关于高层框架核心筒结构设计要点的探讨

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1、关于高层框架核心筒结构设计要点的探讨【摘要】随着城市化进程的加快，城市人口增多，城市用地紧张，高层建筑比比皆是。虽然高层建筑可以解决建筑用地紧张的问题，但是也面临着抗震性不高等问题。框架-核心筒的抗侧力构件的承受力和抗震性比较好，被广泛应用在高层建筑中。本文以28层的高层建筑物为例，采用框架-核心筒结构进行研究框架-核心筒结构的设计总思路以及设计要点，特别是剪力墙平面外对梁端嵌固作用分析、钢管混凝土柱梁节点设计及核心筒外墙的连梁设计，从而起到对高层建筑物的整体支撑作用以及抗震的效果。【关键词】高层建筑；框架核心筒结构；设计要点随着我国城

2、镇化进程的推进和社会的进步，高层建筑物越来越多，但是由于建筑行业的发展技术和所需材料有限，很多高层建筑抗震性能不大好。框架核心筒结构在高层建筑中发挥着重要的基础作用，能够保证建筑工程质量和工程安全。本文以28层的高层建筑物为例，采用框架-核心筒结构进行抗侧力结构分析，研宄框架-核心筒结构的设计总思路以及设计要点，特别是剪力墙平面外对梁端嵌固作用分析、钢管混凝土柱梁节点设计及核心筒外墙的连梁设计，从而起到抗震的效果以及高层建筑物的整体稳定。1工程概况某高层建筑上有写字楼，下有商业附楼和地下室，共有28层，总占地面积约为9800m2，屋面结

3、构达132m的高度，建筑总面积约为130000m2o本工程主楼的建筑平面图如下。2高层建筑物结构设计的总思路2.1筒中筒结构与框架-核心筒结构在高层建筑过程中，一般采用双重抗侧力构件的结构形式进行抗震。这两种抗侧力结构有足够的刚度和承载力去承受地震作用，在地震期间或者是余震阶段都能起到抗震作用。双重抗侧力结构比较安全可靠，有足够的刚度和承载力，能够实现多重防护进行抗震。因此，双重抗侧力结构是比较合理的抗震结构。框筒结构与筒中筒结构在高层建筑中应用各不同，并且它们的结构特点及对建筑物的影响也不同。框筒结构在水平或者垂直方向都能够承受力，而

4、筒中筒承受大部分水平剪力。筒中筒结构就是一种双重抗侧力结构体系，筒中筒结构的抗侧刚度增大，其内筒缩减了楼板的跨度，结构受力合理，结构又经济。有利于合作施工。当地震发生时，筒中筒结构中的框筒和实腹筒共同抵抗侧向力。筒中筒结构的局限也比较大，筒中筒结构中较小的外框筒柱距和较高的梁截面影响了采光面积，加大了建筑立面处理难度。框筒结构是一种抗侧力结构体系，其抗侧刚度和抗扭刚度比较好，并且框筒结构受力性能比较良好，内部空间灵活，被广泛应用在超高层建筑中。框架一核心筒结构外围是梁柱框架，中间是筒体，并且该结构能够在受力时实现框架承受力与柱轴力之间的

5、变化提高了结构整体的受力性能，进一步提高高层建筑的抗震性能。框架核心筒结构的外围框架比较少，其剪力和倾覆力也比较少，但柱距比较大。为了减少剪力滞后，可以加大梁的抗剪刚度，把框筒做成密柱深梁。结合本建筑的平面图，本建筑最终采用框架-核心筒结构。由于高层建筑的特殊性，建筑的下部底端采用钢管混凝土的组合柱，楼体则采用现浇普通钢筋混凝土梁板体系，并在第28层的建筑避难层设置钢筋混凝土析架的结构加强层。本高层建筑的不同高度采用不同的结构，这也是为了保持建筑结构的抗侧力和刚度，使高层建筑更加有立体效果，并且能够满足建筑的使用需求。2.2结构设计超限

6、措施本高层建筑的刚度、承载力和结构抗侧力及结构形状、竖向立体形状都比较均匀规则，但建筑物的高度超过了限值，而其他指标在经过调整后仍未达到限值。由于本建筑物楼层较高和结构设计超限，重点抓首层及下部楼层的结构抗侧力，并设置首层高度为10m和提高首层的抗震级别，1-2层采用核心筒剪力墙四角附加型钢暗柱，1-15层框架柱采用钢管混凝土组合柱。核心筒剪力墙四角附加型钢暗柱，能够解决首层层高较大而剪力墙端部应力集中的问题，同时提高剪力墙的承载能力和抗变形能力。尽管钢管混凝土的防腐和防火材料不能满足建筑物的大量需求，但其承载能力和变形能力非常好，对于

7、钢筋混凝土的时效性与造价高，可以通过钢管混凝土叠加合柱和钢管混凝土组合柱来弥补。3高层建筑物结构设计的要点3.1核心筒剪力墙平面外对梁端嵌固作用的分析框架-核心筒结构需要部分框架梁支撑在剪力墙平面外的方向。剪力墙平面外对梁端嵌固作用的墙线风度、有效长度以及梁线刚度之比和剪力墙在本层的轴压力都会影响剪力墙平面外对梁端嵌固作用。由于计算机考虑的局限性，在分析墙平面外刚度时高估了墙平面外对梁端的嵌固作用，这就需要建筑施工单位对高层建筑物框架核心筒采取调整措施，通过梁端增加水平腋的方法直接增加墙平面外对梁端嵌固作用有效长度，框架-核心筒结构的周

8、边柱间必须设置框架梁来增加平面外对梁端嵌固的局部刚度，墙边框梁宽出墙厚处用斜角过渡，并同时保持墙边框梁截面宽度应大于0.4倍梁纵筋锚固长度，而墙边框架梁截面高度也应大于楼面截面高度，从而保证梁端剪力通过墙边