框架--核心筒结构平面布置的一点看法[张维斌]

合集下载

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
(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l0—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。
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

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

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

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

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

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

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。

超高层建筑框架—核心筒结构设计的重点探讨

超高层建筑框架—核心筒结构设计的重点探讨

超高层建筑框架—核心筒结构设计的重点探讨摘要:本文结合工程实例,针对超高层建筑结构设计的重点进行了分析,主要从基础结构、结构布置、抗震、抗风计算、抗震措施等几个方面进行了探讨与论述,为建筑结构设计人员提供借鉴。

关键词:超高层建筑;基础结构;结构布置;抗震措施随着我国经济的迅速发展,建筑业也随之发展起来,超高层建筑层出不穷,成为建筑业建筑的主要方向。

超高层建筑与多层建筑相比体积增大,结构更加复杂,因此对超高层建筑的结构进行设计是非常必要的,直接影响着建筑物的质量和使用安全。

本文通过工程实例,主要就某超高层办公楼混凝土结构设计要点进行了论述。

1工程概况某超高层办公楼,总建筑面积为8.5万m2,地上50层,地下室5层,建筑高度约200m,地下室面积3万m2,为停车库、设备用房。

地上为办公塔楼,采用框架(钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁)—核心筒结构形式。

2 基础结构设计本工程采用筏板基础,以中风化岩作为持力层,主楼范围板厚 h=1500mm,纯地下室范围板厚 h=600mm。

地下室裙楼部分存在总体抗浮问题,主要由底板预应力钢筋束锚杆抵抗浮力。

考虑到抗拔锚杆除可满足总体抗浮要求外,还能大大减小板跨内局部水浮力引起的弯矩。

经过综合经济比较,最终采用预应力抗拔锚杆方案。

板跨内约按2.3mX2.3m的间距布置抗拔锚杆,大大减小了地下室底板的配筋,取得了较好的经济效益。

3 建筑结构布置和选型3.1结构选型根据建筑平面设计及考虑结构抗侧能力,经经济技术比较分析,本工程结构体系采用钢管砼柱框架—砼核心筒结构。

砼核心筒承受了大部分的水平剪力及倾覆力矩,为主要的抗侧力结构;外围剪力墙及钢管砼柱框架大大提高了结构的平面抗扭刚度,并承受了一部分的水平剪力及倾覆力矩。

核心筒剪力墙均为落地剪力墙,基础采用筏板基础,使重力荷载能直接地通过筏板传给基岩。

这样,整个结构在重力荷载的传递上,形成了楼板—梁—剪力墙—基础—基岩的明确直接的传力路线。

框架-核心筒结构体系的一些设计体会

框架-核心筒结构体系的一些设计体会

首先,看看规范是如何区分框架-核心筒结构的
《高规》p186条文说明4.8.1~4.8.3中有解释:“在结构受力性质与变形方面,框架-核心筒结构与框架-剪力墙结构基本上是一致的,尽管框架-核心筒结构由于剪力墙组成筒体而大大提高了抗侧力能力,但周边稀柱框架较弱,设计上的处理与框架-剪力墙结构仍是基本相同的。对其抗震等级的要求不应降低,个别情况要求更严。”
(2) 假如外框架的地震剪力分担能直接达到二道防线>20%(25%)的要求,那么可以预见:柱必须有比墙大的面积率,或者外框架单的来讲就是,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),因为筒体在中间,所以称为核心筒,又名“框架—核心筒结构”。
《震规》p41表6.1.1下面小注2“框架-核心筒结构指周边稀柱与核心筒组成的结构”
其次,怎么从概念上理解规范条文的意思
框架-核心筒结构实际上要求核心筒必须作为一个独立的悬臂筒体结构体系,可以分担绝大部分的剪力(一般可>85%)和大部分的倾覆弯矩(一般>60%),同时外框架必须是稀柱框架,即只能承担很小一部分的剪力和相当部分的倾覆弯矩。而框架-核心筒结构的核心筒之所以抗震要求更严格,也正是由这个内力分担的特性决定的,核心筒可能过于关键,一旦发生破坏,后果比较严重!
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: 1、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; 2、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; 3、在SATWE中,根据试算和比较,发现在选择结构类型的时候,选择框剪和框筒对计算结果毫无影响(仅针对某一个很典型的框架-核心筒项目),至于为什么,愿意的话可以咨询PKPM项目部

框架-核心筒结构在工程中的应用

框架-核心筒结构在工程中的应用

框架-核心筒结构在工程中的应用作者:张银芳闫帅平来源:《企业科技与发展》2019年第04期【摘要】核心筒结构是建筑中的核心部分,对建筑物的牢固与美观起着至关重要的作用。

随着经济水平的不断提高和建筑事业的发展,如今人们对居住环境的要求在不断提升,与传统的审美观相比,现代人对建筑物的外观造型有了更多个性化的想法。

此外,随着城市人口的增加,为了满足人们的居住需求,城市中出现越来越多的高层建筑,这就需要我们对传统的建筑物进行受力性能调整,而从框架-核心筒这一结构入手能提高整体结构的受力性能。

这个结构一般是由外围的稀柱框架联合起来形成一个核心筒,从而帮助支撑整个高层建筑,不仅提高建筑物的受力性能,而且让建筑物造型更加美观,因此核心筒结构已经成为现代高层建筑工程不可缺少的一部分。

【关键词】框架-核心筒;建筑工程;应用分析【中图分类号】TU973.17 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2019)04-0127-02现代许多建筑在设计方面都很美观,这与框架-核心筒结构有很大关系,在传统的建筑中大多用钢筋水泥及砖头将建筑设计成长方体或者正方体的形状,但是随着现代对于高层建筑的需求,传统的建筑形态不仅不能满足现今社会的需求,还出现了高层建筑承受力不强的问题,一旦发生地震就很容易出現塌陷,进而出现伤亡事故。

框架-核心筒结构布置形式多样化,不仅可以是方形,还可以布置成圆形及其他形状,对于增加建筑物的承受力具有非常大的作用,特别是在抗震要求方面很严谨,可以减少地震带来的人员伤亡事故。

本文主要针对框架-核心筒结构在工程中的应用进行分析探讨。

1 框架-核心筒结构的时代背景框架-核心筒结构最早应用在国外建筑,在19世纪中期,核心筒结构就已经被运用于电梯的升降,这为后期高层建筑的创建打下了很好的基础。

随着技术的日益成熟,这一结构被越来越多的国家接受并应用到建筑结构中。

新时代,建筑必须从量变探索转型发展的路径和方向,未来的建筑可能出现多元化的发展模式,但根据人民日益增长的美好生活的需求,虽然现今已经在控制城市人口密度,但是仍然有大量农村人口向城市迁徙,所以未来几十年内仍然会通过高层建筑来满足人口需求。

框架—核心筒高楼层结构设计要点分析

框架—核心筒高楼层结构设计要点分析

框架—核心筒高楼层结构设计要点分析前言我国是一个人口大国,随着城市化进程,大部分人集中到了城市,高层住宅随之兴起,开发商在满足规划和规范前提下为了利用有限的土地建出更多住宅面积取得更好的经济效益,也会考虑建造超高层住宅,尤其在一些城中村改造项目、地标性项目、繁华地段等。

框架-核心筒是超高层项目常用的一种结构形式,在商住楼设计中可以为底部商业提供足够的使用空间,也可以为地下室提供更多的停车空间,同时上部住宅可变空间也得到改善。

国内外广泛的工程设计实践或研究成果表明,框架-核心筒结构形式适用高度可达200米。

本文主要以8度抗震设防烈度区、Ⅲ类场地条件为设计背景进行分析。

《高层建筑混凝土结构技术规程》[1](JGJ3-2010)(以下简称《高规》)中3.3.1条规定:8度(0.2g)B级高度框架-核心筒最大适用高度为140m。

框架-核心筒结构,核心筒作为第一道防线,要求核心筒必须作为一个独立的悬臂筒体结构体系,可以分担绝大部分的剪力(一般可接近90%)和大部分的倾覆弯矩(一般>60%),外框架虽作为第二道防线,但要保证能承担一部分的剪力和相当部分的倾覆弯矩,所以《高规》规定框架承担的地震总剪力Vf≥0.2 V0(V0结构底部总剪),不满足应进行调整,使其不小于力0.2V0和1.5Vf,max (Vf,max为框架部分楼层地震剪力标准值中最大值)两者的较小值。

目前框架-核心筒结构震害资料较少,破坏模型并不熟悉。

中国建筑科学研究院做过缩尺比例1:10实体结构试验,罕遇地震下模型最终破坏形式为倾覆破坏,主要为混凝土核心筒根部被拉开,框架柱拉断。

用软件进行罕遇地震下分析,主要破坏模式也是倾覆破坏,其中性能较好的破坏模式是核心筒破坏先于框架柱的破坏。

本文以一高烈度不利场地的框架-核心筒结构的抗震设计为例,从安全经济角度出发,分析基础选型、结构选型、结构的破坏模式,采取一些加强措施,以达到预定的性能目标,为工程设计提供参考。

高层建筑框架核心筒结构设计探讨

高层建筑框架核心筒结构设计探讨

高层建筑框架核心筒结构设计探讨筒体是一种空间受力构件,由竖向筒体为主组成,承受竖向和水平荷载作用。

筒体结构具有造型美观、使用灵活、受力合理以及整体性强等优点,适用于较高的高层建筑。

筒体结构根据平面墙柱布置情况主要可分为框架-核心筒结构和筒中筒结构。

框架-核心筒利用建筑功能的需要在内部组成核心筒作为主要抗侧力构件,在外围布置大柱距的框架(一般8~12m),其受力状况与框架剪力墙相同。

但由于平面布置的规则性和内部核心筒的空间性能优越性使其受力性能、适用高度优于一般的框架剪力墙结构,在高层及超高层建筑中被广泛应用。

本文通过工程实例对框架-核心筒结构设计提出一些探讨: 1工程概况本工程位于福州市台江区,设2层地下室,1~3层为商业层高5.4m,4~22层为办公层高3.8m,建筑总高度94.75m。

设计使用年限50年,安全等级二级,建筑抗震设防类别为丙类。

抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度0.10g,设计地震分组第二组,场地类别Ⅲ类,特征周期0.55S。

基本风压0.7KN/m2,承载力设计时按基本风压的1.1倍采用。

剪力墙核心筒部分作为抵抗水平力的主要构件,考虑到结构还应具有一定的延性,核心筒采用低轴压比设计。

外筒最大厚度450mm,控制最大轴压比为0.45。

外围框架柱最大截面为1200x1400mm主要承受竖向荷载。

核心筒与外框架连接处尽可能设置扶壁柱或暗柱,以保证核心筒与外框架的可靠连接。

标准层平面简图如下:2主体结构计算分析2.1多遇地震下弹性计算分析多遇地震下采用SATWE计算软件进行弹性计算分析,并用盈建科复核。

结构在多遇地震、风荷载及重力荷载作用下的内力和位移按振型分解反应谱法计算。

抗震计算考虑扭转、偶然偏心和双向地震对结构的影响,平扭耦联扭转效应,振型参与质量不小于总质量的90%。

墙、柱轴向变形内力计算分析应按模拟施工3分层加载来考虑施工过程的影响。

框架梁、连梁等构件可考虑局部塑性变形引起的内力重分布。

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一、引言建筑框架-核心筒结构是现代建筑工程中常用的结构形式之一,其在高层建筑、地下室等项目中具有广泛的应用。

本文将围绕建筑框架-核心筒结构的设计要点和应用分析展开讨论,以期为相关领域的设计师和工程师提供一些参考和借鉴。

二、建筑框架-核心筒结构设计要点1. 结构形式选择建筑框架-核心筒结构的选择首先需要考虑建筑本身的功能要求、所处地区的气候特点、地质条件、结构高度和长宽比等因素。

在考虑这些因素的基础上,结合工程经济性和施工难度等因素,选择适合的结构形式,如适用于高层建筑的钢筋混凝土框架结构、核心筒结构或者它们的组合结构。

2. 材料选取在建筑框架-核心筒结构的设计中,材料的选择尤为重要。

一般来说,混凝土、钢材等传统建筑材料是常用的选择。

在选择材料时,需要考虑其抗拉、抗压、抗剪等力学性能,同时还需要考虑其耐久性、防火性能、施工便利性等因素。

为了提高建筑的结构强度和稳定性,时常需要在设计中考虑使用新型材料,比如高性能混凝土、钢材等。

3. 结构设计在建筑框架-核心筒结构的设计中,需要充分考虑结构的整体性、抗震性和抗风性等。

特别是对于高层建筑来说,结构设计要尽可能减小自重,提高结构的刚度和稳定性,以确保建筑在自然灾害和外部环境侵袭下的安全稳定。

4. 施工工艺结构的设计不仅要考虑建筑的理论性能,还需要注重其实际施工工艺。

为了确保建筑的结构质量,设计师和工程师需要充分了解施工工艺和施工技术,以根据实际情况对结构进行合理的设计和调整。

5. 环境友好性在建筑框架-核心筒结构的设计中,需要充分考虑对环境的影响。

为了降低建筑的对资源的消耗和对环境的污染,建筑设计师和工程师需要考虑在设计过程中采用节能材料、绿色施工工艺和可再生能源等手段,以确保建筑的环境友好性。

1. 高层建筑2. 地下室在地下室的设计中,建筑框架-核心筒结构也得到了广泛的应用。

地下室通常承受着较大的地下水压力和土压力,同时还需要考虑地下室的密封性和稳定性。

浅谈框架-核心筒结构设计

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。

高层钢筋混凝土框架-核心筒结构体系的优化分析

高层钢筋混凝土框架-核心筒结构体系的优化分析

高层钢筋混凝土框架-核心筒结构体系的优化分析发布时间:2021-05-19T11:41:32.620Z 来源:《基层建设》2020年第31期作者:安立朋[导读] 摘要:在我国高层建筑中,框架-核心筒是一种常见的结构体系,其集合多种结构体系的优势特征于一体,可提高高层建筑的稳定性、安全性。

菏泽城建建筑设计研究院有限公司 274000摘要:在我国高层建筑中,框架-核心筒是一种常见的结构体系,其集合多种结构体系的优势特征于一体,可提高高层建筑的稳定性、安全性。

文章主要对高层钢筋混凝土框架-核心筒结构体系的受力特征进行了分析,并提出了高层钢筋混凝土框架-核心筒结构体系的优化思路,以供借鉴、参考。

关键词:高层建筑;钢筋混凝土;框架-核心筒结构体系城市化建设进程的不断加快,推进着我国建筑行业的蓬勃发展,但与此同时,我国建筑用地资源不断缩减。

高层建筑的产生与发展,为缓解用地资源紧张、建筑工程增多之间的矛盾做出了重要的贡献。

当下,人们对建筑物提出了更高的要求,不仅要具备良好的使用性能,还要具备一定的观赏性,使得框架-核心筒结构体系脱颖而出,成为高层钢筋混凝土建筑的主要结构形式之一。

1.高层钢筋混凝土框架-核心筒结构体系的受力特征与普通框架单片剪力墙结构相比,框架-核心筒结构体系的受力情况有着很大的不同。

通常来说,普通框架为平面结构,无需对平面外的作用进行考虑。

框架-核心筒结构平面内外的刚度、承载力有着明显的不同,特别是外框架,在遭受水平荷载作用的时候,平行于水平荷载的腹板框架、垂直于水平荷载的翼缘框架均会参与工作。

此时,水平剪力由腹板框架承担,而倾覆力矩是由翼缘框架、腹板框架一起承担。

在水平荷载作用下,单片剪力墙竖向应力呈三角形分布,核心筒是由多片剪力墙组成的筒状闭合筒体,某片剪力墙相邻的两篇剪力墙便是其翼缘,与单片剪力墙相比,其刚度较大,因此翼缘提供的抗压面积、抗拉面积也远远大于单片剪力墙。

受到水平荷载作用的时候,核心筒的受力与工字型钢相似,水平剪力是由腹板剪力墙承担,弯矩是由腹板剪力墙、平行于水平荷载的翼缘部分剪力墙共同承担。

框架-核心筒结构方案布置浅析

框架-核心筒结构方案布置浅析

框架-核心筒结构方案布置浅析发表时间:2018-05-25T13:24:21.200Z 来源:《基层建设》2018年第6期作者:何凌梅[导读] 摘要:随着社会经济的迅速发展和建筑功能的多样化,我国的建筑行业也在这个过程中得到了很大的发展。

广州市建工设计院有限公司 510030 摘要:随着社会经济的迅速发展和建筑功能的多样化,我国的建筑行业也在这个过程中得到了很大的发展。

为了满足城市可持续发展的要求,高层建筑得以快速发展。

由于高层建筑结构与功能较为复杂,给建筑结构设计师带来新的挑战。

本文主要结合工程实例分析高层建筑的框架-核心筒结构方案布置进行分析。

关键词:高层建筑;框架-核心筒;结构方案布置;结构设计 1工程概况某高层建筑工程为大型建筑综合体办公楼,主塔地上34层。

首层入口大堂挑空(1~2层),层高8.2m;2~3层为办公配套的饭堂,酒店餐饮及健身房,层高均为4.85m;4层为配套健身房; 19层为避难层,层高为5.2m,主要功能为避难区和设备用房。

其余各层为标准办公楼层,层高4.2m。

地下室:共4层,B1层至B4层的层高分别为5.5,4.2,3.9及3.9m。

地下室功能主要为非机动车库、消防控制室、物管用房、社区管理用房、设备用房、酒店后勤用房、汽车库及战时为六级人防设施。

3结构设计本工程塔楼地上34 层,共有4层地下室;从室外标高(-0.3m) 算起结构高度为149.85m。

塔楼结构高宽比约为5.9,核心筒高宽比约为10.5。

鉴于建筑功能的需要及框架-核心筒结构能发挥框架和筒体两种结构体系的优点,塔楼采用了钢管混凝土组合柱+混凝土核心筒+混凝土梁+混凝土楼板结构形式,办公楼标准层平面如图1所示。

图1标准层平面 3.1 核心筒核心筒采用现浇钢筋混凝土材料,混凝土结构具有刚度大,耐火性能好,初始造价和后期维护的费用都较低的特点。

八边型的核心筒,钢筋混凝土核心筒外墙从基础筏板顶面伸延至塔楼顶层,底部平面尺寸约为31.5m×31.1m (外墙外壁尺寸),顶层平面尺寸为29.5m×29.9m,核心筒从下到上内壁尺寸基本保持不变。

框架核心筒结构设计要点

框架核心筒结构设计要点

框架核⼼筒结构设计要点
框架核⼼筒结构设计要点
张辉1 任北⾠2
【摘要】框架—核⼼筒因能发挥框架和筒体两种结构体系的优点,其结构具有外框架间距⼤、布置⽅式多变、建筑⽴⾯灵活的特点,因此在⾼层公共建筑中得到⼴泛应⽤。

根据⼀些框架—核⼼筒结构案例,对规范的解读及应⽤总结了⼀些⼼得。

【期刊名称】⼭西建筑
【年(卷),期】2018(044)015
【总页数】3
【关键词】框架—核⼼筒,结构布置,设计要点
0 引⾔
钢筋混凝⼟框架—核⼼筒结构是⾼层建筑中常见的⼀种结构形式,钢筋混凝⼟核⼼筒体具有较⼤的抗侧向刚度作为建筑中主要的抗侧⼒构件,⽔平荷载作⽤时,对结构侧向位移能够很好地控制;在上部楼层位置,筒体与框架相互作⽤,延性增强,有明显的耗能作⽤。

本⽂围绕框架—核⼼筒结构的受⼒特点,在各个设计环节做以下的总结。

1 框架—核⼼筒结构的特点
筒体结构包含框架—核⼼筒、筒中筒两类:由核⼼筒与外围的细框架柱组成的筒体结构称为框架核⼼筒结构;由核⼼筒与外围不⼤于4 m的密柱和⾼度较⾼的框架梁或壁式框架组成的筒体结构称为筒中筒结构。

实际上两者传⼒⽅式存在有较⼤区别。

筒中筒结构的内筒以承受⽔平剪⼒为主,外框筒主要承受轴向荷载,两者承受的抗倾覆弯矩⼤致相差不多,是⼀种双重抗侧⼒结构体系;框。

对框架-核心筒结构平面布置的理解和探讨

对框架-核心筒结构平面布置的理解和探讨

对框架-核心筒结构平面布置的理解和探讨程懋堃张燕平沈莉(北京市建筑设计研究院北京 100045)最近《建筑结构.技术通讯》上,有一些讨论对框架-核心筒结构平面布置的看法,对此作者也提出一些自己的看法,在此提出与原文作者及读者共同商榷。

1.原文中指出,为减小框架-核心筒结构的剪力滞后现象,提高结构中间柱子的轴力,建议尽可能在外框架与核心筒间加设大梁,以增加抗侧刚度,使外柱内力也较均匀,这种思路是可以理解的,但是在实际工程中是很难实现的。

目前一般建筑功能为办公楼的框架-核心筒结构,内筒与外框架的距离通常在8m以上,由于设备管线会布置在核心筒周围的上空,做大梁会严重影响建筑对净高的要求。

所以在外框架与核心筒间加设楼面大梁的方法不太实用。

2.关于《高规》第9.1.6条规定,核心筒或内筒的外墙与外框架柱间的中距,抗震设计时大于10m,宜采取另设内柱等措施。

我们认为现在科技的进步,已有较多手段可以保证大跨度情况下楼层净高的问题,故在有可靠依据情况下可不受此限制(美国的写字楼外墙与内筒之常用距离为40英尺,约为12.2m)。

《高规》规定主梁结构可按(1/10–1/18)L b确定,L b为主梁计算跨度,但是随着近年大量兴建的高层建筑对层高的要求,国内一些设计单位已大量设计了梁高较小的工程,对于8m左右的柱网,框架主梁截面高度为450mm左右,宽度为350~400mm的工程也较多(高跨比为1/17.8)。

美国ACI318-05规定的梁高度 表1 支承情况简支梁续一端连续梁两端连续梁高跨比1/16 1/18.5 1/21注:表中数据适用于钢筋屈服强度为420MPa时;配其他钢筋时,应乘以(0.4+f yk/700)。

新西兰DZ3101094规定的梁高度 表2钢筋强度(MPa)简支梁一端连续梁两端连续梁300 1/20 1/23 1/26430 1/17 1/19 1/22 一些国外规范规定的框架梁的高跨比见表1,2。

  1. 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. 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. 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)。

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
7
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。

相关文档
最新文档