CN101914947A - 超高层的新型框架-核心筒混合结构体系 - Google Patents

超高层的新型框架-核心筒混合结构体系 Download PDF

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赵松林
许云
周定
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Abstract

本发明涉及超高层的新型框架-核心筒混合结构体系，包括框架部分和核心筒部分，其特征在于：所述框架部分包括框架钢柱(5)和框架钢梁(6)，在框架部分的长向两端设置巨型桁架结构，在框架部分设有若干个加强层，在所述加强层中沿短向设置钢支撑结构；所述巨型桁架结构包括巨型桁架柱(1)和斜钢支撑(2)，该巨型桁架柱(1)与斜钢支撑(2)连接构成巨型钢骨混凝土桁架体系；所述钢支撑结构包括短向钢支撑(3)和短向钢支柱(4)，所述短向钢支撑(3)与短向钢支柱(4)固定连接构成钢骨混凝土短向钢支撑体系。本发明在框架-核心筒结构体系的基础上，采取措施增强其抗侧刚度、抗扭刚度，使之能够用于高度更高、高宽比更大的超高层建筑物。

Description

超高层的新型框架-核心筒混合结构体系
技术领域
本发明涉及一种建筑结构体系，特别是一种超高层的新型框架-核心筒混合结构体系。属于建筑结构技术领域。
背景技术
目前，在建筑的中央部分，由电梯井道、楼梯、通风井、电缆井、公共卫生间、部分设备间围护形成核心筒，该核心筒与框架形成一个框架-核心筒结构体系，以钢筋混凝土浇筑。框架-核心筒结构体系具有较大的刚度，适用高度较大，十分有利于结构受力，并具有极优的抗震性，且框架部分可以灵活布置隔墙位置，同时，这种结构体系的优越性还在于可争取尽量宽敞的使用空间，使各种辅助服务性空间向平面的中央集中，使主功能空间占据最佳的采光位置，并达到视线良好、内部交通便捷的效果，是国际上高层建筑广泛采用的主流结构形式。但是，现行的建筑结构设计规范中规定，框架-核心筒结构体系适用的最大高度为160米，适用的最大高宽比为6，因此，对于高度超过160米、高宽比超过6的超高层建筑而言，普通的框架-核心筒结构体系的刚度难以满足其要求。
发明内容
本发明的目的，是为了解决现有的框架-核心筒结构体系不能适用高度超过160米、高宽比超过6的超高层建筑的问题，提供一种适用于超高层的建筑物的超高层的新型框架-核心筒混合结构体系。
本发明的目的是通过以下技术方案达到：
超高层的新型框架-核心筒混合结构体系，包括框架部分和核心筒部分，其特征在于：所述框架部分包括框架钢柱和框架钢梁，在框架部分的长向两端设置巨型桁架结构，在框架部分设有若干个加强层，在所述加强层中沿短向设置钢支撑结构；所述巨型桁架结构包括巨型桁架柱和斜钢支撑，该巨型桁架柱与斜钢支撑连接构成巨型钢骨混凝土桁架体系；所述钢支撑结构包括短向钢支撑和短向钢支柱，所述短向钢支撑与短向钢支柱固定连接构成钢骨混凝土短向钢支撑体系；由巨型钢骨混凝土巨型桁架体系、短向钢支撑体系和核心筒部分组成框架-核心筒混合结构体系。
本发明的目的还可以通过以下技术方案达到：
本发明的一种实施方案是：所述巨型桁架柱为钢骨混凝土结构，斜钢支撑全高沿短向设置，这些斜钢支撑与巨型钢骨混凝土柱组成巨型桁架体系。
本发明的一种实施方案是：所述加强层设置在框架部分的中部，在加强层沿短向设置钢支撑，该钢支撑与框架钢柱形成空间桁架体系。
本发明的一种实施方案是：所述框架-核心筒结构的高度为160米～350米；该框架-核心筒结构的高度与宽度之间的比值为6～12。
本发明的一种实施方案是：所述斜钢支撑和短向钢支撑的截面呈“工”字型或箱型。
本发明具有如下突出的有益效果：
1、本发明由于在框架-核心筒结构体系的基础上，在框架部分的长向两端设置巨型桁架结构，在框架部分设有若干个加强层，在所述加强层中沿短向设置钢支撑结构；增强结构物的抗侧刚度、抗扭刚度，在保留框架-核心筒结构体系优点的同时，提高了框架-核心筒结构体系的刚度，使之能够用于高度更高、高宽比更大的超高层建筑物，且仍能满足规范的相关要求。
2、本发明在巨型桁架柱为钢骨混凝土结构，既有利于控制柱截面，又提高了承载力，且便于与巨型桁架斜撑连接成为巨型桁架。采用混合结构，在经济性方面优于钢结构。不仅在结构上是重要的受力构件，而且构成了建筑立面的重要组成部分，实现了建筑与结构的协调统一。
附图说明
图1为本发明的平面结构图。
图2为图1的侧立面示意图。
图3为本发明空间桁架体系的局部剖面示意图。
其中，1-巨型桁架柱，2-斜钢支撑，3-短向钢支撑，4-短向钢支柱，5-框架钢柱，6-框架钢梁。
具体实施方式
具体实施例1：
图1、图2和图3构成本发明的具体实施例1。
参照图1、图2和图3，本实施例包括框架部分和核心筒部分，所述框架部分包括框架钢柱5和框架钢梁6，在框架部分的长向两端设置巨型桁架结构，在框架部分设有若干个加强层，在所述加强层中沿短向设置钢支撑结构；所述巨型桁架结构包括巨型桁架柱1和斜钢支撑2，该巨型桁架柱1与斜钢支撑2连接构成巨型钢骨混凝土桁架体系；所述钢支撑结构包括短向钢支撑3和短向钢支柱4，所述短向钢支撑3与短向钢支柱4固定连接构成钢骨混凝土短向钢支撑体系；由巨型钢骨混凝土巨型桁架体系、短向钢支撑体系和核心筒部分组成框架-核心筒混合结构体系。
本实施例中，所述巨型桁架柱1为钢骨混凝土结构，斜钢支撑2全高沿短向设置，这些斜钢支撑2与巨型钢骨混凝土柱组成巨型桁架体系所述加强层设置在框架部分的中部，在加强层沿短向设置钢支撑3，该钢支撑3与框架钢柱5形成空间桁架体系。所述框架-核心筒结构的高度为160米～350米；该框架-核心筒结构的高度与宽度之间的比值为6～12。所述斜钢支撑2和短向钢支撑3的截面呈“工”字型或箱型。
本发明应用于工程实践的实施例：中国广州——珠江城。该工程已于2008年完成施工图设计，2010年3月完成结构封顶，其塔楼为71层，高309米，平面尺寸(非矩形)长约74米，宽约29米，高宽比10.66。按本发明的内容确定结构方案后，须进一步完成施工图设计，以确定各项实施细节。本发明利用沿建筑物全高的巨型桁架、部分楼层设置的钢支撑，大大提高了框架-核心筒结构体系的刚度，使框架-核心筒结构体系能够用于高度更高、高宽比更大的建筑物。
需要说明的是，以上所述的实施例为本实用新型的最佳实施方式，本实用新型要求保护的技术方案不限于该具体实施例。

Claims (5)

1.超高层的新型框架-核心筒混合结构体系，包括框架部分和核心筒部分，其特征在于：所述框架部分包括框架钢柱(5)和框架钢梁(6)，在框架部分的长向两端设置巨型桁架结构，在框架部分设有若干个加强层，在所述加强层中沿短向设置钢支撑结构；所述巨型桁架结构包括巨型桁架柱(1)和斜钢支撑(2)，该巨型桁架柱(1)与斜钢支撑(2)连接构成巨型钢骨混凝土桁架体系；所述钢支撑结构包括短向钢支撑(3)和短向钢支柱(4)，所述短向钢支撑(3)与短向钢支柱(4)固定连接构成钢骨混凝土短向钢支撑体系；由巨型钢骨混凝土巨型桁架体系、短向钢支撑体系和核心筒部分组成框架-核心筒混合结构体系。
2.根据权利要求1所述的超高层的新型框架-核心筒混合结构体系，其特征在于：所述巨型桁架柱(1)为钢骨混凝土结构，斜钢支撑(2)全高沿短向设置，这些斜钢支撑(2)与巨型钢骨混凝土柱组成巨型桁架体系。
3.根据权利要求1所述的超高层的新型框架-核心筒混合结构体系，其特征在于：所述加强层设置在框架部分的中部，在加强层沿短向设置钢支撑(3)，该钢支撑(3)与框架钢柱(5)形成空间桁架体系。
4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的超高层的新型框架-核心筒混合结构体系，其特征在于：所述框架-核心筒结构的高度为160米～350米；该框架-核心筒结构的高度与宽度之间的比值为6～12。
5.根据权利要求1至3任一权利要求所述的超高层的新型框架-核心筒混合结构体系，其特征在于：所述斜钢支撑(2)和短向钢支撑(3)的截面呈“工”字型或箱型。
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