高层建筑框架核心筒结构设计要点探讨

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高层建筑框架核心筒结构设计分析

高层建筑框架核心筒结构设计分析

高层建筑框架核心筒结构设计分析探讨【摘要】高层建筑已经成为我们生活中最为常见的建筑形式,各种高层建筑在我们生活和工作中接触的日渐增多,高层建筑适应我国城市化发展的要求,也适应我国人多地少的国情需要,高层建筑可以更好的提高土地资源的利用率,且随着高层结构设计以及施工技术的不断进步,高层建筑的安全性和稳定性也大幅度提高,在满足社会发展需要的同时也更好地为人们的工作生活提供了更舒适的空间。

本文通过对高层建筑框架核心筒结构设计中需要注意的问题进行分析,并以某工程为例探讨了框架核心筒设计中的重点和难点。

【关键词】高层建筑;建筑学;框架核心筒;结构设计;分析随着世界经济的发展以及人口的不断增加,土地日益紧张,高层建筑的修建迫在眉睫。

20世纪后半期,世界各国都开始着重发展着建筑学的研究,一座座高楼大厦平地而起,标志着建筑领域进入了一个新的时代。

世界各个国家,纷纷开始设计并建造大型的建筑物,如摩天大楼,跨海大桥等各种复杂的大型建筑物。

很多建筑师为了建造更高、更大的建筑,研发出了各种复杂的建筑结构,他们奠定了高层建筑的主要基础。

我国虽然是发展中国家,但由于近年来经济建设的迅速发展和国家整体实力的增强,建造一批更高、更大、更长的建筑物即将成为十分现实的需求,这是我国建筑业领域面临的巨大机遇和挑战。

一、核心筒结构核心筒结构,属于高层建筑结构。

简单的来讲就是,外围是由梁柱构成的框架受力体系,而中间是筒体(比如电梯井),筒体并不一定是圆柱体,任何形状都有可能,筒体主要指的是中空空间,是一种功能结构。

因为筒体在中间,所以称为核心筒,又名“框架—核心筒结构”。

二、结构辨析在建筑学上,有一种结构名为“框筒”,与框架—核心筒结构很类似。

框架-核心筒与框筒是有区别的,框筒是一种筒体结构,它指的是周围密柱深梁、内部为剪力墙围合成的筒体结构,在结构上剪力滞后是它与其它结构的主要区别;可以从以下几个方面来回答:(一)从定义上来讲,他们两者都是框剪结构体系(姑且把你所说的框架核心筒作为框架-核心筒而言),因而结构受力上都是框架与剪力墙变形协调的结果;(二)从细分的角度,可以这样说,对于一个框剪结构,如果我们把剪力墙布置成了筒体,我们可以称之为框架-核心筒,通常来讲,如果结构高度小于60米,我们可以按框架剪力墙的抗震等级及构造措施来处理这个所谓的“框架-核心筒”,而当结构高度大于60米时,我们通常以高规中“框筒”的抗震等级及结构措施来处理。

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。

高层建筑框架核心筒结构设计分析探讨

高层建筑框架核心筒结构设计分析探讨
在 建 筑 工 程 中 往 往 仅 在 框 架 柱 中 采 用 钢 管 混 凝 土 , 框 架 梁 则 采 用 普 通 钢 筋 j 凝 而 昆 土 , 管 混 凝 土 柱 和钢 筋 混 凝 土 梁 的 连 接 节 钢
可 靠 的 传 递 内 力 , 长 范 围 内 的 刚 度 保 持 不 梁 变 , 构 受 力 分 析 与 实 际 相 同。 ( 牛腿 法和 结 钢 钢 管 开 大 洞 后 补 强 法 , 梁 端 范 围 内 有 相 当 在 长 度 的型 钢 , 得 梁 刚度 急剧 变 化 ) 使 。 323在 设 置 水 平 加 强 环 和 竖 向短 加 劲 _.
本 工 程 结 构 平 面 形 状 规 则 、 度 和 承 载 刚
力 分 布 均 匀 , 向体 型 也 规 则 和 均 匀 、 构 竖 结
312钢 管 水 平 加 强 环 :梁 顶 面 和 梁 底 ..
抗 侧 力 构 件 上 下 连 续 贯 通 ( 图 示 1 , 结 见 )除 构 高 度 超 过 适 用 限值 外 , 它 指 标 通 过 调 整 其 后均 达 到 未 超 限 。
钢 管 混 凝 土 柱 的承 载 能 力 和 变 形 能 力 。
土组合柱可弥补这 方面 的缺陷。核 心筒剪 力
墙 四 角 附 加 型 钢 暗柱 , 解 决 由于 首 层 层 高 以 较 大 ,使 得 剪 力墙 端 部 应 力集 中 的 问题 , 并 提 高 剪 力墙 的 承载 能 力和 抗 变形 能 力 。
HR 4 0级钢 筋 , B0 以减 少 钢 管 开 孔 数 量 。 钢 在
中国分类号 : U 7 1 T 9 3.7
文献标识码 : B 文 章 编 号 :0 8 0 2 ( 0 8)6 0 4 — 2 10 — 4 2 20 0 — 12 0

框架核心筒

框架核心筒

结构利弊与受力变形特点

筒体主要承担水平荷载,框架主要 承担竖向荷载。结构兼具有框架结构 和筒体结构两者的优点,既具有建筑 平面布置灵活便于设置大房间,又具 有较大的侧向刚度和水平承载力,其 受力和变形特点与框架剪力墙结构类 似。
结构设计要求


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度的1/12,当外围角 部设置角筒、剪力墙或其他增强结构整体 刚度的构件时,核心筒宽度可适当减小。 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,不满足时应计算墙体稳定, 必要时可增设扶壁墙。

4)筒体墙的水平、竖向分布筋不应少于两排; 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。
带加强层的高层建筑结构体系

定义:可沿框架—核心筒结构房屋的 高度方向,每隔20层左右,由核心筒 伸出纵、横向伸臂与结构的外围框架 柱相连,并沿外围框架设置带状水平 梁或框架。设置水平伸臂构件的楼层 称为加强层。
受力变形特点
与框架-核心筒相比,伸臂-核心筒具 有更大的侧向刚度和水平承载力,从 而适用于更多层数的高层建筑。 1)外住参与承担倾覆力矩引起的拉 力和压力,故增大了整个结构抗力偶 矩的等效力臂L; 2)设置加强层相当于在结构上施加 了反力矩,它部分的抵消了水平荷载 在筒体各截面所产生的力矩。



3框架—核心筒结构的周边柱间必须设置框 架梁。 4核心筒的外墙与框架柱的中距,非抗震设 计大于12m、抗震设计大于10m时,宜采 取另设内柱等措施。 5核心筒的外墙不宜在水平方向连续开洞, 洞间墙肢的高度不宜小于1.2m。

高层建筑核心筒

高层建筑核心筒

高层建筑核心筒高层建筑核心筒:现代建筑的必备之处高层建筑对于现代城市的发展和城市化进程起到了重要的推动作用。

在这些高楼大厦中,核心筒是一个不可或缺的结构元素。

它承受着楼体的重量、提供了建筑稳定性和抗风性能,并且还为大楼提供了便利的机械、电气与通风系统的管道通道。

本文将探讨高层建筑核心筒的功能、设计以及对城市风貌的影响。

首先,高层建筑核心筒具有承重的功能。

在一个高楼大厦中,核心筒负责支撑整个建筑结构的重量,并将其传递到地基上。

它常常由混凝土、钢筋和其他强度材料构成,以确保承重能力的稳定性和可靠性。

核心筒的设计考虑了各种荷载,如垂直负荷、风荷载和地震荷载等。

通过合理的设计,核心筒能够最大限度地提供建筑物的稳定性和安全性。

其次,高层建筑核心筒在提供安全性的同时也提供了便利的管道通道。

在核心筒内,通常设置有电气、给排水、通风和烟道等设备的管道。

这些管道为建筑物的各种功能提供了便利的连接通道,并且避免了在建筑外部安装设备带来的破坏性影响。

核心筒的合理设计可以确保这些管道的布局合理、易于维护,并且避免了与住房或办公空间的冲突。

其第三,核心筒对于高层建筑的抗风性能起到了重要的作用。

高楼大厦通常受到大气中的气流和风的冲击。

核心筒的设计和形状使其具有较小的风阻力,并且能够在强风条件下保持建筑物的整体稳定。

一些高层建筑配备了风向感应器和风洞试验等技术手段,以确保核心筒在高风速条件下仍然能够有效地抵抗风力。

此外,高层建筑核心筒对于城市的风貌和景观也有一定的影响。

在城市中,大量的高楼大厦给人们提供了壮观的城市景观。

核心筒的设计和形态可以使建筑物更具有特色和独特性。

一些设计师通过创新的核心筒设计,使高楼大厦在外观上更加引人注目,从而丰富了城市的风貌。

总而言之,高层建筑核心筒是现代建筑中不可或缺的要素。

它不仅起到了承重、提供便利通道和抗风性能的作用,还对城市的风貌和景观产生了一定的影响。

在今后的建筑设计中,我们应该对高层建筑核心筒的功能和设计进行更加深入的研究,以满足城市化进程对于高楼大厦的需求。

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-核心筒结构设计要点及其应用分析》摘要:摘要:框架-核心筒结构,作为有较强抗震能力的结构,被广泛应用于国际超高层建筑中,是超高层建筑结构中的主角,框架-核心筒结构,作为目前国际超高层建筑结构中的主角,自然发挥着至关重要的作用,(1)关于框架-核心筒的底部抗震结构设计上,总体的细节设计要素较多周剑婷摘要:框架-核心筒结构,作为有较强抗震能力的结构,被广泛应用于国际超高层建筑中,是超高层建筑结构中的主角。

它是以核心筒为中心的高层建筑结构,外围是由稀(密)柱框架构成,在现实建筑工程中意义重大。

本文就框架-核心筒结构的技术特点进行介绍,从核心筒、框架、平面布置等方面出发,具体阐述了建筑框架-核心筒结构的设计要点,并说明了其设计应注意的事项。

关键词:框架-核心筒结构;技术特点;结构设计;注意事项;具体应用1关于高层建筑中框架-核心简结构的技术特点的分析框架-核心筒结构的内部是由建筑结构中的电梯井道、通风井、公共空间等部分构成,外部辅以围状框架。

这一结构使楼层结构的抗震性大大增强,承载力很强,整体结构稳定性高。

框架-核心筒结构,作为目前国际超高层建筑结构中的主角,自然发挥着至关重要的作用。

这种结构不仅能使楼梯内部空间被有效利用,还充分利用了核心筒的抗侧向刚度来增强结构的抗水平荷载能力。

框架-核心筒结构,是目前国际超高层建筑设计中的主流结构形式。

这种结构随着楼层的增加,有利于减少框架水平荷载的承担比重,有利于增加建筑使用面积,其应用始终符合时代城市土地利用率、建筑工程建设投资效益的要求。

2关于框架-核心简结构的设计要点的阐述2.1核心筒的设计特色(1)核心筒的墙肢对称,分布均匀,宜贯通全高,墙体连通直上;核心筒的设计精度要求高,对设计的实用性要求强,例如会为了能适当调节宽度而设计筒体结构为角形、剪力墙等。

(2)筒体角部亦有严格的要求,一般不宜开洞。

如果不可避免,洞角内壁至洞边距离和墙体厚度也应满足规范要求;(3)为增强连梁延性,一般会选择稳定性强的交叉暗撑或交叉钢筋;(4)框架核心筒结构外围辅以框架梁;2.2框架的设计要点(1)位移与周期也是工程师必须考虑的因素,抗侧刚度通过增加大梁增强;但当柱筒距较大,则需充分考虑梁高和楼层净空等因素。

核心筒设计规范解析

核心筒设计规范解析
• 核心筒设计概述 • 核心筒的构成与布局 • 核心筒的设计规范与标准 • 核心筒设计案例分析 • 核心筒设计的挑战与解决方案
01
核心筒设计概述
核心筒的定义与特点
核心筒的定义
核心筒是指高层建筑中,位于建 筑中心部位的竖向交通核,由电 梯、楼梯、设备管井等组成,是 建筑中最重要的结构之一。
总结词
人流高效组织
详细描述
核心筒的人流组织关乎建筑使用效率和安全性。为了实现人流高效组织,应合理规划交通流线,避免 人流拥堵和交叉。同时,应设置明确的导向标识和信息提示,方便人员快速找到目的地。此外,可采 用智能化的楼宇管理系统,实时监测和控制人流动态,提高人流组织的效率和安全性。
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结构安全
核心筒结构设计应满足建筑结构 安全要求,确保在各种可能出现 的荷载和作用下,结构能够保持
稳定和安全。
抗震设计
针对地震等自然灾害,核心筒结构 设计应进行抗震分析和设计,采取 有效的抗震构造措施,提高结构的 抗震性能。
耐久性要求
核心筒结构应满足耐久性要求,确 保在正常使用和维护条件下,结构 能够长期保持其功能和安全性。
02
核心筒的构成与布局
核心筒的构成元素
楼梯间
用于上下楼层之间的通行,包 括直跑楼梯、中间平台和休息
平台。
电梯间
安装电梯的区域,通常位于核 心筒的中心位置。
管道井
集中布置建筑内的给排水、暖 通、电气等管道的空间。
消防设施
包括消防栓、灭火器等消防设 备,以及紧急疏散通道和出口

核心筒的布局方式
中心式布局
核心筒的人流组织设计规范
人流疏导
核心筒内的人流组织应合理规划,避免人流拥堵 和冲突,确保人员流动的顺畅和安全。

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随着城市化的不断发展,城市高层建筑逐渐兴起。

高层建筑的设计不仅涉及到建筑的美观和耐用性,更需要考虑到建筑的安全性。

核心筒作为高层建筑的一种结构形式,已经被越来越多的设计师所采用。

本文将介绍核心筒结构设计要点及其应用分析。

一、核心筒结构设计要点1、设计精度要高:核心筒结构在高层建筑中通常承担着承载重力、抗风、抗震等任务。

设计师需严格按照设计要求进行核心筒的设计,确保其精度高、结构合理。

2、材料选择优质:预制混凝土构件是核心筒结构中必不可少的一部分。

设计师在选择预制混凝土构件时需选择优质的材料,保证核心筒的整体性和强度。

3、设计中加强结构缝合处:在核心筒结构中,预制混凝土构件需要通过焊接、胶合等手段进行缝合。

设计师需要保证缝合处的强度和密封性,以确保整个结构的稳固性。

4、加强衬板防护:核心筒结构中常常使用衬板进行加固。

因为核心筒需要承受高层建筑中的许多力量,因此衬板的防护至关重要。

设计师需要选择防护性能优良的衬板材料,以保证核心筒结构的使用寿命。

5、设计中避免孔洞、管线穿越核心筒:在核心筒结构中,设计师需要避免孔洞、管线等穿越整个结构。

这样不仅增加了结构的脆弱性,还会对结构整体性能造成严重影响。

二、应用分析1、适用于高层建筑:核心筒结构适用于高层建筑的设计中。

在高层建筑中,核心筒可以作为建筑的支撑点,以保证建筑的整体稳定性。

2、可提高建筑的安全性:核心筒结构不仅可以提高建筑的稳定性,还可以提高建筑的安全性。

在地震、台风等自然灾害中,核心筒可以为建筑提供更好的抗击力。

3、施工周期短:核心筒结构通常都是采用预制构件完成的,因此施工周期相对较短。

这也使得核心筒结构成为高层建筑设计中的优选方案之一。

总之,核心筒结构设计是高层建筑设计中不可或缺的一部分。

设计师在核心筒结构的设计过程中需高度重视,确保结构的精度、可靠性、稳定性等方面的表现。

同时,设计师还需要对不同的工程环境和施工条件进行技术分析和适应性研究。

高层建筑核心筒设计2024

引言概述:高层建筑核心筒是现代建筑设计中的重要组成部分之一,它起着支撑整个建筑结构、分担竖向负荷、提供垂直通道等关键作用。

在高层建筑核心筒设计的过程中,需要考虑多个因素,如结构抗震性能、防火安全性能、空间效率等。

本文将全面介绍高层建筑核心筒设计的相关内容,包括结构形式、布置设计、材料选择、抗震设计和防火设计等五个大点。

正文内容:一、结构形式1.常见的高层建筑核心筒结构形式有哪些?2.不同结构形式的优缺点分析。

3.如何选择最适合的高层建筑核心筒结构形式?4.结构形式对核心筒功能的影响。

二、布置设计1.核心筒在高层建筑平面布置中的位置选择。

2.核心筒布置对建筑整体形态的影响。

3.布置设计中需要考虑的空间需求和功能分区。

4.核心筒与其他建筑结构的相互配合和联系。

5.布置设计中的实用性和人性化考虑。

三、材料选择1.高层建筑核心筒常用的材料有哪些?2.不同材料的特点和适用范围。

3.材料选择对核心筒结构和功能的影响。

4.材料的成本和可持续性因素。

5.如何选择最合适的材料以满足核心筒的设计要求?四、抗震设计1.抗震设计在高层建筑核心筒中的重要性。

2.抗震设计的基本原则和方法。

3.如何提高核心筒的抗震能力?4.抗震设计对核心筒结构形式和材料选择的影响。

5.抗震设计与其他结构部件的协调和配合。

五、防火设计1.高层建筑核心筒的防火安全要求和标准。

2.防火设计的目标和策略。

3.如何提高核心筒的防火性能?4.防火设计对核心筒结构和装修材料的选择的影响。

5.防火设计与其他消防设施的配合和联动。

总结:高层建筑核心筒设计是一个复杂而重要的过程,需要充分考虑结构形式、布置设计、材料选择、抗震设计和防火设计等多个方面的因素。

在设计过程中,需要根据具体需求和要求,选择最合适的结构形式和材料,同时考虑核心筒的布置、抗震能力和防火性能,并与其他建筑结构密切配合。

通过科学的设计和严格的施工,才能保证高层建筑核心筒的安全性、耐久性和舒适性。

超高层建筑核心筒设计研究

超高层建筑核心筒设计研究随着城市化进程的加速,超高层建筑在城市天际线中的地位愈发显著。

核心筒作为超高层建筑的重要组成部分,其设计直接影响到建筑的使用功能和结构安全。

本文将对超高层建筑核心筒的设计进行深入研究,探讨其基本原则、应用实例及注意事项,以期为未来超高层建筑核心筒设计提供有益的参考。

在超高层建筑中,核心筒设计的基本原则主要包括空间分割、功能分区和流线分析等方面。

空间分割是指核心筒的空间布局要合理,以满足建筑使用功能的需求。

例如,核心筒的形状、大小和位置应充分考虑结构安全、消防疏散等因素。

功能分区是指核心筒内各功能区域要明确,以提高建筑的效率和使用舒适度。

流线分析是指核心筒内的交通流线要简洁明了,以便于人员和物资的运输。

在核心筒设计实例方面,以某超高层办公楼为例,该建筑的核心筒设计具有较高的代表性。

在空间分割方面,核心筒采用对称式布局,以提高结构的稳定性。

同时,考虑到办公空间需要较大的自然采光,核心筒的南侧采用大开间设计,以增加南向采光面积。

在功能分区方面,核心筒的下部为公共区域,如电梯间、卫生间等,中部为办公区域,上部为会议室、休息区等。

在流线分析方面,核心筒内设置了两条独立的电梯疏散通道,以保障在紧急情况下人员的快速疏散。

在进行超高层建筑核心筒设计时,需要注意以下几个方面。

核心筒的耐久性要满足设计要求,以保证建筑长期使用的稳定性。

核心筒的安全性要得到充分保障,包括结构安全、消防安全等方面。

核心筒的设计还应注重环保性,采用节能、环保的材料和设备,降低建筑对环境的影响。

核心筒的设计应充分考虑经济性,以合理控制建筑成本,提高建筑的性价比。

超高层建筑核心筒设计是整个建筑设计的重要组成部分,需要设计师综合考虑使用功能、结构安全、消防疏散、环保节能等多方面因素。

通过深入研究和不断优化设计,我们可以提高超高层建筑的品质和效率,以满足人们对美好生活的追求。

在未来的超高层建筑设计中,核心筒的设计将更加多元化和个性化,以满足不同使用需求和城市景观的要求。

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高层建筑框架核心筒结构设计要点探讨
发表时间:2019-07-15T17:48:44.343Z 来源:《工程管理前沿》2019年第08期作者:周海良[导读] 结合工程实例,对高层建筑框架核心筒结构设计要点进行了分析与探讨,以供同仁参考。

深圳市汇宇建筑工程设计有限公司摘要:本文结合工程实例,对高层建筑框架核心筒结构设计要点进行了分析与探讨,以供同仁参考。

关键词:高层建筑;框架-核心筒结构;构造措施;计算分析;结构设计一、工程概况
广东某大厦由一栋 30层写字楼、2层商业裙楼和3层地下室组成,占地面积 13800m2,总建筑面积 45146m2,主屋面结构高度达131.60m。

基于该项工程是高层建筑并且处于沿海地带,所以不仅要考虑到它的抗震能力更要注意它抵抗风压的能力。

因此,此项工程的抗震设防烈度按照规范规定的6度,地震分组为第二组,它的风压按照100年的重现期定为0.70KN/m2,风荷载体型系数为1.4。

二、高层建筑框架核心筒结构设计构造措施
在充分考虑整个工程的稳定性的基础上,整个工程中的每个单元的结构形状以及刚性程度就必然需要保持均匀,所以对于每一面墙体的墙厚以及取向都会有相应的要求。

筒体的加强部位,边缘构件的设置以及配筋设计,应符合《高规》第7章的有关规定。

抗震设计时,框架一核心筒结构的核心筒和筒中筒结构的内筒,应按《高规》第7.2.14~7.2-16条的规定设置约束边缘构件或构造边缘构件,其底部加强部位在重力荷载作用下的墙体轴压比不宜超过《高规》表7.2.13的规定。

筒体结构的楼盖外角宜设置双层双向钢筋,单层单向配筋率不宜小于0.3%,钢筋的直径不应小于8mm,间距不应大于150mm,配筋范围不宜小于外框架(或外筒)至内筒外墙中距的1/3和3m。

跨高比不大于2的框筒梁和内筒连梁宜采用交叉暗撑;跨高比不大于1的框筒梁和内筒连梁应采用交叉暗撑,且应符合下列规定:梁的截面宽度不宜小于300mm;全部剪力应由暗撑承担。

每根暗撑应由4根纵向钢筋组成,纵筋直径不应小于14mm。

三、高层建筑框架核心筒结构设计整体计算和分析(1)计算考虑结构的整体性能。

对于框架核心筒结构,要使用下列详细的计算措施。

其中,配筋的计算和构造的分析要运用 SATWE 计算软件来计算;地震作用用弹性时程的分析来计算;用中震弹性来计算设计的框架柱与剪力墙的配筋;要用中震不屈服的计算来对框架抗震性的检测,以此来发觉构造的薄弱程序;构造的抗震能力用静力推覆计算来检验,与地震下的定点位移相符,确保大震不倒。

在框架核心筒的全体构造计算当中,为了得到准确的计算结果,要准确的输入构造计算的参数。

在输入参数时,单向水平方向一方面要考虑由于地震作用发生的扭转效应,双向水平方向另一方面还要考虑地震出现的扭转效应。

(2)分析结构计算的结果。

对于整体计算的框架核心筒结构,软件得出的约1.7t的单位面积质量。

横向的刚重比是 1.73,纵向的而刚重比是1.60。

楼层的刚度比依据地震剪力与楼层位移算出,表明哪一层是产生软弱层的。

在风荷载与地震的作用下,强度和变形都要符合规范所规定的要求。

依据计算的几个模型,相对比较好的是构造的抗扭性。

每一个楼层间位移比值应该不大于 1.4 ,小于高规原则。

另外塔楼的刚重比要满足整体稳定性的规定,但是重力二阶的影响也要考虑到。

对于推覆分析框架核心筒静力的弹塑性,依据大震不倒的宗旨实施计算。

第二步则是竖向的分步模式渐渐的施加,让之变成倒三角的水平荷载。

结果说明在大地震的计算中,建筑物能够完成大震不倒的宗旨。

四、高层建筑框架核心筒结构设计(1)结构平面布置。

整个工程的空间平面分布的比较均匀规则,整个平面的布局,该工程采用的是框架—剪力核心筒结构,整个核心筒的剪力墙和外围的框架柱全部使用了钢筋混凝土,剪力墙结构用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力。

钢筋混凝土墙板能承受竖向和横向的作用力,极高的刚度保证了剪力墙能够承受住横向作用力以及框架柱能够支撑起整个竖直方向的压力,同时也使得空间整体性好,房间内不外露梁、柱棱角,便于室内布置,方便使用。

在各层的格局上,普通的楼面梁采用的是普通梁,但是楼板使用的是实心板。

综合以上的材料分配,可以看出在保证质量的前提下整个工程合理分配了的力量的支撑点,也避免了不必要的材料浪费。

虽然楼板一般受力不多,但是它是每个楼层人群活动的载体,所以它的受力一般也不均匀,为了保证楼板能够承受住最大的作用力,所以楼板也是以现浇混凝土的方式加固了。

除此之外,无论是地下室楼板还是屋顶都以同样的方式适当加固了考虑到整个系统的稳定性,整个系统的楼板和筒体都是不留任何缝隙的整体浇灌混凝土。

(2)结构立面布置。

基于该工程立面方向比较规则,所以不论是系统的框架柱、核心筒截面还是混凝土的强度都是自下而上均匀的逐渐变小,整个过程的变化都是非常规则的。

另外核心筒部分的剪力墙也是上下连续,只有外围的框支架的部分梁柱会有调整,所以相邻间的楼层刚度的变化也是保持在一个很小的范围之内,只需在收缩层处需要通过加强框架梁来提高该层的刚度。

立体方向需要重点考虑的是核心筒的承重问题,核心筒虽然主要承载的是水平方向的重量,但是也要考虑到它在超载情况下引起的墙体裂开以及刚度的降低后的延伸问题,所以在充分考虑该处的受力情况后,在核心筒在与外框架连接的地方和开口处都添加了框架柱以保证两者连接的可靠性。

(3)基础设计。

基于万丈高楼平地起的关键是基础设计,所以整个工程的基础必须要考虑全面,其中包含底部的受力,人防的要求以及液体渗透等问题。

整个系统的使用的是强风化的闪长岩基底持力层,一般的框架柱下面使用的是墩基加防水板,高层塔楼部分下面使用的是筏板基础,其他的各个部分全都使用带型基础加防水板。

一般地下部分都要考虑到人防,所以按照五级人防的标准,地下第一层的顶板上面会有1.5m的土壤覆盖在上面,负载较重,为了既减少基岩的挖掘又要保证楼层高度,所以地下部分的梁板采用宽扁梁。

地下基础的牢固不仅要考虑承载能力还要考虑地下水的渗透和浮力问题,一般地下水位为1.0m,所以地下室要采取抗浮措施,例如锚杆。

另外在地下部分的建筑之间要严密衔接不留任何缝隙,同时还要加固衔接处。

在整个建筑的表面也要考虑到雨水的作用给混凝土带来的收缩性问题,由于塔楼与裙房之间的高度不一致,因此在裙房的凹处要设置后浇带,减少雨水导致的混凝土的收缩应力和不均匀沉降引起的次应力。

五、结语
综上所述,核心筒系框架-核心筒结构的主要抗侧力构件,应尽量贯通建筑物全高,并要求具有较大的侧向刚度,其刚度沿竖向宜均匀变化,否则结构的侧移和内力将发生急剧变化,一般来说,当核心筒的宽度不小于筒体结构高度的 1/12 时,结构的层间位移就能满足规定,当外框架范围内设置角筒、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。

在筒体结构中,大部分水平剪力由核心筒或内筒承担,框架柱或框筒柱所受剪力远小于框架结构中的柱剪力,剪跨比明显增大,因此其轴压比限值可比框架结构适当放松,可按框架-剪力墙结构的要求控制柱轴压比。

框架-核心筒结构在强烈地震作用下,框架柱的损坏程度远大于核心筒,故必须按规范调整各框架柱的地震剪力。

同时框架-核心筒结构外周框架的柱距较大,为了保证其整体性,外周框架柱间必须要设置框架梁,形成周边框架。

框架设计为控制结构的周期和位移,在核心筒截面基本确定的情况下,墙加大梁,可有效增加结构的抗侧刚度。

参考文献
[1]程懋堃,张燕平,沈莉.对框架-核心筒结构平面布置的理解和探讨[J].建筑结构:技术通讯,2007(9) :5-6.
[2]陈麟,杨航,周云.巨型型钢混凝土框撑-核心筒结构性能分析[J].建筑结构, 2012,42(3) :91-95.。

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