超高层建筑核心筒优化设计研究
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高层住宅核心筒优化设计一则在高层住宅的设计中,核心筒扮演着至关重要的角色。
它不仅是垂直交通和疏散的关键区域,还承载着各种设备管道的布局,对整个建筑的使用功能、空间效率和消防安全都有着深远的影响。
本文将探讨一则高层住宅核心筒的优化设计案例,以期为相关设计提供有益的参考。
一、项目背景本次优化设计的高层住宅位于城市的新兴发展区域,总建筑面积约为_____平方米,地上_____层,地下_____层。
建筑高度为_____米,主要户型为两梯四户和两梯三户。
在原设计方案中,核心筒存在一些空间利用不充分、交通流线不够顺畅以及消防疏散距离过长等问题,需要进行优化改进。
二、优化前的核心筒分析1、交通流线原核心筒的电梯布置不够合理,导致居民在高峰期等候时间较长。
楼梯间的位置也使得部分户型的入户流线较为曲折,增加了居民的行走距离。
2、空间利用核心筒内的设备管井占据了较大面积,压缩了公共走廊和候梯厅的空间,给居民带来了局促感。
3、消防疏散疏散楼梯的数量和宽度未能满足规范要求,疏散距离过长,存在一定的安全隐患。
三、优化目标与原则1、优化目标(1)提高空间利用率,增加公共区域的舒适度。
(2)优化交通流线,减少居民的等候时间和行走距离。
(3)满足消防规范要求,确保疏散安全。
2、优化原则(1)遵循相关建筑规范和标准,确保设计的合法性和安全性。
(2)充分考虑居民的使用需求和生活习惯,提高居住品质。
(3)在保证功能的前提下,尽量减少建筑成本和施工难度。
四、优化设计方案1、交通流线优化(1)重新调整电梯的位置和数量,采用高效的电梯分区运行模式。
将两梯四户的配置改为一梯两户,并分别设置在建筑的两端,提高电梯的运行效率,减少居民的等候时间。
(2)优化楼梯间的位置和入口方向,使入户流线更加直接和顺畅,减少居民的行走距离。
2、空间利用优化(1)对设备管井进行整合和优化,减小其占地面积。
通过合理布置管道,充分利用竖向空间,增加公共走廊和候梯厅的宽度,提高空间的开阔感。
超高层框架—核心筒结构的优化要点框架—核心筒结构是由核心筒与外围框架组成的一种结构形式.框架-核心筒结构因其良好的受力性能和内部空间的灵活性成为目前国际超高层建筑中采用的主流结构形式,在超高层建筑中有着广泛的应用.超高层结构的经济性控制往往都是一个难题,博牛最近完成了几个超高层项目的优化咨询,结构整体的含钢量及含砼量均远低于当地一般水平,得到了甲方的高度认可.现总结其优化要点如下:1、减少核心筒内部小墙肢的数量核心筒内部小墙肢对结构整体刚度和受力贡献不大,在保证结构成立的前提下,可充分利用梁的承载能力,最大程度的减少内部小墙肢的数量.2、控制墙厚控制核心筒墙体厚度.在满足结构整体刚度以及墙体稳定性要求前提下尽量减薄墙体厚度.例如:7度区,150m~200m的超高层建筑,筒体外墙厚度350~600mm为宜,应根据轴压比由下而上收进.内筒墙体基本可取200mm.3、加强区以下可设置构造边缘构件底部加强区以下的约束边缘构件可调整.根据高规7.2.14条,底部加强区以下(即负一层和负二层)均可做构造边缘构件,为保证嵌固端边缘构件纵筋延续,负一层边缘构件的纵筋同第一层,但箍筋可以按构造边缘构件控制.负二层及以下层可全部设置构造边缘构件,而且抗震等级可按规范要求降低.4、核心筒角部约束边缘构件的优化根据高规9.2.2条,底部加强区以上的核心筒角部也应设置约束边缘构件,但应注意根据轴压比调整箍筋配置,以及非阴影区长度.5、控制框架柱截面在满足结构整体刚度要求的前提下,控制柱截面,混凝土强度等级可适当取高.框筒结构中的绝大部分框架柱都是构造配筋,减小柱截面也就减小了柱配筋.6、框架柱的体积配箍率框筒结构中,下部框架柱由于截面较大,剪跨比往往都小于2,属于短柱,其体积配箍率不小于1.2%,随着楼层往上柱截面的减小,在某一层以上,框架柱的剪跨比将大于2,此时应根据轴压比计算结果来确定柱的体积配箍率,精细化柱箍筋配置.7、尽量不要设置内柱如必须设置,则内柱与核心筒距离不宜太小,否则内柱与内筒间的框架梁剪力会非常大,受力不合理.8、次梁的布置形式次梁的布置应沿内筒向四周发射布置单向梁,如下图所示.这种方式传力途径清晰效率高,有利于控制主梁高度,确保结构净高.9、平面外的梁按次梁设计一端与核心筒平面外连接,另一端与外围主梁连接的梁,应按次梁设计.目前PKPM还无法自动修改,须手动调整抗震等级.最新版本的YJK已可以在参数设置中自动实现此功能.10、控制角部楼板加强范围根据高规9.1.4条,角部加强区域满足规范要求即可,不需要人为放大,也不需要以板块为单位,即可以在一块板内标注加强区域范围.。
高层结构核心筒布置设计优化策略探究摘要:核心筒结构在现代高层建筑结构中越来越受到了建筑行业人物的青睐,其在建筑行业中运用的范围也越来越广。
从具体的技术层面上看,该技术主要在基于在具有受力外围梁柱的框架范围之内设置相关的核心筒。
从性能的角度而言,核心筒结构可以使高层建筑形成较为稳定的结构,从而保证建筑的稳定性、抗震性以及安全性等。
文章即针对此课题展开相关的研究,在分析其特点的基础上,探究相应的优化设计策略。
关键词:高层结构;核心筒;设计优化策略由于人口数量的递增,城市在现代化的进程中,也出现了用地紧张的情况。
在这样的环境下,高层建筑得到了较为广泛的运用。
从整体的角度而言,高层建筑也越来越被广大的建筑同行所青睐,无论在城市改建,还是在扩建的过程中,高层建筑都是首选的结构模式。
而核心筒结构又是最为常用的模式结构,因为在这样的模式结构之下,可以有效地达到稳定性、安全性、抗震性等性能目标。
核心筒结构本身具有一定的优越性,可以达到高效使用的目的,在整个研究高层建筑中具有一定的实际意义。
1 核心筒结构技术特征分析从概念上看,核心筒结构是利用楼梯建筑内的电梯井道、通风井、公共卫生间等构建中央核心筒,同时采用外围框架形成框架核心筒结构。
从优越性能的角度来看,这一结构形式更加有利于承受的力量,同时也能够强化建筑物整体结构的抗震性能。
从使用的普遍性角度而言,核心筒结构在当前的建筑物之中是运用得最为普遍的形式,此外,还可以提高相关建筑物的空间利用率。
在核心筒结构应用的过程中,有效地提高核心筒的抗侧向刚度,可以强化楼体的抗震性能。
就竖向以及水平方向的荷载情况来看,该核心筒结构都起到了不可忽视的重要作用。
框架-核心筒的结构优势在现代超限高层设计中有着重要的应用,这一结构能够利用自身的优势减少多余荷载的承担量,同时在一定范围内增加了一些建筑的面积,对于强化城市的土地利用率以及加大投资利用率都起到了强化的作用。
核心筒由于自身的优越性,受到了业界人士的青睐,并在高层以至超高层建筑群体中得到了广泛的应用。
高层住宅核心筒优化设计探究本文在新的《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)的新规实施后,对住宅核心筒提出了新的要求,近年来,在项目设计过程中,不同地区的消防设计要求、高层住宅设计中户型的组合方式,核心筒的布置方式会存在多样化的选择、建筑师也一直在不断的对核心筒设计进行探究,为达到更合理的布置住宅核心筒的目的。
标签:高层住宅;核心筒优化设计在住宅建筑设计中,住宅核心筒的设计一直属于重点设计部分,建筑师除了通过不断探索设计、优化住宅套内使用空间,提升住宅套内的空间使用率和实用性之外,另一种户型优化方式即优化核心筒的面积,提高住宅的得房率;高层住宅核心筒的面积决定了各户型的公摊面积大小,而核心筒设计尺寸及面积一直受制于《建筑防火设计规范》GB50016-2014(2018年版)(简称新《消规》)的影响,另外2017年的新版《建筑防排烟系统技术标准》(简称新《防排烟》),对于前室及楼梯间的通风有了新的规定,对核心筒的设计产生了一定的影响。
1、规范中关于住宅核心筒的规定及设计思路1.1安全疏散口的数量新《消规》中,高层住宅的建筑高度由大于24M修改为大于27M;这里的建筑高度(平屋顶)是指建筑室外设计地面至其屋面面层的高度,这里值得注意的是需要考虑屋面完成面的高度;规范中关于安全出入口的数量,总结如下:1.27M54M,每个单元每层的安全出口不应少于2个(即两部疏散楼梯)。
1.2封闭楼梯间或防烟楼梯及其前室楼梯的尺寸在不断的完善下,已经逐渐成熟,形成标准化的尺寸,特别注意的是,楼梯的宽度不仅需要考虑标准层的楼梯疏散宽度,还需要考虑楼梯间在一层位置通至地下室,需要增加防火隔墙的尺寸;封闭楼梯间,在不能自然通风或自然通风不能满足要求时,应设置机械加压送风系统或采用防烟楼梯间。
封闭楼梯间及防烟楼梯间内,除了疏散门以外,水电井等管井不能在楼梯间内开门。
1.3电梯,电梯厅及消防电梯前室根据《住宅设计规范》GB50096-2011中的要求,12F以上的高层住宅至少设置两部电梯;高层住宅通常会做一部消防电梯及一部担架兼无障碍电梯;在电梯井的设计中,电梯井道尺寸会根据电梯规范中的标准尺寸设计井道尺寸,为满足各品牌电梯能够安装;设计初期,在有条件提前接触电梯厂家时,可以提前沟通,设计时按照符合厂家电梯尺寸的要求设计,既保证电梯满足安装尺寸,又可适当减少公摊面积;最小电梯厅深度应至少等于最大的轿厢深度,且不应小于1500mm。
浅谈超高层建筑核心筒优化设计摘要:随着经济的不断进步,城市中的超高层建筑也变得随处可见,超高层建筑在节约空间、提升城市形象、带动社会经济发展等方面都起着重要的作用。
核心筒是超高层建筑中比较重要的一部分,它的设计布置直接关系到建筑的质量。
由此,核心筒的设计在超高层建筑中越来越重要,本文将就超高层建筑的核心筒设计做一定的分析。
关键词:超高层建筑;核心筒;优化设计一、概述随着社会的发展,现代化步伐的加快,城市的建筑设计也越来越先进、越来越与国际接轨。
一栋栋超高层建筑拔地而起,超高层建筑通常功能繁多、容纳人员多,因此它的安全性便成为了评定建筑好坏很重要的一方面。
而超高层建筑中最重要的部分就是其中的核心筒。
简单来说,外围由梁柱构成、中间是筒体的框架受力体系就是核心筒,它直接关系到建筑的使用率,核心筒由电梯、楼梯、通风井、电缆井等空间围护而成的,它处于建筑的中央。
核心筒在超高层建筑的应用中不仅节约了空间、创造了良好视线、使得内部走向更为方便,更为超高层建筑在抗震方面提供了优势。
核心筒主要分为束筒空腹式和实腹式,前者是由钢筋混凝土密柱组成的,后者是剪力墙式的。
建筑中各方面的水平侧力是由钢筋混凝土核心筒中的混凝土芯筒来抵抗的,由于超高层建筑物楼层众多,且随着楼层越来越高,核心筒所需要承受的重量也越来越大,钢框架对建筑物所施加的水平荷载的比重比较小,因此,可以减少混凝土芯筒的截面积,减少了支撑物的占用面积,建筑物的可使用面积就大大增大了,同时还增加了建筑的稳定性。
然而,如果过分增强核心筒的刚度就会降低建筑的抗震性,使得建筑物在强烈震动下刚度急剧下降,钢框架结构所承受的水平荷载反而会急剧增加,强压使得混凝土墙体裂开,更会导致建筑物的倒塌,这对超高层建筑来说是非常忌讳的问题。
因此在施工时需要注意。
二、核心筒设计要求由于核心筒在超高层建筑物中的重要性,所以在核心筒的设计方面有较多的要求,下面将列举一些方面:1、核心筒的高度最好同建筑物的高度一致,以确保它能够更好地支撑住建筑物整体;核心筒的宽度要大于等于核心筒高度的十二分之一,在特殊情况下,核心筒的宽度可以略微减小,如在核心筒的设计中有设置剪力墙、增强结构等构件以保证建筑物的稳定性时。
办公建筑--高层办公建筑核心筒研究办公建筑高层办公建筑核心筒研究在现代城市的天际线中,高层办公建筑如同一颗颗璀璨的明珠,展现着城市的繁荣与活力。
而在这些高楼大厦的内部,核心筒扮演着至关重要的角色,它如同建筑的心脏,为整个办公空间提供着关键的功能支持。
高层办公建筑的核心筒通常包含了电梯、楼梯、卫生间、设备用房等垂直交通和服务设施。
其设计的合理性直接影响着建筑的使用效率、安全性以及空间品质。
首先,让我们来探讨一下电梯系统在核心筒中的重要性。
电梯是人们在高层建筑中垂直移动的主要工具,其数量和布局需要根据建筑的高度、使用人数以及功能需求进行精确计算。
如果电梯数量不足,会导致高峰期人员等待时间过长,影响工作效率;而电梯数量过多,则会占用过多的核心筒面积,降低可使用的办公空间。
此外,电梯的速度和分区设置也十分关键。
对于超高层建筑,通常会采用高速电梯,并进行分区运行,以减少人们的出行时间。
楼梯作为紧急疏散通道,在核心筒设计中同样不容忽视。
根据建筑法规的要求,楼梯的数量、宽度和疏散距离都有严格的规定。
楼梯需要布置在合理的位置,以便在紧急情况下人员能够迅速、安全地疏散。
同时,楼梯间的防火设计也必须达到相应的标准,以确保在火灾发生时能够有效阻止火势蔓延。
卫生间的布局也是核心筒设计中的一个重要方面。
卫生间的数量要满足使用人数的需求,同时要考虑到男女比例的差异。
其位置应尽量靠近办公区域,方便人们使用,同时又要避免对主要交通流线造成干扰。
此外,卫生间的通风和排水设计也至关重要,良好的通风可以保持空气清新,而合理的排水系统可以避免异味和堵塞等问题。
除了上述功能区域,核心筒还容纳了各种设备用房,如空调机房、配电室、消防泵房等。
这些设备用房的布局需要综合考虑设备的运行要求、维护便利性以及对周边空间的影响。
例如,空调机房需要靠近空调风道的布置,以减少管道的长度和阻力;配电室要靠近用电负荷中心,以降低线路损耗。
在核心筒的平面布局方面,常见的形式有中央核心筒、偏心核心筒和分散核心筒等。
超高层建筑核心筒设计的研究与分析【摘要】随着中国经济快速发展,国际化大都市进程不断推进,超高层建筑作为当今建筑凸显标志性的一种手段,如雨后春笋般不断拔地而起,迅速被放大和膨胀。
高层建筑的不断迅速发展,已成为建筑发展趋势的一种必然方向。
但如何有效、合理布置核心筒平面使超高层建筑的“平均得房率”得到有效提高?如何有效布置核心筒内竖向交通,使人员动线通达顺畅、合理?如何解决高层建筑人员疏散问题,合理布置疏散流线?针对以上问题,本文将着重对高层建筑核心筒设计进行研究和分析,并给出相应的研究方法和解决方案。
【标签】超高层建筑;核心筒;得房率;竖向交通;消防疏散1 超高层建筑现状概述高层建筑发展至今,已经有一个多世纪的丰富发展史。
作为建筑设计发展过程中一个重要的里程碑,高层建筑被城市建筑师们誉为“城市的天际线”这一美称,突显出高层建筑及超高层建筑为衡量城市发展的一个必要要素。
据不完全统计,上海现居全球超高层建筑数量之首。
其中,上海在1990~1999年10年期间,高度大于150米的超高层建筑为40幢;2000年~2005年仅5年中,上海的超高层建筑已达32幢;至2008年为止,上海目前的高层建筑有8700多幢,超过100米的超高层建筑有400多幢。
2 超高层建筑核心筒设计属性分析2.1 设计难度分析超高层建筑之所以被称之为“超高层建筑”,正是因为此类建筑的高度远远超过其他建筑的高度。
超高层建筑的建筑高度超过100米,主要竖向交通依靠平面布局当中一个叫“核”的区域完成。
此外,超高层建筑的主要结构高宽比区别于其他建筑。
电梯运行方式也不同于其他建筑,消防疏散及设备系统也有别于其他种类建筑设计,更加复杂、综合性强,设计难度较大。
2.2 平面布置分析超高层建筑的核心筒设计是整个超高层项目中最为重要的设计内容。
核心筒设计决定着高层建筑的形态构成,在空间设计上决定着功能空间的使用模式。
超高层建筑中的核心筒在本平面中作为“心脏”,它承载着主要的设备、辅助使用、竖向交通等重要使用功能。
论超高层建筑核心筒的设计【摘要】核心筒的设计质量将会直接影响超高层建筑的使用安全和结构安全,本文首先对核心筒的概念和作用进行分析,并对影响超高层建筑核心筒设计的制约因素展开分析,最后对超高层建筑核心筒的设计要点进行总结,为超高层建筑核心筒的设计提供资料参考。
【关键词】超高层建筑;核心筒;设计【中图分类号】TU973.17【文献标识码】A【文章编号】1002-8544(2017)16-0019-02超高层建筑作为一种能够显著提高土地资源利用率的建筑样式,在现代城市化不断推进的背景下应用广泛。
但超高层由于技术要求高、施工周期长、工程建设难度大,如果在建筑施工中不能做好关键技术的应用,必然会带来巨大的消防、安全和生态问题。
核心筒是超高层建筑的核心结构,其设计和施工质量将会直接影响到建筑的使用安全和寿命周期。
随着我国超高层建筑项目与日增多,超高层建筑核心筒设计施工技术进步显著,但在具体的核心筒设计中,仍然受到一些因素制约,影响了核心筒结构的设计质量,对建筑施工安全、使用安全和寿命周期带来影响。
因此,在超高层建筑设计中,如何对核心筒结构进行优化设计,已经成为现代超高层建筑设计和施工技术进步与发展的关键。
1.超高层建筑核心筒概述1.1 核心筒概念所谓超高层建筑,就是指建筑高度大于100m的高层建筑,超高层建筑相比于普通建筑和高层建筑,其建筑设计的要求和方法都有着明显的不同。
超高层建筑的塔楼部分由水平空间和贯穿各层水平空间的垂直空间两部分构成,我们在水平面和垂直体交汇处截取任意单元,并将与其垂直体交汇的单元的竖向空间积层作为标准层。
标准层设计时需要将楼梯、电梯和设备辅助用房集中布置,并将其组合成具体的核心结构来提高结构强度和稳定性,这部分核心结构即为核心筒。
1.2 核心筒作用核心筒是超高层建筑的核心结构,其内不仅包含转换站、电梯系统、防烟楼梯间、公共服务空间,还包含整个标准层的洗手间、垃圾间、服务台等,其不仅发挥着交通运输的作用,还是维持大楼正常运转和日常供电、供暖和通信等功能的重要区域。
国内超高层住宅核心筒研究超高层住宅核心筒是建筑中的重要组成部分,承担着承重和保护建筑物结构安全的功能。
随着城市化的进程以及土地资源的紧张,超高层住宅的建设成为现代城市规划和建设的重要组成部分。
因此,对国内超高层住宅核心筒的研究显得尤为重要。
首先,国内超高层住宅核心筒研究的目的是为了确保建筑的结构安全。
超高层住宅核心筒的承重能力对整个建筑的结构稳定性起着至关重要的作用。
通过对材料和结构的研究,可以确保核心筒具有足够的强度和稳定性,能够承受外力的作用,并保持建筑整体的稳定。
其次,国内超高层住宅核心筒研究还涉及对抗震性能的研究。
地震是国内许多地区经常遭受的自然灾害之一、超高层建筑由于其高度和特殊的结构形式,在地震发生时容易受到较大的影响。
因此,通过研究核心筒的抗震性能,可以改善超高层住宅的抗震能力,保证居民的生命安全。
第三,国内超高层住宅核心筒研究还包括对消防安全的研究。
超高层住宅由于高度较大,往往存在难以疏散和救援的问题。
因此,研究核心筒的布局和通道设置,以及消防设备的配置,可以提高超高层住宅的消防安全性,降低火灾发生的风险。
此外,国内超高层住宅核心筒研究还关注节能和环保问题。
超高层住宅在城市中占有较大的面积,消耗大量的能源和资源。
通过对核心筒的设计和材料的选择,可以降低建筑的能耗,减少对环境的污染,实现可持续发展的目标。
在国内,超高层住宅核心筒研究的实践已取得了一定的成果。
比如,在抗震性能方面,通过优化核心筒结构、选择合适的材料以及采用新的结构形式,提高了建筑的抗震能力。
在节能环保方面,通过改善建筑的隔热性能、利用可再生能源等手段,减少了建筑的能耗。
总之,国内超高层住宅核心筒的研究是为了确保建筑的结构安全、抗震能力、消防安全以及节能环保性能。
随着城市化的发展,超高层建筑越来越多地出现在国内的城市中,对核心筒的研究将继续深入,并取得更多成果,推动城市规划和建设的进步。
超高层框架核心筒结构工程设计研究论文(五篇模版)第一篇:超高层框架核心筒结构工程设计研究论文摘要:框架核心筒结构以其优异的内部空间灵活度、超高的整体稳定性、出色的抗震和力学性能成为高层建筑最优先选择的结构形式。
文章结合具体工程实例对超高层框架核心筒结构在工程结构设计中的设计过程,计算控制参数等进行说明。
为工程结构设计提供参考,为类似结构提供借鉴。
关键词:多遇地震的弹性动力时程分析;中震不屈服验算;中震弹性计算1工程概况地上结构40层,房屋高度为144.8米;结构型式为混凝土结构框架—核心筒体结构。
外框架柱-2层~22层采用型钢混凝土结构,梁采用钢筋混凝土梁。
楼层和屋面层采用现浇钢筋混凝土楼面。
抗震等级:核心筒剪力墙一级,混凝土框架一级;中震时出现小偏心受拉的混凝土特一级构造。
外框架平面轴线尺寸为37.1m×34.6m,长宽比值为1.07。
混凝土核心筒外墙中心线尺寸为14.275m×13.8m。
房屋高度为144.8m,结构高宽比值为4.2,核心筒高宽比值为10.5。
一层层高为5.4m,二层层高为5.0m,公寓层层高均为3.25m,办公层层高度为3.9m。
2计算及分析该项目分别采用SATWE、ETABS程序进行三围空间整体的内力位移计算,并采用中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所研发的SATWE程序的弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算,采用PUSHOVER程序的静力弹塑性分析方法进行罕遇地震下的结构弹塑性计算。
对楼面开大洞的楼层采用弹性楼板计算。
2.1采用SATWE进行小震与风作用的弹性计算计算结果如下:地震总质量恒载的总质量84181.297t;50%活载的总质量5472.247t;地震总质量89653.547t。
有效质量系数X方向98.45%;Y方向97.25%结构周期第一平动周期3.9743s,第一扭转周期2.7928s,第一扭转周期与第一平动周期比0.703。
风荷载作用下最大层间位移:X方向风1/1238,Y方向风1/1214。
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。
超高层建筑核心筒设计实例分析与探讨发表时间:2019-05-09T15:44:16.190Z 来源:《建筑模拟》2019年第9期作者:班秋艳[导读] 本文通过工程实例对超高层建筑核心筒设计要点进行了分析与探讨,以供同仁参考。
班秋艳悉地国际设计顾问(深圳)有限公司摘要:超高层建筑是城市综合实力的体现,目前在我国超高层建筑设计是一项崭新的设计内容,是一个复杂的系统工程,针对建筑核心筒的形式特点,应有相应的设计理念和技术手段。
本文通过工程实例对超高层建筑核心筒设计要点进行了分析与探讨,以供同仁参考。
关键词:超高层建筑;核心筒设计一、前言随着我国经济的快速发展,农村人口大量涌入城市,市区用地日趋紧张,迫使建筑不得不向高空发展。
超高层建筑能以较小的占地,在给定用地条件下最大限度地增加建筑面积,有利于节地、增加城市绿化,改善环境质量,因此它不仅是一个国家技术力量的象征,也是一个城市发展水平的标志。
核心筒结构是目前国际超高层建筑中采用的主流结构形式,而且该结构还能够提高楼体内部的空间、提高空间利用率。
核心筒结构是利用楼梯建筑内的电梯井道、通风井、公共卫生间等构建中央核心筒,同时采用外围框架形成框架核心简结构。
这一结构形式不仅有利于结构的受力、以此提高了楼体结构的抗震性。
而且还能够利用自身优势在楼层增加的过程中减少框架水平荷载的承担比重,实现建筑使用面积的增加,提高城市土地利用率、提高建筑工程建设投资效益。
某超高层建筑核心筒设计项目,其建筑总高度248.65m。
塔楼层数 56层,裙楼4层。
裙楼主要功能为商业,主楼为办公。
整体建筑形象简洁、挺拔,具有很强的标志性。
塔楼标准层为正方形,采用核心筒和桁架结构。
根据《建筑设计防火规范》,标准层单层面积控制在 2000m2以内,每层为一个防火分区。
核心筒面积为460m2,占标准层面积的23%。
办公空间进深为 10~13m,去掉公共走道,办公的使用率为 70%。
核心筒内共设电梯19部,侯梯厅深度为3.2m。
超高层建筑核心筒优化设计研究摘要:核心筒作为超高层建筑的重要功能性空间,对其设计进行合理优化,不仅在结构上起到支撑建筑的效果,也在实用性上发挥重要的基础作用。
文章站在设计的角度,对超高层建筑核心筒中,电梯、消防、卫生、电力、功能五大系统进行分析,供相关研究参考的同时,为优化超高层建筑核心筒设计方案提供方法。
关键词:超高层建筑;建筑设计;核心筒引言:随着社会水平的不断发展,城市化的进程也在进一步加快,为了有效的缓解城市用地紧张的实际问题,超高层建筑在工程领域的应用逐渐扩大,并呈明显的上升趋势。
提升超高层建筑的设计水平,必须从核心筒的设计优化展开,这一点既满足了建筑设计方式升级的需要,也适应时代对于建筑行业发展的要求。
一、电梯系统设计优化方案在超高层建筑中的核心筒设计中,电梯系统占据着绝对的重要地位,并在比重上有着明显的优势性。
在对电梯系统进行设计时,要从电梯井与电梯厅两个方面进行分别说明。
(一)电梯井道电梯的数量与其具体的分布形式,直接的控制着整体超高层建筑核心筒中,其他功能区域的分布情况。
如果电梯的数量较多,需采用群控的方式进行管理时,单面的数量尽量不应超过4部,并尽可能在设计时采取面对面分布的方式,减少使用过程中,可能出现的观看指示信号不及时的情况。
以写字楼为例,在选用电梯时,尽量避免使用载重在1000kg以内的电梯,防止使用过程中由于轿厢狭小而产生的压抑感,尽可能使用1150kg以上的电梯,将使用中的舒适度进行提升[1]。
同时,在设计中对电梯型号进行选择时,由于不同品牌的电梯对于井道的要求不同,在井道尺寸、冲顶高度、底坑深度等系列参数上存在着明显的差异性水平。
所以,具体超高层建筑设计中,为了使核心筒中电梯的设计更为合理,应当以自身的实际使用条件为基础,对其进行选择,并至少预留三种不同的品牌,供招标使用,并配以具体的井道方案。
另外,为了保证使用过程中超高层建筑电梯的安全系数,在发生故障时,使梯内人员可以进行有效的逃生与自救,应当以11m为标准,在未停站的位置处设置逃生门。
高层住宅核心筒优化设计探究随着城市化进程的加速,高层住宅在城市中如雨后春笋般涌现。
高层住宅的核心筒作为建筑的重要组成部分,其设计的合理性直接影响着居民的生活质量、建筑的安全性以及使用效率。
因此,对高层住宅核心筒进行优化设计具有重要的现实意义。
一、高层住宅核心筒的功能与组成高层住宅核心筒通常包含了电梯、楼梯、管道井、通风井、电气设备间等设施。
其主要功能是提供垂直交通、疏散通道、设备安装空间以及保证建筑的结构稳定性。
电梯是核心筒中最重要的垂直交通设施,其数量和布局应根据建筑的高度、户数以及使用人数来确定。
楼梯则是紧急情况下的疏散通道,其设计要满足安全疏散的要求。
管道井用于布置给排水管道、消防管道等,通风井则负责建筑的通风换气。
电气设备间则用于安装配电箱、弱电设备等。
二、高层住宅核心筒设计中存在的问题在实际的高层住宅设计中,核心筒往往存在一些问题。
首先,空间利用率不高。
由于设计不合理,部分区域可能存在浪费,如楼梯间过大或过小,电梯厅过于狭窄等。
其次,交通流线不顺畅。
电梯和楼梯的布局不合理可能导致居民在使用过程中需要绕路,增加了出行时间。
再者,采光和通风效果不佳。
一些核心筒设计过于封闭,导致内部采光不足,通风不畅,影响居民的舒适度。
此外,消防安全隐患也是一个不容忽视的问题。
疏散通道的宽度不足、楼梯间的防火门设置不合理等都可能影响火灾时的疏散效率。
三、高层住宅核心筒优化设计的原则为了解决上述问题,进行核心筒优化设计时应遵循以下原则。
一是功能优先原则。
核心筒的各项功能应得到充分满足,确保垂直交通的便捷、疏散通道的安全以及设备的正常运行。
二是空间高效利用原则。
在满足功能的前提下,尽量减少不必要的空间浪费,提高空间利用率。
三是流线优化原则。
合理规划交通流线,使居民能够快速、便捷地到达目的地。
四是采光通风良好原则。
通过合理的开窗和布局,保证核心筒内部有充足的自然采光和良好的通风条件。
五是消防安全原则。
严格按照消防规范进行设计,确保疏散通道畅通,防火设施完备。
高层住宅核心筒优化设计一则摘要:核心筒是高层住宅设计的关键。
通过对核心筒优化设计,形成一些科学、经济、合理的核心筒设计标准,为高层住宅进一步户型设计提供良好平台,将对今后的高层住宅建设起积极的推动作用。
关键词:高层住宅,核心筒,分摊面积,优化,标准化用好有限土地资源的有效手段。
传统意义上的高层住宅,以楼梯、电梯组成的交通中心为核心(核心筒),将多套住宅组织成一个单元平面。
从平面布局上看,有井字型,风车型,十字型、Y字型等不同的轮廓。
传统高层住宅由于其设计布局的缺陷,难以做到户型设计的均好性,在朝向、采光、通风方面有着明显的缺点,越来越难以适应人们对居住环境的需求。
同时,大筒(核心筒)小户(户型)的不合理模式,随着国家对中小户型推广力度的加大,表现的更加明显了,影响了住户的得房率,难为市场所接受。
近十年来,我国的南方及东部地区,出现了大量的11-14层的单元式高层住宅(图一)。
这类住宅俗称为小高层住宅,住户一般从电梯间、楼梯间直接入户,核心筒的公共面积小,户型布置灵活,其朝向、采光、通风具有多层住宅的优点,合理的解决了传统高层住宅上述问题,很受各地市场欢迎。
小高层住宅通过多单元拼接,形成了类似与板式高层的形式。
在总体布局上,它既具备土地利用率高、建筑外观整体的优点,又能保证住户的均好性。
图一:流行小高层住宅典型平面示意(作者根据各地房型归纳绘制)1.一梯两户 2. 一梯三户3. 两梯四户但是,小高层住宅在解决户型朝向、采光、通风问题的同时,还是有一些自身问题的。
其一,核心筒的公用面积分摊到每一住户仍然偏大,影响到住宅的得房率;其二,十四层及以上高层住宅如果要采用这种布局,需要沿核心筒设置走廊,住户通过走廊才能入户,既损失了面积,其影响了住户品质。
为此,笔者试图对高层住宅核心筒进行优化设计,从面积、防火疏散及适用性等方面作设计优化,希望能得到既适应高层住宅防火疏散要求,又经济、合理、适用的高层建筑核心筒设计形式,为户型设计提供基础。
超高层框架—核心筒结构的优化要点框架—核心筒结构是由核心筒与外围框架组成的一种结构形式.框架-核心筒结构因其良好的受力性能和内部空间的灵活性成为目前国际超高层建筑中采用的主流结构形式,在超高层建筑中有着广泛的应用.超高层结构的经济性控制往往都是一个难题,博牛最近完成了几个超高层项目的优化咨询,结构整体的含钢量及含砼量均远低于当地一般水平,得到了甲方的高度认可.现总结其优化要点如下:1、减少核心筒内部小墙肢的数量核心筒内部小墙肢对结构整体刚度和受力贡献不大,在保证结构成立的前提下,可充分利用梁的承载能力,最大程度的减少内部小墙肢的数量.2、控制墙厚控制核心筒墙体厚度.在满足结构整体刚度以及墙体稳定性要求前提下尽量减薄墙体厚度.例如:7度区,150m~200m的超高层建筑,筒体外墙厚度350~600mm为宜,应根据轴压比由下而上收进.内筒墙体基本可取200mm.3、加强区以下可设置构造边缘构件底部加强区以下的约束边缘构件可调整.根据高规7.2.14条,底部加强区以下(即负一层和负二层)均可做构造边缘构件,为保证嵌固端边缘构件纵筋延续,负一层边缘构件的纵筋同第一层,但箍筋可以按构造边缘构件控制.负二层及以下层可全部设置构造边缘构件,而且抗震等级可按规范要求降低.4、核心筒角部约束边缘构件的优化根据高规9.2.2条,底部加强区以上的核心筒角部也应设置约束边缘构件,但应注意根据轴压比调整箍筋配置,以及非阴影区长度.5、控制框架柱截面在满足结构整体刚度要求的前提下,控制柱截面,混凝土强度等级可适当取高.框筒结构中的绝大部分框架柱都是构造配筋,减小柱截面也就减小了柱配筋.6、框架柱的体积配箍率框筒结构中,下部框架柱由于截面较大,剪跨比往往都小于2,属于短柱,其体积配箍率不小于1.2%,随着楼层往上柱截面的减小,在某一层以上,框架柱的剪跨比将大于2,此时应根据轴压比计算结果来确定柱的体积配箍率,精细化柱箍筋配置.7、尽量不要设置内柱如必须设置,则内柱与核心筒距离不宜太小,否则内柱与内筒间的框架梁剪力会非常大,受力不合理.8、次梁的布置形式次梁的布置应沿内筒向四周发射布置单向梁,如下图所示.这种方式传力途径清晰效率高,有利于控制主梁高度,确保结构净高.9、平面外的梁按次梁设计一端与核心筒平面外连接,另一端与外围主梁连接的梁,应按次梁设计.目前PKPM还无法自动修改,须手动调整抗震等级.最新版本的YJK已可以在参数设置中自动实现此功能.10、控制角部楼板加强范围根据高规9.1.4条,角部加强区域满足规范要求即可,不需要人为放大,也不需要以板块为单位,即可以在一块板内标注加强区域范围.。
超高层核心筒设计探讨(全文) 1:超高层核心筒设计探讨1. 引言1.1 研究背景1.2 目的和意义2. 超高层建筑概述2.1 定义和分类2.2 优势和挑战3. 核心筒设计原则3.1 结构安全性考虑3.2 抗震和抗风设计3.3 构造系统选择4. 核心筒设计流程4.1 初步设计阶段4.2 详细设计阶段4.3 施工图设计5. 核心筒设计考虑因素5.1 荷载5.2 基础5.3 材料选择6. 核心筒结构形式研究6.1 钢筋混凝土核心筒6.2 钢框架加筋核心筒6.3 综合结构形式7. 误区与解决方案7.1 尺寸与比例误区7.2 应力集中问题7.3 建造困难与解决方案8. 成功案例分析8.1 地震高度区域案例分析 8.2 风高度区域案例分析 8.3 结构形式比较分析9. 结论和展望附件:详细设计图纸、相关数据和计算表格等法律名词及注释:1. 核心筒:超高层建筑中承担主要荷载的结构元素,起到支撑和抗震作用。
2. 抗震设计:根据地震的水平力和垂直力,合理设计建筑结构的抗震能力。
3. 抗风设计:合理设计建筑结构的抗风能力,防止风力对建筑物产生破坏。
4. 构造系统:建筑结构组成的整体系统,包括框架结构、框架-剪力墙结构等。
5. 综合结构形式:采用不同构造系统相结合的核心筒设计方案,以达到更好的结构性能。
2:超高层核心筒设计探讨1. 引言1.1 背景和动机1.2 研究目标2. 超高层建筑概述2.1 概念和特点2.2 市场需求和发展趋势3. 核心筒设计原则3.1 结构安全性要求3.2 抗震与抗风设计考虑因素3.3 构造系统的选择与影响因素4. 核心筒设计流程4.1 初始设计阶段4.2 详细设计阶段4.3 施工图设计5. 核心筒设计考虑因素5.1 荷载计算与分析5.2 基础选择与设计5.3 材料选择与使用6. 核心筒结构形式研究6.1 钢筋混凝土核心筒设计6.2 钢框架加筋核心筒设计6.3 综合结构形式的优缺点分析7. 核心筒设计中的常见问题及解决方案7.1 尺寸与比例的误区与解决方法7.2 应力集中问题的分析与解决7.3 施工难题及解决措施8. 成功案例分析8.1 地震高风高地区核心筒设计案例研究8.2 核心筒结构形式比较分析8.3 设计经验总结与展望9. 结论附件:详细设计图纸、相关数据和计算表格等法律名词及注释:1. 核心筒:超高层建筑中起承重与抗震作用的主要结构元素。
超高层建筑核心筒优化设计研究
发表时间:2018-11-05T14:48:18.613Z 来源:《防护工程》2018年第19期作者:詹锐斌
[导读] 核心筒作为超高层建筑的重要功能性空间,对其设计进行合理优化,不仅在结构上起到支撑建筑的效果,也在实用性上发挥重要的基础作用。
珠海市建筑设计院广东省珠海市 519000
摘要:核心筒作为超高层建筑的重要功能性空间,对其设计进行合理优化,不仅在结构上起到支撑建筑的效果,也在实用性上发挥重要的基础作用。
文章站在设计的角度,对超高层建筑核心筒中,电梯、消防、卫生、电力、功能五大系统进行分析,供相关研究参考的同时,为优化超高层建筑核心筒设计方案提供方法。
关键词:超高层建筑;建筑设计;核心筒
引言:随着社会水平的不断发展,城市化的进程也在进一步加快,为了有效的缓解城市用地紧张的实际问题,超高层建筑在工程领域的应用逐渐扩大,并呈明显的上升趋势。
提升超高层建筑的设计水平,必须从核心筒的设计优化展开,这一点既满足了建筑设计方式升级的需要,也适应时代对于建筑行业发展的要求。
一、电梯系统设计优化方案
在超高层建筑中的核心筒设计中,电梯系统占据着绝对的重要地位,并在比重上有着明显的优势性。
在对电梯系统进行设计时,要从电梯井与电梯厅两个方面进行分别说明。
(一)电梯井道
电梯的数量与其具体的分布形式,直接的控制着整体超高层建筑核心筒中,其他功能区域的分布情况。
如果电梯的数量较多,需采用群控的方式进行管理时,单面的数量尽量不应超过4部,并尽可能在设计时采取面对面分布的方式,减少使用过程中,可能出现的观看指示信号不及时的情况。
以写字楼为例,在选用电梯时,尽量避免使用载重在1000kg以内的电梯,防止使用过程中由于轿厢狭小而产生的压抑感,尽可能使用1150kg以上的电梯,将使用中的舒适度进行提升[1]。
同时,在设计中对电梯型号进行选择时,由于不同品牌的电梯对于井道的要求不同,在井道尺寸、冲顶高度、底坑深度等系列参数上存在着明显的差异性水平。
所以,具体超高层建筑设计中,为了使核心筒中电梯的设计更为合理,应当以自身的实际使用条件为基础,对其进行选择,并至少预留三种不同的品牌,供招标使用,并配以具体的井道方案。
另外,为了保证使用过程中超高层建筑电梯的安全系数,在发生故障时,使梯内人员可以进行有效的逃生与自救,应当以11m为标准,在未停站的位置处设置逃生门。
条件允许的工程中,可在每两层的厅门处设置逃生门。
(二)电梯厅
电梯厅的设计,是整个建筑中电梯最为密集的区域,应当对各竖向分区的分布进行合理的控制,并由此作为确定电梯设置形式的基础内容。
“一”字型的设置,是最为常见的设计形式,可以有效的保证各电梯厅之间保持独立的状态(如图 1 所示)。
同时,对于停滞使用的电梯厅可以作为其他功能区域被合理的利用起来,实现使用效率的提高。
“T”型设计,在方形的核心筒设计中较为常见,当电梯终止使用时,可以将楼板打开,形成新的挑高前厅。
“十”字型的设计,也是十分常见的设计方案,将电梯设置在“十”字通道的两侧,可以将通道作为电梯厅进行有效的利用。
然而在设计过程中,要对其宽度水平进行控制,一般单面梯保持在2.5M-3M,双面电梯尽量在3M-4M左右,以使其空间不至于产生拥挤感。
图 1 “一”字型单侧电梯厅
二、消防系统与楼道间的设计
安全设计在超高层建筑中显得尤为重要,尤其是在发生火灾或是其他突发性事故时,必须保证疏散通道的畅通。
所以,消防通道在建筑中位置的布置就成为了关键性的问题,在保证其功能性发挥的同时,还有对其覆盖范围进行设计处理。
一般情况下,消防通道在设计时,应当分置于整体建筑的两端,防止其由于过度集中而产生拥堵的情况。
当高层低区的面积较大,需要增加消防通道时,可以在核心筒以外的空间进行加设,以免对整体核心筒结构产生影响[2]。
三、卫生系统的设计
在卫生系统的设计过程中,可以采用男女相邻的设计方案,以此可以将前室的空间进行有效的整合,从而提高空间利用率水平,同时还可在给排水系统上进行设计优化,使得整体的管线设置更加集中,方便后续工作中的维修与管理。
由于清理间功能的特殊性,必须设置在卫生间的临近位置,以保证其功能作用的发挥。
在使用过程中,为了对楼层的利用效率进行优化,需不断的对电梯的分区进行变更处理,而这一点,就会对卫生系统中的用水房间位置产生新的要求。
虽然在变更过程中,会产生较多的管道,尤其是横管,但为了提高楼层内的空间利用率,进行变更也有着不可替代的现实意义。
四、电力系统下,强弱电间的设计
在超高层建筑中的强电、弱电间,应当进行分开的独立设计,以免较强的磁场对信号的传输产生负面影响,并在空间上保证其面积范围在5m2左右。
这样做也可以有效的防止桥架出线的密集化,是体现设计科学性的重要措施。
同时,还应当尽量保证强、弱电间与用水房间的隔离,如设计中两者处于临近关系,则必须用双墙或是混凝土墙对其进行分隔处理。
在弱电系统的处理中,复杂度水平较高,与相关的网络、视频、消防等设施息息相关,是实现超高层建筑信息化建设中的重要内容。
而弱电系统在设计时展现出的智能化水平,也是体现其设计专业化与系统化的基本内容,因此在弱电间的设计中,应当预留足够的空间,
为实现可持续的现代化发展提供基础。
五、空调、供水等空间设计
以利用效率为出发点,对核心筒的设计进行优化,需尽可能的将所有的管井都设置在核心筒的空间范围内。
在对空调、水管井的设计处理中,首先要考虑的就是其垂直的关系。
在超高层的建筑中,设备用房的位置不仅局限在地下空间,同时也在避难层中进行设置,避难层上、下的不同部分对于设备是独立的,井道在设计上是可以进行贯通处理的。
所以应当对管井竖向的空间进行综合考虑,不能将设计简单的停留在平面空间的布置上。
排烟井的设计,应当尽可能的保持在核心筒结构的边缘,并保证其在贴临走道的位置,呈分散状布置,以此来减少设计中对于吊顶高度的负面影响。
同时,在设计中还应当重点考虑排烟井道的百叶洞口,对于剪力墙的具体影响,绕开其端部位置进行设置,使剪力墙的稳定性得到保障。
总结:在对空调、排给水、通风等功能区域进行设计优化的同时,将电梯系统、消防系统、卫生系统、电力系统等构成核心筒的不同区域进行优化设计,可以全面且有效地提升超高层建筑的整体设计水平,在实现建筑设计方法换代升级的基础上,为推动整体建筑行业在时代发展进程中的进步,贡献着重要力量。
参考文献:
[1]吴健萍,殷兆敬,董传艺.超高层建筑钢梁与核心筒埋件节点质量控制[J].施工技术,2017,46(S2):499-501.
[2]樊永盛,王利民,张晓辉,等.框架-核心筒超高层建筑加强层设置方案探讨[J].建筑结构,2016,46(S2):61-66.。