的城市地下建筑的经验告诉我们,城市空间容量饱和后向地下开发获取空间资源,可解决由城市繁华所带来的土地资源紧张、交通拥挤、服务设施缺乏等一系列矛盾,同时,地下建筑也承担了城市所赋予的多种功能,是城市的重要组成部分。从广义来讲,它包含的内容比较多,有许多不同的领域、不同功能的地下空间建筑组合在一起,但就目前的实际情况来看,地下建筑主要包括以下几个部分:地下步行道系统、地下商业系统、地下机动车运行及存放系统、地下建筑的内部设备系统以及必要的辅助用房等。
本设计为青海路地下商业街设计,位于北京市中心南北的主要交通干线,纵向长度304m,横向长度24m,总面积约7296m2。在繁华区人口集散场地开发地下空间可有效缓解人流,提高交通车辆运行,缓解交通拥挤,安排人员就业,促进经济发展,特别是在交通密集场所的商业中心或站前广场建设地下商业街是行之有效的办法,因此,选择商业集中区域开发地下商业街工程是完全可行和有效。
本设计主体结构为地下一层,其中商铺使用面积约为4864m2并考虑平战功能转换,战时可作为临时掩蔽部及物资贮存功能,因此设计时应按照人防工程的标准进行设计,防火等级为Ⅰ级,防护6级。
2.2 平面柱网选择
本设计为地下结构,考虑到建筑物总高度以及具体的使用功能等特点,采用框架结构,框架柱网的选择除考虑以上因素外,还充分考虑到地下商场的特殊功能和地下战时作为防护工程的特殊性。
柱网尺寸的选择充分考虑以下因素:
(1)柱子截面的尺寸;
(2)柱网尺寸符合建筑模数要求;
(3)符合放火以及防护功能的要求;
(4)符合建筑使用功能的要求;
(5)满足经济上的合理性;
(6)商业经营的方式。
经综合分析,柱子尺寸为0.6m×0.6m,柱网选择8m×8m。
2.3 建筑方案的选择
本设计所给区域路宽不一致、有拐角,形状比较不规则。但基于路面两侧建筑物及附近街道的位置情况,总平面图的布置均在建筑红线外侧,因此所设计商业街位于青海路直线段,不必考虑拐角情况,设计商业街宽度一致、形状规则,且出入口均不影响地面建筑物。
2.4 建筑平面设计
2.4.1 出入口和疏散通道的设计
根据《人民防空工程设计防火规范》中5.1.9确定疏散人数见公式2.1
(2.1)
式中 :单位防火分区营业厅使用面积;
:面积折算值0.7;
:疏散人数换算系数,见表2.1;
:单位防火分区疏散人数。
表2.1 地下商店营业厅内的疏散人数换算系数 (人/m2)
楼层位置
地下一层
地下二层
换算系数
0.85
0.80
根据公式2.1)计算如下:
1216×0.7×0.85=723.52m2
根据《人民防空工程设计防火规范》中5.1.6确定单位防火分区安全出口总宽度要求:
(1)、室内地面与室外出入口地坪高差不大于10m的防火分区,疏散宽度指标应为每100人不小于0.75m;
(2)、安全出口、疏散楼梯和疏散走道的最小净宽应符合表2.2。
表2.2 安全出口、疏散楼梯和疏散走道的最小净宽 单位:(m)
工程名称
安全出口和疏散楼梯净宽
双面布置房间疏散走道净宽
商场、公共娱乐场所、健身体育场
1.40
1.60
=
综合《人民防空工程设计防火规范》考虑,单位防火分区设置2个进出口,每个进出口3.5m,4个防火分区共设置8个进出口。1、2号出入口与3、4号出入口相距91000mm,3、4号出入口与5、6号出入口相距72000mm,5、6号出入口与7、8号出入相距99000mm。
2.4.2 营业部分的设计
本设计为地下人防商业街,人员的流动性比较大,考虑到人防商业街的特殊使用功能,所以商铺的布置应保证充分利用空间,简捷流畅,便于消费者购物,同时也应满足在发生火灾等紧急情况时便于疏散。其中
(1)防火一分区独立商铺共有27个,轴线D一侧布置15个独立商铺,A侧布置12个独立商铺。每个独立商铺面积为4m×8m=32m2,防火一分区商铺总面积为32m2×27=864m2。
(2)防火二分区独立商铺共有23间,轴线D侧布置独立商铺13间,A侧布置10间,每个独立商铺面积为4m×8m=32m2,防火二分区商铺总面积为32m2×23=736m2。
(3)防火三分区独立商铺共有23间,轴线D侧布置独立商铺13间,A侧布置10间,每个独立商铺面积为4m×8m=32m2,防火三分区商铺总面积为32m2×23=736m2。
(4)防火四分区独立商铺共有17间,轴线D侧布置独立商铺9间,A侧布置6间,每个独立商铺面积为4m×8m=32m2,防火四分区商铺总面积为32m2×17=480m2。
因此设计商铺使用总面积为:864+736+736+544=2816m2
2.4.3 管理用房设计
本设计的管理用房包括办公、财务、,库房、水暖电设备用房等必要设施,其设计应满足使用功能要求。另外,人防商业街的管理用房设计应考虑平战结合转换功能,与防护用房的设计相结合,平时作为管理用房,战时作为防护用房。具体设计分配如下:
(1)办公室:轴线C-D-32-33,面积:8m×8m=64m2。
(2)财务室:轴线C-D-30-31,面积:8m×8m=64m2。
(3)库房:轴线B-C-38-39,面积:8m×8m=64m2。
(4)电气设备用房:A-B-(34-35)中—(35-36)中,面积:8m×8m=64m2。
2.4.4 设备用房设计
进风机房应设置在上风向且应与除尘室、滤毒室同侧布置;排风机房应设置在下风向且应与简易洗消间等排风消毒设施同侧布置;发电机房为避免噪音和振动等不利影响,应单独布置在主体外部,同时应与配电室、蓄电池室相邻。
1、进排风机房:共设置4个进风机房和4个排风机房,每个进排风机房面积为8m×8m=64m2。
2、设备间:共设置4个设备间,轴线A-B-22-23、A-B-12-13、C-D-22-23、C-D-12-13,
每个设备间的面积:8m×8m=64m2。
2.4.5 卫生用房设计
根据《人民防空地下室设计规范》第3.5.2规定:每个防护单元的男女厕所应分别设置。厕所宜设前室。厕所的规定可按下列规定确定:
1、男女比例:二等人员掩蔽所可按1:1,其它防空地下室按具体情况确定;
2、大便器(便桶)设置数量:男每40~50人设一个;女每30~40人设一个:
3、水冲厕所小便器数量与大便器同,若采用小便槽,按每0.5m长相当于一个小便器计。
根据规范大便器(男)数量:
723.52÷50=15(个)
根据规范大便器(女)数量:
723.52÷40=18(个)
因此每个防火分区设置一个单独一个卫生间,卫生间规模如上。
2.4.6 防护用房设计
防护用房包括防护室、除尘室、滤毒室、扩散室、简易洗消间等,有毒区与无毒区应用密闭门隔开,其中除尘室、滤毒室、扩散室等应设置在进风机房上风向。
根据相关规定滤毒室、扩散室设置在进出入通道的外侧,共设置有8组。
2.4.7 水平通道设计
水平通道以走道式为主,中间设置走道,两侧设置营业商店,走道宽度8m,长度304m,设计为长条矩形以便于购物和发生紧急情况时人员的快速疏散。
2.4.8 竖向交通设计
本设计沿地下街设置相对的出入口,可做地面的过街通道使用。
2.5 建筑竖向设计
本设计为地下人防商业街,地下建筑物高度的设计应满足其使用功能与要求,除需满足人体生理、心理要求以外,还应尽可能降低空间高度,以降低工程造价,另外,地下室覆土厚度也应满足防护要求。因此,本工程建筑竖向设计如下:
覆土土层厚度 2000mm
顶板厚度 500mm
地下部分层高 4500m
底板厚度 500mm
2.6 建筑防护设计
根据本设计的特殊平战功能转换功能的需求,本着“平战结合”的方针,应充分考虑战时要求。本工程的防护等级为6级,具有人员防护要求,地下部分作为战时物资储备仓库。因此,本工程在设计时按照《人防工程设计规范》中6级防护的规定设计。此外,地下设有连通口,并设有防护密闭门,与城市其他人防工程相连接。
2.7 建筑消防设计
本设计为地下人防商业街,人员比较密集,流动性也比较大。因此必须严格按照防火规范设计,尽量避免发生火灾,一旦发生火灾,也必须有一套先进合理的灭火设备、措施和进行快速的人员紧急疏散。
地下部分由于其体型封闭,空间比较狭小,散热非常缓慢,救火难度非常大,一旦发生火灾,后果严重,损失巨大,因此应严格按照防火规范进行设计,具体设计如下:
根据地下人防商业街人流大,且平战结合的特点,按照防火规范每层划分4个防火单元,各防火单元之间用防火卷帘门隔离,内部设有自动报警和自动喷淋装置。
2.8 建筑防水及排水设计
由于本工程建筑埋深在地下水位线以下,因此结构只需进行防潮设计。但是由于地表水的影响,地下外墙还应做防水处理。侧墙及底板的防潮采用防水混凝土并刷防水涂料进行防水、防潮。
除了做好防水、防潮以外,排水也是很主要的一个方面,根据本工程的实际情况,应采取以下排水措施:
(1)做好地面的排水,防止积水;
(2)地下主体结构侧墙防潮施工完毕后应立即进行回填;
(3)将水排入暗沟,集中到污水池后将水排入城市排水系统。
2.9 建筑装饰设计
本设计吊顶为轻钢龙骨吊顶,板顶、侧墙刷白色涂料,地面采用水磨石地面,卫生间为瓷砖贴面,其他部位装饰材料均为A级装饰材料。
2.10 特殊用房组成
进风机房 4个
排风机房 4个
电设气房 1个
管理用房 8个
卫生间 3个
设备间 4个
扩散室 8个
密闭通道 8个
风井 8个
滤毒室 8个
2.11 本章小结
本设计考虑所给的建筑用地的场地形状,按照总图布置紧凑、建筑设计功能合理、规划完整、结构坚固﹑经济的设计基本要求,对青海路地下商业地下用房进行了细致的规划,把整个商业街分为了四个防火分区,根据每个防火分区的人流量对进出入口、商业区、防火通道、设备用房、防护用房、管理用房、以及卫生间等进行了合理的分配,符合相关规范要求和使用要求。
第3章 结构设计
3.1 结构方案选型
结构体系受到建筑物的高度、抗震、使用功能等多方面因素的影响,结构方案的选择关系到结构的坚固性和是否符合使用要求,因此选型是一项十分重要的工作。本设计为地下人防商业街,还要考虑平战结合的转换功能,因此,在本次设计中,地下部分的设计是整个设计的重点和难点。
考虑到本工程的特殊性,经分析认为,采用框架结构能满足结构的要求,因为框架结构能使建筑物平面布置灵活,易于满足大空间的要求,立面处理也比较容易变化,并可根据建筑功能及地区特点加以处理。以上特点均符合本工程的实际要求,故决定本工程采用框架结构进行设计和计算。
3.2荷载计算
3.2.1核爆荷动载
核爆炸冲击波参数
在结构计算中,核武器爆炸地面空气冲击波超压波形,可取在最大压力处按切线或按等冲量简化的无升压时间的三角形(图4.1)。防空地下室结构设计采用的地面空气冲击波最大超压(简称地面超压)△Pm,应按国家现行有关规定取值。
图4.1 按等冲量简化的无升压时间
图中: ΔP(t):冲击波压力变化曲线(MPa);
ΔP+: 冲击波峰值压力( MPa );
t1 : 按切线简化等效作用时间(s);
t2 : 按等冲量简化等效正压作用时间(s);
ΔP- :冲击波最大负压( MPa );
t+ : 压缩区冲击波正压作用时间(s);
t- :稀疏区冲击波负压作用时间(s)。
3.2.2顶板计算
顶板计算中不考虑上部建筑影响的防控地下室:
(3.1)
(3.2)
Pc1:防控地下室结构顶板的核武器爆炸动荷载最大压力(kn/m2);
K:顶板核武器爆炸动荷载综合反射系数。h≥hm时非饱和土的综合反射系数k值见表3.1;
Ph:核武器爆炸途中压缩波的最大压力值(KN/m2);
h :顶板的覆土厚度为2m;
v0:土的起始压缩波速(m/s)见表3.2。
表3.1 非饱和土综合反射系数k 单位:(m)
防核武器
抗力级别
覆土厚度
1
2
3
4
6B 6 5
1.45
1.40
1.35
1.30
表3.2 土的起始波速
土的类别
起始压力波速(m/s)
波速比
应变恢复比
粉土
200-300
2.0-2.5
0.2
取值
300
2.0
0.2
(3.3)
(3.4)
(3.5)
:核武器爆炸土中压缩波的最大压力();
:土中压缩波升压时间(s);
h:土的计算深度;
:土的起始压力波速(m/s);
:波速比;
:土的峰值压力波速;
:土的应变回复比;
:地面空气冲击波冲凉简化的等效时间(s)见表3.3;
:空气冲击波超压计算值 (),=0.05mpa;
:土中结构顶板的不利覆土厚度。可按下表3.4确定。
表3.3 地面空气冲击波冲凉简化的等效时间(s)
防核武器
抗力级别
按切线简化的等效作用时间
按等冲量简化的等效作用时间
6级
0.90
1.04
注:在结构计算中,核武器爆炸土中压缩波波形简化
为有升压时间的平台形时用代替。
l0=8m hm取2.74m h≤hm查《人民防空工程设计规范》(GB 50225-95),得线性内插k=1.18
根据公式(3.3)计算得:
根据公式3.1计算得:
3.2.3侧墙计算
(3.6)
Pc2:土中结构外墙
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