高层建筑核心筒设计
《高层核心筒设计》课件
组合式核心筒
总结词
组合式核心筒由矩形核心筒和圆形核心筒组合而成，具有较好的空间利用效率和结构性能，适用于高 层建筑尤其是超高层建筑。
详细描述
组合式核心筒的设计需要考虑建筑平面布局、结构受力等因素，以确保安全和经济性。其建造需要采 用特殊的施工技术和材料，以确保结构的稳定性和经济性。组合式核心筒的空间利用效率较高，能够 提供较大的使用面积，同时其结构性能也较好，能够承受较大的侧向力。
异形核心筒
总结词
异形核心筒具有独特的美学效果和空间利用效率，适用于具有特殊需求的建筑。
详细描述
异形核心筒的设计需要考虑建筑美学、结构受力、施工难度等多个因素，其建造 需要采用特殊的施工技术和材料。异形核心筒的空间利用效率较高，能够提供较 大的使用面积，同时其外观独特，能够满足建筑师和业主的特殊需求。
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03
核心筒的布局和优化
核心筒的平面布局
01 核心筒平面布局的原则
确保结构安全、经济合理、便于施工和维护。
02 常见平面布局形式
矩形、圆形、椭圆形等，选择合适的布局形式需 考虑建筑功能、结构要求和施工难度等因素。
03 核心筒尺寸优化
根据建筑高度、抗震等级、使用功能等因素，合 理确定核心筒的尺寸，以达到结构安全和经济合 理的目标。
核心筒的空间优化
01 空间优化的目标
提高建筑使用效率，降低建筑造价，提升建筑品 质。
02 空间优化的方法
采用合理的结构体系、优化核心筒的空间布置、 考虑设备管道的安装空间等。
03 空间优化的注意事项
确保结构安全，满足建筑功能需求，考虑施工的 可操作性。
核心筒的节能设计
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02
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高层建筑核心筒设计
高层建筑核心筒设计高层建筑核心筒设计一、引言高层建筑的核心筒设计是保证建筑结构稳定性和安全性的一个关键环节。
本详细介绍了高层建筑核心筒的设计原理、计算方法、材料选用、施工要点等相关内容，以指导工程师在高层建筑设计中合理使用核心筒，确保建筑的安全性和可靠性。
二、核心筒设计原理1. 概述高层建筑核心筒是指建筑物中心区域的垂直结构，通常由混凝土墙、钢结构或钢筋混凝土组成。
核心筒的作用是承担建筑物重力荷载、抗侧向力和地震力，并提供垂直交通等功能。
2. 建筑物承载体系建筑物的承载体系包括核心筒、框架结构和外墙结构。
核心筒作为建筑物的主要承载元素，承担着冲击荷载、风荷载和地震力的传递，起到保护框架结构的作用。
3. 核心筒的抗侧向力设计核心筒的抗侧向力设计是核心筒设计的关键要素之一。
通过合理的结构形式和优化的布局，提高核心筒的刚度和抗倾覆能力，使其能够承受侧向力引起的变形和位移。
三、核心筒设计计算方法1. 弹性静力分析法弹性静力分析法是核心筒设计中常用的一种计算方法。
通过对核心筒结构进行静力分析，计算其受力和变形，以确定合理的结构尺寸和材料选用。
2. 有限元分析法有限元分析法是一种基于数值计算方法的核心筒设计计算方法。
通过将核心筒结构划分为多个离散单元，利用有限元软件进行力学分析，得到结构的应力、应变和变形等参数。
3. 受力计算核心筒的受力计算包括重力荷载、风荷载和地震力的计算。
根据国家相关规范和标准，采用合适的计算模型和荷载参数，对核心筒的受力进行准确计算。
四、核心筒设计材料选用1. 混凝土在核心筒设计中，混凝土是常用的构造材料之一。
根据强度等级和耐久性要求，选用适当的混凝土配合比和控制浇筑质量，确保混凝土结构的强度和稳定性。
2. 钢结构在某些高层建筑核心筒设计中，钢结构也常被采用。
根据设计要求和施工条件，选用合适的钢材和连接方式，确保核心筒结构的刚度和稳定性。
五、核心筒施工要点1. 施工组织设计在核心筒施工前，需制定详细的施工组织设计方案，包括施工方法、施工工艺和施工顺序等。
高层建筑框架一核心筒结构设计分析
高层建筑框架—核心筒结构设计分析导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）筒结构：由核心筒与外围框筒组成的高层建筑结构；（2）框架—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—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—剪力墙。
某工程建筑面积12726.35㎡。
地下2层为车库，地上3层为商业，地上4层~22层为写字楼或公寓。
檐口高度71.800m，装饰构件高度为78.800m。
该工程的抗震设防烈度为8度，抗震设防类别为丙类，结构抗震等级为剪力墙一级，框架一级。
计算程序选取框架核心筒的结构分析应符合《高层建筑混凝土结构技术规程》（以下简称为《高规》）和《建筑抗震设计规范》的有关规定，采用三维空问分析方法进行内力分析，对B类高度或体型复杂的筒体结构应采用两个或两个以上不同力学模型的空间分析程序进行内力分析和比较，考虑双向水平地震下的扭转地震作用效应，并应采用时程分析进行多遇地震下的补充计算。
本工程为A类建筑高度，结构整体分析采用SATWE和TAT两种软件分析计算结构，并优化了结构方案。
结构计算参数的选取（1）设计基准期50年，使用年限50年，安全等级为二级，地基设计等级为乙级；（2）本工程抗震设防烈度为8度，地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.20g，建筑抗震设防类别为丙类；（3）基本风压为0.40kN/㎡，对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑（一般高度大于60m的高层建筑），其基本风压应按100年重现期的风压值。
因此基本风压取0.45kN／㎡，地面粗糙为C类，风压体形系数、风压高度变化系数及风振系数均按GB50009—2001建筑结构荷载规范的规定采用，楼面活荷载标准值按荷载规范取值。
主要结构构件截面核心筒框架柱和边框架梁截面尺寸与混凝土等级见表1。
高层建筑核心筒设计
高层建筑核心筒设计在现代城市的天际线中，高层建筑如璀璨的繁星般闪耀。
而在这些高层建筑的内部，核心筒扮演着至关重要的角色。
它不仅仅是建筑的结构支撑，更是功能布局的核心，影响着整个建筑的使用效率、安全性和舒适度。
核心筒，简单来说，就是位于高层建筑中心部分的一个垂直交通和服务空间的集合体。
它通常包含了电梯、楼梯、设备用房、管道井、通风井等设施。
首先，让我们来探讨一下核心筒在结构方面的重要性。
它就像是建筑的“脊梁”，承担着巨大的垂直荷载和水平荷载。
在地震、大风等自然灾害发生时，核心筒能够有效地将这些力量传递到基础，保证建筑的稳定性。
为了实现这一目标，核心筒的结构设计需要精心计算和规划。
设计师要考虑混凝土的强度、钢筋的配置、墙体的厚度等诸多因素，以确保核心筒具备足够的强度和刚度。
在交通组织方面，核心筒内的电梯和楼梯布局至关重要。
电梯的数量和速度要根据建筑的高度、使用人数以及功能需求来确定。
一般来说，高层写字楼需要更多、速度更快的电梯，以减少人们的等候时间，提高工作效率。
而在住宅楼中，电梯的数量和规格可以相对较少，但仍要满足居民的日常出行需求。
楼梯作为紧急疏散通道，其位置和宽度也有严格的规定。
楼梯要均匀分布在核心筒内，确保在紧急情况下，人员能够快速、安全地疏散到地面。
设备用房也是核心筒的重要组成部分。
这些房间包括配电室、空调机房、消防泵房等。
它们的布局要考虑设备的安装、维护和运行需求，同时要避免对其他功能区域造成干扰。
例如，空调机房通常需要靠近通风井，以保证良好的通风散热；配电室要远离潮湿的区域，以确保设备的正常运行。
管道井和通风井在核心筒中也占有一席之地。
管道井用于布置给排水管道、电气管线等，通风井则负责为建筑内部提供新鲜空气和排出废气。
它们的大小和位置要根据建筑的规模和功能进行合理设计，既要满足使用要求，又不能占用过多的空间。
此外，核心筒的面积和形状也会对建筑的使用效率产生影响。
如果核心筒面积过大，会导致可使用的建筑面积减少，降低建筑的经济性；如果面积过小，则可能无法满足功能需求。
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。
高层住宅核心筒设计要点
高层住宅核心筒设计要点【第一篇】高层住宅核心筒设计要点一：概述高层住宅核心筒设计是保障楼体结构安全和居住质量的重要环节。
本文详细介绍了高层住宅核心筒设计的要点。
二：核心筒设计的目的1. 确保高层住宅的抗震性能。
2. 保证住宅内部结构的空间布置。
3. 提供良好的垂直交通通道。
三：核心筒设计的基本原则1. 抗震性能优先。
核心筒应具备良好的抗震性能，以保护住宅内的居民。
2. 结构合理。
核心筒的结构设计应合理，以优化空间布置和增加使用效率。
3. 通风与照明充分。
核心筒内部应设置合适数量的通风口和光井，以保证居住环境的舒适性。
四：核心筒设计的详细要点1. 核心筒的形式选择。
可以选择单核筒、双核筒或多核筒的形式，根据建筑设计及使用需求进行选择。
2. 核心筒的材料选择。
应选择具备良好的抗震性能和耐久性的材料，如钢筋混凝土等。
3. 核心筒的结构设计。
应根据楼层高度、使用功能及抗震要求等设计合适的结构形式，如筒壳结构、柱框结构等。
4. 核心筒的布置位置。
应考虑建筑整体结构和功能布局，合理确定核心筒的位置，以减小地震作用对核心筒的影响。
5. 核心筒的防火设计。
应采用防火材料进行包围，确保核心筒在火灾发生时具备阻燃性能。
6. 核心筒的绝缘设计。
应设置绝缘层，降低核心筒传热损失，提高能源利用效率。
7. 核心筒的通风与照明设计。
应根据居住人数和使用功能等确定合适的通风和照明设备，以保证居住环境的舒适性。
五：附件本所涉及的附件如下：1. 核心筒设计图纸2. 核心筒结构计算书3. 核心筒安全设施清单六：法律名词及注释本所涉及的法律名词及注释如下：1. 高层住宅：指建筑高度超过一定限制的住宅建筑物。
2. 抗震性能：指建筑结构抵抗地震力破坏的能力。
3. 防火材料：指具备阻燃性能的材料，可在一定时间内阻止火势蔓延。
【第二篇】高层住宅核心筒设计要点一：概述高层住宅核心筒设计是确保建筑结构安全和居住质量的重要环节。
本文将详细介绍高层住宅核心筒设计的要点。
高层办公楼核心筒设计
加强建筑维护结构的保温隔热性能，减少冷热损失，提高建筑能效。同 时，定期进行能耗监测和审计，发现问题及时整改，确保节能效果的可 持续性。
05
核心筒的安全设计
防火安全设计
防火墙设置
在核心筒内设置防火墙，将不同防火分区间进行 分隔，以防止火势蔓延。
节能设计
考虑空调和通风系统的节能设计， 如采用变频技术、空气源热泵等节 能技术，降低能耗和运行成本。
04
核心筒的节能设计
节能建筑设计标准
建筑节能设计应遵循国家和地方的相关标准，如《公共建筑节能设计标准》、《 绿色建筑评价标准》等，确保建筑在规划、设计、施工和运营等全过程中达到节 能要求。
在高层办公楼核心筒设计中，应充分考虑建筑所在地的气候、环境等因素，合理 利用自然条件，如风能、太阳能等，降低建筑能耗。
考虑卫生间的清洁和维护，合理设置 清洁用具和通风设施，保持卫生间整 洁卫生。
卫生间设施
提供齐全的卫生设施，如洗手盆、马 桶、淋浴等，确保使用舒适性和便利 性。
空调和通风设计
空调系统
选择适合高层办公楼的空调系统， 如中央空调或分体式空调，确保 室内温度适宜。
通风系统
设计合理的通风系统，确保室内空 气流通，提供新鲜空气和降低室内 污染物浓度。
案例三：某高层办公楼的防震安全设计
总结词
抗震减灾，保障生命安全
详细描述
该高层办公楼的防震安全设计遵循“抗震减灾”的原则，通 过采用符合抗震要求的建筑结构、加强建筑构件连接、设置 减震隔震装置等方式，提高建筑的抗震性能，减少地震对建 筑的破坏，保障人员生命安全。
THANKS
高层建筑核心筒设计
高层建筑核心筒设计在现代城市的天际线中，高层建筑如璀璨的明珠般闪耀。
而在这些高层建筑的内部结构中，核心筒扮演着至关重要的角色。
它就像是建筑的“心脏”，承载着垂直交通、设备管道、疏散通道等重要功能。
接下来，让我们深入探讨一下高层建筑核心筒的设计。
一、核心筒的功能首先，核心筒要满足垂直交通的需求。
电梯是高层建筑中人员上下的主要工具，因此合理规划电梯的数量、速度和布局是核心筒设计的关键之一。
一般来说，根据建筑的使用功能、人流量以及楼层高度，需要计算出满足高峰时段使用需求的电梯数量。
同时，为了提高电梯的运行效率，还会采用分区、分组或高速电梯等设计策略。
其次，核心筒也是设备管道的集中区域。
包括给排水管道、通风管道、电气线路等。
这些管道的布置需要考虑到维护和检修的便利性，同时也要避免相互干扰和占用过多的空间。
再者，核心筒还承担着紧急疏散的重要任务。
在火灾等紧急情况下，人员需要通过楼梯迅速撤离。
因此，楼梯的数量、宽度和位置都要符合相关的安全规范，以确保人员能够安全、快速地疏散。
二、核心筒的布局形式常见的核心筒布局形式有中央核心筒、偏心核心筒和分散核心筒等。
中央核心筒是最常见的布局方式，将核心筒置于建筑的中心位置。
这种布局使得建筑的结构受力均匀，同时也便于围绕核心筒布置房间，空间利用率较高。
但在一些特殊的建筑设计中，可能会出现偏心核心筒的形式，即将核心筒偏离中心位置。
这种布局可以为建筑创造出独特的空间效果，但也会对结构设计和空间利用带来一定的挑战。
分散核心筒则是将核心筒的功能分散到建筑的不同位置。
这种布局方式可以减少核心筒对建筑平面的限制，增加空间的灵活性，但相应地也会增加结构和管道布置的复杂性。
三、核心筒的尺寸设计核心筒的尺寸设计需要综合考虑多个因素。
建筑的高度和使用人数直接影响着电梯和楼梯的数量和尺寸，从而决定了核心筒在垂直方向上的面积。
同时，设备管道的数量和尺寸也会对核心筒的水平面积产生影响。
一般来说，高层建筑的核心筒面积会占标准层面积的 20% 30%左右。
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高层建筑核心筒设计
二、 核心筒内电梯与电梯厅设计 核心筒内的电梯厅、电梯与楼梯、消防前室等共同承
担着楼内垂直交通、交通转换以及安全疏散等功能，是高 层建筑最为活跃的动线。 1. 电梯厅 (1) 要求：a) 功能单一，面积紧凑，以利于提高建筑使
用面积。 b) 电梯厅宽度≥桥厢进深 (2) 电梯厅的面积与电梯的数量、布置方式有直接关系。
(2) 位置与数量 兼顾安全和方便两个方面，满足《高规》要求。一般规
定详《高规》. a) 房间出口到疏散口(即疏散楼梯)的距离.详《高规》. b) 每层楼应有两部楼梯(可采用剪刀楼梯)。
高层建筑核心筒设计
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在电梯对面
楼梯环绕电梯井
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(3) 电梯厅基本尺寸要求
高层建筑核心筒设计
高层建筑核心筒设计
2. 电梯布置 (1) 电梯分类 a) 按用途分：客运电梯、货运电梯、客货运两用电梯、
医用电梯。 b) 按运行速度分：
常用客运电梯——运行速度为1米/秒 高速客运电梯——运行速度为1.5~2.5米/秒 货运电梯——运行速度为0.5米/秒 C) 客运电梯按载客量分为：7人、14人和21人等几种。
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(3) 电梯服务层的分区 l 分区分段的目的——充分利用电梯的输送能力。 l 分区的优点： a) 增大输送能力。 b) 充分发挥电梯的优越性。 c) 低层、中层机房上部，仍可作为出租面积。 d) 降低造价。 l 电梯分区分段的标准： a) <10层，采用单区服务，≥10层，采用分区服务。 b) 分区时考虑乘客在桥厢内停留的时间标准。 c) 通过计算确定。
第二章 高层建筑核心筒设计
高层建筑核心筒设计
一、 概 述 1. 作 用
核心筒结构是高层建筑不断向高空发展的最基本的 结构体系之一 。 a) 是垂直交通和水平交通的转换站， 常设有电梯厅、
电梯间 、楼梯间等 。 b) 常设置服务空间。 c) 常设置相关的设备空间。
高层建筑核心筒设计
2. 分 类 (1) 按位置关系分：
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(5) 观光电梯——标志着竖向交通工具从单一功能到多 功能的发展
最早：观光电梯用于高耸的电视塔 60年代：建造高层旅馆 中庭诞生 观光电梯 l 优点：a) 能与巨大的室内、室外空间交流
b) 成为活动的雕塑 c) 主要组景因素 d) 是人感受空间的重要工具之一 l 缺点：造价高
高层建筑核心筒设计
高层建筑核心筒设计
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(4) 电梯数量与速度 l 数量的确定——可通过计算或参考已建同类建筑来确定 l 数量确定涉及因素： a) 建筑的功能、性质(旅馆、办公、住宅等) b) 层数 c) 客流量(服务人数) d) 电梯速度 e) 电梯服务质量 f) 电梯服务人数(桥厢规格) g) 等候时间(时间标准) h) 投资(经济标准)
高层建筑核心筒设计
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l 结论：一栋高层建筑内设置二台客运电梯是最基本 要求，其中一台为消防电梯，平时兼作客 运电梯使用。
l 消防电梯在什么情况下设置、设置数量及规定，详见 《 高层民用建筑设计防火规范》。
(2) 电梯布置的原则 a) 应集中布置，不宜分散布置。 b) 使用方便。 c) 分层分区使用。 d) 主要通道应与电梯厅分隔开布置，做到互不影响。
a) 中心筒式： b) 单侧筒式 ： c) 双侧筒式 ： d) 中长筒式 ： e) 外筒式 ： f) 中偏筒式 ：
高层建筑核心筒设计
(2) 按结构类型分： a) 框架体系核心筒 b) 剪力墙体系核心 筒 c) 框架剪力墙体系核心筒 d) 筒体结构核心筒 (3) 按核心筒平面形式分 ： a) 矩形(包括正方形)，最常
楼梯在电梯的背面或侧面 楼梯的休息平台与电梯厅相结合
高层建筑核心筒设计
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l 布置方式： a) 观光电梯与电梯厅合一 (海特摄政旅馆客房层平面) b) 分列式 (阿特兰大桃树广场旅馆客房层平面) c) 综合式 (上海华亭宾馆平面)
高层建筑核心筒设计
海特摄政旅馆客房层平面 高层建筑核心筒设计
上海华亭宾馆平面
阿特兰大桃树广场旅馆 客房层平面
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• 电梯机房和电梯井
用的核心筒形式。 b) 圆形 c) 三角形及多边形 d) 组合形和不规则形
合肥市美菱科技中心核心筒平面
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(4) 按竖向变化分 a) 框剪转换： b) 平面变形：是超高层建筑中常用的办法 。 3. 核心筒基本尺度
核心筒的尺寸很难予以明确的定量规定。 影响因素： 结构体系稳定性的要求，电梯数量尺寸、
道: a) 井道一般要求 b) 机房一般要求
高层建筑核心筒设计
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3. 高层建筑中楼梯设置 (1) 作用：a) 作为下面几层，特别是二、三层的主要垂
直交通工具。 b) 作为间层之间的交通 c) 作为必要的局部垂直交通(跃廊式住宅中) d) 作为疏散通道(非常情况下、发生火灾时)
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