高层建筑框架核心筒结构设计
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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。
高层建筑框架核心筒结构设计分析1、工程概况某高层建筑项目包括高层办公楼和沿街商业裙房,地下2层停车场,地面以下深度8.1m,地上21 层,功能为商业办公,结构屋面高度78.2m,出屋面包含機房和设备间,机房屋面高度83.00m。
高层办公楼地上部分长50.2m,宽20.5m,建筑面积地上部分为28377m2,地下部分为5700m2。
2、结构布置根据建筑平面布置结构体系采用框架-核心筒结构。
其中核心筒部分采用现浇钢筋混凝土筒体,外围框架柱采用钢筋混凝土柱,楼面梁采用普通梁,楼板采用现浇实心板。
核心筒作为抵抗水平作用的主要构件,外围框架柱主要承受竖向荷载。
在筒体洞口的布置上,尽量使洞口远离筒体角部,洞口间筒体墙肢均匀分布。
框架柱考虑到剪力滞后效应的影响,加大角柱的截面和配筋。
工程结构安全等级为二级,设计使用年限50 年,抗震设防类别为标准设防类(丙类),抗震设防烈度7 度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.10g。
场地类别为Ⅳ类,特征周期0.90s,结构阻尼比取0.05。
按现行抗震规范,框架抗震等级为二级,核心筒抗震等级为二级。
按现行高层建筑混凝土结构技术规程,本工程为对风荷载比较敏感的的高层建筑且位于沿海地区,按规范取用100 年重现期的基本风压:W=0.60kN/m2,地面粗糙度B 类,基本雪压S=0.20kN/m2。
根据建筑竖向布置,对于高层办公楼和沿街商业,因其地下一层位于堆土场地中且主楼/沿街商业与独立办公间土体无法对主楼地下一层形成稳定有效约束,故结构上仅考虑主楼地下 2 层为地下室,主楼地下一层结构上按地上部分考虑;主体结构以基础顶板作为上部嵌固部位。
主楼基础埋深从独立办公基础底算起,为6.62m,满足规范基础埋深1/18 房屋高度的要求。
3、超限情况分析及相应的抗震措施在考虑偶然偏心影响的地震作用下,楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2 倍,小于1.5 倍,为平面扭转不规则;二层平面,在入口大厅上方楼板开洞,开洞后楼板缺失,楼板局部不连续,平面不规则。
高层建筑框架核心筒结构设计框架一核心筒结构是现代高层建筑结构中较为常用的结构形式。
该技术利用外围梁柱形成框架受力体系,中间使用筒体。
框架一核心筒结构能够使超限高层具有较高的结构性能,提高建筑的稳定性、抗震性、安全性等使用性能。
本文就框架一核心筒结构在高层建筑设计中的应用进行了简要论述。
标签:高层建筑;框架核心筒;结构设计现代城市用地的紧张加快了高层建筑的应用与推广。
在现代城市改建、扩建过程中,高层建筑已经成为我国城市建筑设计中首选技术方式。
在高层建筑的设计过程中,框架一核心筒结构是较为常用的结构形式。
通过框架一核心筒结构的应用提高高层建筑的设计高度,实现高层建筑结构稳定性、安全性、抗震性等性能目标。
为了更好的发挥框架一核心筒结构优势、促进我国城市用地使用率的提高。
一、高层建筑框架核心筒结构的概述框架核心筒结构是近十年来世界各国较普遍采用并且具有广阔发展前景的一种重要高层建筑结构体系。
这种体系通常是由中央核心筒与周边稀柱框架构成。
国外多采用钢结构,此时楼面多采用钢梁铰接支撑于周边钢柱、钢框架梁和核心筒的钢柱、钢梁上,核心筒、钢柱多多采用钢-混凝土组合,楼板大多为压型钢板混凝土组合楼板。
整个结构的侧移刚度来源于核心筒和周边的稀柱外框筒的协同工作,若侧移刚度不够,常在设备层、避难层设外伸刚臂构成刚性加强层或在周边布置支撑体系予以加强,其建筑高度已达100层、400m左右。
它的优点有利于减少工地劳动力,降低建造成本,加快施工进度;缺点是面广量大的楼面梁铰接未能发挥其侧移作用。
核心筒基本元素包括楼梯、电梯、前室、候梯厅、公共走道、管道井等,其中楼梯,电梯、管道井根据规范限定和使用需求等原因,设计的数据基本趋于标准化,而前室、候梯厅、公共走道等组成部分则由于关系到外立面形象,套型布局的朝向、采光、通风等因素,决定了核心筒设计的品质,影响居民居住环境。
二、高层建筑设计中框架核心筒结构设计要点国内多采用现浇钢筋混凝土结构,此时楼面多采用现浇钢筋混凝土梁刚接整浇支撑于周边钢筋混凝土柱或钢混凝土组合柱、钢筋混凝土框架梁和钢筋混凝土或钢混凝土组合的核心筒上,楼板多为现浇钢筋混凝土,整体结构的侧移刚度来源于核心筒楼面梁周边框架柱,简称框筒结构,它与两边稀柱外框架协同工作,此时结构的抗侧传力直接,充分发挥了楼面梁的刚度参与工作,克服了稀柱外框筒的剪力滞后效应,在超高层建筑高宽比较大时,也常在设备层、避难层另加设外伸刚臂构成刚性加强层,对结构侧移刚度予以加强。
建筑框架-核心筒结构设计要点及其应用分析建筑框架是指建筑物的结构骨架,是建筑物承受重力荷载和抗侧向荷载的主要构件。
在建筑设计中,核心筒结构是一种常见的设计形式,它具有很多优点,在高层建筑中得到了广泛的应用。
核心筒结构是指在建筑物内部设置一个或多个具有一定刚度和强度的筒形结构,将地震或风荷载引入核心筒内,并通过核心筒将荷载传递到建筑的基础上。
核心筒结构的设计要点及其应用分析如下:一、设计要点:1.核心筒的位置:核心筒应在建筑物的中心位置,以便将荷载均匀传递到整个建筑物上,提高建筑物的整体稳定性;2.核心筒的类型:核心筒可以采用混凝土结构、钢结构或混凝土与钢结构的组合形式,选择合适的材料和结构形式是关键;3.核心筒的形状:核心筒的形状可以选择圆形、方形、多边形等,不同形状的核心筒在抗侧向荷载方面的性能有所差异,需要根据具体情况选择合适的形状;4.核心筒的尺寸:核心筒的尺寸要根据建筑物的高度和功能需求来确定,尺寸过小会影响核心筒的抗侧向刚度,尺寸过大则会浪费空间和材料。
二、应用分析:1.提高建筑物的整体稳定性:核心筒作为建筑物的主要结构,能够将侧向荷载集中引入地基,提高建筑物的整体稳定性,降低倾覆风险;2.增加建筑物的使用空间:核心筒可以作为建筑物内部空间的结构支撑,减少柱子的设置,提高空间的利用率,为建筑物内部布局提供更多的灵活性;3.提高建筑物的抗震性能:核心筒能够有效抵抗地震引起的侧向力,降低建筑物的震动幅度,增加建筑物的抗震性能;4.简化建筑物的结构形式:核心筒能够承担建筑物大部分的荷载,减少其他结构构件的数量和复杂性,简化了建筑物的结构形式,降低了施工难度和成本。
核心筒结构设计要点及其应用分析是建筑设计中的重要内容,它在提高建筑物的整体稳定性、增加使用空间、提高抗震性能和简化结构形式等方面具有重要的作用。
在实际设计中,需要根据具体的项目需求和工程条件,合理选择核心筒的位置、类型、形状和尺寸,以达到设计要求并确保建筑物的安全可靠。
探究高层建筑框架核心筒结构设计的相关要点摘要:随着社会经济的不断发展,现代建筑对建筑外观、平面布置要求越来越高,建筑物高度也越来越高。
因此框架—核心筒体系越来越多的在高层建筑中得到应用,其外框架间距大,而且布置方式多变,建筑立面灵活,正好可以满足现代建筑对外观的要求。
基于此,本文首先对框架核心筒结构的特点进行了简要分析,阐述了结构在布置时应注意的问题,并结合某高层建筑框架核心筒结构设计的实例展开探讨研究。
关键词:高层建筑;框架核心筒;结构设计1.框架核心筒结构技术特点分析框架—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。
这一结构形式有利于结构的受力、以此提高了楼体结构的抗震性。
框架—核心筒结构是目前国际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。
框架—核心筒结构的应用利用了核心筒的抗侧向刚度以提高楼体的抗震性能。
框架结构更多的承担竖向荷载与少部分水平荷载。
框架一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。
框架—核心筒结构的优势使得其在现代超限高层建筑中有着极为重要的应用,是目前高层建筑设计的主流结构形式。
2.高层建筑框架核心筒结构设计布置时应注意的问题2.1框架布置形式多样,可以是方形、长方形、圆形或其他形状;结构布置尽可能规则,平面刚度布置宜均匀、对称,以减小扭转影响。
质量分布均匀,内筒尽可能居中。
2.2在钢筋混凝土框架-核心筒结构中,外框架构件截面不宜过小,框架承担的剪力和弯矩需要按规范和规程的要求调整增大。
在混合结构中,如果采用钢骨混凝土、钢管混凝土柱,则较容易达到双重抗侧力体系的要求;如果采用外钢框架,其总高度不宜太大。
2.3在纵横墙相交的地方设置钢骨,在楼板标高设置钢骨暗梁,可形成小钢框架以提高核心筒的承载力和抗震性能。
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。
关于超高层商业建筑混凝土框架-核心筒结构设计随着城市人口的增多,我国的高层商业建筑也逐渐如雨后春笋,高层建筑最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材),从而为人们提供健康、舒适的空间及环境。
更加适应城市化的进程。
一、工程概况某广场地处繁华地带,是集商业、办公、酒店式公寓等多项功能的建筑复合体,地下5层、地上42层(以及出屋面水箱间、构架等),主楼地上1层至6层为商业、餐饮;7层至14层、16层至23层用于办公;15层、25层为避难层;24层为空中会所;26层至42层为项级酒店式公寓,房屋高度160m。
地下5层主要用于机械式停车及设备机房,高度20.2m。
屋面上有钢构架围护造型。
裙房地上6层(局部7层),裙房屋顶标高为40.700m。
本工程采用框架-核心筒结构,在地面以上主楼、裙房之间设置缝宽200mm 的抗震缝。
二、地基与基础设计拟建的工程场地地形平坦,为人工开挖的基坑。
场区地貌形态类型单一,岩石种类单一,岩脉发育,岩体强度较高;场区赋存地下水,主要为基岩裂隙水,根据水质分析结果判定,在强透水层和干湿交替的条件下,按最不利因素考虑,拟建场区地下水对混凝土无腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋具有弱腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性。
工程建筑场地±0.000m 相当于绝对标高5.500m 。
主楼采用筏板基础,基础底板厚度为2400mm,裙房及外围地下室也采用筏板基础,底板厚为1200mm。
另设抗浮锚杆,锚杆孔直径为180mm,锚杆孔中距为2m,长度为3.75m。
基础底板混凝土强度等级为c35,抗渗等级为1.0 mpa,添加混凝土微膨胀剂。
底板混凝土强度拟采用r60强度,按c40计算。
在主楼与裙房之间设置沉降后浇带,地下室同时设置温度后浇带。
地下室外墙采用现浇钢筋混凝土,墙厚为400mm一600mm一800mm,混凝土强度等级为c35,抗渗等级为1.2mpa~0.8mpa,添加混凝土微膨胀剂。
三、结构设计(一)设计的基本参数图1为办公标准层(层高4m)结构布置示意图,图2为公寓标准层(层高3.7m)结构布置示意图。
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。
高层建筑结构设计-核心筒高层建筑结构设计核心筒在现代城市的天际线中,高层建筑如同一颗颗璀璨的明珠,展现着人类建筑技术的伟大成就。
而在高层建筑的结构设计中,核心筒扮演着至关重要的角色。
它就像是建筑的“脊梁”,为整个建筑提供了稳定的支撑和高效的功能布局。
核心筒,简单来说,是位于高层建筑中心部分的一个竖向筒体结构。
它通常由混凝土或钢结构制成,包含了电梯井、楼梯间、通风井、管道井等垂直交通和设备空间。
从结构功能的角度来看,核心筒具有多项重要作用。
首先,它为高层建筑提供了主要的抗侧力体系。
在风荷载和地震作用下,核心筒能够有效地抵抗水平力,保证建筑的稳定性和安全性。
其坚实的墙体和紧密的结构布局,使得建筑能够承受来自各个方向的外力冲击。
其次,核心筒对于建筑的竖向承载也起到了关键作用。
它承担着上部楼层的重量,并将其传递到基础,确保建筑在重力作用下不会发生变形或坍塌。
在建筑功能方面,核心筒的存在使得建筑内部的交通流线更加便捷和高效。
电梯和楼梯集中在核心筒内,方便了人员的上下通行。
同时,管道井等设备空间的集中布置,也便于维护和管理,减少了对使用空间的干扰。
然而,核心筒的设计并非一帆风顺,面临着诸多挑战。
其一,由于核心筒在建筑中的核心位置,其尺寸和形状的选择会对建筑的使用面积和空间布局产生重要影响。
过大的核心筒会减少可出租或可使用的面积,而过小的核心筒则可能无法满足结构和功能的要求。
因此,在设计过程中,需要在结构稳定性和使用效率之间找到一个最佳平衡点。
其二,核心筒与周边框架结构的协同工作也是一个关键问题。
在水平力作用下,核心筒和框架之间的变形协调直接关系到整个结构的性能。
如果两者之间的协同工作不理想,可能会导致局部构件受力过大,从而影响建筑的安全性。
为了解决这些问题,设计师们需要运用丰富的专业知识和创新的思维。
在确定核心筒的尺寸和形状时,会充分考虑建筑的高度、使用功能、地理环境等因素。
通过精确的计算和模拟分析,来优化核心筒的结构布置。
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。
超过米高层建筑核心筒设计实例分析引言随着城市化进程的不断推进,人们对高楼大厦的需求也越来越高。
而超过米高层建筑核心筒设计成为实现高楼大厦稳定和安全的重要组成部分。
本文将以几个实例为基础,分析超过米高层建筑核心筒的设计原则、技术挑战以及解决方案。
实例一:上海中心大厦上海中心大厦位于上海市中心,是一座地标性建筑。
它高500米,是中国第一高楼。
在设计上,上海中心大厦采用了一种双心核心筒结构。
这种结构将核心筒分为内外两层,内层核心筒用于承载垂直荷载,外层核心筒则用于承载横向荷载。
这种设计能够提高整个建筑的抵抗力,同时保证了建筑的稳定性和安全性。
实例二:迪拜塔迪拜塔是全球最高的建筑,高达828米。
在设计迪拜塔的核心筒时,设计师们面临着巨大的挑战。
考虑到迪拜地震活动频繁,核心筒的设计需要能够承受地震引起的水平力。
为了解决这个问题,他们采用了钢筋混凝土材料,并在核心筒内部设计了减震装置。
这些减震装置能够吸收地震产生的能量,减小了地震对建筑物的影响。
实例三:香港国际金融中心香港国际金融中心是香港的标志性建筑,高415米。
在设计香港国际金融中心的核心筒时,设计师们面临着高风压和风引起的摆动的问题。
为了解决这个问题,他们采用了双心核心筒设计。
内层核心筒用于提供垂直和横向刚度,外层核心筒用于提供抗风性能。
此外,他们还在核心筒上部设置了风阻尼器,用于减少风引起的摆动。
结论通过以上实例的分析,我们可以看出超过米高层建筑核心筒设计的重要性和复杂性。
在设计过程中,需要考虑到建筑的稳定性、安全性以及各种外力因素的影响。
采用双心核心筒设计、钢筋混凝土材料和减震装置等解决方案,能够有效地提高建筑的抵抗力和安全性。
未来,随着科技的发展和创新的不断推进,超过米高层建筑核心筒设计将会不断进步,为城市的高楼大厦提供更加稳定和安全的基础。
框架—核心筒结构设计在高层建筑中的应用高层建筑已经成为当今城市建筑的主要模式之一,对节约有限资源,实现空间合理配置具有重要意义。
核心筒结合框架结构为提升高层建筑的结构性、功能性等发挥着重要作用,该结构体系已经成为许多商用建筑的主要结构型式,相关技术也已趋于成熟,积极促进建筑多样化的发展趋势。
本文从具体案例进行分析,阐述这种建筑结构体系在建筑中的应用情况。
标签:框架-核心筒;结构设计;高层建筑框架—核心筒结构作为高层建筑的一种重要结构形式,由周边的稀柱框架和内部剪力墻筒体组成。
框架一核心筒结构因具有良好的受力性能和内部空间的灵活性成为目前高层建筑中普遍采用的结构形式,在超高层建筑中也有着广泛的应用。
本文主要将以一栋高层商业大厦为例,分析其结构设计时的设计要点及遇到的问题。
1、工程概况本工程地下2层,地上为24层主楼及5层裙房,主楼高度98.95m,采用框架-核心筒结构形式,裙房高度22.45m.采用框架结构形式。
地下室主要功能为汽车停车库及库房;地面建筑的主要功能包括商业、办公等。
2、建筑结构2.1参数确定主楼框架和剪力墙筒体的抗震级别均为二级,裙房的抗震级别为三级。
基本参数如下:2.2设计特征在正式设计时,采用了专门为高层结构分析与设计而开发的三维结构有限元分析软件SATWE,通过相应计算得出,按照1/800的位移控制指标来对结构整体刚度进行调整。
从整体上而言,本结构采用现浇钢筋混凝土框架—核心筒结构形式,另外地库顶板采用现浇混凝土空心楼板。
通过软件分析,我们对核心筒及框架分别进行优化,在保证满足规范限值的前提下对墙柱截面进行优化,随层高截面逐渐减小,同时优化核心简布置,减少内部剪力墙,加强薄弱方向外墙,随着核心筒墙体减少,钢筋和混凝土用量减小的同时自重也降低,核心筒基础筏板也得到优化。
另外考虑到本工程两层地下室,地下水常年水位较高,基础设计时考虑一定的地下水有利作用,为甲方节省了造价。
我们通过进—步计算发现,通过对其墙柱,梁板的结构布置进行调整,能够在—定程度E增加其建筑设备的设置便利性。
高层建筑核心筒设计实例分析1. 简介高层建筑核心筒是指在高层建筑结构中心部位设置的一个垂直的连续结构,用于承担建筑物的重力荷载和提供结构稳定性。
核心筒的设计对高层建筑的安全性和稳定性起着至关重要的作用。
本文将通过对一座高层建筑核心筒设计实例的分析,介绍核心筒设计的一般原则和方法。
2. 实例分析2.1 建筑物概述本实例分析的建筑物为一座100层的高层办公大楼,总高度为450米。
该大楼采用钢筋混凝土结构,地上部分共分为6个建筑体,每个建筑体的高度相同,地下部分为共用的基础设施。
2.2 核心筒设计原则在进行核心筒设计之前,需要明确以下设计原则:1.强度和刚度:核心筒需要具备足够的强度和刚度以承担建筑物的重力荷载和抗风荷载。
对于高层建筑来说,同时还要考虑地震荷载。
2.空间布局:核心筒需要合理布局各种设备和管道,以满足建筑物的功能需求。
3.防火安全:核心筒需要采取一系列措施来提高防火安全性能,例如使用防火材料和设置防火隔离带等。
4.施工性和经济性:核心筒的设计应尽量考虑施工的方便性和经济性,避免不必要的浪费和成本增加。
2.3 核心筒设计方法本建筑物的核心筒设计方法如下:1.核心筒布局:根据建筑物的功能需求,将核心筒布置在建筑物的中心位置,并与建筑物的其他部分相连。
2.结构设计:核心筒的结构设计采用钢筋混凝土结构,以满足强度和刚度的要求。
核心筒的截面形状通常选择矩形或圆形。
3.抗震设计:由于建筑物的高度较大,地震荷载对核心筒的设计产生了较大影响。
采用合理的抗震设计方法,如增加剪力墙、设置隔震层等,以提高核心筒的地震性能。
4.防火设计:核心筒的防火设计采用防火材料覆盖,并设置防火隔离带,以防止火势蔓延。
5.施工性和经济性考虑:在核心筒设计中,考虑施工的方便性和经济性。
例如,采用标准化设计和预制构件可以提高施工效率和降低成本。
2.4 实际应用效果经过核心筒设计的建筑物,在实际应用中取得了良好的效果。
核心筒的设计充分满足了建筑物的功能需求和安全性要求,为建筑物的稳定运行提供了强有力的保障。
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
1工程概况湖南某大厦由一栋30层写字楼、2层商业附楼和3层地下室组成,占地面积13800 m2,总建筑面积45146m2,屋面结构高度达131.60m。
2结构设计总体构思2.1 结构类型本工程采用钢筋混凝土框架-核心筒结构,虽然其结构承载能力和抗变形能力比筒中筒结构差,但避免了结构坚向抗侧力构件的转换,满足了建筑立面效果和使用要求。
为解决建筑首层层高10.0m、结构高度超限及减小柱截面等问题,下部若干层采用钢管混凝土组合柱,楼盖采用现浇普通钢筋混凝土梁板体系。
承载力和水平位移计算时,基本风压均按重现期为100年的0.65kN/m2取值。
由于结构侧向位移不满足限值要求,在第30层利用建筑避难层,设置了钢筋混凝土桁架的结构加强层,结构加强层是一把利刃剑,虽然可提高结构抗侧移刚度,也使得结构竖向刚度突变,所以结构加强层及相邻层按《高规》要求进行了加强处理。
2.2超限措施本工程结构平面形状规则、刚度和承载力分布均匀,竖向体型也规则和均匀、结构抗侧力构件上下连续贯通,除结构高度超过适用限值外,其它指标通过调整后均达到未超限。
由于结构设计超限、而且首层层高10.0m,超限应对措施把首层及下部若干层的结构抗侧力构件作为加强的重点:1~15层框架柱采用钢管混凝土组合柱(钢管混凝土叠合柱结构技术规程CECS188:2005)、1~2层核心筒剪力墙四角附加型钢暗柱、首层抗震等级提高一级。
钢管混凝土有着卓越的承载能力和变形能力,但其防腐和防火材料不仅造价较高还有时效性,需考虑今
后的维修保养,钢管混凝土叠加合柱及钢管混凝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,以解决由于首层层高较大,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。
3钢管混凝土组合柱的梁柱节点设计在建筑工程中往往仅在框架柱中采用钢管混凝土,而框架梁则采用普通钢筋混凝土,钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁的连接节点成为工程中难点之一。
目前常用的连接点有:钢牛腿法、双梁法、环梁法、钢管开大洞后补强法及纯钢筋混凝土节点法等,本工程采用在钢管上开穿钢筋小孔的连接节点,为连接节点的设计提供多一种选择。
3.1钢管开小孔的连接节点构造钢管上开穿钢筋小孔的连接节点做法要点如下:3.1.1钢管开小孔:小孔直径D=钢筋直径10mm,小孔水平间距-D,小孔垂直间距=2-D。
3.1.2钢管水平加强环:梁顶面和梁底面各设置一道,环板宽度:钢管混凝土柱时,取0.10倍钢管直径、钢管混凝土叠合柱时,取65~100mm;环板厚度=0.5t且≥16mm(t为钢管壁厚)。
3.1.3钢管竖向短加劲肋:紧贴水平加强环,肋宽=环板宽-15mm,肋厚=环厚,长度为200mm,布置在梁开孔部位的两侧和中间。
3.1.4梁钢筋尽量采用直径较大的HRB400级钢筋,以减少钢管开孔数量。
在钢管混凝土叠合柱时,部分梁钢筋可以在钢筋混凝土柱区域穿过。
3.2钢管开小孔连接节点的优点3.2.1钢管开小孔后对钢管截面削弱不大,梁钢筋穿过小孔后剩余的缝隙很小,钢管对管芯混凝土的约束力基本没减少,不影响钢管混凝土柱的承载能力和变形能力。
3.2.2梁钢筋直接穿过钢管后,梁可以可靠
的传递内力,梁长范围内的刚度保持不变,结构受力分析与实际相同。
(钢牛腿法和钢管开大洞后补强法,在梁端范围内有相当长度的型钢,使得梁刚度急剧变化)。
3.2.3在设置水平加强环和竖向短加劲肋补强后,钢管在节点区是连续的,节点的刚性不受影响,满足强节点弱构件的要求。
3.2.4现场施工较方便,即使圆弧梁钢筋也可顺利穿过。
3.2.5节点补强所用材料比钢牛腿法和钢管开大洞法减少很多,造价较低。
为进行钢管开小孔后分析研究,1996年中国钢结构协会钢-混凝土组合结构协会做了1:5模型的四组共九个试件模型试验,并通过多个工程实践证实该方法的可靠性和可行性。
4剪力墙平面外对梁端嵌固作用的分析4.1对于框架-核心筒结构,部分框架梁要支撑在剪力墙平面外方向,剪力墙平面外对梁端嵌固作用空间如何,其研究文献较少,设计标准和规范也没有涉及。
影响剪力墙平面外对梁端嵌固作用主要因素:墙平面外对梁端嵌固作用的有效长度、墙线风度与梁线刚度之比和墙在该层的轴压力等等。
目前常用的计算分析软件虽然具有墙平面外刚度分析功能,但未考虑墙平面外对梁端嵌固作用的有效长度,当遇到墙肢很长或筒子体墙肢空间风度很大情况时,计算分析软件会高估了墙平面外对梁端的嵌固作用,使得梁端负弯矩计算值要大于实际值,本工程应对措施如下:4.2采用梁端增加水平腋方法,用以直接增加墙平面外对梁端嵌固作用有效长度。
4.3采用增加墙边框梁方法,用以增加平面外对梁端嵌固的局部刚度。
墙边框梁截面宽度应不小于0.4倍梁纵筋锚固长度,墙边框架梁截面高度应大于楼面截面高度,为保证梁端
剪力通过墙边框梁均匀传递到墙上,墙边框梁宽出墙厚处用斜角过渡。
为保证梁正截面设计更加条例实际受力情况,梁端计算弯矩可以采用调幅再调幅方法,即分析计算时设定梁端负弯矩调幅系数后,配筋时再局部手算调幅。
调幅再调幅时,应考虑构件的刚度、内力重分布的充分性、裂缝的开展及变形满足使用要求。
5核心筒外墙的连梁设计核心筒外墙的连梁纵筋计算超筋是非常普遍的情况,《高规》对连梁超筋有专门的处理措施,而且研究文献也不少,但计算模型的选取也是重要因素之一。
《高规》规定,跨高比小于5时按连梁考虑,即连梁属于深弯梁和深梁的范畴,其正截面承载力计算时,已不能按杆系考虑,也就是已不符合平截假定,但许多分析软件仍然把连梁按杆系计算,其计算偏差当然是很大了。
按强墙弱梁和强剪弱弯原则进行连梁设计时,虽然《高规》对连梁设计有具体要求,但这个弱要到什么程度,还是取决于设计者的理解和经验。
本工程核心筒外墙的连梁按《高规》要求进行设计,除连梁均配置了交叉暗撑外,对非底部加强部位剪力墙的边缘构件也进行了加强处理,以满足多道抗震防线和强墙弱梁的要求。
6结语6.1钢管混凝土叠合柱及钢管混凝土组合柱有卓越的承载能力和变形能力,还可弥补钢管混凝土柱的防腐和防火材料造价较高及时效性方面的缺陷。
6.2钢管按一定的构造要求开穿钢筋小孔,对钢管截面损伤不大,梁钢筋直接穿过钢管,使得梁内力可以可靠的传递适当设置水平加强环和竖向短加劲肋,钢管混凝土柱的承载能力和变形能力不会降低,节点刚性得以保证。
模型试验已经证实该方法的可
靠性,工程实践已经证实该方法的可行性。
大大节约梁柱节点所用钢材,施工方便。
6.3影响剪力墙平面外对染端嵌固作用的主要因素:墙平面外对梁端嵌固作用有效长度、墙线刚度与梁线刚度之比和墙在该层的轴压力等等。
为加强墙平面外对梁端嵌固作用,可采取梁端水平加腋法、增加墙边框梁方法,梁端弯矩可采用调幅再调幅方法。
6.4连梁属于深弯梁和深梁的范畴,正截面承载力计算时,不能按杆系模型计算。