CN102454217A - 混凝土核心筒与装配整体式空间钢网格的成束筒体结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种成束筒体结构，尤其涉及一种超高层型钢混凝土或钢筋混凝土核心茼与装配整体式空间钢网格的成束茼体结构。包括呈四角分布的4个钢框架柱，所述的4个钢框架柱的中心位设有钢框架梁，所述的钢框架柱间通过墙架单元相连接固定，所述的墙架单元与钢框架梁通过网格墙单元分成8个筒。结构简单，降低超高层建筑造价，提高和改善超高层建筑的施工工法和提高施工进度和促进施工文明。

Description

混凝土核心筒与装配整体式空间钢网格的成束筒体结构

技术领域

  本发明专利涉及一种成束筒体结构，尤其涉及一种超高层型钢混凝土或钢筋混凝土核心茼与装配整体式空间钢网格的成束茼体结构。

背景技术

现代的高层建筑其建筑高度愈来愈高，如在建的“上海中心”主体高度580m建筑，总高度632m，面积57万平方，天津“高银大厦”主体高度570m，面积37万平方，建筑总高度600m，近期建成投入使用的“上海环球金融中心”主体高度492m，建筑面积37.86万平方，建筑总高度为492m，“香港环球贸易广场”建筑面积35.6万平方，主体高度471m，总建筑高度484m，本世纪初（2003年）建成的“台北101大厦”建筑面积28.95万平方，主体高度448m，总建筑高度509m，这些超高层建筑主体高度均是100层以上，其标准层层高由3m、4m、5m不等，层数由101层扩展到124层，其建筑总高度还有不断增高的发展趋势，与此同时，这些超高层建筑的建造费用也高得惊人，如“上海中心”26316元/m²，天津“高银117大厦”建筑费用72972元/m²，“台北101大厦”建造费用折合人民币也达41450元/m²，是一般高层建造费用的（4～8）倍，建造费用了与该地区地震烈度有密切关连外，高耸建筑的结构体系的选择是与工程造价高低紧密相关的，这些超高层建筑的有仍然停留，在“内茼外框”的混合结构体系，超高层建筑的结构体系仍然停留在以“弯剪变形”为主的力学模型，造成外框架梁与柱粗大，材料用量大，由于采用“框、茼结构”其抗侧刚度80%由核心茼提供，核心茼用材也是惊人的大。由于结构构件大而重，建造费用也超出常规高层建筑数倍之多。而正在建设的深圳“京基金融中心”主体高度439m，建筑总高度442m，98层（层高4m），总建筑面积50万平方，投资50亿人民币，由于采用类“成束茼体结构”其单价大幅度下调至10000元/m²，可见高耸建筑选用合理的结构体系至关重要。

 发明内容

   本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种在大幅度提高结构抗弯刚度的同时，其抗剪刚度也得到显著提高，从而大幅度减少结构剪切变形影响，使高耸结构接近为“弯曲型”，由于采用工厂制造的钢网格构架，构架尺寸较小，重量是常规框茼结构构件的（1/4～1/6），运输吊装方便的同时，也避免工地现场焊接，杜绝火患发生，并在提高施工进度的同时，促进施工文明和大幅度降低工程造价的钢筋混凝土核心筒与装配整体式空间钢网格的成束筒体结构。

   本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种混凝土核心筒与装配整体式空间钢网格的成束筒体结构，包括呈四角分布的4个钢框架柱，所述的4个钢框架柱的中心位设有钢框架梁，所述的钢框架柱间通过墙架单元相连接固定，所述的墙架单元与钢框架梁通过网格墙单元分成8个筒，所述的墙架单元包括墙架楼层部分和墙架楼隔部分，所述的墙架楼层部分和墙架楼隔部分依次上下连续拼装，所述的墙架楼层部分包括楼层上横弦杆、楼层下横弦杆、楼层竖弦杆和楼层板，所述的楼层上横弦杆和楼层下横弦杆与楼层竖弦杆相互垂直固定，所述的楼层上横弦杆上设有楼层板，所述的楼层上横弦杆和楼层下横弦杆间的楼层竖弦杆中设有钢柱，所述的墙架楼隔部分包括楼隔上横弦杆、楼隔下横弦杆和楼隔竖弦杆，所述的楼隔上横弦杆和楼隔下横弦杆与楼隔竖弦杆相互垂直固定，所述的楼层竖弦杆与楼隔竖弦杆相对称对接固定；所述的网格墙单元包括网格楼层部分和网格楼隔部分，所述的网格楼层部分包括网格上横弦杆、网格下横弦杆、网格竖杆和网格楼层板，所述的网格上横弦杆和网格下横弦杆与网格竖杆相互垂直固定，所述的网格上横弦杆上设有网格楼层板，所述的网格楼层板与楼层板连接在同一水平面上，所述的网格楼隔部分包括网格楼隔上横弦杆、网格楼隔下横弦杆和网格楼隔竖杆，所述的网格楼隔上横弦杆、网格楼隔下横弦杆和网格楼隔竖杆相互垂直固定，所述的网格楼隔竖杆与网格竖杆相对接固定。

内茼为钢框架梁，外框茼为钢框架柱，内茼与外框茼共同承担水平荷载作用（风及地震）的内外连系体，钢空腹网格板楼盖是保证内外茼体共同工作的关键部位，即空腹钢网格楼盖不仅传递各层竖向荷载，它通过楼盖剪切变形而使内外茼连为体，使结构共同形成抗侧力结构的整体，而不同于常规的内茼外框结构，它使内筒与外茼共同承担水平荷载作用。使结构受力均匀，大幅度减少剪力滞后的影响，这是茼中茼结构优势所在，但超高层建筑是典型的抗侧力结构，而空腹钢网格楼盖其抗剪刚度是有限的，过大的剪切变形将导致高层建筑顶部过大的侧移和层间位移，这是规范所不允许发生的。当建筑高度进一步增加，为了超高层建筑不出现过大的顶点侧移和层间位移，确保高耸建筑的舒适度要求，同时仍要保证达到工厂焊接制造，现场高强螺栓等强连接形成钢网格整体。

如图1所示，网格墙单元分成8个筒分别为一个A筒、三个B筒和三个C筒。

作为优选，所述的楼层上横弦杆、楼层下横弦杆、楼隔上横弦杆和楼隔下横弦杆的两端分别为柱插入式节点，所述的楼层竖弦杆和楼隔竖弦杆的侧壁分别均布有梁外式节点；所述的网格上横弦杆和网格下横弦杆间设有加强肋，所述的加强肋与网格竖杆相套接。

柱插入式节点：

梁外式节点：

作为优选，所述的网格楼层部分和网格楼隔部分由A单元、B单元、C单元、D单元、E单元、A1单元和B1单元通过高强螺栓等强连接相拼装而成。

作为优选，所述的楼层上横弦杆、楼层下横弦杆、楼隔上横弦杆和楼隔下横弦杆的截面分别为H型钢截面，所述的网格上横弦杆和网格下横弦杆截面分别为H型钢截面或方形型钢管截面。

  本发明混凝土核心筒与装配整体式空间钢网格的成束筒体结构，结构简单，降低超高层建筑造价，提高和改善超高层建筑的施工工法和提高施工进度和促进施工文明。

 附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中墙架单元的结构示意图；

图3是本发明中网格墙单元的结构示意图；

图4是图3中A单元的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：如图1、图2、图3和图4所示，一种混凝土核心筒与装配整体式空间钢网格的成束筒体结构，包括呈四角分布的4个钢框架柱1，所述的4个钢框架柱1的中心位设有钢框架梁2，所述的钢框架柱1间通过墙架单元3相连接固定，所述的墙架单元3与钢框架梁2通过网格墙单元4分成8个筒，所述的墙架单元3包括墙架楼层部分和墙架楼隔部分，所述的墙架楼层部分和墙架楼隔部分依次上下连续拼装，所述的墙架楼层部分包括楼层上横弦杆5、楼层下横弦杆6、楼层竖弦杆7和楼层板8，所述的楼层上横弦杆5和楼层下横弦杆6与楼层竖弦杆7相互垂直固定，所述的楼层上横弦杆5上设有楼层板8，所述的楼层上横弦杆5和楼层下横弦杆6间的楼层竖弦杆7中设有钢柱9，所述的墙架楼隔部分包括楼隔上横弦杆10、楼隔下横弦杆11和楼隔竖弦杆12，所述的楼隔上横弦杆10和楼隔下横弦杆11与楼隔竖弦杆12相互垂直固定，所述的楼层竖弦杆7与楼隔竖弦杆12相对称对接固定；所述的网格墙单元包括网格楼层部分和网格楼隔部分，所述的网格楼层部分包括网格上横弦杆13、网格下横弦杆14、网格竖杆15和网格楼层板16，所述的网格上横弦杆13和网格下横弦杆14与网格竖杆15相互垂直固定，所述的网格上横弦杆13上设有网格楼层板16，所述的网格楼层板16与楼层板8连接在同一水平面上，所述的网格楼隔部分包括网格楼隔上横弦杆17、网格楼隔下横弦杆18和网格楼隔竖杆19，所述的网格楼隔上横弦杆17、网格楼隔下横弦杆18和网格楼隔竖杆19相互垂直固定，所述的网格楼隔竖杆19与网格竖杆15相对接固定，所述的楼层上横弦杆5、楼层下横弦杆6、楼隔上横弦杆10和楼隔下横弦杆11的两端分别为柱插入式节点20，所述的楼层竖弦杆7和楼隔竖弦杆12的侧壁分别均布有梁外式节点21；所述的网格上横弦杆13和网格下横弦杆14间设有加强肋22，所述的加强肋22与网格竖杆15相套接，所述的网格楼层部分和网格楼隔部分由A单元23、B单元24、C单元25、D单元26、E单元27、A1单元28和B1单元29通过高强螺栓30等强连接相拼装而成，所述的楼层上横弦杆5、楼层下横弦杆6、楼隔上横弦杆10和楼隔下横弦杆11的截面分别为H型钢截面，所述的网格上横弦杆13和网格下横弦杆14截面分别为H型钢截面或方形型钢管截面。

图3中所示的黑色小点为高强螺栓等强连接结点。

Claims (4)

1.一种混凝土核心筒与装配整体式空间钢网格的成束筒体结构，其特征在于：包括呈四角分布的4个钢框架柱（1），所述的4个钢框架柱（1）的中心位设有钢框架梁（2），所述的钢框架柱（1）间通过墙架单元（3）相连接固定，所述的墙架单元（3）与钢框架梁（2）通过网格墙单元（4）分成8个筒，所述的墙架单元（3）包括墙架楼层部分和墙架楼隔部分，所述的墙架楼层部分和墙架楼隔部分依次上下连续拼装，所述的墙架楼层部分包括楼层上横弦杆（5）、楼层下横弦杆（6）、楼层竖弦杆（7）和楼层板（8），所述的楼层上横弦杆（5）和楼层下横弦杆（6）与楼层竖弦杆（7）相互垂直固定，所述的楼层上横弦杆（5）上设有楼层板（8），所述的楼层上横弦杆（5）和楼层下横弦杆（6）间的楼层竖弦杆（7）中设有钢柱（9），所述的墙架楼隔部分包括楼隔上横弦杆（10）、楼隔下横弦杆（11）和楼隔竖弦杆（12），所述的楼隔上横弦杆（10）和楼隔下横弦杆（11）与楼隔竖弦杆（12）相互垂直固定，所述的楼层竖弦杆（7）与楼隔竖弦杆（12）相对称对接固定；所述的网格墙单元包括网格楼层部分和网格楼隔部分，所述的网格楼层部分包括网格上横弦杆（13）、网格下横弦杆（14）、网格竖杆（15）和网格楼层板（16），所述的网格上横弦杆（13）和网格下横弦杆（14）与网格竖杆（15）相互垂直固定，所述的网格上横弦杆（13）上设有网格楼层板（16），所述的网格楼层板（16）与楼层板（8）连接在同一水平面上，所述的网格楼隔部分包括网格楼隔上横弦杆（17）、网格楼隔下横弦杆（18）和网格楼隔竖杆（19），所述的网格楼隔上横弦杆（17）、网格楼隔下横弦杆（18）和网格楼隔竖杆（19）相互垂直固定，所述的网格楼隔竖杆（19）与网格竖杆（15）相对接固定。

2.根据权利要求1所述的混凝土核心筒与装配整体式空间钢网格的成束筒体结构，其特征在于：所述的楼层上横弦杆（5）、楼层下横弦杆（6）、楼隔上横弦杆（10）和楼隔下横弦杆（11）的两端分别为柱插入式节点（20），所述的楼层竖弦杆（7）和楼隔竖弦杆（12）的侧壁分别均布有梁外式节点（21）；所述的网格上横弦杆（13）和网格下横弦杆（14）间设有加强肋（22），所述的加强肋（22）与网格竖杆（15）相套接。

3.根据权利要求1或2所述的混凝土核心筒与装配整体式空间钢网格的成束筒体结构，其特征在于：所述的网格楼层部分和网格楼隔部分由A单元（23）、B单元（24）、C单元（25）、D单元（26）、E单元（27）、A1单元（28）和B1单元（29）通过高强螺栓（30）等强连接相拼装而成。

4.根据权利要求1或2所述的混凝土核心筒与装配整体式空间钢网格的成束筒体结构，其特征在于：所述的楼层上横弦杆（5）、楼层下横弦杆（6）、楼隔上横弦杆（10）和楼隔下横弦杆（11）的截面分别为H型钢截面，所述的网格上横弦杆（13）和网格下横弦杆（14）截面分别为H型钢截面或方形型钢管截面。

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