CN108222268A - 一种斜拉高层木结构建筑 - Google Patents

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陈伯望
段绍伟
胡习兵
宋才贵
朱江
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Hunan Elephant Building Planning And Design Co Ltd
Central South University of Forestry and Technology
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Hunan Elephant Building Planning And Design Co Ltd
Central South University of Forestry and Technology
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    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/34—Extraordinary structures, e.g. with suspended or cantilever parts supported by masts or tower-like structures enclosing elevators or stairs; Features relating to the elastic stability
    • E04B1/3404—Extraordinary structures, e.g. with suspended or cantilever parts supported by masts or tower-like structures enclosing elevators or stairs; Features relating to the elastic stability supported by masts or tower-like structures

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Abstract

本发明公开了一种斜拉高层木结构建筑，包括混凝土核心筒、钢结构楼盖、斜拉索和木结构子框架；所述混凝土核心筒位于整个建筑的中部，作为整个建筑的承载基础，其高度根据整个建筑的高度确定；所述钢结构楼盖沿混凝土核心筒高度方向按照一定间隔进行布置；在钢结构楼盖的上方采用斜拉索固定在混凝土核心筒上；所述木结构子框架位于两层钢结构楼盖之间。该建筑以混凝土核心筒为基础，采用钢结构楼盖加斜拉索的方式隔离木结构子框架，使木结构建筑在满足防火规范的前提下建造层数有了重大突破。

Description

一种斜拉高层木结构建筑
技术领域
本发明属于建筑工程技术领域，涉及到木结构建筑，具体涉及一种斜拉高层木结构建筑。
背景技术
随着时代的发展，现代建筑基本上采用钢筋混凝土建造，其建筑高度可以达到数百米。传统的木结构建筑虽然越来越少，但是由于其特有的材料和环境，具有混凝土建筑所不具备的一些性能，仍然受到人们的喜爱。
木结构建筑主要采用木材制造，其建筑层数受到防火规范的严格限制，《建筑防火设计规范》(GB50016-2014)和《木结构设计规范》(GB50005-2003)都规定木结构建筑不应超过3层，新颁布的《多高层木结构建筑技术标准》(GB/T51226-2017)规定墙柱等主要承重构件提高耐火极限的情况下可以到5层，超过5层时应采取更加严格的防火措施并应经过专门论证。因此木结构建筑的允许层数是由结构的防火性能决定的，按照常规的设计方法只能建3层，满足更严格的防火要求时可以建5层。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明公开了一种斜拉高层木结构建筑，该建筑以混凝土核心筒为基础，采用钢结构楼盖加斜拉索的方式隔离木结构子框架，使木结构建筑在满足防火规范的前提下建造层数有了重大突破。
为此，本发明采用了以下技术方案：
一种斜拉高层木结构建筑，包括混凝土核心筒、钢结构楼盖、斜拉索和木结构子框架；所述混凝土核心筒位于整个建筑的中部，作为整个建筑的承载基础，其高度根据整个建筑的高度确定；所述钢结构楼盖沿混凝土核心筒高度方向按照一定间隔进行布置；在钢结构楼盖的上方采用斜拉索固定在混凝土核心筒上；所述木结构子框架位于两层钢结构楼盖之间。
进一步地，所述木结构子框架包括5层，满足防火要求；所述木结构子框架包括木结构的梁柱和木楼盖，支承在所述钢结构楼盖上，水平方向与混凝土核心筒拉结；多个木结构子框架组成高层木结构建筑。
进一步地，所述钢结构楼盖采用防火斜拉钢索将其承担的载荷传递到混凝土核心筒上，用于提高钢结构楼盖的承载能力；所述钢结构楼盖在竖向将高层木结构建筑隔离成多个相互独立的防火分区。
作为一种优选方式，所述混凝土核心筒每层设有防火门与木结构子框架相通，所述防火门平时用作交通通道，火灾时起防火隔离作用。
进一步地，所述混凝土核心筒采用钢筋混凝土建造，用于承担整个建筑结构的竖向载荷，并承担水平方向的风载荷和地震载荷。
进一步地，所述混凝土核心筒内设有楼梯和电梯，用于作为交通岛；并利用混凝土的防火性能，用于作为防火、避难和疏散的安全岛。
进一步地，所述混凝土核心筒的横截面可以是矩形、圆形或椭圆形。
进一步地，所述混凝土核心筒位于特定的基础之上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)突破了木结构建筑层数的限制，可实现高层木结构建筑。
(2)混凝土核心筒防火性能优越，承受荷载能力强，尤其是抵抗水平荷载能力强，是优良的交通、防火、避难、承重结构。
(3)每隔5层的钢结构楼盖既起承重作用，又是优良的隔火层，具有竖向的防火分区功能。
(4)木结构子框架层数限制在5层内，重量轻，不必采取特殊措施就能满足规范的防火要求。
附图说明
图1是本发明所提供的一种斜拉高层木结构建筑的结构示意图。
图2是本发明所提供的一种斜拉高层木结构建筑的平面结构示意图。
附图标记说明：1、混凝土核心筒；2、钢结构楼盖；3、斜拉索；4、木结构子框架；5、防火门；6、基础。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1所示，本发明公开了一种斜拉高层木结构建筑，包括混凝土核心筒1、钢结构楼盖2、斜拉索3和木结构子框架4；所述混凝土核心筒1位于整个建筑的中部，作为整个建筑的承载基础，其高度根据整个建筑的高度确定；所述钢结构楼盖2沿混凝土核心筒1高度方向按照一定间隔进行布置；在钢结构楼盖2的上方采用斜拉索3固定在混凝土核心筒1上；所述木结构子框架4位于两层钢结构楼盖2之间。
具体地，所述木结构子框架4包括5层，满足防火要求；所述木结构子框架4包括木结构的梁柱和木楼盖，支承在所述钢结构楼盖2上，水平方向与混凝土核心筒1拉结；多个木结构子框架4组成高层木结构建筑。
所述钢结构楼盖2采用防火斜拉钢索将其承担的载荷传递到混凝土核心筒1上，用于提高钢结构楼盖2的承载能力；所述钢结构楼盖2在竖向将高层木结构建筑隔离成多个相互独立的防火分区。
所述混凝土核心筒1每层设有防火门5与木结构子框架4相通，所述防火门5平时用作交通通道，火灾时起防火隔离作用。
所述混凝土核心筒1采用钢筋混凝土建造，用于承担整个建筑结构的竖向载荷，并承担水平方向的风载荷和地震载荷。
所述混凝土核心筒1内设有楼梯和电梯，用于作为交通岛；并利用混凝土的防火性能，用于作为防火、避难和疏散的安全岛。
所述混凝土核心筒1的横截面可以是矩形、圆形或椭圆形。
所述混凝土核心筒1位于特定的基础6之上。
实施例
一种斜拉高层木结构建筑，包括混凝土核心筒1、钢结构楼盖2、斜拉索3和木结构子框架4；所述混凝土核心筒1位于整个建筑的中部，作为整个建筑的承载基础，其高度根据整个建筑的高度确定；所述钢结构楼盖2沿混凝土核心筒1高度方向按照一定间隔进行布置；在钢结构楼盖2的上方采用斜拉索3固定在混凝土核心筒1上；所述木结构子框架4位于两层钢结构楼盖2之间。
如图2所示，所述混凝土核心筒1的横截面可以为矩形，所述钢结构楼盖2为矩形且尺寸大于混凝土核心筒的横截面，所述斜拉索3共12根，分别位于矩形的四个角，矩形的每个角均设有3根斜拉索，所述木结构子框架4共5层，尺寸略小于钢结构楼盖2。
混凝土核心筒1每层设有防火门5与木结构子框架4建筑相通，平时做交通通道，火灾时起防火隔离作用。混凝土核心筒1的功能有：(1)承担整个结构的竖向荷载；(2)承担水平方向的风荷载和地震荷载；(3)楼梯、电梯设置在核心筒内，作为交通岛；(4)利用混凝土优良的防火性能，作为防火、避难和疏散的安全岛。
每隔5层设置钢结构楼盖2+斜拉索3，起支承木结构子框架4的作用，同时更重要的是起防火隔离的作用，竖向将高层木结构隔离成多个相互独立的防火分区。钢结构楼盖2采用防火斜拉钢索将其承担的荷载传递到混凝土核心筒上，提高钢结构楼盖承受荷载的能力。
木结构子框架4设置成由5层组成，满足一般的防火要求。由木结构的梁柱及木楼盖组成，支承在钢结构主楼盖上，水平方向与混凝土核心筒1拉结，保证结构的稳定。多个木结构子框架4组成高层木结构建筑。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种斜拉高层木结构建筑，包括混凝土核心筒、钢结构楼盖、斜拉索和木结构子框架，其特征在于：所述混凝土核心筒位于整个建筑的中部，作为整个建筑的承载基础，其高度根据整个建筑的高度确定；所述钢结构楼盖沿混凝土核心筒高度方向按照一定间隔进行布置；在钢结构楼盖的上方采用斜拉索固定在混凝土核心筒上；所述木结构子框架位于两层钢结构楼盖之间。
2.根据权利要求1所述的一种斜拉高层木结构建筑，其特征在于：所述木结构子框架包括5层，满足防火要求；所述木结构子框架包括木结构的梁柱和木楼盖，支承在所述钢结构楼盖上，水平方向与混凝土核心筒拉结；多个木结构子框架组成高层木结构建筑。
3.根据权利要求2所述的一种斜拉高层木结构建筑，其特征在于：所述钢结构楼盖采用防火斜拉钢索将其承担的载荷传递到混凝土核心筒上，用于提高钢结构楼盖的承载能力；所述钢结构楼盖在竖向将高层木结构建筑隔离成多个相互独立的防火分区。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种斜拉高层木结构建筑，其特征在于：所述混凝土核心筒每层设有防火门与木结构子框架相通，所述防火门平时用作交通通道，火灾时起防火隔离作用。
5.根据权利要求4所述的一种斜拉高层木结构建筑，其特征在于：所述混凝土核心筒采用钢筋混凝土建造，用于承担整个建筑结构的竖向载荷，并承担水平方向的风载荷和地震载荷。
6.根据权利要求5所述的一种斜拉高层木结构建筑，其特征在于：所述混凝土核心筒内设有楼梯和电梯，用于作为交通岛；并利用混凝土的防火性能，用于作为防火、避难和疏散的安全岛。
7.根据权利要求6所述的一种斜拉高层木结构建筑，其特征在于：所述混凝土核心筒的横截面可以是矩形、圆形或椭圆形。
8.根据权利要求7所述的一种斜拉高层木结构建筑，其特征在于：所述混凝土核心筒位于特定的基础之上。
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