核心筒就是在建筑的中央部分,由電梯井道、樓梯、通風井、電纜井、公共衛(wèi)生間、部分設(shè)備間圍護形成中央核心筒,與外圍框架形成一個外框內(nèi)筒結(jié)構(gòu),以鋼筋混凝土澆筑。此種結(jié)構(gòu)十分有利于結(jié)構(gòu)受力,并具有極優(yōu)的抗震性。是國際上超高層建筑廣泛采用的主流結(jié)構(gòu)形式。同時,這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性還在于可爭取盡量寬敞的使用空間,使各種輔助服務(wù)性空間向平面的中央集中,使主功能空間占據(jù)最佳的采光位置,并達到視線良好、內(nèi)部交通便捷效果。
核心筒結(jié)構(gòu)是超高層建筑結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力結(jié)構(gòu),核心筒除承受很大的豎向荷載外,在抵抗風荷載和地震作用方面也發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,承擔了80%-95%的底部總剪力和40%-60%的底部總傾覆力矩,由此可見核心筒結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計至關(guān)重要。
核心筒的布置分為核心筒平面布置形式、核心筒剪力墻墻肢厚度、核心筒豎向布置及高寬比。其中典型的核心筒平面布置形式有“九宮格”布置形式,如廣州東塔 ;“Y形”布置形式,如迪拜的哈利法塔;“目字形”布置形式,如天津津塔;“田字形”布置形式,如烏魯木齊綠地中心;“六邊形”布置形式,如大連綠地中心等。
簡介
核心筒(1張)
核心筒有鋼筋混凝土密柱組成的束筒空腹式和鋼筋混凝土剪力墻式的實腹式核心筒。
鋼筋混凝土核心筒—鋼框架結(jié)構(gòu)中,混凝土芯筒主要用于抵抗水平側(cè)力。由于材料特點造成兩種構(gòu)件截面差異較大,鋼筋混凝土核心筒的抗側(cè)向剛度遠遠大于鋼框架,隨著樓層增加,核心筒承擔作用于建筑物上的水平荷載比重越大。鋼框架部分主要是承擔豎向荷載及少部分水平荷載,隨著樓層增加,鋼框架承擔作用于建筑物上的水平荷載比重越小,由于鋼材強度高,可以有效減少柱體截面,增加建筑使用面積。
過于增強核心筒剛度而形成弱鋼框架結(jié)構(gòu)體系,會造成在強震作用下,混凝土墻體開裂,結(jié)構(gòu)整體抗側(cè)向剛度迅速下降,而鋼框架結(jié)構(gòu)部分承擔水平荷載的比重迅速增加,超越鋼框架承載能力,脫離結(jié)構(gòu)設(shè)計人員設(shè)計預想,其破壞是很嚴重的甚至倒塌。
抗震設(shè)計
在美國這種結(jié)構(gòu)體系被認為是不適宜用于地震區(qū)高層建筑的,因為已有工程曾經(jīng)發(fā)生過在地震中倒塌
的實例;日本整個國家處于高烈度地區(qū),這種結(jié)構(gòu)體系受到很大限制,若建造45米以上的鋼筋混凝土核心筒—鋼框架結(jié)構(gòu),需嚴格審批做針對性研究,謹慎實施。從兩國的態(tài)度上來看,在高烈度地震區(qū)采用這種形式需三思。
拋開地震影響,如果建筑物的水平作用主要是風荷載的話,由于混凝土剪力墻的存在,該結(jié)構(gòu)體系可以有效地控制風荷載作用下的順風向和橫風向最大加速度,較純鋼框架結(jié)構(gòu)容易滿足層間位移限制要求,在結(jié)構(gòu)造價上也可獲得很好的經(jīng)濟效益。
回到抗震設(shè)計上,我國高層規(guī)范里要求:鋼框架-鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)各層框架柱所承擔的地震剪力不應(yīng)小于結(jié)構(gòu)底部總剪力的25%和框架部分地震剪力最大值的1.8倍二者的較小值。與之對應(yīng)的混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的要求:各層框架柱所承擔的地震剪力不應(yīng)小于結(jié)構(gòu)底部總剪力的20%和框架部分地震剪力最大值的1.5倍二者的較小值。在我們國家抗震設(shè)計有一個特點,就是很多地方強制提高抗震等級,例如北京大部分地區(qū)本屬于七度設(shè)防,從政治需要定為八度設(shè)防,所以我國的規(guī)范從經(jīng)濟適用的角度出發(fā),還是對這種結(jié)構(gòu)給予支持態(tài)度的,不過作為設(shè)計人員要了解這種結(jié)構(gòu)的特點,根據(jù)所在地區(qū)的情況針對設(shè)計。我國規(guī)范屬于強制性文件,其中很多條款也是社會利益集團博弈的結(jié)果,從公開的文件和言論來看,即使是高鋼規(guī)、高層規(guī)、抗震規(guī)的主編人員對這種結(jié)構(gòu)體系也存在一定分歧。
如果外圍鋼架柱采用密柱方案,即采用內(nèi)鋼筋混凝土核心筒—外鋼框架密柱筒中筒結(jié)構(gòu),可以有效的增加鋼框架抗側(cè)向剛度,大幅減少芯筒承擔地震傾覆力矩,有效降低混凝土墻體受壓區(qū)高度和壓應(yīng)力,減少混凝土發(fā)生剪壓脆性破壞,提高混凝土延性指標,避免在地震作用下引起剛度退化。
除此以外,采用鋼筋混凝土核心筒—鋼框架結(jié)構(gòu)方案,可以有效地設(shè)計框架梁與核心筒連接為鉸接[jiǎo]接,這是混凝土框架難以做到的,設(shè)計時可以根據(jù)工程特點,有針對性地設(shè)計鉸接節(jié)點,減少建筑物整體抗側(cè)向剛度,合理分配芯筒和框架之間的抗側(cè)力剛度比;也可以設(shè)置弱剛接節(jié)點,即在正常適用狀態(tài)下和風荷載控制狀態(tài)下,節(jié)點為剛性連接,保持整體抗側(cè)向剛度;當強震來臨時,使該節(jié)點主動形成鉸節(jié)點,放松結(jié)構(gòu)剛度,降低地震作用。當然做到這一點需要對結(jié)構(gòu)進行多次設(shè)計,滿足各種工況需要,只怕現(xiàn)在很多情況下甲方容不得你做這些。
高層簡介
1、安全疏散口:封閉樓梯或防煙樓梯及前室。
2、電梯,電梯廳及消防電梯前室。
3、公共走道。
4、設(shè)備設(shè)施及設(shè)備管井。
結(jié)構(gòu)
1、核心筒宜貫通建筑物全高。核心筒的寬度不宜小于筒體總高的1/12,當筒體結(jié)構(gòu)設(shè)置角筒、剪力墻或增強結(jié)構(gòu)整體剛度的構(gòu)件時,核心筒的寬度可適當減小。
2、核心筒應(yīng)具有良好的整體性,并滿足下列要求:
(1)墻肢宜均勻、對稱布置。
(2)筒體角部附近不宜開洞,當不可避免時,筒角內(nèi)壁至洞口的距離不應(yīng)小于500mm和開洞墻的截面厚度。
(3)核心筒外墻的截面厚度不應(yīng)小于層高的1/20及200mm,對一、二級抗震設(shè)計的底部加強部位不宜小于層高的1/16及200mm,不滿足時,應(yīng)按本規(guī)程附錄D計算墻體穩(wěn)定,必要時可增設(shè)扶壁柱或扶壁墻;在滿足承載力要求以及軸壓比限值(僅對抗震設(shè)計)時,核心筒內(nèi)墻可適當減薄,但不應(yīng)小于160mm。
(4)筒體墻的水平、豎向配筋不應(yīng)少于兩排。
(5)抗震設(shè)計時,核心筒的連梁,宜通過配置交叉暗撐、設(shè)水平縫或減小梁截面的高寬比等措施來提高連梁的延性。
3、抗震設(shè)計時,各層框架柱的地震剪力應(yīng)參照本規(guī)程第8.1.4條的規(guī)定予以調(diào)整。
4、框架/核心筒結(jié)構(gòu)的周邊柱間必須設(shè)置框架梁。
5、核心筒連梁的受剪截面應(yīng)符合本規(guī)程第9.3.6條的要求,其構(gòu)造設(shè)計應(yīng)符合本規(guī)程第9.3.7~9.3.8條的規(guī)定。
參考資料 >
長沙將建452米高樓 3年后建成(圖).中國新聞網(wǎng).2023-11-02
公攤面積包含哪些怎么測算 浙江已經(jīng)有新規(guī).央視網(wǎng).2023-11-02