CN211849990U - 一种建筑结构体系 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种建筑结构体系，包括核心筒，位于建筑中部；外圈框架，包括框架柱和外框梁，框架柱和外框梁位于核心筒外围，相邻框架柱之间通过外框梁连接以构成外圈框架；变截面板，连接在核心筒与外圈框架之间，变截面板包括第一连接部、第二连接部及横板，第一连接部、第二连接部分别设置在横板的两端，第一连接部连接外圈框架，第二连接部连接核心筒的剪力墙，横板的厚度小于第一连接部、第二连接部的厚度。本实用新型能有效地节约层高，实现室内空间自由划分，而且在建筑层高受限的情况下，能有效地传递核心筒与外圈框架之间的内力，实现协同作用。

Description

一种建筑结构体系

技术领域

本实用新型用于建筑结构施工技术领域，特别是涉及一种建筑结构体系。

背景技术

随着房地产业的发展，高层建筑日益增多，建筑的设计样式也呈多样化发展。因此，在高层建筑中，核心筒与外圈框架之间的梁跨度也越来越大；但是，因为开发商对层高的限制和合理利用空间的要求导致梁截面高度受到限制。在这种情况下，按照正常所需设计的外框梁的高度就满足不了建筑的净高要求，这使普通的混凝土梁板结构体系很难满足建筑功能的要求。

为了保证合理使用空间的高度，现有技术上的预应力混凝土大板结构虽然可以满足建筑空间要求，但是该结构存在对施工工艺要求严格、施工较复杂和施工成本较高等问题，故不利于广泛推广应用。

因此，对核心筒与外圈框架的连接形式的研究有着重要的工程价值和较大的应用前景。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种能有效应用于高层建筑的建筑结构体系，该建筑结构体系能够有效地节约层高，实现室内空间自由划分，而且在建筑层高受限的情况下，能有效地传递核心筒与外圈框架之间的内力，实现协同作用。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种建筑结构体系，包括

核心筒，位于建筑中部；

外圈框架，包括框架柱和外框梁，所述框架柱和所述外框梁位于所述核心筒外围，相邻所述框架柱之间通过所述外框梁连接以构成所述外圈框架；

变截面板，连接在所述核心筒与所述外圈框架之间，所述变截面板包括第一连接部、第二连接部及横板，所述第一连接部、所述第二连接部分别设置在所述横板的两端，所述第一连接部连接所述外圈框架，所述第二连接部连接所述核心筒的剪力墙，所述横板的厚度小于所述第一连接部、第二连接部的厚度。

结合上述实现方式，在某些实现方式中，沿所述核心筒到所述外圈框架方向，所述第一连接部的长度满足关系式：l₁＝L/4～L/3，所述第二连接部的长度满足关系式：l₂＝L/4～L/3，其中，l₁为所述第一连接部的长度，l₂为所述第二连接部的长度，L为所述变截面板的长度。

结合上述实现方式，在某些实现方式中，所述横板的厚度满足关系式：t₁＞L/50，其中，t₁为所述横板的厚度，L为所述变截面板的长度。

结合上述实现方式，在某些实现方式中，所述变截面板内对应所述框架柱设置有暗梁，所述暗梁的一端连接所述框架柱，另一端连接所述剪力墙；

所述暗梁的宽度满足关系式：T≥B+2t₂，其中，T为所述暗梁的宽度，B为所述框架柱的宽度，t₂为所述第一连接部或所述第二连接部的厚度。

结合上述实现方式，在某些实现方式中，所述外框梁的高度与宽度之间满足关系式：h＝b，其中，h为所述外框梁的高度，b为所述外框梁的宽度；

所述外框梁内配置有外部箍筋、内部箍筋及腰筋。

结合上述实现方式，在某些实现方式中，所述外部箍筋配置有封闭箍，所述内部箍筋配置有拉结钢筋；

所述外部箍筋与所述内部箍筋之间满足关系式：d₁＞d₂，其中，d₁为所述外部箍筋的直径，d₂为所述内部箍筋的直径。

结合上述实现方式，在某些实现方式中，所述变截面板内配置有面筋、第一连接部底筋、第二连接部底筋及横板底筋；

所述面筋的长度满足关系式：L₄≥L₁+L₂+L₃,其中，L₄为所述面筋的长度，L₁为所述第一连接部底筋的长度，L₂为所述第二连接部底筋的长度，L₃为所述横板底筋的长度。

结合上述实现方式，在某些实现方式中，所述横板底筋锚入设置在所述第一连接部及所述第二连接部内，单侧所述横板底筋的锚入长度满足关系式：L₅≥10d₃，其中，L₅为所述横板底筋的锚入长度，d₃为所述横板底筋的直径。

结合上述实现方式，在某些实现方式中，所述第一连接部底筋锚入所述外圈框架的长度满足关系式：L₆≥12d₄，所述第二连接部底筋锚入所述剪力墙的长度满足关系式：L₇≥12d₅，其中，L₆为所述第一连接部底筋的锚入长度，L₇为所述第二连接部底筋的锚入长度，d₄为所述第一连接部底筋的直径，d₅为所述第二连接部底筋的直径。

结合上述实现方式，在某些实现方式中，所述面筋在所述外圈框架及所述剪力墙内设置有直锚段，所述直锚段的长度L₈≥0.4LaE；

所述面筋在所述外圈框架及所述剪力墙的外侧处设置有弯折段，所述弯折段的长度L₉≥15d₆，其中，d₆为所述面筋的直径。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：

1、本建筑结构体系通过巧妙地设置第一、第二连接部及横板，使得该变截面板在竖向荷载的作用下仍具有较高的承载能力及较好的抗裂性，具有较好的经济效益和较高的安全储备，满足设计要求和工程需要。

2、本建筑结构体系中，横板的厚度设置为小于第一、第二连接部的厚度，能够有效地节约层高，实现室内空间自由划分；并且对应在各部件内巧妙设置有钢筋结构，在层高受限的情况下，能有效地传递核心筒与外圈框架之间的内力，实现协同作用。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一个实施例的平面布置图；

图2是图1所示的一个实施例变截面板的结构示意图；

图3是图1所示的一个实施例暗梁的截面结构示意图；

图4是图1所示的一个实施例外框梁的内部结构示意图；

图5是图1所示的一个实施例变截面板中第一连接部的连接结构示意图；

图6是图1所示的一个实施例变截面板中第二连接部的连接结构示意图。

其中：

1-变截面板，11-第一连接部，111-第一连接部底筋，12-横板，121-横板底筋，13-第二连接部，131-第二连接部底筋，14-面筋，141-直锚段，142-弯折段；

2-暗梁，21-外围箍筋，22-内部拉筋；

3-核心筒，31-剪力墙；

4-框架柱；

5-外框梁，51-外部箍筋，511-封闭箍，52-内部箍筋，521-拉结钢筋，53-腰筋。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本实用新型的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参见图1，本实用新型的实施例提供了一种建筑结构体系，包括核心筒3、外圈框架和变截面板1，其中，核心筒3位于建筑中部，外圈框架包括框架柱4和外框梁5，框架柱4和外框梁5位于核心筒3外围，相邻框架柱4之间通过外框梁5连接以构成外圈框架。变截面板1连接在核心筒3与外圈框架之间，核心筒3与外圈框架之间通过变截面板1进行连接，变截面板1包括第一连接部11、第二连接部13及横板12。

参见图2，第一连接部11、第二连接部13分别设置在横板12的两端，并与横板12连接为一个整体，第一连接部11连接外圈框架，第二连接部13连接核心筒3的剪力墙31，横板12的厚度小于第一连接部11、第二连接部13的厚度。第一连接部11、第二连接部13的厚度相同或不同。

本实用新型的实施例通过巧妙地设置第一、第二连接部13及横板12，使得该变截面板1在竖向荷载的作用下仍具有较高的承载能力及较好的抗裂性，具有较好的经济效益和较高的安全储备，满足设计要求和工程需要。

本实用新型的实施例中，横板12的厚度设置为小于第一、第二连接部13的厚度，能够有效地节约层高，实现室内空间自由划分；并且对应在各部件内巧妙设置有钢筋结构，在层高受限的情况下，能有效地传递核心筒3与外圈框架之间的内力，实现协同作用。

在一些实施例中，参见图2，沿核心筒3到外圈框架方向，第一连接部11的长度满足关系式：l₁＝L/4～L/3，第二连接部13的长度满足关系式：l₂＝L/4～L/3，其中，l₁为第一连接部11的长度，l₂为第二连接部13的长度，L为变截面板1的长度，第一连接部11和第二连接部13在受力上有利的位置，满足强度、规范要求。

在一些实施例中，参见图2，横板12的厚度满足关系式：t₁＞L/50，其中，t₁为横板12的厚度，L为变截面板1的长度，横板12的厚度t₁还要根据建筑的空间高度进行初步确定。考虑到连接处的负载弯矩与剪力较大以及配筋率的要求，位于外圈框架边及核心筒3边的第一连接部11、第二连接部13的厚度t₂要大于横板12的厚度t₁，厚度t₂也必须满足合理使用建筑空间高度的要求。

变截面板1可采用组配成型或一体成型，在一些实施例中，变截面板1采用混凝土现浇或预制成型，参见图1、图3，变截面板1内对应框架柱4设置有暗梁2，暗梁2的一端连接框架柱4，另一端连接剪力墙31，通过设置暗梁2大大提升变截面板1的承载能力，在保证结构强度的同时，减小横板12的厚度。其中，暗梁2的宽度满足关系式：T≥B+2t₂，其中，T为暗梁2的宽度，B为框架柱4的宽度，t₂为第一连接部11或第二连接部13的厚度，满足45°抗冲切要求。其中，暗梁2的横向钢筋由外围箍筋21和内部拉筋22组成，内部拉筋22错位布置，底筋和面筋14则按照抗拉抗震锚固的要求锚入核心筒3和外圈框架内，以提升暗梁2承载能力。

在一些实施例中，参见图4，外框梁5的截面为正方形，即外框梁5的截面高度与宽度之间满足关系式：h＝b，其中，h为外框梁5的高度，b为外框梁5的宽度；外框梁5可采用混凝土现浇或预制成型，外框梁5内配置有外部箍筋51、内部箍筋52及腰筋53，以提升外框梁5的承载能力。

作为一种优选方案，参见图4，外部箍筋51配置有封闭箍511，内部箍筋52配置有拉结钢筋521，提升外框梁5内部钢筋结构的整体性，提升外框梁5的承载能力；外部箍筋51与内部箍筋52之间满足关系式：d₁＞d₂，其中，d₁为外部箍筋51的直径，d₂为内部箍筋52的直径，以节约成本，满足经济性要求。

变截面板1的第一连接部11及第二连接部13应进行抗冲切计算，采取必要的措施，如配置适量的箍筋等，以提高抗冲切承载力。参见图5、图6，在一些实施例中，变截面板1内配置有面筋14、第一连接部底筋111、第二连接部底筋131及横板底筋121；面筋14的长度满足关系式：L₄≥L₁+L₂+L₃,其中，L₄为面筋14的长度，L₁为第一连接部底筋111的长度，L₂为第二连接部底筋131的长度，L₃为横板底筋121的长度。

进一步的，横板底筋121锚入设置在第一连接部11及第二连接部13内，单侧横板底筋121的锚入长度满足关系式：L₅≥10d₃，其中，L₅为横板底筋121的锚入长度，d₃为横板底筋121的直径，以保证横板12与第一连接部11及第二连接部13的连接强度。

进一步的，第一连接部底筋111锚入外圈框架的长度满足关系式：L₆≥12d₄，第二连接部底筋131锚入剪力墙31的长度满足关系式：L₇≥12d₅，其中，L₆为第一连接部底筋111的锚入长度，L₇为第二连接部底筋131的锚入长度，d₄为第一连接部底筋111的直径，d₅为第二连接部底筋131的直径。以保证第一连接部11与外圈框架、第二连接部13与剪力墙31的连接强度。

进一步的，面筋14在外圈框架及剪力墙31内设置有直锚段141，直锚段141的长度L₈≥0.4LaE；面筋14在外圈框架及剪力墙31的外侧处设置有弯折段142，弯折段142的长度L₉≥15d₆，其中，d₆为面筋14的直径。面筋14全长贯通；位于第一连接部11处的面筋14锚入至外圈框架外侧后弯折15d₆。底筋锚入至外框梁5，锚入长度不得小于12d₄且至少到梁中线，与外框梁5配筋相连接；位于第二连接部13处的面筋14锚入至剪力墙31外侧后弯折15d₆，底筋锚入至剪力墙31，锚入长度不得小于12d₅且至少到剪力墙31中线，与剪力墙31配筋相连接；变截面板1的分布筋要根据构造要求和内力情况来配置，最终保证钢筋锚固要求。

在一些实施例总，变截面板1在施工时采用预起拱，按变截面板1长度L的1/500起拱，以直线起拱形式向两端变化，通过在变截面板1施加预应力，提升变截面板1的承载能力，满足建筑空间要求。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种建筑结构体系，其特征在于：包括

核心筒，位于建筑中部；

外圈框架，包括框架柱和外框梁，所述框架柱和所述外框梁位于所述核心筒外围，相邻所述框架柱之间通过所述外框梁连接以构成所述外圈框架；

变截面板，连接在所述核心筒与所述外圈框架之间，所述变截面板包括第一连接部、第二连接部及横板，所述第一连接部、所述第二连接部分别设置在所述横板的两端，所述第一连接部连接所述外圈框架，所述第二连接部连接所述核心筒的剪力墙，所述横板的厚度小于所述第一连接部、第二连接部的厚度。

2.根据权利要求1所述的建筑结构体系，其特征在于：沿所述核心筒到所述外圈框架方向，所述第一连接部的长度满足关系式：l ₁＝L/4～L/3，所述第二连接部的长度满足关系式：l ₂＝L/4～L/3，其中，l ₁为所述第一连接部的长度，l₂为所述第二连接部的长度，L为所述变截面板的长度。

3.根据权利要求1或2所述的建筑结构体系，其特征在于：所述横板的厚度满足关系式：t₁＞L/50，其中，t₁为所述横板的厚度，L为所述变截面板的长度。

4.根据权利要求1所述的建筑结构体系，其特征在于：所述变截面板内对应所述框架柱设置有暗梁，所述暗梁的一端连接所述框架柱，另一端连接所述剪力墙；

所述暗梁的宽度满足关系式：T≥B+2t₂，其中，T为所述暗梁的宽度，B为所述框架柱的宽度，t₂为所述第一连接部或所述第二连接部的厚度。

5.根据权利要求1所述的建筑结构体系，其特征在于：所述外框梁的高度与宽度之间满足关系式：h＝b，其中，h为所述外框梁的高度，b为所述外框梁的宽度；

所述外框梁内配置有外部箍筋、内部箍筋及腰筋。

6.根据权利要求5所述的建筑结构体系，其特征在于：所述外部箍筋配置有封闭箍，所述内部箍筋配置有拉结钢筋；

所述外部箍筋与所述内部箍筋之间满足关系式：d₁＞d₂，其中，d₁为所述外部箍筋的直径，d₂为所述内部箍筋的直径。

7.根据权利要求1所述的建筑结构体系，其特征在于：所述变截面板内配置有面筋、第一连接部底筋、第二连接部底筋及横板底筋；

所述面筋的长度满足关系式：L₄≥L₁+L₂+L₃,其中，L₄为所述面筋的长度，L₁为所述第一连接部底筋的长度，L₂为所述第二连接部底筋的长度，L₃为所述横板底筋的长度。

8.根据权利要求7所述的建筑结构体系，其特征在于：所述横板底筋锚入设置在所述第一连接部及所述第二连接部内，单侧所述横板底筋的锚入长度满足关系式：L₅≥10d₃，其中，L₅为所述横板底筋的锚入长度，d₃为所述横板底筋的直径。

9.根据权利要求7所述的建筑结构体系，其特征在于：所述第一连接部底筋锚入所述外圈框架的长度满足关系式：L₆≥12d₄，所述第二连接部底筋锚入所述剪力墙的长度满足关系式：L₇≥12d₅，其中，L₆为所述第一连接部底筋的锚入长度，L₇为所述第二连接部底筋的锚入长度，d₄为所述第一连接部底筋的直径，d₅为所述第二连接部底筋的直径。

10.根据权利要求7至9任一项所述的建筑结构体系，其特征在于：所述面筋在所述外圈框架及所述剪力墙内设置有直锚段，所述直锚段的长度L₈≥0.4LaE；

所述面筋在所述外圈框架及所述剪力墙的外侧处设置有弯折段，所述弯折段的长度L₉≥15d₆，其中，d₆为所述面筋的直径。

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