下载文档原格式
高层办公建筑电气设计——某机关办公大楼设计实践广州市越秀建筑设计院林桂庆随着办公建筑的用电设备种类越来越多，如电力、照明、电梯、空调、消防、通信、计算机等，而且不断向智能化设备方面发展，耗电量明显增加，对供配电方面提出了许多新的要求，把供配电的可靠性、安全性、灵活性摆到了更为重要的位置。
下面结合实例对高层办公楼的电气设计进行系统阐述。
１工程概况及设计要求某机关办公大楼，总面积２１０００ｍ２，高６０ｍ，地面１５层，地下１层，属一类高层建筑。
按甲方提出的要求，需做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求，还要简捷实用、便于操作、管理和维护，减少综合投资。
２负荷计算和估算广州市越秀建筑设计院主要进行本工程的一次设计，二次装修部分由专业装饰设计公司完成。
这就要求一次设计时预留供电电源，既要符合实际情况，又要留有发展变化的余地。
本大楼内部功能分为：一般办公室、区领导办公室、大会议室、展厅、大堂、多功能厅（礼堂）、信息中心（计算机中心）、通讯中心（电话总机）、制水中心、空调机房、水泵房等。
在一般办公区按５０～６０Ｗ／ｍ２考虑，在特殊办公区按５０～８０Ｗ／ｍ２考虑。
对于上述特殊装修场所，设计估算参数如下表所示。
电力负荷一般由各专业提供技术要求及负荷大小。
总电力负荷需用系数Ｋｓ为０．７５，功率因数０．８，总照明负荷需用系数Ｋｓ为０．８５，功率因数０．８。
２．１三相负荷计算方法：将三相用电设备的设备容量乘以一个需用系数Ｋｘ，得有功计算负荷，即：Ｐｊｓ＝Ｋｘ•Ｐｓ（ｋＷ）无功计算负荷Ｑｊｓ确定：Ｑｊｓ＝Ｐｉｓ•ｔｇΦ（ｋＶａｒ）最后，确定视在计算负荷Ｓｊｓ：Ｓｊｓ＝Ｐｊｓ２＋Ｑｊｓ２（ｋＶＡ）或Ｓｊｓ＝Ｐｊｓ／ｃｏｓΦ（ｋＶＡ）计算电流为：Ｉｊｓ＝Ｐｊｓ／３ＵｅｃｏｓΦ．（Ｕｅ三相设备的额定电压ｋＶ）２．２单相负荷确定：尽量将各单相负荷逐相均匀分配，以减少不平衡。
计算时，当回路中的单相负荷的总容量小于该回路三相对称负荷的总容量的１５％时，全部负荷按三相对称负荷计算，当超过１５％时，应将单相负荷换算为等效三相负荷，再同三相负荷相加，功率及电流计算公式同上。
泉州某超高层建筑结构抗震设计分析摘要：本工程是集高级办公、高端公寓及高端商业为一体的综合大楼，结构体系为大底盘错层框架-剪力墙结构，高度130米超A级。
本文将对结构进行抗震性能设计和计算分析，并采取一系列抗震加强措施，使结构能满足规定的抗震性能目标要求。
关键词：超限结构；抗震性能设计；抗震加强措施一、工程概况本项目位于泉州市，东临丰海路，西临泉泰路，用地南侧、北侧均为东海片区滨海总部区其他开发地块，总用地面积为9千平方米。
本工程是集高级办公、高端公寓及高端商业为一体的综合大楼。
一至四层为商场，一区为31层的办公，二区为23层的高档公寓，总建筑面积约9万多平方米，建筑高度为130m。
地下室设计为停车库以及设备用房，地下三层局部设计为人防地下室，平时为停车库以及设备用房，战时为人员掩蔽所等功能。
二、结构设计1、主要设计条件设计使用年限为50年；结构安全等级为二级；抗震丙类设防；设防烈度7度半（0.15g）；设计分组：第三组；场地类别Ⅲ类；特征周期0.65s。
基本风压W0=0.70kN /m2 (50年一遇) ，承载力计算时按基本风压的1.1倍采用。
场地地面粗糙度A类，体型系数双向按1.4。
2、主体结构设计塔楼三维立面计算模型见右图。
塔楼采用大底盘错层框架-剪力墙结构体系，部分剪力墙在建筑首层或六层楼面进行局部转换，核心筒全部落地。
楼盖采用现浇钢筋混凝土梁板体系。
塔楼基础采用灌注桩基础，持力层为中风化花岗岩。
竖向构件砼等级从C60~C35逐渐变化。
3、超限分析根据住房和城乡建设部《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》（建质[2015] 67号），以上情况总结如下：1.建筑高度超限检查：建筑高度H=130m>80m，属于B级高度。
2.建筑结构一般规则性超限检查：（1）扭转不规则：位移比最大值1.29>1.20 （2）楼板不连续：错层结构（3）扭转不规则：局部转换，转换比例3.9%<10%3.建筑结构严重规则性超限检查：无4、计算分析本工程嵌固端设置在地下室顶板，结构设计计算分析采用了多模型、多工况、多程序（YJK、SATWE、ETABS）的方式，按最不利工况控制。
晋江某5A级写字楼结构设计魏志民【摘要】某5A级写字楼塔楼25层,建筑总高度99.3m,对其结构设计的一些关键性问题做了简要论述.针对自身的特点采取了相应的基础设计和抗震构造措施,确保了该结构的延性,可供同类设计参考.【期刊名称】《福建建筑》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】3页(P43-45)【关键词】框架-核心筒结构;基础设计;抗震构造措施【作者】魏志民【作者单位】中国中轻国际工程有限公司厦门分公司福建厦门 361000【正文语种】中文【中图分类】TU9731 工程概况晋江某商业广场毗邻晋江城市主干道世纪大道，其中两栋5A级写字楼的建筑面积10.4万平方米。
写字楼每个塔楼均为地上25层，地下3层地下室(其中地下一层为半开放式地下室);总高度为99.3m(地上)+16.2m(地下室)。
设计使用年限为50年，建筑安全等级为二级。
地下室剖面示意图1∶250根据《建筑抗震设计规范》，福建省晋江市结构抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅱ类，场地特征周期值为0.35s。
50年一遇的基本风压为0.75kN/m2，设计采用100年重现期的风压，取ω0=0.85kN/m2，地面粗糙度类别为B类。
本工程框架抗震等级二级，剪力墙抗震等级二级。
2 基础设计根据地质勘查报告，拟建场地上部地层主要以第四系冲洪积及坡残积地层为主，下伏基岩主要燕山早期形成的花岗岩。
勘察期间，场地局部地段分布有新近堆填的条石、块石，架空现象明显。
现将场地内分布的岩土层自上而下描述如下:杂填土;素填土(Q4ml);粉质粘土;有机质土;中粗砂;中砂;粉质粘土;残积砂质粘性土;全风化花岗岩;砂土状强风化花岗岩;碎块状强风化花岗岩;中风化花岗岩。
基础底面均落在砂土状强风化花岗岩及以下土层，但因场地岩面起伏较大(表1)，持力层部分岩层缺失，基础选型存在一定的难度。
场地地下水及场地土对混凝土结构具弱腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性，因此基础选型还需要考虑做防腐处理。
某办公楼电气系统设计作者: 日期:毕业设计论文广西南南铝业加工有限公司综合办公楼电气系统施工图设计学生姓名：_____________________ 杭杰 ______________ 班级学号：建筑电气121 206121012院、系、部 : ______________________ 电力工程学院专业：__________ 建筑电气与智能化 _________指导教师：__________________ 黄瑛副教授____________年06月2016Un dergraduate Desig n (Thesis)The electrical system worki ng draw ing designfor Guan gxi Nannan alum inum compa nyoffice build ingBYHang JieSupervised byAssociate Professor HUANG YingSchool of Electric Power EngineeringNanjing Institute of TechnologyJune 2016■摘要本次设计的课题是广西南南铝业加工有限公司综合办公楼电气系统施工图设计。
依据国内外建筑电气系统的发展现状，本着“安全性、可靠性、经济性以及易维护性”的原则，完成本次设计。
本次设计以我国规范规程等技术标准为依据，根据该课题所提供的相关图纸为原始资料。
这次设计的主要内容包括四个方面，首先是供配电系统的设计，涵盖办公楼负荷的计算，短路电流计算，办公楼供电方案和电气主接线方案的确定，变配电所电气主接线图的绘制，变配电所主要电气设备型号和参数的确定，无功补偿设计；其次是照明系统的设计，涵盖照度计算，普通灯具的布置，应急照明灯具的布置，应急指示灯的布置；还有建筑物防雷接地系统的设计，涵盖防雷电等级的确定和防雷措施，以及建筑物总等电位联结的设计；最后就是办公楼电气系统施工图纸的绘制。
2015年第01期总第199期福建建筑Fujian Architecture ＆ConstructionNo01·2015Vol ·199石狮某办公楼结构设计陈福灯（北京市工业设计研究院福建厦门361009）摘要：该办公楼采用钢筋混凝土框架－核心筒结构体系，楼盖采用钢筋混凝土单向双次梁布置体系。
通过采用不同混凝土等级，调整外框梁柱断面及核心筒墙布置，妥善解决了因设置设备层造成的刚度突变问题以及连梁超筋问题，使结构抗侧刚度沿竖向变化较均匀，塔楼核心筒采用筏板基础，外框架及裙房部分采用独立基础加防水板，同时对一些重要结构构件的抗震等级提高，最终较好地实现结构的经济合理性。
关键词：经济合理性；框架－核心筒结构中图分类号：TU973+．17文献标识码：A文章编号：1004－6135（2015）01－0039－03Structure design of an office building in Shishi CityCHEN Fudeng（Beijing Industrial Design ＆Ｒesearch Institute ，Xiamen 361009）Abstract ：Ｒeinforced concrete frame －core wall structure is adopted to the main tower ，floor structural system consists of two －way reinforced concrete beam system by means of Core wall and frame columns are respectively with different concrete grade and the proper arrangement of the core wall and the reasonable section of column and beam to properly resolve the problem for stiffness mutation and over reinforced coupling beam problems caused by setting device storey ，the lateral stiffness varies evenly along tower height.The tower core barrel of the raft foundation ，the other is an independent foundation plus waterproof board ，at the same time ，seismic rating of some important structure member increases ，the economical objective of the structure have been well realized.Keywords ：The economical objective of the structure ；Frame －core wall structure E-mail ：9826010@qq．com作者简介：陈福灯（1981．10－），男，工程师。
收稿日期：2014－11－101工程概述石狮市2011－30－01号A 地块由一栋24层五星级酒店，一栋19层办公楼及5层的裙房组成，裙房与塔楼分缝脱开，地下为2层停车库，地下二层为人防地下室，总建筑面积143804m 2，地下33860m 2，地上109944m 2。
本文仅针对办公楼做简要的设计分析。
办公楼结构高度99.79m ，地上19层，首层层高5.6m ，标准层层高4.1m 及6.0m ，设备层2.19m ，建筑面积23114m 2，（图1）为标准层梁布置图，（图2）为办公楼典型剖面。
采用钢筋混凝土框架－核心筒结构体系，塔楼平面尺寸40m ˑ38.4m ，高宽比H /B =2.6，外框柱距10m 。
核心筒平面尺寸14.1m ˑ13.2m ，核心筒高宽比H /b =7.6。
外框柱距核心筒约12.6m 13.4m ，距离较大，因而设置了内框柱，主梁高850，次梁高700；核心筒剪力墙厚450 300mm ，砼等级C55 C35，外框柱断面1050ˑ1050 600ˑ600，内框柱1150ˑ1150 600ˑ600。
图1标准层梁布置图结构抗震设防烈度为7度，基本地震加速度为0.15g ，特征周期0.4s ，设计地震分组为第二组，场地类别为Ⅱ类，抗震设防类别为丙类，50年基本风压：0.80kN /m 2，地面粗糙度类图2办公楼典型剖面别B类，体型系数1.4，属A级高度高层建筑。
抗震等级：塔楼及地下一层为二级，地下二层为三级。
2结构超限情况本工程建筑总高度为99.790m，并没有超过《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3－2010［2］（简称高规）中7度设防框架－核心筒结构A级高度130m的最大适用高度，故本工程并未超高。
经调整后的扭转第一周期T t与平动第一自振周期T1之比小于0.85，但塔楼在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，楼层竖向构件最大的水平位移大于该楼层水平位移平均值的1.2倍，故本工程属于平面不规则，本工程虽然设置了设备层，但是经调整，相邻楼层的侧向刚度比、层间受剪承载力之比均满足《高规》［2］和《建筑抗震设计规范》（GB50011－2010）［1］（简称抗规）的要求，无明显的薄弱层和软弱层，也没有竖向抗侧力构件的中断，仅在结构二层处局部开大洞，形成平面不规则，本工程可不进行超限高层建筑工程专项审查。
但考虑到本地块中的酒店结构较为复杂，且该办公楼设置设备层，上部楼层层高较高，需要对结构进行更精细的分析与设计，并通过甲方组织了专家论证会进行专项审查。
3结构主要特点及设计中遇到的问题（1）结构初算阶段，内框柱与核心筒间采用厚板及有梁楼盖方案进行试算，结构的第二周期为扭转周期；结果表明核心筒周圈连梁刚度不宜太小。
（2）由于设备层的层高较低，造成上下层刚度突变，形成薄弱层，上下楼层受剪承载力之比不满足规范要求；通过加大设备层下层框架柱截面及墙厚并调整连梁高度，减小设备层框架柱截面尺寸及墙厚，同时充分利用《高规》［2］第6.7.2条注4要求，柱全高采用井字复合箍，箍筋间距100mm，直径为12，轴压比限值放宽至0.95，最大限度减小柱截面尺寸，最终避免形成薄弱层。
（3）楼盖结构采用了单向双次梁、井字梁以及密肋楼盖方案进行比较，并对其经济性进行比较，详见楼盖布置分析。
（4）核心筒周圈连梁超筋较多，通过以下措施解决，根据《抗规》［1］第6.7.4条连梁跨高比≤2的连梁，当梁宽截面宽度≥400mm时，采用交叉暗柱配筋，并设置普通箍筋；200mm≤梁宽b＜400mm时，设置斜向交叉构造钢筋，并设置普通箍筋；对于个别超短连梁采用开水平缝处理，以降低连梁的高度，使大多数连梁的剪压比满足规范的要求。
（5）根据建筑功能使用要求，部分剪力墙特别是结构二层处因开大洞而形成越层墙，对其采用理正结构软件并结合《高规》［2］附录D进行稳定补充计算。
（6）塔楼核心筒采用筏板基础，外框架及裙房部分采用独立基础+防水板，并在主、裙楼间设置沉降后浇带，基础持力层为中风化花岗岩，地下室采用无梁底板（板厚500mm），地下室底板下设置永久抗浮锚杆，采用精轧螺纹钢自锁锚杆，锚杆锚入中风化花岗岩层1m，满堂设置，间距2mˑ2m。
4结构计算结果表1（Table1）Unit area Severe（kN/m2）The total mass of thestructure（t）T（s）140154034.242T1=2.40；T2=2.31；T3=2.06 Displacement angleThe ratio of stiffnessto weightAt the bottom of thetotal shear（kN）1/879（X）；1/837（Y）6.11（X）；5.59（Y）13685.68（X）13482.11（Y）（表1）为结构的主要计算结果，结构整体计算是由地震作用下结构层间位移角所控制，为确保结构经济合理，地震作用下的层间位移角宜尽量接近规范限值1/800，同时也应满足强度计算的要求，各项指标均能满足规范的要求。
5钢筋混凝土核心筒核心筒总体尺寸由竖向交通及机电管线的需要确定，混凝土强度等级C55 C35，墙厚根据轴压比及结构刚度计算确定。
由于结构整体刚度主要由核心筒提供，故筒体外墙应保证一定厚度以提供刚度，混凝土等级应视地方实际情况及工程需要确定，不宜太高，否则易造成施工期间的混凝土早期开裂。
筒体内部剪力墙应结合建筑设置，应尽量减薄筒体内部的剪力墙厚度，以减小核心筒的内部尺寸，应配合建筑师，尽量较少对筒体外墙的开洞，仅调整核心筒周圈剪力墙厚度，保持内部剪力墙基本不收进，实现核心筒具有较大的有效使用面积。
核心筒部分结合建筑设置了部分剪力墙，形成了较强的联肢墙结构体系，具有多重抗震防线，且核心筒具有较大的抗震受剪承载力。
6外框架外框架应有一定的刚度，以保证其在风荷载及地震作用下能承担部分的风或地震剪力，同时具有合理刚度的外框架可减小核心筒剪力墙的受力，从而避免或减少剪力墙核心筒连梁的超筋。
框架柱断面主要根据轴压比、刚度比及受剪承载力指标确定，考虑到本项目房屋高度不是太高，并没有通过设置型钢柱以减小柱截面；框架梁主要由结构总体刚度计算的需要确定，通过合理的梁截面尺寸，使结构的层间位移角满足规范的要求，同时也满足正常使用状态下的挠度及裂缝要求。
7二道防线和框架承担的楼层剪力调整楼层外框在地震作用下承担剪力相对本层总剪力的比例约为31% 40%，满足《高规》［2］的要求，剪力墙部分是主要的抗侧力构件，承担了大部分的剪力，框架部分分配的楼层地震剪力标准值的最大值大于结构底部楼层剪力的10%，但大部分楼层框架承担的楼层剪力小于0.2Q0和1.5Vf的较小值（其中Q0为结构底层总剪力，V f为各层框架承担的地震总剪力中的最大值）。
为此进行框架内力调整，以保证作为第二道防线的框架具有一定的抗侧能力。
但是结构二层因大开洞形成的越层柱按0.25Q0进行剪力调整。
8楼盖布置楼盖梁由外框和内筒的主梁及单向双次梁组成，经几种方案的比较，单向双次梁布置经济性最优；楼盖结构采用单向双次梁体系，传力合理、施工方便、材料节约，单向布置时材料利用效率高于双向布置，主要原因在于，如果板跨相同，单向布置次梁数量少于双向布置，同时将分散的传力途径集中为主要传力途径有利于提高受弯构件的材料利用率。
