某框架核心筒结构设计要点概述

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摘要： 地球表面71%的面积为水所覆盖，陆地面积只占29%，而陆地面积中，可用于居住和耕种的土地只占地球表面积的6.3%，然而，地球上人口的数量却不断增加，人满为患。人类为了自身的生存与发展，除了要控制人口增长以外，还要尽量少占耕地，因此，高层建筑的发展势在必行。而根据高层建筑的传力途径、抗震性能，框架核心筒结构是很好的结构方式。

【关键词】框架核心筒 传力途径 抗震性能

1.工程概况

此工程位于淮安市，其中B区塔楼均为超高层办公用房，各单体层高大致相同，首层层高为5.5米，二层层高为4.5米，标准层层高均为4.0米；各单体建筑面积均小于8万平方，根据抗震设防分类标准本工程属于丙类建筑，为A级高度的建筑。大范围地下室的顶板可以作为各单体的嵌固层，塔楼及裙房应按7度计算地震作用，按7度采取抗震措施，充分保证结构的抗震性能。现为其B1楼展开设计。

2.传力途径

2. 1 水平荷载

地震作用和风荷载所产生的剪力及倾覆力矩，由周边框架、核心筒、连梁组成的抗侧力体系共同承担，最终传至基础。

2. 2 竖向荷载

竖向荷载由楼板传到楼面梁，再有楼面传到核心筒和周边框架，继而传到基础。上部结构的主要竖向构件（核心筒、框架柱）向下延伸，穿过地下室，直达基础。

3. 核心筒

核心筒从承台面伸延至大楼顶层，贯通建筑物全高，容纳了主要的垂直交通和机电设备管道，并承担竖向及水平荷载。核心筒平面呈长方形，位置居中，质心与刚心基本一致。底部尺寸为19.2mx11.6m，高宽比约8.5，核心筒外部尺寸沿结构高度保持不变。

核心筒由墙肢和内部墙肢组成。为提高墙体的抗倾覆能力，采用较厚的墙肢，内部墙肢结合建筑平面和结构竖向传力需要来布置，厚度较薄。从下到上，墙肢厚度由500mm减小至300mm，内部墙肢厚度由350mm减小至200mm。结合建筑门洞和机电设备管道进出核心筒需要布置剪力墙的洞口位置，合理控制墙肢长度，形成延性较好的墙肢，墙肢间连梁高度为700mm，连梁宽度同墙厚。

核心筒采用钢筋混凝土剪力墙结构。核心筒内楼面采用现浇混凝土梁板体系，楼层板厚为110mm，由于芯筒内部开洞较多，为加强芯筒两侧联系，电梯厅及卫生家部位楼板厚度加厚为130mm。

考虑到地上二层楼板缺失较多，塔楼底部加强区高度取至地上第五层（裙房与塔楼设缝脱开，位于立面收分部位以上一层）楼面，地面以上高度约为18.5m，占总高度约1/5.4。重力荷载代表值作用下，核心筒剪力墙墙肢轴压比控制在0.60以内。

为确保框架柱的延性，框架柱轴压比按照规范要求控制在0.85以内。

框架柱周边设置框架梁，将框架柱连成整体。根据各层受力不同，外边框架梁跨度9.0m，截面一般为450x850，其他楼面梁跨度11.0m左右，截面为450x900、400x700不等，混凝土强度等级为C30。

地下一层以上塔楼及相关范围框架柱、框架梁抗震等级为二级；地下二层框架柱、框架梁抗震等级为三级；

4.楼板

B1单体主要功能为办公用房，芯筒外采用现浇混凝土梁板体系，楼板厚度的选用应满足防火规范要求以及受力要求，综合各种因素，标准层楼板厚度采用为110mm，收分部位楼层楼板加强，板厚120mm，屋面考虑防水板厚取120mm，楼板混凝土强度为C30。为确保楼面刚度，同时保证框架与混凝土芯筒共同作用来抵抗水平力，楼板钢筋会延伸至墙内，以作锚固；

5. 结语

高层建筑结构设计的基本原则是：注重概念设计，重视结构选型与平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风好且经济的结构体系。在抗震设计中，应保证结构的整体性能，使整个结构具有必要的承载力、刚度和延性。高层建筑随着人口的增多、科技的日益进步，高层建筑建造的数量愈来愈多，规模愈来愈大，地域也愈来愈广。

参考文献

[1]沈蒲生，《高层建筑结构设计》（第二版）中国建筑工业出版社，2011.12

[2] 《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010，中国建筑工业出版社

[3] 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010，

[4] 《高层建筑混凝土结构设计规程》JGJ3-2010