框架--核心筒结构平面布置的一点看法[张维斌]
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。
建筑构造知识之框架-核心筒构造的布置原则
建筑构造知识之框架-核心筒构造的布置原则
框架-核心筒构造的布置原则？
（1）核心筒是框架-核心筒构造中的主要抗侧力部分，承载力和延性要求都应更高，抗震时要采取提高延性的各种构造措施。核心筒宜贯穿建筑物全高。核心筒的宽度不宜小于筒体总高的1/12，当筒体构造设置角筒、剪力墙或增强构造整体刚度的构件时，核心筒的宽度可适当减小。
（4）框架-核心筒构造内力分配的特点是框架承受的剪力和倾覆力矩都较小。抗震设计时，为实现双重抗侧力构造体系，对钢筋混凝土框架-核心筒构造，要求外框架构件的截面不宜过小，框架担负的剪力和弯矩需开展调整增大；对钢-混凝土混合构造，要求外框架承受的层剪力应到达总层剪力的（20—25%）。
（5）非地震区的抗风构造采用伸臂加强构造抗侧刚度是有利的，抗震构造则应开展仔细的方案比较，不设伸臂就能满足侧移要求时就不必设置伸臂，必须设置伸臂时，必须处理好框架柱与核心筒的内力突变，要防止柱出塑性铰或剪力墙破坏等形成薄弱层的潜在危险。
（2）核心筒应具有良好的整体性，墙肢宜均匀、对称布置；筒体角部附近不宜开洞，当不可防止时，筒角内壁至洞口的距离不应小于500mm和开洞墙的截面厚度；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。在核心筒延性要求较高的情况下，可采用钢骨混凝土核心筒，即在纵横墙相交的地方设置竖向钢骨，在楼板标高设置钢骨暗梁，钢骨形成的钢框架可以提高核心筒的承载力和抗震性能。
高层建筑框架-核心筒结构分析
高层建筑框架-核心筒结构分析刘殿忠;王博群【摘要】框架-核心筒结构由于具有较强的抗侧向刚度和杰出的空间性能,结构自重轻,其布局形式有利于建筑整体的受力性能,在高层和超高层建筑中得到普遍应用.超高层建筑通常结构功能复杂,使用性强,体型巨大,内部垂直交通等服务设施的空间合理设计至关重要.框架-核心筒结构中筒芯刚度大,能接受较大的地震剪力,使连梁先屈服破坏,而筒体能持续工作,框架结构主要承受竖向荷载,与筒芯保持良好的整体受力性,因此,在遇到地震作用的情况下,筒外框架柱的破坏程度要大于核心筒.本文综述框架-核心筒结构功能和受力特点以及高层建筑发展.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2017(043)008【总页数】2页(P75-76)【关键词】框架-核心筒;整体性;空间;地震【作者】刘殿忠;王博群【作者单位】吉林建筑大学,吉林长春 130118;吉林建筑大学,吉林长春 130118【正文语种】中文【中图分类】TU973.19我国JGJ 3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》将10层及以上或房屋高度大于28 m的住宅建筑，以及房屋高度大于24 m的其他建筑称为高层建筑。
人们通常将除住宅以外的民用建筑高度大于100 m的称为超高层建筑[1]。
高层建筑结构布局大多为以下几种：框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构、钢结构，其他较为新颖的有多塔结构、带转换层结构、巨型桁架结构等。
而框架-核心筒结构的应用更为广泛，世界上85%以上的超高层建筑采用框架-核心筒结构，而且，和传统的建筑结构布局对比，框架-核心筒结构相对占上风。
框架-核心筒结构是指由外围梁板柱组成的框架体系与筒芯剪力墙共同组成的结构，这一结构体系有助于提高结构受力的整体性，从而大大提高高层建筑物的抗震性能。
框架-核心筒结构因其杰出的受力性能和内部空间的灵活性，成为目前世界上高层及超高层建筑中采用的主流结构形式，在如此之快的城市化进程和经济发展下起着至关重要的作用。
浅析高层建筑框架-核心筒结构设计的设计心得
浅析高层建筑框架-核心筒结构设计的设计心得摘要：随着建筑形式的多元化发展，对建筑功能要求越来越多。
在高层结构中需要考虑采取刚度大、用钢量小的结构体系。
框架核心筒结构在建筑设计中具有较大的优势，基于此，框架核心筒结构在现代建筑结构中得到广泛应用。
高层建筑结构设计中，核心筒的结构设计对整个建筑的施工质量都有着重要的影响，我们要根据建筑的类型对核心筒结构进行设计。
文章介绍了框架核心筒结构建筑特点，分析了框架核心筒结构设计布置注意方向，最后提出了框架核心筒结构设计要点，以供参考。
关键词：框架核心筒结构；建筑结构设计；应用引言在进行相关的高层的建筑结构设计中，业主方以及设计方往往比较会重视采用什么样的结构体系。
这是因为所采用的结构体系，会对建筑结构的经济合理性有直接的影响。
而我国的高层建筑一般会采用高层框架--核心筒结构。
而选用高层框架--核心筒结构体系中的核心筒是结构抗风和抗震的主要的抗侧力构件。
而其采用钢筋混凝土的材料，因为混凝土的刚度比较大，所以它的耐火性能是比较高的，并且使得相关的造价比较低。
除此之外，也使得相关的后期维护的费用也比较低。
由此，可见在高层建筑中，选择采用高层框架--核心筒结构施工技术的优越性。
框架核心筒结构在高层建筑设计及施工中的运用频率较高，在具体的结构设计中应抓住该结构的特点。
以下本文将对框架核心筒结构在建筑结构设计中的应用展开深入的探究。
1 框架核心筒结构建筑特点框架核心筒结构的受力性能与筒中筒结构差异较大，与框架剪力墙结构更为接近，可以看做是框架剪力墙结构中剪力墙集中在平面中部围合成筒状布置的特例。
核心筒的实腹剪力墙具有很大的抗侧刚度和抗水平推力的能力，作为高层结构主要的抗水平力构件，随着建筑高度的增加，核心筒承担的水平荷载作用越大。
外围框架结构主要承担竖向荷载作用和少部分水平荷载作用，抗侧刚度与核心筒相比很小，无法与内部核心筒整截面协同工作，结构相对较柔，顶点及层间位移变大，且其翼缘框架柱数量少轴力小。
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。
浅议高层建筑框架一核心筒结构设计分析
浅议高层建筑框架一核心筒结构设计分析摘要：筒体结构是由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的高层建筑结构,。
筒体可分为筒结构和框架一核心筒结构。
文章主要通过工程实例,对框架核心筒结构选型、平面及竖向结构布置、构造措施以及结构概念设计等进行了分析。
关键词：高层建筑；框架-核心筒结构；结构设计Abstract: the cylinder body structure is by vertical cylinder mainly comprised of vertical and horizontal bear in the role of the high-rise building structure,. The cylinder body can be divided into tube structure and framework a core tube structure. This article mainly through the practical engineering, the core framework tube structure selection, horizontal and vertical structure layout, construction measures such as design concept and structure are analyzed.Keywords: high building; Framework-the core tube structure; Structure design 引言：简体结构是由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的高层建筑结构。
筒体结构主要包含以下两种：（1）筒中筒结构：由核心筒与外围密柱深梁框筒组成的高层建筑结构；（2）框架一核心筒结构：由核心筒与外围的稀柱框架组成的高层建筑结构。
框架一核心筒结构周边柱子的柱距比较大，一般为8m～12m，它和沿周边的梁构成了外框架，中间为电梯井、楼梯间、管道井等构成的核心筒，受力特点类似框架一剪力墙。
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一、引言建筑框架－核心筒结构是一种常见的建筑结构形式，它通过框架支撑和核心筒的加固实现了建筑物的稳定和安全。
本文将从设计要点和应用分析两方面对建筑框架－核心筒结构进行详细介绍。
二、设计要点1. 结构稳定性在建筑框架－核心筒设计中，结构的稳定性是首要考虑的因素。
框架结构应能够承受水平载荷和竖向荷载，而核心筒则需要具有足够的抗拉和抗压能力。
要考虑框架和核心筒之间的协同作用，确保整体结构的稳定性和完整性。
2. 风荷载和地震荷载建筑框架－核心筒结构要能够有效地抵抗风荷载和地震荷载的作用。
在设计过程中，需考虑不同方向上的风荷载和地震荷载对结构的影响，并采取相应的抗震和防风措施，以保证建筑的整体安全性。
3. 材料选用和连接方式建筑框架－核心筒结构的设计要考虑材料的选用和连接方式。
常见的材料有钢材、混凝土等，而连接方式则影响整体结构的稳定性和安全性。
设计者需根据具体建筑的要求和环境条件，选择合适的材料和连接方式，确保结构的可靠性。
4. 结构的可维护性结构的可维护性也是建筑框架－核心筒设计的重要考量因素。
设计者要在结构设计中考虑到后续的维护和修缮工作，确保结构的持久稳定性和安全性。
5. 空间利用和美观性在设计建筑框架－核心筒结构时，要考虑到空间的合理利用和设计美观性。
框架结构的布置和核心筒的设计应该能够满足建筑功能和美学要求，使整体结构具有良好的空间利用效率和美观的外观形态。
三、应用分析建筑框架－核心筒结构在实际工程中得到了广泛的应用，其优点在于结构稳定性好、空间利用率高、建筑外观美观等方面。
以下是几个常见的应用案例：1. 高层建筑高层建筑通常采用建筑框架－核心筒结构，以满足其高度和稳定性的要求。
核心筒作为建筑物的“脊梁”，承担着水平荷载和竖向荷载的作用，而框架结构则为建筑提供了侧向支撑和结构稳定性。
这种结构形式能够满足高层建筑的功能和安全性要求，因此得到了广泛的应用。
四、结论建筑框架－核心筒结构是一种常见的建筑结构形式，其设计要点包括结构稳定性、风荷载和地震荷载、材料选用和连接方式等方面。
框架—核心筒结构的设计优化的浅析
框架—核心筒结构的设计优化的浅析一、结构优化设计的现状目前优化的应用面与实际成效远落后于优化理论的进展，与其他相关学科的应用对比来看亦是差距明显，显得较为单一与局限。
实际工程的应用与优化理论差距如此之大的原因是有多方面的，诸如优化假设本身的性质，优化理论研究的不足，实际应用中遇到的种种问题等。
实际工程问题往往十分复杂，优化设计是一个通盘考虑的“劳动”，它要综合各方面的要求和约束，以产生一个尽可能理想和满意的设计方案，要有高速、大容量的计算机和完善的软件作为必要的支持才能取得成效。
优化涉及各个类型的因素，如截面特征、材料强度、施工工艺、外部环境、加载方式、施工费用等，受各个方面的制约，因此必须抓住问题的决定性方面，分析各个因素相对于优化的敏感度，删繁就简、进行结合实际的抽象，形成数学模型，才能实施优化。
因此优化设计的意义与有效性取决于所采用的数学模型和相对应的计算方法，特别与所选用的设计变量，所考虑的约束条件和规定的目标函数有密切关系。
优化提供的最优解或最优设计只是一个相对的最优结果，它仅仅是在所选用的约束函数下才是最优的。
传统的结构设计，是把空间结构体系简化为一个个平面结构，进行平面内的力学分析，然后由计算结果选取相应的材料截面，最后进行强度校核。
二、框架—核心筒结构设计的理论（1）框架—核心筒的分析方法理想的核心筒，可看作一竖向悬臂构件，整体性最强，内力、变形完全符合材料力学的理论计算结果。
对筒体结构进行分析时，主要采用等效连续化方法、等效离散化方法和三维空间分析。
等效连续化方法有两种，一种是只做几何分布上的连续化，这样它的模型就可通过连续的函数进行描述；另一种是同时做几何和物理上的连续处理，这样就可应用分析弹性薄板的各种有效方法。
等效离散化方法是将连续的结构打散为等效的杆件，以便应用适合杆系结构的理论来对结构进行力学分析。
若是完全按照三维空间结构来分析筒体结构体系，该方法比等效连续化和等效离散化更为精确，在这类分析仿佛在应用最多的是空间杆—薄壁杆系矩阵位移法。
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专家论坛建筑结构⋅技术通讯 2006年11月框架-核心筒结构平面布置的一点看法
张维斌
（中国中元国际工程公司 北京 100089）
框架-核心筒结构周边柱子的柱距较大，一般为8∼12m，和沿周边布置的梁构成了外框架，中间则为由电梯井、楼梯间、管道井等构成的核心筒，两者在楼板的协同下共同工作。
因为有实腹筒，我国规范将其归为“筒体结构”，但其抵抗水平荷载的受力特点更接近于框架-剪力墙结构。
计算分析表明：在竖向荷载作用下，框架和核心筒分别承担各自所属面积上的荷载。
在水平荷载作用下，由于周边框架柱数量少、柱距大，框架部分分担的剪力和倾覆力矩都很少，剪力约占20%甚至更少；倾覆力矩约占30％甚至更少，所以核心筒是结构的主要抗侧力构件。
这与筒中筒结构中抵抗剪力以实腹筒为主，抵抗倾覆力矩则以外框筒为主不同。
当内筒外框间采用不设梁的平板时，由于板基本不传递弯矩和剪力，翼缘框架中间柱的轴力是通过角柱传来的（空间作用），当外框柱距增大、裙梁的跨高比增大时，外框架-核心筒结构的剪力滞后加重，翼缘框架中间柱的轴力将随着框架柱距的增大而减小，当柱距增大到一定程度时，中间柱的轴力将很小。
图1 有梁板体系的框架-核心筒
1.为了提高中间柱的轴力、从而提高其抗倾覆能力，一般情况下外框架柱与核心筒外墙的距离，当非抗震设计不大于12m或抗震设计不大于10m 时，可以在外框架柱与核心筒外墙间设置大梁，见图1，使得轴2，3形成带有剪力墙的框架-剪力墙（当然由于核心筒的存在而具有很大的空间作用），其抗侧刚度大大超过轴1，4的框架。
在这样的结构体系中，与荷载方向平行的边框架和中间的框架-剪力墙是主要受力构件；中间柱的轴力反而会比角柱大，发挥了周边柱的作用。
从而一定程度上提高了结构抗倾覆力矩能力，使外框柱内力较为均匀。
通过适当的抗震措施，可以起到结构抗震设计第二道防线的作用。
所以，只要功能允许，框架-核心筒结构外框架柱与核心筒外墙间应尽可能设置大梁。
2.外框架柱与核心筒外墙的距离较大时，会使楼板厚度增大或外框内筒间的主梁高度增大，从而增加结构自重，影响楼层净空高度，增加建筑物造价。
高规规定：外框架柱与核心筒外墙的中心距离，非抗震设计大于12m，抗震设计大于10m时，宜采取增设内柱等措施。
为此可采用如下一些处理措施：（1）采用宽扁梁。
可有效减小梁的截面高度，满足楼层对净空高度的要求。
需要注意的是：此时的宽扁梁一般情况下都是梁宽大于柱宽的宽扁梁，应特别注意宽扁梁梁柱节点的构造做法。
可参看钢筋混凝土构造设计手册。
（2）采用密肋梁。
可有效减小梁的受荷面积，因而可减小梁的截面高度，满足楼层对净空高度的要求。
（3）采用预应力混凝土梁。
能有效减小梁截面高度，减轻结构自重，满足楼层净空高度的要求。
必要时采用预应力混凝土宽扁梁，效果将更好。
但在抗震设计时，应注意满足《预应力混凝土结构抗震设计规程》第4.2.3条关于梁端预应力强度比λ的要求。
（4）采用预应力混凝土平板，在板的角部沿一个方向设置暗梁。
但此措施在板跨度较大时不一定能满足承载力和变形(挠度及裂缝宽度)的要求。
（5）在核心筒和外框架之间距核心筒较近处增设环筒内柱，以减小梁跨度，降低梁截面高度，满足楼层净空高度要求。
内柱可按轴心受压柱设计，不考虑参与结构整体抗侧。
但应注意以下几个问题：1）由于环筒内柱到核心筒外墙的距离很近（一般小于3.0m），此段梁跨度小、线刚度很大，将产生较大的弯矩和剪力，计算时往往超筋严重，钢筋无法配置；若不设置该段梁（或设置为弱连系梁），由于该段板基本不传递弯矩和剪力，水平荷载下结构的受力性能与内筒外框间不设梁相似。
同时环筒框架
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与核心筒间的楼板将会产生较大的裂缝。
2）由于环筒框架的存在，较大程度上分担了核心筒所承受的竖向荷载，将会使核心筒仅承担较小的竖向荷载，可能会导致在水平地震作用下核心筒墙肢出现拉应力，这对结构很不利，更是框架-核心筒结构的核心筒墙体设计所不能允许的。
设计时应根据具体工程的实际情况，综合分析比较，采用上述一种或几种处理措施，满足结构及功能要求。
8。