钢框架-混凝土核心筒两种连接方式
框架—核心筒构造的布置原则

框架一核心筒构造的布置原则(I)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。
(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50Omm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。
(3)框架-核心筒构造的周边柱间必须设置框架梁。
框架-核心筒构造对形状没有限制,框架柱距大,布置灵活,有利于建筑立面多样化。
构造平面布置尽可能规则、对称,以减小扭转影响,质量分布宜均匀,内筒尽可能居中。
核心筒与外柱之间距离一般以10—12m为宜,如果距离很大,则需要另设内柱,或采用预应力混凝土楼盖,否则楼层梁太大,不利于减小层高。
沿竖向构造刚度应连续,防止刚度突变。
(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%)o(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,要防止柱出塑性较或剪力墙破坏等形成薄弱层的潜在危险。
(6)框架-核心筒构造的楼盖,宜选用构造高度小、整体性强、构造自重轻及有利于施工的楼盖构造形式。
钢管混凝土框架-核心筒结构体系优化设计

中 图分 类 号 : TU3 7 5
在框 架结构 中设 置部 分剪 力墙 , 使框架 和 剪力墙 两者 结合 起 来 , 共 同抵抗 水 平 荷载 , 把 剪 力墙 布 置 成
筒体 , 围成 的竖 向箱 形截 面 的薄臂筒 和密 柱框 架组成 的竖 向箱 形截 面 , 可称 为框 架 一筒 体 结 构体 系. 框筒
图 1 结 构 体 系框 架 图
基金项 目: 安 徽 省 建 设 行 业 科 学 技 术 计 划 基 金 资 助 项 目( 2 0 1 2 Y F - 1 6 )
作者简介 : 白 雪( 1 9 8 0 一 ) , 女, 吉林舒兰人 , 讲 师, 硕士.
第 3 期
白 雪, 等: 钢 管 混 凝 土框 架一 核 心 筒 结 构 体 系 优 化 设 计
钢 管 混 凝 土框 架一 核 心 筒 结 构 体 系优 化 设 计
白 雪 , 马 海 彬 , 白 蓉 , 王 成 洋
( 1 . 安 徽 理 工 大学 土木 建 筑 学 院 , 安徽 淮 南 2 3 2 0 0 1 ;
2 . 中建 四局 第 六 工 程 公 司 , 广 东 广 州 5 1 0 6 6 5 )
钢 管混凝 土是 指在钢 管 中填充 混凝 土而形 成且 钢管及 其核 心混凝 土 能共 同承受外 荷载 作用 的结构 构
件. 通过 钢管 混凝 土结构 和框 筒结 构合理 结合 就 出现 了现在超 高层建 筑 主流 的结构体 系形 式 : 钢 管混凝 土 框架一 核 心筒 结构 体系 . 此结 构体 系是 由钢管 混凝 土 柱 通过 梁 与 核心 筒结 构 组合 形 成 整体 受 力 体 系 , 可以
有效 地设 计框 架梁 与核 心筒 连接 为铰接 , 这是 混凝 土框 架难 以做 到 的. 设 计 时 可 以根 据工 程 特 点 , 有 针 对
钢框架_钢筋混凝土核心筒

钢框架_钢筋混凝土核心筒钢框架钢筋混凝土核心筒在现代建筑领域,钢框架钢筋混凝土核心筒结构因其独特的优势而被广泛应用。
这种结构体系融合了钢框架和钢筋混凝土核心筒的特点,为高层建筑提供了稳固、高效且灵活的解决方案。
首先,我们来了解一下什么是钢框架。
钢框架主要由钢梁和钢柱组成,通过节点连接形成一个稳定的框架体系。
钢材具有高强度、轻质、易于加工和安装等优点。
这使得钢框架能够提供较大的跨度和空间,并且施工速度相对较快。
而钢筋混凝土核心筒则通常位于建筑的中心位置。
它由钢筋混凝土墙体围成,内部包含电梯井、楼梯间、管道井等垂直交通和设备空间。
核心筒具有良好的抗侧力性能,能够有效地抵抗风荷载和地震作用。
钢框架钢筋混凝土核心筒结构的优势是显而易见的。
一方面,钢框架为建筑提供了灵活的大空间布局,适用于商业、办公等需要开阔空间的场所。
另一方面,核心筒能够承担大部分的水平荷载,保证了建筑在强风或地震时的稳定性。
在抗震性能方面,这种结构表现出色。
地震发生时,钢框架和核心筒协同工作,共同吸收和分散地震能量。
核心筒的混凝土墙体能够有效地限制结构的变形,而钢框架则通过其良好的延性来消耗能量,从而减少地震对建筑的破坏。
从施工角度来看,钢框架和钢筋混凝土核心筒可以同时施工,大大缩短了建筑的工期。
钢框架部分可以在工厂预制,然后运输到现场进行拼装,提高了施工效率和质量。
然而,这种结构也并非没有挑战。
例如,钢框架和钢筋混凝土核心筒之间的连接节点设计和施工要求较高。
如果处理不当,可能会影响结构的整体性和安全性。
另外,由于两种材料的物理性能不同,在温度变化时可能会产生不同程度的变形,这需要在设计和施工中加以考虑和解决。
为了确保钢框架钢筋混凝土核心筒结构的安全和可靠性,设计阶段需要进行精细的计算和分析。
设计师要根据建筑的功能、高度、地理位置等因素,合理确定钢框架和核心筒的尺寸、材料强度等参数。
同时,还要考虑风荷载、地震作用、竖向荷载等多种荷载组合,以保证结构在各种工况下都能满足设计要求。
钢框架-钢筋混凝土核心筒结构同步施工技术探讨

钢框架-钢筋混凝土核心筒结构同步施工技术探讨摘要:现阶段,高层建筑应用现浇混凝土体系有着极高的优势,防震性能良好,建设效率高,能够规范性的布局,因此被普遍应用到了各项目中。
可是因为建设工作人员技术水平有高有低,对于具体内容掌握不全面。
所以建设过程中面临着各种各的问题,难以确保项目整体质量。
当没有加大各项问题重视程度,必定会以为后期埋下研究的安全隐患。
在本文篇文章中主要探讨了钢框架钢筋混凝土核心筒结构同步施工技术的具体应用。
关键词:钢框架-钢筋混凝土核心筒结构;同步施工技术基于人们对建筑要求的提升,通过有限的土地和规划高度建设更多楼层的矛盾也十分明显。
在这一现状下,过于单一的框架结构或者框筒结构显得已经不符合高层结构需求,钢框架钢筋混凝土核心筒结构体系随之出现,得到了人们的广泛关注,该校体系属于钢和混凝土组合结构体系,借助钢结构以及钢筋混凝土结构的优势。
全面的改进高层建筑结构体系,将各项体系应用到建筑环节中,有着一定的指导效果。
文章中重点研究的高级混凝土核心筒结构同步施工技术。
1、钢筋混凝土框架核心筒结构发展情况在框架结构中一般会设置部分剪力墙,将框架和剪力墙相互结合在一起,遵循取长补短的基本原则,有效的抵抗水平荷载,该情况被称之为框架剪力墙结构体系。
当前阶段,将剪力墙设置成筒体,围成的竖向箱形截面的薄壁筒和密度框架组合形成竖向箱形截面。
该种类型的结构体系具备一定的抗测仪刚度,在建筑中应用十分普遍。
框架剪力墙体系的侧向高度远远大于框架结构,一般情况下由简力墙承担水平力框架承受竖向荷载,因此应用在高层房屋比框架结构速度方面更为合理。
框筒结构是筒体结构的一方面,组成结构为密排柱和墙下裙梁。
尤其是在建筑中,水平荷载特别大,起着控制效果,筒体结构变是有效抵抗该项水平荷载的最佳结构体系。
另外,钢结构断面非常小,和钢筋混凝土结构相比较来看,能够拓展建筑的面积,工厂化程度高,建设周期短。
对于环境造成的污染程度小,通过对建筑结构体系内的钢结构进行研究,钢和混凝土组合结构随之形成。
高层钢结构第九章规范-钢框架混凝土核心筒结构

钢框架—钢筋混凝土核心筒结构9.1总则9.1.1钢框架—钢筋混凝土核心筒结构的设计,应祖训现行国家标准《建设抗震设计规范》GB50011的有关规定。
9.1.2钢框架-钢筋混凝土核心筒结构有双重体系和单重体系之分,取决于框架部分的剪力分担率。
二者有不同的设计要求,适用范围,最大适用高度和抗震设计等级,设计时应分别符合有关规定。
9.1.3钢框架-钢筋混凝土核心筒结构有不同的形式,其框架部分采用钢框架外,必要时也可采用钢管混凝土柱(或钢骨混凝土柱)和钢梁的组合框架;钢框架必要时可下部楼层用钢骨混凝土柱和尚不六层用钢柱,混凝土核心筒必要时可作为钢骨混凝土结构。
此外,周边钢框架必要时可设置钢支撑加强,使钢框架成为具有较高侧向承载力的支撑框架。
9.1.4钢框架-钢筋混凝土核心筒结构为双重体系时,其最大适用高度不宜超过现行国家规范《建筑结构抗震设计规范BG50011 对钢筋混凝土框架-核心筒(抗震墙)结构最大适用高度和钢框架-支撑结构最大适用高度二者的平均值。
单重体系时,不宜超过GB50011对抗震墙结构规定的最大适用高度。
9.1.5钢框架-钢筋混凝土核心筒结构的抗震设计等级,钢框架部分和混凝土核心筒部分应分别符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的表6.1.2和表8.1.3的规定。
9.1.6框架下部采用钢骨混凝土柱上部采用钢柱时,应设置过渡层防止刚度突变。
过渡层的柱刚度宜为上下楼层柱刚度之和的一半。
9.2双重体系和单重体系9.2.1 钢框架—钢筋混凝土核心筒结构宜作为双重体系。
钢框架部分按刚度分配的最大楼层地震剪力,不应小于结构总剪力的10%;框架部分按刚度分配计算得到的地震层剪力应乘以的的增大系数,达到不小于结构底部地震剪力的20%和最大楼层剪力1.5倍二者较小值,且不小于结构底部地震剪力的15%。
【说明】在地震作用下,由于钢筋混凝土核心筒侧向刚度较钢框架大很多,因而承担了绝大部分地震力。
但钢筋混凝土剪力墙的弹性极限变形很小,约为1/3000,在达到极限变形时,钢筋混凝土剪力墙已开裂,而此时钢框架尚处于弹性阶段,地震作用在剪力墙和钢框架之间会实行再分配,钢框架承受的地震力会增加,而且钢钢架是重要构件,它的破坏和竖向承载力的降低,将危及房屋的安全,因而有必要对钢框架承受的地震力作更严格的要求,使其能适应强震时的大变形且保有一定的安全度。
钢框架-钢筋混凝土核心筒结构同步施工技术

钢框架-钢筋混凝土核心筒结构同步施工技术摘要:为了提高钢框架钢筋混凝土核心筒结构在地震作用下的协同工作性能及减小结构在竖向荷载作用下的变形差异,可采取以下措施,在钢框架上加设大型斜撑,在钢框架和核心筒之间增设伸臂桁架以及同时增设大型斜撑和伸臂桁架,利用有限元软件完成对比分析,这几种结构形式的协同工作性能,分析结果表明在钢框架上加设大型斜撑可明显提高结构的刚度。
框架的剪力分配率更易满足规范要求,框架柱的材料利用效率更高,增设伸臂桁架对整体结构的刚度影响不大,但可有效减小钢框架和核心筒之间的竖向变形差。
同时增设大型斜撑和伸臂桁架可显著提高钢框架钢筋混凝土核心筒结构的协同工作性能。
关键词:钢框架;钢筋混凝土;核心筒结构;同步施工传统的钢框架与钢筋混凝土核心筒施工顺序为,核心筒施工领先于钢框架5~6层,待核心筒混凝土达到设计强度后开始钢框架安装。
中部国际设计中心项目地上仅11层,核心筒先于钢框架施工无法满足工期需要,同时核心筒楼板甩筋不利于合模,本文就高层钢框架与钢筋混凝土核心筒同时建造技术的研究与应用进行交流和总结。
随着建筑行业地飞速发展,建筑设计外观的多样化、结构设计的多元化也随之而来,建筑结构形态已不仅限于规则的、普通的钢筋混凝土结构,异形核心筒钢板剪力墙,异形外幕墙钢结构等设计形式异军突起,随之而来的是对其施工技术、施工工艺等进行除旧更新。
1钢框架钢筋混凝土核心筒结构概述钢框钢框架钢筋混凝土核心筒结构将钢框架轻质,施工速度快的特点和钢筋混凝土核心筒抗压强度高,防火性能好%抗侧刚度大的特点有机地结合起来,已被广泛应用于高层建筑中,但一些已有的工程实践和试验研究表明,钢筋混凝土核心筒结构相对来说刚度有余而强度不足,而外框架则正好相反,强度有余而刚度不足,使得这种结构体系在抗震性能上不协调,内筒和外框架无法合理分担地震荷载作用。
为了提高钢框架钢筋混凝土核心筒结构在地震作用下的协同工作性能及减小。
结构在竖向荷载作用下的变形差异,可采取以下措施$在钢框架上加设大型斜撑,在钢框架和核心筒之间增设伸臂桁架以及同时增设大型斜撑和伸臂桁架。
高层钢框架-混凝土核心筒结构同步等高攀升施工工法(2)

高层钢框架-混凝土核心筒结构同步等高攀升施工工法高层钢框架-混凝土核心筒结构同步等高攀升施工工法一、前言随着城市的发展和建筑高度的增加,高层建筑的施工技术也在不断提升和创新。
高层钢框架-混凝土核心筒结构是一种常见的高层建筑结构形式,其施工难度较大,但采用同步等高攀升施工工法能够显著提高施工效率和质量。
二、工法特点同步等高攀升施工工法是指在高层建筑施工过程中,同时进行外部钢结构的安装和混凝土核心筒的施工,实现两者的同步进行。
这种工法具有以下特点:1. 提高施工效率:通过两个工序的同步进行,大大缩短了施工周期,提高了施工效率。
2. 保证施工质量:同步施工可以减少因较长的施工周期带来的质量问题,确保施工质量达到设计要求。
3. 优化资源利用:同步施工可以最大程度地利用机具设备和人力资源,提高资源利用率,减少资源浪费。
4. 减少安全风险:同步施工可以减少施工对外部环境的影响,减少安全风险,保证施工人员的安全。
三、适应范围同步等高攀升施工工法适用于高层钢框架-混凝土核心筒结构的建筑,特别适用于施工周期紧张、施工难度大的项目。
四、工艺原理该工法的理论依据是通过科学的施工工艺和技术措施,将外部钢结构的安装和混凝土核心筒的施工同步进行,确保两者的同步协调和顺利进行。
具体措施包括:1. 施工计划优化:制定详细的施工计划,确保施工各个阶段的同步进行。
2. 协同施工组织:建立协同施工组织机构,协调外部钢结构施工团队和混凝土核心筒施工团队的工作,确保两者之间的配合和协调。
3. 技术措施:采用先进的施工技术和设备,如大吨位龙门架等,提高施工效率和质量。
4. 施工监控:建立有效的施工监控系统,及时发现和解决施工过程中的问题,确保施工的顺利进行。
五、施工工艺1. 钢结构安装:首先进行外部钢结构的安装,根据设计要求,采用吊装和焊接等工艺将钢结构各个部件安装到位。
2. 混凝土核心筒施工:在外部钢结构安装的同时,进行混凝土核心筒的施工,包括模板搭设、钢筋安装、混凝土浇筑等工序。
高层钢框架——混凝土核心筒结构同步等高攀升施工技术

124YAN JIUJIAN SHE高层钢框架——混凝土核心筒结构同步等高攀升施工技术Gao ceng gang kuang jia —— hun ning tuhe xin tong jie gou tong bu deng gao pan sheng shi gong ji shu胡文学 贾翊铭 陈建良 刘博 徐保全目前,建筑领域高层结构采用钢框架-混凝土核心筒结构形式较为常见。
此类结构的施工多采用核心筒结构先行、外框钢结构落后几层、同步不等高施工的方法,而采用钢框架与混凝土核心筒同步等高攀升施工则较为少见。
位于深圳市深圳技术大学建设项目,大数据与互联网学院的主体结构结合工程结构设计特点,采用钢框架与混凝土核心筒同步等高攀升施工的方法,达到缩短工期、提升质量、安全可靠、节约成本的目的。
一、高层钢框架-混凝土核心筒结构施工方法比较目前国内在建的所有“钢框架+混凝土核心筒”高层结构施工均采取核心筒先行,外框钢柱、钢梁、组合楼板(或钢筋桁架楼承板)后施工的“不等高同步攀升”的施工组织形式,而实践得出结论,在主体结构高度小于100m 时,塔楼结构出±0后,采用外围钢框架与混凝土核心筒同步等高攀升施工的组织形式,相较于前者有以下几方面的优势:(1)减少核心筒爬升式脚手架安装和拆卸的等待时间,大大缩短了结构施工工期;(2)外围水平结构与核心筒整体现浇,避免留设施工冷缝,能够更好的控制外框与核心筒交界面混凝土的施工质量,保证钢框架与混凝土核心筒的协调作用;(3)避免了交界面板筋预留带来的后续楼承板施工不便从施工质量角度来讲;(4)消除了核心筒先行、垂直交叉施工时上方混凝土凿毛坠物等对外围钢结构施工的安全隐患;(5)避免了核心筒混凝土浇筑、养护水下淌等污染下方已安装完成的钢结构构件表面,提升成品保护质量及安全文明形象;(6)核心筒无需采用爬升式脚手架,避免爬架施工的安全风险,并且大大节约了工程成本;(7)采用可周转、安拆方便的临时支撑,其材料回收率高。
装配整体式混凝土框架现浇核心筒结构体系内容

装配整体式混凝土框架现浇核心筒结构体系内容说到“装配整体式混凝土框架现浇核心筒结构体系”,大家可能会一头雾水,啥意思?这听起来就像是建筑师的专属术语,让人有点怕。
不过,别担心,今天咱们就一起来揭开这个“高大上”的词汇背后的神秘面纱。
简单来说,它就是一种结合了现代建筑技术和传统施工方法的结构体系,让建筑更稳固、更安全,同时也更加节省工时。
是不是有点意思?咱们来细说细说。
整体式混凝土框架是指什么呢?它就像是一张大床的“骨架”,一根根钢筋、混凝土像床架上的支撑,稳稳地承受着上面各种负重。
而所谓的“现浇”呢,就是在工地上直接浇筑混凝土,完工后就成为了整体结构的一部分。
这种做法比起预制板拼接的方式,更加扎实,施工完成后,不会出现“拼接”的缝隙,稳定性也更好。
你说,是不是挺聪明的?咱们再来说说“核心筒”这个东西。
你可能觉得“筒”就像是水杯那么简单,但实际上,它是建筑中的一个大“心脏”,是整栋建筑的核心支撑部分。
尤其在高楼大厦中,核心筒承担着整个建筑的垂直荷载,像是大楼的脊梁,缺了它,楼房可能就不太稳当了。
所以,核心筒的重要性,绝对不是一句话能说清的。
它通常是混凝土现浇的结构,强度超高,像是给大楼穿上了一层超级结实的外衣。
现在,咱们把这三块拼在一起:装配整体式混凝土框架、现浇工艺、核心筒,你会发现,这是一种特别的建筑方式——它既保留了传统的稳定性,又有现代化施工的快捷性。
对吧?你可能会想,为什么要选这种方式呢?原因不外乎是这几方面。
建造速度特别快。
想象一下,工地上工人们忙活着现浇核心筒,接着安装框架结构,慢慢拼装,所有东西在现场就能做好,而不需要等着一大堆的预制部件。
更重要的是,像这种整体式的结构,不仅减少了因部件拼接带来的漏洞,还提高了抗震能力,这一点,大家应该能理解吧,毕竟抗震性能直接关系到建筑的生命线。
谁都不希望地震来了,楼房摇摇欲坠吧?咱们说说经济性。
大家知道,建筑成本一直都是各大开发商和设计师们头疼的问题。
建筑结构设计中的钢结构与混凝土结构设计

建筑结构设计中的钢结构与混凝土结构设计建筑结构设计是建筑工程中至关重要的一环,它的设计决定了建筑物的稳定性、安全性和耐久性。
在建筑结构设计中,钢结构和混凝土结构是两种常见且广泛应用的设计方法。
本文将探讨钢结构与混凝土结构在建筑结构设计中的应用及其优缺点。
1. 钢结构设计钢结构设计是一种以钢材为主要材料进行框架结构配置的设计方法。
钢结构具有以下优点:1.1 强度和刚度高:钢材具有较高的强度和刚度,能够承受较大的荷载,使建筑物能够抵抗地震、风力等自然灾害的影响。
1.2 施工速度快:钢结构通常以钢柱、钢梁和钢框架为主要构件,这些构件可以在工厂制造完毕后直接运输到现场进行组装,因此可以大大缩短施工周期。
1.3 灵活性高:钢结构的构件可以按照需要进行调整和更改,使得建筑物的平面布局、高度和空间分配更加灵活多变。
然而,钢结构设计也存在一些局限性:1.4 造价较高:相比于混凝土结构,钢材的价格相对较高,因此钢结构的建设成本较高。
1.5 耐火性较差:钢结构的耐火性不如混凝土结构好,遭受高温时,钢结构柱、梁等构件可能会发生变形、脆化,从而影响建筑物的整体结构稳定性。
2. 混凝土结构设计混凝土结构设计是以混凝土为主要材料的建筑结构设计方法。
混凝土结构的优点如下:2.1 耐久性好:混凝土具有较好的耐久性,能够很好地抵抗环境腐蚀和老化的影响,使建筑物的使用寿命更长。
2.2 耐火性好:混凝土的耐火性较好,可以有效阻止火灾蔓延,保证人员的安全。
2.3 施工成本相对较低:相比于钢结构,混凝土的价格相对较低,因此混凝土结构的建设成本较低。
然而,混凝土结构设计也存在一些不足之处:2.4 自重大:混凝土的密度较大,使得建筑物的自重较重,对地基的要求较高。
2.5 施工周期长:混凝土结构需要进行浇筑、养护等工序,施工周期相对较长。
3. 钢结构与混凝土结构的结合应用在实际建筑结构设计中,钢结构和混凝土结构通常会结合应用,发挥各自设计方法的优点,弥补其不足之处。
混凝土核心筒和型钢框架组合结构论述

混凝土核心筒和型钢框架组合结构论述目前,建筑业界高层建筑大都采用混凝土核心筒+型钢框架组合结构,其施工技术已经逐步成熟和完善,在太古城项目上,尝试采用新的施工方法在此类建筑中应用,通过探索和实践,归纳总结,进行探讨,进行改进,以期遇到同类建筑使用。
一、工程概况我司承建的深圳市太古城是一个由 3 层地下室、11 栋地上32 层塔楼及 2 栋2~3 层附楼组成的多功能建筑群。
其中塔楼地上高度106.5m,结构形式采用钢筋混凝土筒体和钢框架混合结构,总建筑面积约为23 万m2。
外框架每层有20 根方钢管柱,300 多根根钢梁组成。
外框架柱为焊接方钢管内灌自密实混凝土,方钢管壁厚从下至上为30~18 mm;柱截面尺寸900×900 mm、850×850 mm,800×800 mm,750×750 mm,650×650mm,550×550mm。
柱分由吊装施工方案决定,原则上三层高度一节,标准节长度12.3m(最长12.3 m,最短7 m)。
柱芯混凝土设计要求从下至上采用C55、C50、C45、C40、C35 自密实混凝土。
混凝土核心筒为19.8×19.8 m,墙厚逐渐变化,B=1000mm,900mm,800mm,700mm,600mm,500mm,板厚普通层H=110 mm,设备层为H=120 mm,核心筒板厚H=150 mm;设备层配筋为¢8@150 双层双向,其他层为¢8@200 双层双向,全部为三级钢,核心筒外围全部为钢框梁。
标准层层高为 4.1 m,首层7.0 m,二层5.95 m,三层5.5 m。
二、混凝土核心筒体+型钢钢框架组合结构施工方案由于混凝土核心筒体+型钢钢框架组合结构与钢筋混凝土结构的区别,所以此类建筑施工必然有不同。
1. 混凝土核心筒与钢框架整体上升施工方案目前,在此类超高层建筑施工中经常使用的方案是混凝土核心筒先施工至5~6 层,再进行外围钢框架结构施工,在此项目,采用核心筒和外围钢框架整体上升施工方案,即:钢筋混凝土核心筒和外围钢框架同时施工。
核心筒+钢框架

核心筒+钢框架核心筒+钢框架钢筋混凝土核心筒―钢框架结构中,砼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,可以有效减少柱体截面,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,脱离结构设计人员设计预想,其破坏是很严重的甚至倒塌。
在美国这种结构体系被认为是不适宜用于地震区高层建筑的,因为已有工程曾经发生过在地震中倒塌的实例;日本整个国家处于高烈度地区,这种结构体系受到很大限制,若建造45米以上的钢筋混凝土核心筒―钢框架结构,需严格审批做针对性研究,谨慎实施。
从两国的态度上来看,在高烈度地震区采用这种形式需三思。
抛开地震影响,如果建筑物的水平作用主要是风荷载的话,由于混凝土剪力墙的存在,该结构体系可以有效地控制风荷载作用下的顺风向和横风向最大加速度,较纯钢框架结构容易满足层间位移限制要求,在结构造价上也可获得很好的经济效益。
回到抗震设计上,我国高层规范里要求:钢框架-钢筋混凝土筒体结构各层框架柱所承担的地震剪力不应小于结构底部总剪力的25%和框架部分地震剪力最大值的1.8倍二者的较小值。
与之对应的混凝土框架-剪力墙结构的要求:各层框架柱所承担的地震剪力不应小于结构底部总剪力的20%和框架部分地震剪力最大值的1.5倍二者的较小值。
在我们国家抗震设计有一个特点,就是很多地方强制提高抗震等级,例如北京大部分地区本属于七度设防,从政治需要定为八度设防,所以我国的规范从经济适用的角度出发,还是对这种结构给予支持态度的,不过作为设计人员要了解这种结构的特点,根据所在地区的情况针对设计。
11钢框架-混凝土剪力墙(核心筒)结构体系设计

11 钢框架-混凝土剪力墙(核心筒)结构体系设计11.1一般规定11.1.1钢结构住宅结构宜优先采用钢—混凝土混合结构体系。
多层与中高层住宅宜采用钢框架-混凝土剪力墙(核心筒)结构体系;高层住宅可采用钢框架(或支撑框架)-混凝土剪力墙(核心筒)结构体系。
11.1.2钢框架-混凝土剪力墙(核心筒)结构体系由钢框架(或支撑框架)、剪力墙(核心筒)与组合楼盖等组成。
其结构设计、计算与构造,除本规范有规定者外,尚应符合现行国家标准《钢结构设计规范》G B50017、《建筑抗震设计规范》G B50011及现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》J G J3与《高层民用建筑钢结构技术规程》J G J99以及中国工程建设协会标准《高层建筑钢-混凝土混合结构设计规程》 C E C S230的规定。
11.1.3钢框架-混凝土剪力墙(核心筒)混合结构的布置和选型应符合下列要求:1混合结构的抗侧力构件,如支撑、剪力墙、核心筒等宜布置在楼、电梯间、竖井与分户墙、端墙及平面形状变化与永久荷载较大处等部位,并选用刚度均匀、偏心小并符合建筑要求的合理布置方案。
27度与7度以上抗震设防的多(高)层混合结构,同时布置抗侧力支撑与剪力墙(核心筒)时,宜使其各自的刚心与建筑物质心接近重合。
3支撑、剪力墙与核心筒等沿竖向应连续布置,结构的刚度、质量与承载力沿高度变化宜均匀,并避免出现薄弱层。
4混合结构中剪力墙布置与选型应符合下列要求:1)钢框架-剪力墙结构中,剪力墙宜为双向布置;框架梁、柱与剪力墙的轴线宜重合在同一平面;2)不宜孤立地布置单片剪力墙。
纵向剪力墙宜布置在结构单元的中间区段;住宅建筑较长时,不宜集中在两端布置剪力墙;3)纵、横剪力墙宜组成L形、T形、□形和[形等型式;在各主轴方向剪力墙的刚度宜相近。
高层住宅结构为8度及以上抗震设防时,可采用钢骨混凝土剪力墙;4)剪力墙的长度不宜过大,一般墙肢截面的高度不宜大于8m。
每道剪力墙的底部剪力不宜超过总底部剪力的40%。
核心筒

核心筒
核心筒就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。此种结构十分有利于结构受力,并具有极优的抗震性。是国际上超高层建筑广泛采用的主流结构形式。同时,这种结构的优越性还在于可争取尽量宽敞的使用空间,使各种辅助服务性空间向平面 的中央集中,使主功能空间占据最佳的采光位置,并达到视线良好、内部交通便捷的效果。
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,砼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,可以有效减少柱体截面,增加建筑使用面积。采用钢筋混凝土核心筒—钢框架结构方案,可以有效地设计框架梁与核心筒连接为铰接,这是混凝土框架难以做到的,设计时可以根据工程特点,有针对性地设计铰接节点,减少建筑物整体抗侧向刚度,合理分配芯筒和框架之间的抗侧力刚度比;也可以设置弱刚接节点,即在正常适用状态下和风荷载控制状态下,节点为刚性连接,保持整体抗侧向刚度;当强震来临时,使该节点主动形成铰节点,放松结构刚度,降低地震作用。
钢框架_钢筋混凝土核心筒

9.4 结构分析和计算
9.4.5 在行进弹性阶段的结构整体内力和变形分析时, 钢骨混凝土构件及钢管混凝土柱的刚度可按下 列方法确定;
1 钢骨混凝土梁,柱及钢管混凝土柱截面的 轴向刚度、抗弯度和抗剪刚度,可采取钢骨 或钢管部分的刚度与钢筋混凝土部分的刚度
之和,即: EA Ec Ac Es As
9.4 结构分析和计算
2 无端柱钢骨混凝土剪力墙可按相同截面的 钢筋混凝土剪力墙计算轴向、抗弯、抗剪刚度。 有端柱钢骨混凝土剪力墙,可按工形截面混凝 土墙计算轴向和抗弯刚度,端柱中的钢骨可折 算为等效混凝土面积后,计入工形截面的翼缘 面积。墙的抗剪刚度可只计入腹板混凝土面积。
9.4 结构分析和计算
3 考虑混凝土的开裂及徐变影响时,以及对于 结构受力较大部分,在进行结构变形计算时, 宜适当降低钢筋混凝土部分的抗弯刚度,降低 系数可取0.6~0.8,但不得小于相同截面尺寸 的钢筋混凝土的抗弯刚度。
9.4 结构分析和计算
9.4.6 当没有地下室或地下室顶板处不能作为嵌固端, 而钢柱又采用埋入式柱脚时,钢柱的嵌固端取在 基础定面向下1.5倍柱截面高度处。
【说明】超高层钢框架-钢筋混凝土核心筒结构 安装时,应对每节钢柱上端标高进行调整,可采 用设置填片或调整焊缝高度的方法,其数值可参 考中国工程建设协会标准《高层建筑钢-混凝土 混合结构设计规程》CECS230:2008第9章的条 文说明。
9.5 构件设计
9.5.1 二级及以上的钢框架梁柱连接,应采用考虑塑 性铰外移的加强型连接。加强型连接可采用梁 翼局部加宽式、翼缘板式、盖板等形式。
EI Ec Ic Es Is
GA GC AC GS AS
9.4 结构分析和计算
式中: Ec Ac ——钢筋混凝土部分的轴向刚度; Es As ——钢骨(或钢管)部分的轴向刚度; EcIc ——钢筋混凝土部分的抗弯刚度; Es Is ——钢骨(或钢管)部分的抗弯刚度; GC AC ——钢筋混凝土部分的抗剪刚度,只计入与受 力方向平行的腹板部分面积; GS AS ——钢骨(或钢管)部分的抗剪刚度,只计入 腹板部分面积。
浅谈框架-核心筒结构设计

浅谈框架-核心筒结构设计摘要:在目前的办公楼、酒店等高层建筑中,由于建筑师对景观视野、空间分隔等建筑功能的高要求,结构师多趋向于采用框架-核心筒这一结构体系。
本文从其抗侧刚度形成、地震剪力分配和如何提高整体结构延性等方面入手,结合工程实例,阐述了框架-核心筒结构设计中的一些概念和方法。
关键词:框架-核心筒抗侧刚度剪力分配延性本工程位于巴彦卓尔市临河区金川大道以东,由七层裙房和一座主塔楼组成,总建筑面积约2.6万平米,其中地上二十五层共2.25万平米,地下一层3500平米。
地下室层高4米,1~7层层高4.5m,以上各层层高3.8m,结构总高97.45m。
抗震设防烈度7度,0.15g,Ⅲ类场地,100年重现期基本风压0.6KN/m2,地面粗糙度为B类。
本文只介绍主塔楼结构设计,由于裙房与主塔楼在0.00m以上采用伸缩缝分开,故主塔楼上部结构采取单独的计算模型进行分析,以下为主楼底层结构平面图和三维计算模型示意图。
1. 主体结构选型本工程核心筒呈圆形,其高宽比为6.9,主外框柱绕其环形布置,整体结构基本均匀对称。
中央核心筒内径14.1m,主外框柱距核心筒壁约9.2m。
采用现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构形式,核心筒结合建筑中央楼电梯间布置贯通落地,于楼梯、电梯分隔处布置内隔剪力墙,这样既有利于建筑防火分隔要求,又提高了建筑平面使用系数,且易于发挥核心筒承重、抗侧力的核心作用。
外框柱距也较好地满足建筑对景观视野的要求,保证灵活的室内使用空间,提高建筑使用质量。
在这里先说明一下框架-核心筒的定义,《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(以下简称《抗规》)表6.1.1注2:“框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构”,即筒体-稀柱结构。
它要求核心筒必须能作为一个独立的悬臂筒体结构体系,可以承担绝大部分的剪力(一般可>85%)和大部分的倾覆弯矩(一般可>60%),同时外框架必须是稀柱框架(柱距一般8~12m),只需承担很小一部分的剪力和相当部分的倾覆弯矩。
浅谈型钢混凝土框架―混凝土核心筒设计(全文)

浅谈型钢混凝土框架―混凝土核心筒设计(全文)范本1:技术详述型1. 引言1.1 背景1.2 目的2. 型钢混凝土框架概述2.1 型钢混凝土框架的定义2.2 型钢混凝土框架的特点3. 研究方法3.1 数据收集3.2 数据分析4. 混凝土核心筒的重要性4.1 混凝土核心筒的定义4.2 混凝土核心筒的作用4.3 混凝土核心筒的设计考虑因素5. 混凝土核心筒设计步骤5.1 确定设计参数5.2 计算核心筒尺寸5.3 设计核心筒的钢筋5.4 设计核心筒的混凝土配合比5.5 设计核心筒的施工技术要求6. 实际案例分析6.1 案例1:XX大厦的混凝土核心筒设计6.2 案例2:XX广场的混凝土核心筒设计7. 结果分析与讨论7.1 结果的可行性分析7.2 结果的优缺点讨论8. 结论8.1 主要发现8.2 建议和改进措施附件:附件1:混凝土核心筒设计数据表格附件2:实际案例照片注释:1. 型钢混凝土框架:一种结构形式,使用型钢和混凝土进行组合构造的框架结构。
2. 混凝土核心筒:指垂直于地面的钢筋混凝土构件,用于增加建筑物的刚度和抗震性能。
范本2:报告型1. 介绍型钢混凝土框架1.1 型钢混凝土框架的概念和定义1.2 型钢混凝土框架的应用领域2. 混凝土核心筒设计的目的和意义2.1 混凝土核心筒在结构中的作用2.2 混凝土核心筒设计的重要性3. 混凝土核心筒设计的基本原理3.1 单向拧杆的平衡条件3.2 混凝土核心筒的刚度和稳定性分析4. 混凝土核心筒设计的具体步骤4.1 设计参数的确定4.2 核心筒尺寸的计算4.3 核心筒钢筋的设计4.4 核心筒混凝土配合比的确定4.5 核心筒施工技术要求的制定5. 混凝土核心筒设计案例分析5.1 案例1:XX高层建筑的混凝土核心筒设计5.2 案例2:XX商业中心的混凝土核心筒设计6. 结果与讨论6.1 混凝土核心筒设计结果的分析6.2 设计方案的优缺点及改进建议7. 法律名词及注释7.1 法律名词1:XXXXX注释:XXXXX的定义和解释7.2 法律名词2:XXXXX注释:XXXXX的定义和解释附件:附件1:混凝土核心筒设计数据表格附件2:设计计算图纸注释:1. 混凝土核心筒:一种钢筋混凝土构件,垂直于地面,用于增加建筑物的刚度和抗震性能。
钢框架结构与混凝土结构优缺点比较

钢框架结构与混凝土结构优缺点比较钢结构具有结构自重轻、抗震性能好、工业化生产程度高、施工速度快、建筑造型美观、有利环境环保、空间大等优点。
建设部称之为可重复利用型和环保型绿色建筑。
在沙、石资源日益紧张的今天,钢结构的优势越发明显。
一、钢框架结构与普通钢混凝土结构相比的优点:1、钢框架结构是采用钢砼柱+钢梁结构。
由于钢结构强度明显高于混凝土强度,大大减小了框架柱和梁的截面,使混凝土和钢筋用量大大减少,最主要的是大大减少了结构的主体重量,根据粗略计算主体重量(柱和梁)能降低约30%,这样就大大减轻了对地基的压力,基础施工开挖取土量减少,对土地资源破坏小且可大幅降低基础造价(在超高层建筑中,基础造价可达整个建筑造价的三分之一)。
2、钢砼柱提高了框架柱的承载能力,减薄了柱的钢板厚度,同时又提高了柱的刚度和相应的结构侧向刚度,并且有利于提高柱的防火能力。
3、钢结构强度明显高于混凝土,更容易获得大空间,提高室内空间的使用率,以前的建筑空间稍大的室内就有断面很大的混凝土柱子,影响美观和使用。
钢结构比钢砼结构主构件截面面积更小(本工程初步框算下来柱截面小1/6,梁高小150~200),使得业主在同等情况下可以获取更大的使用面积;一般可将使用面积扩大5%-10%。
4、钢结构施工速度快,综合考虑制造周期、安装周期、材料费、管理费等因素,造价在工期长的项目上具有经济优势。
5、由于钢结构件是工厂规模化生产,加工精度高,有利于现场施工精度控制,它的误差控制是以“毫米”来控制的;而混凝土施工精度是以“厘米”来控制的。
6、钢结构可干式施工,节约用水,施工占地少,产生的噪音小、粉尘少,且建筑外形容易满足多样化要求,利于外墙装修。
7、使用钢结构可大量减少混凝土的使用和砖瓦的使用,有利于环境保护也是当前建筑的发展趋势。
8、建筑使用寿命到期后,钢结构拆除产生的固体垃圾少,废钢资源回收价格高。
从目前来看,钢结构建筑是对城市环境影响最小的一种结构之一,所以被称为绿色建筑,也是当年国家重点扶持和发展的对象。
- 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)。
钢框架-混凝土核心筒的两种连接方式摘要:对钢框架-混凝土核心筒体系中钢梁与核心筒连接的两种连接方式进行比较。
分析表明,采用刚接做法,在不提高造价前提下,能有效增强结构的抗震延性,提高结构的安全性。
关键词:钢框架-混凝土核心筒铰接刚接
two connections of steel frame-concrete core wall structures
abstract:
key words:mixed framehinged connectionstiff connection
1 前言
目前,钢框架-混凝土核心筒体系在高层建筑中应用越来越普遍:外框架采用钢管混凝土柱(或纯钢柱)+钢梁,内筒采用钢筋混凝土结构,建筑高度较高时,可设置若干道伸臂桁架,增强结构的水平刚度。
其中外框架的钢梁与混凝土核心筒的连接有两种方法:铰接、刚接。
采用铰接连接时,施工比较简便,只需在混凝土核心筒外侧设置预埋件,施工时与钢梁用高强螺栓连接;采用刚接连接时,需在混凝土核心筒内埋置钢芯柱,预留钢牛腿与钢梁连接。
下图为两种典型连接做法:
a-铰接连接b-刚接连接
图1
本文试对这两种连接进行比较分析。
2 抗震概念分析
与钢筋混凝土的框筒结构体系相似,钢框架-混凝土核心筒体系在水平荷载作用下,混凝土内筒是主要抗侧力结构,经楼板变形协调后,钢框架承担少量的水平剪力,混凝土内筒即承担大部分倾覆力矩,又承担大部分水平剪力。
由于混凝土内筒的变形曲线是弯曲型的,而钢框架是呈剪切型,因此,经楼板变形协调后,钢框架在顶部水平剪力将大于下部。
这类结构体系在地震力的持续作用下,混凝土内筒进入弹塑性阶段后,墙体产生裂缝,侧向刚度急剧下降,致使钢框架要承担比弹性阶段大的多的倾覆力矩和水平剪力。
由于钢梁与混凝土核心筒的连接方式不同,在剪力墙底部出现塑性铰之后结构体系是完全不同的:当钢梁与核心筒采用铰接时,由于核心筒底部出现裂缝形成塑性铰,侧向刚度急剧降低,而一般框架核心筒体系中,框架一般只有一跨,此时整个结构体系的水平刚度将快速降低,难以继续抵抗较大的地震力作用,整个结构体系会发生脆性破坏。
在弹性阶段设计时,我们按照新《高规》[2]中9.1.11等条款规定对框架部分承担的地震剪力进行调整,增大结构安全性,但该安全储备在弹塑性阶段,混凝土核心筒大部分退出工作后仍显不够;当钢梁与核心筒采用刚接时,加强了框架与核心筒的连接,增加了结构冗余度,提高结构的弹性阶段水平承载能力,延缓了塑性铰的产生。
即使进入弹塑性阶段,混凝土核心筒底部出现塑性铰,但由于外框架与受混凝土约束的芯柱刚,改体系也能形成具有一定抗侧力的体系,能继续抵抗一定的水平作用。
在重大地震力作用下,结构体系会发生塑性破坏。
3典型工程分析
我们以一典型的钢框架-混凝土核心筒结构为例:地下2层,地上29层,标准层层高4.2米,主楼高度为123米。
工程设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,设计抗震分组为第一组,抗震设防类别为丙类,基本风压按100年一遇的风压采用,为
0.6kn/m2,地面粗糙程度为b类。
核心筒剪力墙厚度从650~300不等,并随高度递减,gkz1为矩形钢管混凝土,截面为700x700,壁厚25、22、20,由上递减,gkl1截面为h600x300x12x22,钢材材质均为q345-c,标准层平面图如下,:
图2 结构平面图
我们仅对钢梁与核心筒的连接方式做调整,其余不变。
采用satwe程序分析,计算发现两种连接方式对钢梁的应力比影响比较大,以c轴北侧处gkl1为例,强度计算应力比比较如下:图3应力比对比
通过上图比较发现,当钢梁与核心筒铰接时,钢梁最大应力比变化幅度为0.62~0.67,出现在钢柱一侧;当钢梁与核心筒刚接时,钢梁最大应力比变化幅度为0.55~0.76,出现在核心筒一侧。
可见由于刚接作用,钢框架与混凝土核心筒的相互作用增强,对于两种材质,两种结构形式组合而成的混合结构,这是有利于结构安全性的。
此外,我们分析两种连接方式的其他计算信息,其中最大层间位移角与顶点位移均为该方向风荷载作用下的数值:
=
表1 铰接、刚接比较
上表中,铰接与刚接一表示结构布置相同,仅钢梁与核心筒连接方式不同。
由于采用刚接做法,结构的刚度增加,第一周期显著变小,x方向的最大层间位移角和顶点最大位移都相应显著变小,结构的舒适性有明显提高,但用钢量有所增加,此外,由于采用刚接做法,楼面的竖向荷载能够更有效的传递至剪力墙一侧,使得钢柱的轴压比减小。
刚接二为在刚接一基础上进行优化,使计算指标接近铰接做法,x方向主要剪力墙厚度减小100~150mm,局部剪力墙取消,钢管混凝土住的钢板厚度每层均减小2mm,。
对比发现,在满足接近的计算指标前提下,采用刚接做法,可以适当减小剪力墙的厚度和数量,降低剪力墙部分的土建造价,增加建筑的有效使用面积,此外钢结构部分用钢量也有所减小。
但由于核心筒需预埋芯柱,施工成本会略有增加。
4 结论
综上所述,在钢框架-混凝土核心筒体系中,采用钢梁与核心筒刚接的做法,能有效的提高结构的抗震性能,增加安全性,降低造价,减小核心筒的结构面积。
广大设计工作者,在条件允许的前提下,应尽量采用该连接方式。
参考文献
[1] gb 5011-2010 建筑抗震设计规范
[2] jgj 3-2010 高层建筑混凝土结构技术规程
[3] 陈国富邱国桦范重.高层建筑钢结构设计.北京:中国建
筑工业出版社,2000 isbn 7-112-03766-2 注:文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。