框架-核心筒结构精品PPT课件

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《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
01
02
03

框架结构PPT课件

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4筒体结构体系
简体结构包括框架一核心筒结构与筒中筒结构。 1）框架一核心筒结构由实体的核心筒和外框架
构成。 2）一般将楼电梯间及一些服务用房集中在核
心筒内；其他需较大空间的办公用房、商业用房等布置在外框架部分。
3）由于核心简实际上是两个方向的剪力墙构成封闭的空间结构，具有更好的整体性与抗侧刚度。
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10－14层是本工程的结构转换层，结构受力形式转换，异型柱、巨型柱通过柱上起斜柱和大梁上起斜柱的方式转换成截面较小的框架柱，构件本身的配筋相对比较密集，尤其体现在13、14层竖向结构部分
为了适用任何方向的水平力(或地震作用)，因此对于矩形平面，剪力墙在纵横双向均应设置；对于圆形平面，剪力墙应沿径向及环向设置；三角形平面，宜沿三个主轴方向设置剪力墙。剪力墙结构在水平力作用下侧向变形的特征为弯曲型。
框架结构的缺点因构件截面尺寸不可能太大故强度和刚度受到一定限制，因此房屋的高度受到限制。
2
框架柱网布置举例
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按施工方法不同，框架结构可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。
（1）框架结构的受力特点在竖向荷载和水平荷载作用下，框架结构各构件将产生内力和变形。
框架梁主要内力为弯矩和剪力，轴力很小；框架柱的主要内力为轴力、弯矩和剪力。框架结构的侧移一般由两部分组成：由水平力引起的楼层剪力，使梁、柱构件产生弯曲变形，形成框架结构的整体剪切变形us；由水平力引起的倾覆力矩，使框架柱产生轴向变形（一侧柱拉伸，另一侧柱压缩），形成框架结构的整体弯曲变形ub。
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3.2 框架结构的组成与布置
3.2.1框架结构的组成与分类
3.2.1.1框架结构的组成梁、柱连接而成的，刚性连接

筒体结构设计 PPT课件

图1(a)实腹筒
剪力滞后
实腹筒体——箱形梁对于宽度较大的箱形梁，正应力两边大、中间小的不均匀现象— —剪力滞后。剪力滞后与梁宽、荷载、弹性模量及侧板和翼缘的相对刚度等因素有关。
剪力滞后
由于剪力滞后效应的影响，角柱轴力很大，而中间柱应力减小，不能充分发挥材料性能。筒中筒结构中，侧向力有内外筒共同承担，由于外筒距形心远，故外筒柱轴力很大，会形成很大的抗倾覆弯矩。外力在内外筒之间的分配有抗侧刚度有关。
7
5、多筒结构和成束筒结构由多个筒体并联而成，具有很大的刚度，可建造很多层数和很大高度的建筑物即成束筒结构（组合筒或模数筒）。在建筑平面内设置多个多个钢筋混凝土剪力墙筒体，适应于复杂平面的布置要求，即为多筒结构，例如有三重筒体甚至四重筒体。
第二节
筒体结构的受力性能
+
图1(b)框筒轴力分布
一、平面形状
筒中筒结构的平面形状以圆形和正多边形最为有利
规则平面形状框筒工作性能
形状
当水平荷载相同时当基本风压相同时位移柱子最不利轴力位移柱子最不利轴力
圆形
0.9 0.67 0.48 0.35
正六边形
0.96 0.96 0.83 0.83
正方形
1 1 1 1
正三角形 1：2矩形
0.35
0.83
1
2.53
2.69
平面面积相同，筒壁混凝土消耗量也相同，以正方形为标准
矩形平面的筒体结构平面尺寸应尽量接近于正方形；尽量使平面长宽比接近于1.0，不宜大于1.5.当长宽比接近于2时，剪力滞后非常显著，翼缘框架的中间部分柱子已不能充分发挥作用，框筒的工作状态已和框剪结构相似，空间整体作用已经很微弱了。

建筑结构类型讲解ppt详细课件

框架结构
剪力墙结构
剪力墙结构通过剪力墙提供竖向承载力和抗侧力，较之于框架结构，墙的抗侧力比柱子抗侧力好，适合做高层建筑，如图所示。
框架-剪力墙结构
既有框架柱又有剪力墙的结构称之为框架 -剪力墙结构，框架和剪力墙组成了多道防线，如图所示。
框架-斜撑结构 (小斜撑结构)
小斜撑结构用斜撑代替部分剪力墙，达到提高抗侧力的效果，如图所示。
大跨空间楼盖
门式钢架
门式刚架是厂房、大棚多用的一种结构，类似
于钢构桥跨越大跨度，门市刚架是梁柱节点刚接，如图所示。
排架
类似于桁架桥，排架一般通过桁架跨越一定距离，如图所示。
桁架可以跨越较大距离，一般用于车站、机场大厅等。
桁架
张弦结构（鱼腹式）
张弦结构原理与图上承式悬索桥（鱼腹式）类似。将上承式索桥的鱼腹梁原理用于空间结构即为张弦结构，如图所示。
悬挂结构
数层楼层通过悬挂的方式悬挂于主结构之上的结构称之为悬挂结构，如图所示。
悬索（拉索）结构
利用索受拉承载，图中为美国 Minneapolis联邦储备银行大厦悬索结构，有专家建议在上面做拱结构加层，拱的推力能够抵消一部分索的拉力。
美国Minneapolis联邦储备银行大厦加层建议图
代代木体育馆内景
日本代代木体育馆
辐射式单层拉索结构模型
拉索结构仿生蜘蛛网
加拿大马鞍形单层索网体育馆及索网示意图
羽毛球拍
该结构与斜拉桥原理类似，
将斜拉桥结构原理用于空间结构即为斜拉结构，如图所示。
斜拉结构
斜拉结构-杭州黄龙体育场

《框架核心筒结构》共61页文档

华通大厦工程安全施工组织设计批准：审核：编制：青岛鲁城建设有限公司年月目录一、编制依据 (3)二、工程概况 (3)三、施工部署 (4)四、各分部分项工程安全技术措施 (5)五、主要机械安全措施 (30)六、临时用电施工措施 (44)七、现场环境安全生产保证措施 (48)八、安全防护措施 (49)九、冬季及夏季安全措施 (50)十、“四口、五临边”安全防护措施 (59)十一、现场文明施工措施 (63)十二、施工现场平面布置图 (67)一、编制依据1《建筑施工安全检查标准》（JGJ59－2019）2《建筑施工现场环境与卫生标准》（JGJ146－2019）3《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80－1991）4《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130－2019）5《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46－2019）6《施工升降机安全规程》（GB10055-2019）7《塔式起重机安全规程》（GB5144-2019）8《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162－2019）9《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33－2019）10《施工现场机械设备检查技术规程》（JGJ160－2019）11《钢管脚手架扣件》（GB15831-2019）12《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2019）13《建筑施工手册》（第四版缩印本）14青岛市建筑安全监督部门和公司下发的其它有关安全生产的法规文件二、工程概况本工程名称为“华通大厦”，工程地点位于青岛市市北区山东路以西、延吉路以南。

建筑性质：办公、商业。

本工程占地面积7969.4㎡，总建筑面积为66665㎡，其中地下建筑面积16285.2㎡，地上建筑面积50379.8㎡，建筑密度34.5%，容积率6.32，绿化率26.5%。

本工程地下三层，地上裙房最高三层，塔楼24层，建筑高度99.7m，海拔高度115.4m。

建筑结构形式：裙房是框架结构，塔楼是框架-核心筒结构，合理使用年限50年，抗震设防烈度6度。

框架结构 PPT课件

过局部现浇混凝土使构件联结成整体。 1)保证了节点的刚接，结构整体性好； 2)可省去连接件； 3)增加了后浇混凝土工序（施工较复杂）； 4)比全现浇可节省模板及加快进度。应用较为广泛。
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2.按承重方式不同分类（1）全框架结构：楼面荷载全部由框架承担，外
墙起围护作用，有较好的整体性和抗震性。
（2）内框架结构： ①房屋内部由梁、柱组成为框架承重体系，外部由砖
但由于抗震墙提供了较大的侧向刚度，位移量得到控制。
1）平面不规则 4个楼梯间偏置塔楼西端，西端有填充墙。 4层以上的楼板仅为5cm厚，搁置在高45cm长14m小梁上。
2）竖向不规则塔楼上部（4层楼面以上），北、东、西三面布置了密集的小柱子，共64根，支承在4层楼板水平处的过渡大梁上，大梁又支承在其下面的10根1m× 1.55m的柱子上（间距9.4m）。上下两部分严重不均匀，不连续。
1972年马那瓜地震中，中央银行大楼严重破坏，五层框架柱严重开裂、纵筋压屈，电梯井的墙体开裂、混凝土剥落，非结构构件破坏、甚至塌毁。
两幢建筑震害悬殊，结构体系不同是一个原因，主要原因是结构布置不同。中央银行大楼电梯井筒和楼梯间布置在平面的一端，结构刚度严重不对称，地震作用下，结构的扭转效应加重了单跨框架结构的震害。美洲银行大楼的结构平面布置对称、均匀，扭转反应小；钢筋混凝土内筒的刚度大，地震作用下的变形小；四个L形小井筒用连梁联系，管道穿过连梁中间，削弱了连梁，地震中连梁开裂，耗散能量，降低了地震力。
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1999年初，上海市又一座标志性建筑傲然屹立黄浦江畔，人们期待已久的世界第四、亚洲第二、中国内地第二（上海环球金融中心刷新的历史）的88层金茂大厦（Jinmao Tower）终于推向市场，这幢集现代办公楼、豪华五星级酒店、商业会展、高档宴会、观光、娱乐、商场等综合设施于一体，深富中华民族文化内涵，溶汇西方建筑艺术的智慧型摩天大楼，已成为当今沪上最方便舒适、最灵活安全的办公、金融、商贸、娱乐和餐饮的理想活动场所。

1超高层建筑的巨框框架-核心筒结构体系

巨柱底部截面达60多平米，沿竖向分段减小
施
工
技
术
天津周大福中心
•楼高94层, •高度530m（443m）, •平面为带大圆角且四边略凹的方形，底部：61m×61m，沿竖向逐步减小 •结构高宽比：约 7.3 •每角两根巨柱，在最底部处用强梁连结
施
工
技
术
中国尊
•楼高108层， •高度524m,地下7层 •平面为带圆角的方形 •尺寸：底部：78m×78m 中上：54m×54m 顶部：69m×69m • 结构高宽比为7.2 • 八柱巨框双向斜撑
超高层建筑的巨型框架-核心筒结构体系
施
工
容柏生
2013-09
技
（广州东塔结构介绍）
术
前言
超高层建筑高度高，体型庞大，因而重量重，承担的风力和地震作用随之也很大，一般的结构体系难以胜任，从而出现了一种抗力强大的结构体系：巨型框架—核心筒结构体系。一般高层建筑，核心筒基本是必然存在的，可以通过它的尺寸和墙厚来加强它的抗力。问题在于外围结构，需要采用抗力较强的结构形式，这就是所谓的巨型框架。我国近来超高层建筑越来越多，也大量地采用了这种结构形式。
施
工
技
术
巨型框架
用不同形式的巨型柱（截面积可达几十平米）高度很大的桁架（高1∼3层，相距很多层）做巨型梁，组成尺度很大的框架结构。各个大空间内再做次结构，次结构由巨框支承（可以参与或不参与抗侧力）。
施
工
技
术
巨型框架的平面布置
巨型框架的布置主要是根据建筑平面来确定的。这里以平面为方形的情况为例作说明。图中所示为四柱和八柱的典型布置。四柱的框架跨度大，柱截面要求也大，而八柱使角部布置灵活，两角柱间也可布置巨型桁架或梁。

高层建筑结构设计之结构体系(ppt 32页)

图2-23 不同平面形状的束筒结构平面图
图2-24 芝加哥西尔斯大厦 (a)结构立面与平面; (b) 侧向力作用下柱的轴力分布
第2章结构体系
2.7 框架-核心筒结构
加大外框筒的柱距，减小梁的高度，周边形成稀柱框架，在平面中心设置内筒，形成框架-核心筒结构。
图2-25 深圳地王大厦结构平面图及剖面图(a)结构平面图;(b) 结构剖面图
第2章结构体系
2.8 巨型结构
2.8.2 巨型空间桁架结构
整幢结构用巨柱、巨梁和巨型支撑等巨型杆件组成空间桁架，相邻立面的支撑交汇在角柱，形成巨型空间桁架结构。
图2-31 香港中银大厦结构体系图 (a)立体图;(b)楼层平面图;(c)配有钢骨的钢筋混凝土柱平面图
第2章结构体系
2.8 巨型结构

2.9 带转换层的结构
2.9 带转换层的结构
侧向刚度等效侧向刚度
γ1

Vi Δi1 Vi1Δi
(2-2)
γe2

Δ2H1 Δ1H2
(2-3)
图2-37 转换层上、下等效侧向刚度计算模型 (a)计算模型1——转换层及下部结构; (b)计算模型2——转换层上部结构
第2章结构体系
2.8 巨型结构
2.8.1 巨型框架结构
巨型框架结构也称为主次框架结构，主框架为巨型框架，次框架为普通框架。
图2-29 日本东京市政厅大厦1号塔楼结构平面和剖面图 (a) 平面图;(b)剖面图
2.8 巨型结构
2.8.1 巨型框架结构
图2-30 深圳亚洲大酒店结构平面和剖面图 (a) 平面图;(b)剖面图
2.1 框架结构
第2章结构体系
由梁、柱组成的结构单元称为框架；全部竖向荷载和水平荷载由框

结构技术作图框架核心筒结构的结构布置

三.多层和高层钢结构房屋

（二）多、高层钢结构的基本构件： 1.钢柱与钢梁：钢柱与钢梁刚性连接时形成钢框架结构；当在建筑中有足够的抗侧力构件如抗震墙，核心筒等。梁与柱可以铰接（1）钢柱的形式可以是：普通型钢工字钢，槽钢，角钢等形成的实腹钢柱或格构式钢柱、宽翼缘H型钢，焊接方形或矩形钢管、无缝钢管等。
（二）结构布置的基本要求：

3.框架——核心筒结构的周边柱间必须设置框架梁。 4.核心筒的外墙与外框架柱的中距，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.核心筒的外墙与外框架柱之间宜加设框架梁，框架梁与核心筒外墙相交处应于墙内加设暗柱或壁柱。框架梁不宜搁置在核心筒的连梁上。
三.多层和高层钢结构房屋

当考虑压型钢板与现浇混凝土共同作用（即代替部分板的受拉钢筋）时，称为组合楼板；当不考虑压型钢板与现浇混凝土共同作用，只作为现浇混凝土的模板时，称为非组合楼板。
图17
三.多层和高层钢结构房屋

3.采用压型钢板钢筋混凝土组合或非非组合楼板和现浇钢筋混凝土时，应与钢梁有可靠连接。采用装配式、装配整体式轻型楼板时，应将楼板预埋件与钢梁焊接，或采取其他保证楼盖整体性的措施。 4.对超过12层的钢结构，若楼板厚度较薄，楼盖的长宽比较大时，可在楼层处设置水平支撑。 5.当楼板跨度较大时，应加钢次梁。
三.多层和高层钢结构房屋

（2）钢梁的形式：可直接采用工字钢、槽钢一般用于次梁，当跨度较大时，应采用宽翼H型钢、实腹钢梁（参见图9实腹钢柱），焊接箱形梁（参见图9）
图9
三.多层和高层钢结构房屋

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第2章抗侧力结构与布置
水平伸臂构件
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章抗侧力结构与布置
加强层（伸臂构件）的作用
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章抗侧力结构与布置
汇丰银行，香港悬挂结构
第2章抗侧力结构与布置
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章抗侧力结构与布置
习题1
5层钢筋混凝土框架结构，沿纵向柱距为6m，横向两跨，柱距9m，层高3.6m，屋面重8kN/m2，其他层重10kN/m2。结构横向的总水平地震力为总重量的6%，水平地震力自上而下按倒三角形分布作用在楼板位置，同一层每根柱承受的水平地震剪力相同。梁的反弯点在跨中，首层柱的反弯点距柱脚为2/3层高，其余层在1/2层高。计算结构横向在水平地震力作用下： • 1）任一榀框架首层梁的弯矩，画出包括首层梁、首层和二层柱的弯矩图； • 2）任一榀框架首层柱脚的轴力； • 3）若控制层间位移角不大于1/550，层刚度最小应为多大。
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章抗侧力结构与布置
大连远洋大厦，钢框架-RC核心筒
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章抗侧力结构与布置
Bay Adelaide Center多伦多
第2章抗侧力结构与布置
桁架外露，结构与建筑合一
Hotel de las artestower
西班牙
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章抗侧力结构与布置
Century tower 东京
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章抗侧力结构与布置
• 如何发挥周边框架柱的作用：参与抗倾覆
• 方法：设置加强层
• 加强层：在核心筒和框架柱之间设置水平伸臂构件在设置伸臂构件的楼层设置周边环带构件
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章抗侧力结构与布置
2.7框架－核心筒结构
• 筒中筒结构:外框筒为密柱深梁 • 加大外框筒的柱距，减小梁的高度，周边
形成稀柱框架，与内筒一起，组成框架— 核心筒结构
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
Байду номын сангаас
第2章抗侧力结构与布置
结构体系
• 钢筋混凝土结构 RC框架-RC核心筒
第2章抗侧力结构与布置
日本东京市政厅大厦1号塔楼（钢） 48层，243.4m高
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章抗侧力结构与布置
2.8.2 巨型空间桁架结构
– 巨柱、巨梁和巨型支撑组成巨型空间桁架结构
– 水平力产生的层剪力通过支撑斜杆的轴向力抵抗，最大限度地利用材料，是既高效又经济的抗侧力结构
• 钢结构钢框架-内钢框筒钢框架-内钢支撑框架
• 混合结构钢框架-RC核心筒钢骨混凝土框架-RC核心筒钢管混凝土柱-钢或RC梁-RC核心筒
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章抗侧力结构与布置
水平力作用下的性能
• 周边框架为平面框架，没有框筒的空间作用 • 核心筒为抗侧力的主体
第2章抗侧力结构与布置
受力特点
• 水平荷载由巨型框架或巨型框架和核心筒承担
• 次框架仅承受竖向荷载，竖向荷载由巨型框架传至基础
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章抗侧力结构与布置
深圳亚洲大酒店（RC）
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章抗侧力结构与布置
香港中国银行大厦70层，高315m
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章抗侧力结构与布置
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
巨型框架： • 巨柱+跨度大的巨梁或桁架 • 巨梁之间4-10层 • 巨柱：RC墙围成的井筒 • 矩形或工形的实腹截面柱 • 若干榀（四榀）钢桁架 • 巨梁：截面尺寸大的梁或桁架次框架： • 普通框架，由巨梁或桁架支承
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
一级：跨越若干楼层的巨梁、巨柱（超级框架）或巨型桁架，提供较大的抗侧刚度和承载力———承受水平力和竖向荷载；
二级：其它楼层梁柱，承受竖向荷载并将荷载产生的内力传递到一级结构上
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章抗侧力结构与布置
• 使一侧框架柱受压、另一侧框架柱受拉，对核心筒形成反弯，减小结构的侧移和减小伸臂构件所在楼层以下核心筒各截面的弯矩
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章抗侧力结构与布置
加强层要求 • 钢桁架 • RC空腹杆桁架、斜腹杆桁架、梁（墙）
–平面的两个方向设置伸臂构件 –核心筒的转角处布置伸臂构件 –伸臂构件贯通核心筒，形成井字形 –建筑避难层或设备层 –一般不多于3层
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章抗侧力结构与布置
2.8巨型结构
2.8.1巨型框架结构 • 巨型框架+次框架 • 巨型框架+核心筒+次框架由两级结构组成：