高层框架核心筒的结构设计分析

1、高层框架核心筒的结构设计分析 高层框架核心筒的结构设计分析 【摘要】近年来，我国的建筑行业开展迅猛，建筑物的高度逐步增加，结构形式多样，呈现出多元化的开展趋势，随着建筑物高度的增加，水平作用对于建筑物的影响逐步变大，整个建筑结构的侧向变形也逐步增大，这也就成为当前高层建筑中亟待解决的问题。在高层建筑中，建筑结构的选择以及结构的布置对于建筑物有着极大的影响，直接关系到整个建筑物的平安性，本文就高层框架核心筒的结构设计的相关要点进行分析，深入的了解高层框架核心筒的结构设计。 【关键词】核心筒；结构设计；混凝土 前言：21世纪的建筑业朝着多元化的趋势开展，各个国家已经建成的或者正在建设的高层建筑不断

2、增加，功能形态多种多样，这就对建筑结构的设计以及施工工艺提出了更为严格的要求，整个建筑的平安性主要取决于一个合理的结构体系，如何快速确实立一个行之有效的经济平安的设计方案是当今建筑师以及结构师所共同关心的问题。高层建筑中的核心筒体系能够有效的扩大利用空间，产生良好的空间效应，同时其抗侧刚度较强，能够解决随着建筑高度增加出现的建筑结构侧向变形的问题，承当较大的水平效应，这种建筑结构体系得到了许多设计师的青睐，被大力的运用于现代高层建筑之中。 一、高层框架核心筒结构体系概况 原有的传统的框架结构体系具有提高空间利用率，平面布置较为灵活的特点，但是其抵抗水平作用的能力较差，抗侧刚度较弱，剪力墙的结构

3、体那么与框架结构体系相反，具有较强的抗水平作用以及抗侧强度，但是在对于空间的利用上具有一定的弊端，平面布置较为单一，不能够适应当前对于大空间的需求。这些传统的建筑结构体系已经不能够满足当代建筑物对于建筑结构的要求了，不能够适应时代开展的潮流，这时新型的建筑结构体系应运而生，利用剪力墙围成筒状，形成筒体结构，在筒体外采用大柱距的框架柱，二者之间相互结合，形成一种空间整体承受力。这种建筑结构体系内部结构相对稳定，同时具有较强的抗侧强度，将框架结构以及剪力墙结构相互结合，优势互补，形成一种全新的建筑结构体系，这就是核心筒体系的建筑结构。这种新的建筑结构体系具有美观的造型，同时具有一定的灵活性，合理的

4、平衡了各个建筑个体之间的受力，使其呈现出均匀的变化，是以后总较为实用的建筑结构体系。 二、高层框架核心筒结构体系特点 1.水平荷载 在建筑结构中，其横向的荷载对于结构所产生的倾覆力矩与楼房高度两次方成正比例关系，而纵向的荷载所产生的倾覆力矩仅与楼房的一次方成正比例关系。在建筑物高度确定的情况下，其纵向的荷载是一定的，但是横向荷载的数值那么是随着结构动力特性的变化而不断变化的，因为核心筒具有较大的高宽比，在横向荷载作用的影响下，其会发生侧移，其变化曲线是是一条弯曲型杆件。 2.侧向位移 高层建筑不同于一般的地层建筑，对于施工工艺有着更高的要求，结构侧移是高层结构中重要的控制目标，在横向荷载作用的

5、影响下，随着建筑物高度的不断增加，结构的侧向变形也逐步加大，所以这种结构在横向荷载作用以及地震作用下发生的侧移必须得到有效的控制。 3.轴向变形 在对于高层建筑的结构计算过程中会发现，一般纵向的的荷载数值比拟大，使得柱中会发生较大的轴向的变形，此时，就算是很小的横向荷载作用的影响，也会使得梁的弯矩产生一定的变动，增加支座的负弯矩，同时轴向变形也会使得结构构件剪力受到影响，在对于轴向变形进行深入的分析之后会发现，如果轴向变形的计算得不到重视，那么会影响到整个的结构计算，得到一个不平安的计算结果，所以我们应当重视结构的重力荷载二阶效应。 4.建筑延性 相较于低层建筑，高层建筑显得更为柔和，同时其在

6、地震或其他自然灾害中的变形效果更为明显，其具有一定的抗震能力，在遭遇自然灾害冲击以后具备一定的自我修复能力，进入塑性的开展阶段，保持其变形协调能力，使得整个建筑结构保持一个良好的状态，不会出现全局性的消灭，所以这就需要在进行建筑结构施工时采取必要的措施来保持建筑的延性，提高建筑物抵御自然灾害的能力。 三、高层框架核心筒结构体系构造要求 1.在对于高层框架核心筒结构进行设计时，其简体墙以及边缘构件的设置应该符合有关法律法规的明确规定，如在进行抗震设计中，其核心筒以及筒中筒的内筒应该根据有关规定设置一定的构造边缘构件，保持其良好的重力荷载作用。 2.对于跨度小于2的框筒梁以及内筒梁可以采取交叉暗撑

7、的方式进行操作，跨度小于1的框筒梁以及内筒梁可以采取交叉暗撑的方式进行操作，使得暗撑承当全部的剪力，对于暗撑也必须有一定的要求，每一根暗撑都必须有四根的钢筋纵向组成，使得纵向的钢筋直径大于14mm。 3.对于简体结构的外角设计，必须采用双层的钢筋，同时钢筋的直径应该大于8mm，各个钢筋之间的间距小于150mm，这样才可以保障整个核心筒结构体系的牢固性，保障整个建筑的质量。 四、高层框架核心筒结构设计要点 1.作为框架核心筒的主要抗力结构，核心筒的设计与建造必须保持其整体性以及具有足够的刚度来抵御随着建筑高度增加而逐步增加的侧向变形，保障整个建筑的协调性。 2.地震对于建筑物有一定的损坏，不仅会

8、带来核心筒的损害，同时也会造成框架柱的损坏，因此，必须按照?高规?的具体条例来各个框架柱之间进行调整，提升各个框架柱的抗震能力。 3.在对于正截面的承载力进行计算时，必须考虑奥连梁的因素，连梁截面杜宇核心筒有一定的影响，核心筒的整体刚度以及抗弯能力都会受到连梁截面的影响，所以对于正截面的承载力进行计算时，不能够采用按杆系模型进行计算。 五、结语 在对于高层框架核心筒结构设计的过程中，工程师往往是凭借其丰富的经验来对于建筑物的结构设计进行指导，遵循?高规?的相关规定，对建筑物的结构进行设计，以保障建筑物的平安性以及可靠性，在确定建筑物的合理可靠的同时寻找最优设计方案，不断加以改良，这是每一个设计者对于自身作品表现出来的负责任的态度，同时也满足了广阔人民在新时期对于建筑物的要求。在未来的开展过程中，建筑行业会得到更大的开展，建筑结构体系会得到不断的优化，保障国民经济的健康