CN113653178B - 超高层大跨度高位单层连接体结构 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种超高层大跨度高位单层连接体结构，连接体用于连接第一主楼及第二主楼，第二主楼的高度小于第一主楼的高度，第一主楼及第二主楼为框架‑核心筒结构，第一主楼及第二主楼都设有框架柱，连接体位于第二主楼的楼顶，连接体包括有连体主梁、连体次梁、连体支撑，其中连体主梁为型钢结构，连体主梁的两端分别与第一主楼及第二主楼所设的框架柱刚性连接，连体次梁的两端与框架柱或连体主梁刚接或铰接连接，连体支撑的两端与框架柱、连体主梁或连体次梁铰接。本发明解决了弱连接舒适性差、防滑落、防水困难、建筑使用功能受限等缺陷，实现了高低非对称复杂连接塔楼间轻薄连接的造型需求，并且保证了建筑使用功能。

Description

超高层大跨度高位单层连接体结构
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域，特别涉及一种超高层大跨度高位单层连接体结构，属于高层和超高层建筑中大跨度高位连接体结构的创新技术。
背景技术
随着城市国际化进程的不断加快，我国的建筑行业在近些年也随之进入到发展的黄金时期。为了增强建筑物之间的空间联系，连体建筑获得了建筑师的青睐，连体建筑的造型独特不仅具有较高的使用品质，更是丰富了城市景观，有些连体建筑已成为部分城市的标志。然而常规连体结构多由振动特性、层数接近或相同的双塔对称布置而成，对于非对称布置的，振动特性相差悬殊的高位连体结构，受力情况复杂，设计规范缺乏明确、具体的规定。
传统的刚接连接体多采用桁架连接体结构，通过两端固结或铰接将连接体与主体结构连接为协调工作的整体，但是这种连接体观感厚重，不能满足建筑对造型轻薄的要求，且对建筑使用空间占用较大；传统的滑动弱连接体多为一端与主体铰接连接，另一端则为滑动端，或者两端均做成滑动支座，不参与主体结构的协调工作，这种滑动连接体适合跨度较小的低位连接，对高位连接体因两栋主楼相对变形较大，连接体舒适性较差，防滑落、防水困难，建筑使用功能受限，且幕墙构造困难，严重影响建筑立面效果。因此，非对称复杂高位单层连接体结构无法直接应用原有的常规连接体结构的技术成果，需要进一步探索及研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超高层大跨度高位单层连接体结构。本发明针对高层和超高层建筑中非对称布置、振动特性相差悬殊的两栋主体结构之间设置的连接体结构，本发明对体型、振动特性相近的两栋主楼之间设置连接体结构的情况同样适用。本发明结构体系合理，传力路线明确，抗震性能优良，且具有良好的经济性及舒适性，实际工程应用前景广阔。
本发明可以通过以下技术方案实现：本发明是一种超高层大跨度高位单层连接体结构，连接体用于连接第一主楼及第二主楼，第二主楼的高度小于第一主楼的高度，第一主楼及第二主楼为框架-核心筒结构，第一主楼及第二主楼都设有框架柱，连接体位于第二主楼的楼顶，连接体包括有连体主梁、连体次梁、连体支撑，其中连体主梁为型钢结构，连体主梁的两端分别与第一主楼及第二主楼所设的框架柱刚性连接，连体次梁的两端与框架柱或连体主梁刚接或铰接连接，连体支撑的两端与框架柱、连体主梁或连体次梁铰接。
本发明连体结构通过连体主梁、连体次梁、连体支撑及向主体延伸至核心筒的结构布置，使主楼和连接体协调工作，共同受力。本发明结构布置合理，传力路径明确，抗震性能优良，具有良好的经济性及舒适性；本发明解决了弱连接舒适性差、功能受限的缺陷，避免了传统强连接桁架连接体的厚重感及占用建筑使用空间的问题，满足了建筑轻薄独特的造型需求，并且保证了建筑使用功能。
附图说明
图1为本发明连接体结构的典型平面布置示意图；
图2为本发明连接体结构的立面示意图；
图3为本发明连接体结构的梁柱节点俯视图；
图4为本发明连接体结构的梁柱节点A-A剖面图；
图5为本发明连接体结构梁柱节点中被钢梁切断的柱纵筋与连接板连接俯视图；
图6为本发明连接体结构梁柱节点中被钢梁切断的柱纵筋与连接板连接主视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明连接体结构进行详细的描述。
本发明是一种超高层大跨度高位单层连接体结构，连接体结构的典型平面布置示意图及立面图如图1、图2所示，连接体3用于连接两栋非对称布置且振动特性相差悬殊的第一主楼1及第二主楼2，连接体3与第一主楼1及第二主楼2呈斜交布置，第二主楼2的高度小于第一主楼1的高度，第一主楼1及第二主楼2为框架-核心筒结构，第一主楼1及第二主楼2都设有框架柱7，连接体3位于第二主楼2的楼顶，连接体3包括有连体主梁4、连体次梁5、连体支撑6，其中连体主梁4为型钢结构，连体主梁4的两端分别与第一主楼1及第二主楼2所设的框架柱7连接，连体次梁5与框架柱7或连体主梁4连接，连体支撑6与框架柱7、连体主梁4或连体次梁5铰接。
本实施例中，上述连接体3中的连体主梁4伸入第一主楼1及第二主楼2，连体主梁4通过伸入第一主楼1及第二主楼2的钢梁8与第一主楼1及第二主楼2的核心筒9连接。上述连体支撑6是连体水平支撑，该支撑在水平面内。
本实施例中，上述钢梁8与第一主楼1及第二主楼2所设的核心筒9铰接。连体主梁4通过钢梁8与第一主楼1及第二主楼2的核心筒9相连，钢梁8与第一主楼1及第二主楼2的内筒9相连的结构延续了连接体斜交的布置方式，连接体3与第一主楼1及第二主楼2形成一个协同工作的整体。钢梁8与核心筒9的连接为铰接，这些铰接通过在核心筒9中设置预埋件，预埋件上焊接连接板，通过高强螺栓连接。
连体主梁4伸入核心筒的钢梁8与第一主楼1及第二主楼2的内筒9连接构成了3跨连续梁，使连接体更紧密的与主楼形成一个共同工作的整体。
本实施例中，上述连体主梁4为型钢结构；连体次梁5与连体主梁4的连接为刚性连接。
上述第一主楼1及第二主楼2层数及刚度相差较大。连体支撑6与框架柱7的连接为铰接。图1所示共有5道连体主梁4。
本实施例中，上述框架柱7为型钢混凝土组合柱。
本实施例中，上述连体主梁4与框架柱7中的型钢柱701刚接，连体主梁4的上下翼缘分别与框架柱7两端的第一水平连接板702及第二水平连接板711焊接，连体主梁4的腹板与框架柱7所设的竖向连接板705通过第一连接板707及高强螺栓连接。
第一水平连接板702及第二水平连接板711的标高及板厚与连体主梁4上下翼缘的标高及板厚相同，框架柱7所设竖向连接板705的板厚同连体主梁4的腹板厚度。
本发明连接体结构与框架柱7的连接结构如图3、图4所示，上述伸入主楼内的钢梁8与框架柱7中的型钢柱701刚接，钢梁8的上下翼缘分别与框架柱7中的第一水平连接板702及第二水平连接板711焊接，钢梁8的腹板与框架柱7中的竖向连接板705通过第一连接板707及高强螺栓连接。型钢柱701是十字型钢柱。
本实施例中，上述框架柱7中的型钢柱701的腹板间设置加劲板703，加劲板703的标高及厚度与框架柱7中的水平连接板702的标高及厚度相同。保证节点能有效传递水平力及弯矩。
本实施例中，上述连体次梁5通过第二连接板708与装设在框架柱7内的预埋件704铰接。
本实施例中，上述第一主楼1及第二主楼2所设的框架柱7也还连接有连体支撑6，连体支撑6包括有第一连体水平支撑601及第二连体水平支撑602，第一连体水平支撑601通过第三连接板710与装设在框架柱7内的预埋件704铰接，第二连体水平支撑602通过第四连接板709与装设在框架柱7内的预埋件704铰接。
本实施例中，上述框架柱7两端的第一水平连接板702及第二水平连接板711上还分别装设有第五连接板706，上下设置的第五连接板706通过第六连接板713连接，保证了纵向传力路线，框架柱7的上下钢筋714与第五连接板706焊接。焊接长度双面焊接6d或单面焊接12d，d为钢筋直径。如图5、图6所示。
上述第一水平连接板702及第二水平连接板711对应连接主钢梁的上翼缘和下翼缘，保证了主钢梁和钢柱的连接；第六连接板713设置于第一水平连接板702及第二水平连接板711之间；上下设置的第五连接板706通过第六连接板713连接，使竖向的传力路线连续。

Claims (9)

1.一种超高层大跨度高位单层连接体结构，其特征在于连接体用于连接第一主楼及第二主楼，第二主楼的高度小于第一主楼的高度，第一主楼及第二主楼为框架-核心筒结构，第一主楼及第二主楼都设有框架柱，连接体位于第二主楼的楼顶，连接体包括有连体主梁、连体次梁、连体支撑，其中连体主梁为型钢结构，连体主梁的两端分别与第一主楼及第二主楼所设的框架柱刚性连接，连体次梁的两端与框架柱或连体主梁刚接或铰接连接，连体支撑的两端与框架柱、连体主梁或连体次梁铰接。
2.根据权利要求1所述的超高层大跨度高位单层连接体结构，其特征在于上述连接体中的连体主梁连接第一主楼及第二主楼，连体主梁通过第一主楼及第二主楼对应位置、连体主梁延伸方向的钢梁与第一主楼及第二主楼的核心筒连接。
3.根据权利要求2所述的超高层大跨度高位单层连接体结构，其特征在于上述连体主梁、连体次梁、连体支撑均为型钢结构；上述框架柱为型钢混凝土组合柱。
4.根据权利要求2所述的超高层大跨度高位单层连接体结构，其特征在于上述连体主梁与框架柱中的型钢柱刚接，连体主梁的上下翼缘分别与框架柱两端的第一水平连接板及第二水平连接板焊接，连体主梁的腹板与型钢柱中所设的竖向连接板通过第一连接板及螺栓连接。
5.根据权利要求4所述的超高层大跨度高位单层连接体结构，其特征在于上述第一主楼及第二主楼对应位置的钢梁与框架柱中的型钢柱刚接，钢梁的上下翼缘分别与框架柱中的第一水平连接板及第二水平连接板焊接，钢梁的腹板与型钢柱中所设的竖向连接板通过第一连接板及螺栓连接。
6.根据权利要求4所述的超高层大跨度高位单层连接体结构，其特征在于上述框架柱中的型钢柱的腹板间设置加劲板，加劲板的标高及厚度与框架柱中的水平连接板的标高及厚度相同。
7.根据权利要求4所述的超高层大跨度高位单层连接体结构，其特征在于上述框架柱两端的第一水平连接板及第二水平连接板上还分别装设有第五连接板，上下设置的第五连接板通过第六连接板连接，框架柱的上下钢筋与第五连接板焊接。
8.根据权利要求1至7任一项所述的超高层大跨度高位单层连接体结构，其特征在于上述连体次梁通过第二连接板与框架柱中所设的预埋件铰接。
9.根据权利要求8所述的超高层大跨度高位单层连接体结构，其特征在于上述第一主楼及第二主楼所设的框架柱还连接有连体支撑，连体支撑包括有第一连体水平支撑及第二连体水平支撑，第一连体水平支撑通过第三连接板与装设在框架柱内的预埋件铰接，第二连体水平支撑通过第四连接板与装设在框架柱内的预埋件铰接。
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