核心筒结构设计要点
建筑框架-核心筒结构设计要点及其应用分析
建筑框架－核心筒结构设计要点及其应用分析核心筒结构是高层建筑在建筑物内部所设的垂直主体结构。
它主要承受建筑物的重力荷载和抗侧倾力，同时也起到分隔、隔声、安装电力和通讯设备等功能。
在建筑框架设计中，核心筒结构扮演着至关重要的角色。
下面将介绍核心筒结构设计的要点及其应用分析。
核心筒结构的设计要点包括以下几个方面：1.结构形式的选择：核心筒结构可以采用不同的形式，如混凝土核心筒、钢结构核心筒等。
在选择结构形式时，需要考虑建筑物的用途、高度、地震等级和设计要求，以及建筑成本等因素。
2.截面形状的选择：核心筒结构的截面形状应该具有足够的刚度和稳定性，以承受建筑物的重力和侧倾力。
常用的核心筒结构截面形状有矩形、圆形、多边形等，选择合适的截面形状可以提高结构的性能。
3.结构轴线的确定：核心筒结构的轴线应该根据建筑物的布置和功能要求进行合理的确定。
轴线的位置和走向直接影响到建筑物的空间布局和使用效果。
4.连接方式的设计：核心筒结构与其他建筑结构之间的连接方式应该具有足够的刚度和稳定性，以确保结构的整体性能。
常见的连接方式有焊接、螺栓连接等。
5.抗震性能的设计：核心筒结构的设计应该具有良好的抗震性能，以确保建筑物在地震作用下的安全性能。
这包括选择合适的地震设计参数、采用抗震设计措施，如加强筋的设置、剪力墙的布置等。
核心筒结构在建筑框架中的应用有以下几个方面：1.提供良好的垂直通道：核心筒结构可以作为建筑物的垂直通道，如电梯、楼梯等的布置。
合理的核心筒结构设计可以提高建筑物的通行效率和舒适性。
2.分隔功能：核心筒结构可以将建筑物分隔成不同的功能区域，如办公区、商业区、住宅区等。
这样可以更好地满足不同使用者的需求。
3.提供安全和防火功能：核心筒结构具有良好的抗火性能，可以提供建筑物的安全和防火功能。
在设计中，需要考虑到核心筒结构与建筑物其他部分的密闭性和防火构造的设置。
4.减小建筑物的侧倾位移：核心筒结构可以通过提供足够的刚度和稳定性，减小建筑物在风力和地震作用下的侧倾位移。
【结构设计】超高层框架—核心筒结构的优化要点
超高层框架—核心筒结构的优化要点框架—核心筒结构是由核心筒与外围框架组成的一种结构形式.框架-核心筒结构因其良好的受力性能和内部空间的灵活性成为目前国际超高层建筑中采用的主流结构形式,在超高层建筑中有着广泛的应用.超高层结构的经济性控制往往都是一个难题,博牛最近完成了几个超高层项目的优化咨询,结构整体的含钢量及含砼量均远低于当地一般水平,得到了甲方的高度认可.现总结其优化要点如下：1、减少核心筒内部小墙肢的数量核心筒内部小墙肢对结构整体刚度和受力贡献不大,在保证结构成立的前提下,可充分利用梁的承载能力,最大程度的减少内部小墙肢的数量.2、控制墙厚控制核心筒墙体厚度.在满足结构整体刚度以及墙体稳定性要求前提下尽量减薄墙体厚度.例如：7度区,150m~200m的超高层建筑,筒体外墙厚度350~600mm为宜,应根据轴压比由下而上收进.内筒墙体基本可取200mm.3、加强区以下可设置构造边缘构件底部加强区以下的约束边缘构件可调整.根据高规7.2.14条,底部加强区以下（即负一层和负二层）均可做构造边缘构件,为保证嵌固端边缘构件纵筋延续,负一层边缘构件的纵筋同第一层,但箍筋可以按构造边缘构件控制.负二层及以下层可全部设置构造边缘构件,而且抗震等级可按规范要求降低.4、核心筒角部约束边缘构件的优化根据高规9.2.2条,底部加强区以上的核心筒角部也应设置约束边缘构件,但应注意根据轴压比调整箍筋配置,以及非阴影区长度.5、控制框架柱截面在满足结构整体刚度要求的前提下,控制柱截面,混凝土强度等级可适当取高.框筒结构中的绝大部分框架柱都是构造配筋,减小柱截面也就减小了柱配筋.6、框架柱的体积配箍率框筒结构中,下部框架柱由于截面较大,剪跨比往往都小于2,属于短柱,其体积配箍率不小于1.2%,随着楼层往上柱截面的减小,在某一层以上,框架柱的剪跨比将大于2,此时应根据轴压比计算结果来确定柱的体积配箍率,精细化柱箍筋配置.7、尽量不要设置内柱如必须设置,则内柱与核心筒距离不宜太小,否则内柱与内筒间的框架梁剪力会非常大,受力不合理.8、次梁的布置形式次梁的布置应沿内筒向四周发射布置单向梁,如下图所示.这种方式传力途径清晰效率高,有利于控制主梁高度,确保结构净高.9、平面外的梁按次梁设计一端与核心筒平面外连接,另一端与外围主梁连接的梁,应按次梁设计.目前PKPM还无法自动修改,须手动调整抗震等级.最新版本的YJK已可以在参数设置中自动实现此功能.10、控制角部楼板加强范围根据高规9.1.4条,角部加强区域满足规范要求即可,不需要人为放大,也不需要以板块为单位,即可以在一块板内标注加强区域范围.。
高层建筑核心筒设计经验
引言：正文：1.确定核心筒的结构类型1.1钢筋混凝土核心筒1.1.1墙板的布置与厚度1.1.2基础的设计原则1.1.3结构连接方式1.1.4节约成本的措施1.2钢结构核心筒1.2.1钢结构优势与劣势1.2.2钢柱和梁的设计1.2.3钢结构连接方式1.2.4耐震设计考虑因素2.核心筒的抗震设计2.1考虑地震荷载2.1.1地震动力学参数的确定2.1.2地震荷载分析方法2.1.3按层计算方法2.2非线性分析方法2.2.1塑性铰设计2.2.2拟静力弹塑性分析方法2.2.3起伏效应的控制2.2.4地基的考虑因素3.核心筒的基础设计3.1基础类型3.1.1承台基础3.1.2桩基础3.1.3混凝土连续墩基础3.2基础设计原则3.2.1设计荷载的确定3.2.2基础的选型3.2.3基础的稳定性分析3.2.4基础的施工要求4.高层建筑核心筒的消防设计4.1防火隔离和疏散4.1.1防火分区和防火门设计4.1.2疏散楼梯的设计4.1.3疏散通道的设计4.2灭火系统的设计4.2.1自动喷水灭火系统4.2.2喷雾灭火系统4.2.3气体灭火系统4.2.4高层建筑消防用水系统设计5.核心筒的节能设计5.1保温隔热设计5.1.1外墙的保温隔热设计5.1.2窗户的保温隔热设计5.1.3屋顶的保温隔热设计5.1.4地板的保温隔热设计5.2通风系统设计5.2.1空调系统设计5.2.2通风换气系统设计5.2.3自然通风系统设计5.2.4能量回收系统的设计总结：高层建筑核心筒设计是一个复杂而关键的工作，需要全面考虑结构类型、抗震设计、基础设计、消防设计和节能设计等方面的因素。
在本文中，我们从这五个大点出发，详细探讨了核心筒设计的各个方面。
希望本文能够对读者在高层建筑核心筒设计中提供有价值的指导和经验。
第7章-筒体结构设计
1
1
1.72
荷载相 柱子最不
同时
利轴力
0.67
0.96
1
1.54
1.47
当基本
位移
0.48
0.83
1
1.63
2.46
风压相 同时
柱子最不 利轴力
0.35
0.83
1
2.53
2.69
平面面积相同，筒壁混凝土消耗量也相同，以正方形为标准
矩形平面的筒体结构平面尺寸应尽量接近于正 方形；
尽量使平面长宽比接近于1.0，不宜大于1.5.当 长宽比接近于2时，剪力滞后非常显著，翼缘框 架的中间部分柱子已不能充分发挥作用，框筒的 工作状态已和框剪结构相似，空间整体作用已经 很微弱了。
第二节 筒中筒结构的布置
• 平面形状 • 高宽比 • 框筒的开孔大小 • 洞口的形状 • 柱距 • 柱的截面 • 裙梁的截面
一、平面形状
筒中筒结构的平面形状以圆形和正多边形最为有利
规则平面形状框筒工作性能
形状
圆形 正六边形 正方形 正三角形 1：2矩形
当水平
位移
0.9
0.96
1
1
1.72
荷载相 柱子最不
深圳国际贸易中心大厦，50层，158m，钢筋混凝土筒体， 外筒由钢骨混凝土和钢柱组成
大高度的建筑物即成束筒结构（组合筒或模数筒）。 在建筑平面内设置多个多个钢筋混凝土剪力墙筒体，适应于复
杂平面的布置要求，即为多筒结构，例如有三重筒体甚至四重筒 体。
第二节 筒体结构的受力性能
图1(b)框筒轴力分布
+
图1(a)实腹筒
剪力滞后
实腹筒体——箱形梁 对于宽度较大的箱形梁，正应力两边大、中间小的不均匀现象— —剪力滞后 。 剪力滞后与梁宽、荷载、弹性模量及侧板和翼缘的相对刚度等因
高层核心筒结构设计要点探讨
（ ｃ ） 框架一 核 心 筒结构
将 引起 较严 重 的社 会后 果 。 在地 震 区 ， 实 腹 的核 心筒 结 构受 力 性能 并 不理 想 。 实 腹 的核 心筒 结 构 易 于 出现 脆性 的破 坏 形 态 ， 且在 地 震 作用 下 ， 作 为 悬 臂 结 构 的实 腹 的核 心筒 为静定 结 构 ， 没 有多 余 约束 ， 缺乏 第 二道 防 线 。 当核心 筒 底 部 在水 平 力作 用 下形 成 塑性 铰 时 ， 整个 结 构 即成 为机 构 而 出现倒 塌 。 所以， 对 地 震 区混 凝土 核 心筒 的抗 震 性能 开 展研 究具 有 重要 的理论 和 现实 意 义 。
心距 不 应小 于墙 厚 的 １ ／ １ ０ 。
核心筒可 以作为独立的高层承重结构 ， 同时承受竖 向荷载和侧向力 的作 用。 核心筒按不同结构形式 ， 可以分为单核心简结构 、 框架一 核心筒结构、 框筒 结构等， 具体见图１ 。当单个核心筒独立工作时， 建筑物四周的柱子一般不落 地， 仅核心筒将上部荷载传至基础。 因此， 核心筒结构占地面积小 ， 节约用地 ， 可以在地面留出较大的空间以满足绿化、 交通 、 保护已建建筑等要求。同时 ， 建筑物四周的柱子因仅承受若干层的楼面竖 向荷载 ， 其截面尺寸较小 ， 便于 建筑 上 采光 ， 可为 建 筑设 计提 供 了合 理方 案 选择 。
３ ． ３其 他要 求
消 防 电梯 的数量 设 置 ： １ ５ ０ ０ 平 方米 以下 ，设 置 １ 个； １ ５ ０ ０ — ２ ０ ０ ０ 平 方米 ， 设 置两个 。消 防电梯 下 要有 消 防水 池 。除货 梯 和消 防梯 有 功 能和 消 防等 方 面的
（ ａ ） 典型 单 筒结 构 （ ｂ ） 框 筒 结构
核心筒结构体系要点
核心筒结构体系要点核心筒是在建筑的中央部分，由电梯井道、楼梯、通风井、电缆井、公共卫生间、部分设备间围护形成中央核心筒，与外围框架形成一个外框内筒结构，以钢筋混凝土浇筑。
核心筒概况核心筒有钢筋混凝土密柱组成的束筒空腹式和钢筋混凝土剪力墙式的实腹式核心筒。
钢筋混凝土核心筒—钢框架结构中，混凝土芯筒主要用于抵抗水平侧力。
由于材料特点造成两种构件截面差异较大，钢筋混凝土核心筒的抗侧向刚度远大于钢框架，随着楼层增加，核心筒承担作用于建筑物上的水平荷载比重越大。
钢框架部分主要是承担竖向荷载及少部分水平荷载，随着楼层增加，钢框架承担作用于建筑物上的水平荷载比重越小，由于钢材强度高，可有效减少柱体截面，增加建筑使用面积。
过于增强核心筒刚度而形成弱钢框架结构体系，会造成在强震作用下，混凝土墙体开裂，结构整体抗侧向刚度迅速下降，而钢框架结构部分承担水平荷载的比重迅速增加，超越钢框架承载能力，脱离结构设计预想，其破坏是很严重的，甚至可能造成倒塌。
布置形式（1）框架布置形式多样，可以是方形、长方形、圆形或其他形状；结构布置尽可能规则，平面刚度布置宜均匀、对称，以减小扭转影响。
质量分布均匀，内筒尽可能居中。
（2）在钢筋混凝土框架－核心筒结构中，外框架构件截面不宜过小，框架承担的剪力和弯矩需要按规范和规程的要求调整增大。
在混合结构中，如果采用钢骨混凝土、钢管混凝土柱，则较容易达到双重抗侧力体系的要求；如果采用外钢框架，其总高度不宜太大。
（3）在纵横墙相交的地方设置钢骨，在楼板标高设置钢骨暗梁，可形成小钢框架以提高核心筒的承载力和抗震性能。
（4）核心筒与外柱之间若距离很大，需另设内柱或采用预应力混凝土楼盖。
否则导致楼层梁太大，不利于减小层高。
（5）一般要布置楼板大梁。
在楼盖布置中，需要注意使竖向荷载集中传递到大柱子上去，避免柱出现拉力（水平荷载作用下柱拉力大于重力荷载下压力）。
核心筒结构布置要点（1）框架-核心筒结构：由核心筒与外围稀柱框架组成的高层建筑结构。
浅谈框架核心筒结构设计要点
浅谈框架核心筒结构设计要点摘要：随着城市化和经济的高速发展，建筑用地越发紧张，因此高楼大厦随处可见，而在高层商业建筑中，框架核心筒结构的体系经常应用于办公楼等高层建筑，框架核心筒结构具有结构布置均为对称、受力清晰、以及整体性强等优点，适用于较高的高层建筑。
框架核心筒结构设计关键在与概念设计和抗震构造设计。
关键词：结构设计、框架核心筒、概念设计、构造设计前言：框架核心筒是由核心筒和外围柱框架组合的一种结构体系，周边柱距一般为8~12米，柱与周边梁形成外框架，外框架通过梁和楼板与中间核心筒形成整体。
其大部分剪力由核心筒承担，框架柱受到的剪力远少于框架结构中的柱剪力。
一、框架核心筒在结构建模时的计算要点在框架核心筒建模计算阶段，其主要技术指标为控制结构的位移比、位移角、周期比、剪重比、刚重比、刚度比等满足规范的要求，现以某一高层核心筒建筑为例：建筑高度95.6米，22层，抗震7度0.1g，Ⅱ类场地，在可研阶段，业主要求采用图A的（普通核心筒）和图B的（框架核心筒偏置型）两种方案进行对比分析。
图A（普通框架核心筒）图B（框架核心筒偏置型）现采用PKPM计算结果得：由计算结果可知：相对于图B内筒偏置的框架核心筒结构，图A的框架核心筒结构的参数更理想，且按《高层建筑混凝土结构技术规程》要求，对于内筒偏置的框架核心筒结构周期比不应大于0.85，位移比不应大于1.4，由此可知，内筒偏置较不合理，最终确定采用图A的普通框架核心筒。
二、框架核心筒结构的设计难点框筒结构的设计难点，基本就一条，结构的抗扭的问题，体现在结构的属性上，就是周期比，也即是结构的抗侧刚度与抗扭刚度的相对关系问题，从材料力学的知识当中，结构的抗扭，最理想的就是在结构的四周布置足够的材料，但是框架核心筒结构，正好相反，中间混凝土结构刚度极大，四周的框架柱刚度相对又小，所以，框架核心筒要做好，就是通过合理的结构布置，调整结构的周期比，以满足规范的要求。
建筑框架-核心筒结构设计要点及其应用分析
建筑框架－核心筒结构设计要点及其应用分析建筑框架是指建筑物的结构骨架，是建筑物承受重力荷载和抗侧向荷载的主要构件。
在建筑设计中，核心筒结构是一种常见的设计形式，它具有很多优点，在高层建筑中得到了广泛的应用。
核心筒结构是指在建筑物内部设置一个或多个具有一定刚度和强度的筒形结构，将地震或风荷载引入核心筒内，并通过核心筒将荷载传递到建筑的基础上。
核心筒结构的设计要点及其应用分析如下：一、设计要点：1.核心筒的位置：核心筒应在建筑物的中心位置，以便将荷载均匀传递到整个建筑物上，提高建筑物的整体稳定性；2.核心筒的类型：核心筒可以采用混凝土结构、钢结构或混凝土与钢结构的组合形式，选择合适的材料和结构形式是关键；3.核心筒的形状：核心筒的形状可以选择圆形、方形、多边形等，不同形状的核心筒在抗侧向荷载方面的性能有所差异，需要根据具体情况选择合适的形状；4.核心筒的尺寸：核心筒的尺寸要根据建筑物的高度和功能需求来确定，尺寸过小会影响核心筒的抗侧向刚度，尺寸过大则会浪费空间和材料。
二、应用分析：1.提高建筑物的整体稳定性：核心筒作为建筑物的主要结构，能够将侧向荷载集中引入地基，提高建筑物的整体稳定性，降低倾覆风险；2.增加建筑物的使用空间：核心筒可以作为建筑物内部空间的结构支撑，减少柱子的设置，提高空间的利用率，为建筑物内部布局提供更多的灵活性；3.提高建筑物的抗震性能：核心筒能够有效抵抗地震引起的侧向力，降低建筑物的震动幅度，增加建筑物的抗震性能；4.简化建筑物的结构形式：核心筒能够承担建筑物大部分的荷载，减少其他结构构件的数量和复杂性，简化了建筑物的结构形式，降低了施工难度和成本。
核心筒结构设计要点及其应用分析是建筑设计中的重要内容，它在提高建筑物的整体稳定性、增加使用空间、提高抗震性能和简化结构形式等方面具有重要的作用。
在实际设计中，需要根据具体的项目需求和工程条件，合理选择核心筒的位置、类型、形状和尺寸，以达到设计要求并确保建筑物的安全可靠。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
【tips】本文由李雪梅老师精心收编整理，同学们定要好好复习！
核心筒结构设计要点
1、核心筒宜贯通建筑物全高。
核心筒的宽度不宜小于筒体总高的1/12，当筒体结构设置角筒、剪力墙或增强结构整体刚度的构件时，核心筒的宽度可适当减小。
2、核心筒应具有良好的整体性，并满足下列要求：
（1）墙肢宜均匀、对称布置；
（2）筒体角部附近不宜开洞，当不可避免时，筒角内壁至洞口的距离不应小于500mm和开洞墙的截面厚度；
（3）核心筒外墙的截面厚度不应小于层高的1/20及200mm，对一、二级抗震设计的底部加强部位不宜小于层高的1/16
及200mm，不满足时，应按本规程附录D计算墙体稳定，必要时可增设扶壁柱或扶壁墙；在满足承载力要求以及轴压比限值（仅对抗震设计）时，核心筒内墙可适当减薄，但不应小于160mm；
（4）筒体墙的水平、竖向配筋不应少于两排；
（5）抗震设计时，核心筒的连梁，宜通过配置交叉暗撑、设水平缝或减小梁截面的高宽比等措施来提高连梁的延性。
3、抗震设计时，各层框架柱的地震剪力应参照本规程第
8.1.4条的规定予以调整。
4、框架/核心筒结构的周边柱间必须设置框架梁。
5、核心筒连梁的受剪截面应符合本规程第9.3.6条的要求，其构造设计应符合本规程第9.3.7～9.3.8条的规定。