CN219261341U - 一种超高层钢框架-核心筒建筑结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超高层钢框架‑核心筒建筑结构，包括核心筒以及设置在核心筒外围的重力柱钢框架；所述重力柱框架包括多个重力柱、组合楼盖，组合楼盖包括多条钢梁和混凝土楼板；混凝土楼板通过栓钉与多条钢梁相连接；每个重力柱均通过钢梁与核心筒铰接，且与至少两个相邻的其他重力柱通过钢梁铰接；所述核心筒的墙面内侧设置第一锚板，外侧相对设置第二锚板，第一锚板与第二锚板通过锚筋穿孔塞焊而固定；第二锚板固定连接第一连接板的一端，第一连接板的另一端通过第一螺栓孔、第一螺栓与钢梁连接，实现组合楼盖的钢梁与核心筒铰接。本实用新型的建筑结构能够减小柱截面、增加建筑净高，且方便施工。
Description
技术领域
本实用新型涉及超高层建筑结构领域，特别涉及一种超高层钢框架-核心筒建筑结构。
背景技术
目前常见的超高层结构形式为框架-核心筒结构，其中框架设置于核心筒的外围，有截面尺寸较大的巨柱和框架梁组成，以满足结构的受力需求。外框柱通常为钢管混凝土柱、钢骨混凝土柱，外框架梁为钢梁、混凝土梁或钢骨梁，以满足其同时承受重力荷载和水平荷载的能力。但是，外框为满足抗侧刚度需求，梁、柱截面尺寸较大，影响建筑净高，且梁柱节点刚接，连接构造复杂，现场可能存在大量的焊接工作，施工进度较慢。
导致现有技术上述缺点的原因在于：
(1)框架柱截面尺寸较大，不满足业主对空间的高需求，原因是“二道防线”概念要求及规范框架剪力分担比、墙柱弱梁等调整要求；
(2)钢梁截面高度较大，成为净高的控制因素，原因是钢梁与柱刚接，负弯矩区不能考虑组合楼盖，超高层管线交错，梁下净高往往不能满足业主需求；
(3)梁柱节点构造复杂，现场焊接和焊缝检测工程量较多，原因是梁柱刚接，存在较多的隔板或衬板，需要大量的焊接工作。
由此可知：传统的框架-核心筒结构体系已无法满足业主对建筑空间和施工进度的高需求，寻求一种新的外框架形式使其建筑空间最大化是必要的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种超高层钢框架-核心筒建筑结构，该建筑结构能够减小柱截面、增加建筑净高，且方便施工。
本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：
一种超高层钢框架-核心筒建筑结构，包括核心筒以及设置在核心筒外围的重力柱钢框架；所述重力柱框架包括多个重力柱、组合楼盖，组合楼盖包括多条钢梁和混凝土楼板；混凝土楼板通过栓钉与多条钢梁相连接；每个重力柱均通过钢梁与核心筒铰接，且与至少两个相邻的其他重力柱通过钢梁铰接；
所述核心筒的墙面内侧设置第一锚板，外侧相对设置第二锚板，第一锚板与第二锚板通过锚筋穿孔塞焊而固定；第二锚板固定连接第一连接板的一端，第一连接板的另一端通过第一螺栓孔、第一螺栓与钢梁连接，实现组合楼盖的钢梁与核心筒铰接。
所述核心筒的墙体内部设置有与第一连接板固定连接一个以上的抗剪键。
所述抗剪键为L型钢或T型钢。
所述第一螺栓的顶端与钢梁的腹板焊接，另一端插入第一连接板上的第一螺栓孔并通过第一螺母固定。
所述核心筒为钢筋混凝土剪力墙、钢管混凝土剪力墙、型钢混凝土剪力墙中的一种。
所述重力柱为钢管混凝土柱或内置圆钢管混凝土的叠合柱。
所述钢梁为工字钢梁。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
现有技术外框柱与楼面梁连接为刚接设置，外框柱不仅承受重力荷载，同时需承担一定的水平力；框架梁端承受弯矩，需满足延性要求；刚接节点构造复杂，存在大量的焊接工作，施工效率较低。
本实用新型的钢梁与重力柱、核心筒铰接，重力柱主要承受竖向荷载，水平力及其产生的倾覆弯矩由核心筒承担。与现有技术相比，本实用新型的建筑结构受力明确，重力柱主要承受竖向荷载，材料强度得到充分利用，可显著减小柱截面；钢梁按简支组合梁计算，梁端铰接，无须为满足延性要求而加大钢板厚度，同时，节点构造简单明确，可减少大量的现场焊接工作和焊缝检测工作，施工相对简单、快捷，可大幅提升建筑工业化施工水平。
附图说明
图1为本实用新型所述一种超高层钢框架-核心筒建筑结构的平面图。
图2为本实用新型所述工字钢梁与剪力墙铰接节点的结构示意图。
图3为本图2在D-D方向上的剖视图。
其中，附图标记含义如下：
1-核心筒、2-重力柱、3-钢梁、4-剪力墙、5-第一锚板、6-第二锚板、7-锚筋、8-抗剪键、9-第一连接板、10-工字钢梁。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
一种超高层钢框架-核心筒建筑结构，包括核心筒以及设置在核心筒外围的重力柱钢框架；所述重力柱框架包括多个重力柱、组合楼盖，组合楼盖包括多条钢梁和混凝土楼板；混凝土楼板通过栓钉与多条钢梁相连接；每个重力柱均通过钢梁与核心筒铰接，且与至少两个相邻的其他重力柱通过钢梁铰接；
所述核心筒的墙面内侧设置第一锚板，外侧相对设置第二锚板，第一锚板与第二锚板通过锚筋穿孔塞焊而固定；第二锚板固定连接第一连接板的一端，第一连接板的另一端通过第一螺栓孔、第一螺栓与钢梁连接，实现组合楼盖的钢梁与核心筒铰接。
所述核心筒的墙体内部设置有与第一连接板固定连接一个以上的抗剪键。
所述抗剪键为L型钢或T型钢。
所述第一螺栓的顶端与钢梁的腹板焊接，另一端插入第一连接板上的第一螺栓孔并通过第一螺母固定。
所述核心筒为钢筋混凝土剪力墙、钢管混凝土剪力墙、型钢混凝土剪力墙中的一种。
所述重力柱为钢管混凝土柱或内置圆钢管混凝土的叠合柱。
所述钢梁为工字钢梁。
工字钢梁与作为核心筒的钢管混凝土剪力墙铰接节点做法：剪力墙两边设置锚板(即第一、二锚板)，锚板与锚筋穿孔塞焊，锚板与钢梁相连一侧设置第一连接板，第一连接板与第二锚板焊接，第一连接板上预留安装螺栓孔，为增强抗剪，剪力墙内设置抗剪键(L型或T型钢)，抗剪键与连接板焊接。现场施工时，先通过安装螺栓将工字钢梁固定，定位调整好以后将第一连接板与工字钢梁腹板焊接；也就全部采用螺栓连接。
钢筋桁架楼承板传力路径:楼面重力荷载通过楼板传给钢梁，然后传给重力柱或核心筒，钢管混凝土柱在与楼板连接位置外侧设置栓钉。
上述结构可带来以下优点：1)理论上重力柱仅承受轴力，不承受弯矩、剪力，材料得以充分利用，柱截面可大大减小，增加建筑使用空间；2)梁柱铰接，梁端不承受弯矩、无须满足延性要求而加大梁端钢板厚度；3)整个楼面可考虑混凝土楼板对刚度、承载力的贡献，楼面梁按组合梁设计，减少梁高，楼面梁没有负弯矩区，无需验算裂缝宽度，简化了设计；4)梁柱节点构造简单；5)现场焊接和焊缝检测工程量大幅减少，施工速度加快。
所述组合楼盖采用钢-混凝土组合楼盖，沿水平方向设置，需具有一定的强度和刚度。重力柱和核心筒通过组合楼盖连接在一起。
所述重力柱沿建筑通高设置，以楼层作为分界。
所述重力柱仅承受重力荷载，不承担水平荷载。
所述核心筒承担部分重力荷载及全部的水平荷载。
所述组合楼盖必须具有足够的强度和刚度，以传递水平力并维持外围重力柱的稳定。
重力柱与钢梁铰接，节点构造简单，现场焊接工作量减少。
楼面钢梁按组合梁设计。
核心筒承担全部水平力，必须具备充分的抗侧刚度、承载力、变形能力和延性。
核心筒宜全高设置，核心筒的宽度不宜小于结构高度的1/12。
混凝土组合楼盖的楼板厚度不应小于120mm，宜双层双向配筋，每层每方向配筋率不宜小于0.25％。
需提高核心筒墙体的分布筋配筋率和拉筋的配置要求，底部加强部位核心筒外墙的水平和竖向分布筋配筋率不宜小于0.5％，其他部位剪力墙水平和竖向分布筋配筋率不宜小于0.4％。
核心筒剪力墙分布筋的拉筋间距不应大于两倍竖向分布筋间距，直径不应小于8mm。
对核心筒角部提出有针对性的抗震加强措施，角部附近不应开洞，且全高设置约束边缘构件，约束边缘构件配股特征值不小于0.2，竖向钢筋出满足承载力计算要求外，配筋率不宜小于1.5％，核心筒角部宜设置钢管混凝土或型钢混凝土暗柱。
所述重力柱计算长度底层可取1.25倍层高，其余各层重力柱可取1.5倍层高。
所述钢梁宜按完全抗剪连接组合梁进行设计，抗剪连接件沿梁跨度方向的间距不应大于4倍楼板厚度，且不大于300mm，梁端部1.5倍梁高范围应加密，间距不大于150mm。
所述重力柱在支撑楼板出宜设置钢牛腿，钢牛腿宽度不宜小于80mm，牛腿面可设置单排栓钉，间距不大于150mm。
所述核心筒抗震性能目标不宜低于B级。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种超高层钢框架-核心筒建筑结构，其特征在于：包括核心筒以及设置在核心筒外围的重力柱钢框架；所述重力柱框架包括多个重力柱、组合楼盖，组合楼盖包括多条钢梁和混凝土楼板；混凝土楼板通过栓钉与多条钢梁相连接；每个重力柱均通过钢梁与核心筒铰接，且与至少两个相邻的重力柱通过钢梁铰接；
所述核心筒的墙面内侧设置第一锚板，外侧相对设置第二锚板，第一锚板与第二锚板通过锚筋穿孔塞焊而固定；第二锚板固定连接第一连接板的一端，第一连接板的另一端通过第一螺栓孔、第一螺栓与钢梁连接，实现组合楼盖的钢梁与核心筒铰接。
2.根据权利要求1所述超高层钢框架-核心筒建筑结构，其特征在于：所述核心筒的墙体内部设置有与第一连接板固定连接一个以上的抗剪键。
3.根据权利要求2所述超高层钢框架-核心筒建筑结构，其特征在于：所述抗剪键为L型钢或T型钢。
4.根据权利要求1所述超高层钢框架-核心筒建筑结构，其特征在于：所述第一螺栓的顶端与钢梁的腹板焊接，另一端插入第一连接板上的第一螺栓孔并通过第一螺母固定。
5.根据权利要求1所述超高层钢框架-核心筒建筑结构，其特征在于：所述核心筒为钢筋混凝土剪力墙、钢管混凝土剪力墙、型钢混凝土剪力墙中的一种。
6.根据权利要求1所述超高层钢框架-核心筒建筑结构，其特征在于：所述重力柱为钢管混凝土柱或内置圆钢管混凝土的叠合柱。
7.根据权利要求1所述超高层钢框架-核心筒建筑结构，其特征在于：所述钢梁为工字钢梁。
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2022
- 2022-12-06 CN CN202223255965.4U patent/CN219261341U/zh active Active
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