欒恒宇

摘要：在高層建筑結(jié)構(gòu)中，有一種較為常見的簡體結(jié)構(gòu)，主要是指由豎向筒體為主組成對豎向及水平作用進行承受的一種建筑結(jié)構(gòu)。而在簡體建筑結(jié)構(gòu)中，主要包含兩種結(jié)構(gòu)內(nèi)容：筒結(jié)構(gòu)以及框架一核心筒結(jié)構(gòu)。文章主要是以一高層建筑工程為例，對其框架—核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了闡述分析，對其中的重點進行了著重說明，為今后的工程設(shè)計提供參考幫助。

關(guān)鍵詞：高層建筑；框架—核心筒結(jié)構(gòu)；分析；

中圖分類號：TU355文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-3520（2014）-06-00258-02一、前言

框架核心筒結(jié)構(gòu)主要是指為了滿足建筑工程的內(nèi)在結(jié)構(gòu)需要，在其內(nèi)部將實體筒作為一個抗側(cè)力的構(gòu)件，之后再在實心筒外布設(shè)好一個大型框架，確保其主要的受力狀況能夠與框架剪力墻相等同?？蚣芎诵耐步Y(jié)構(gòu)主要用于一些高層建筑。對高層建筑框架核心筒結(jié)構(gòu)進行分析研究，對促進其今后的發(fā)展而言，具有極為重要的意義。

二、工程概況及高層建筑框架核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計總體構(gòu)思

（一）高層建筑工程概況：某高層建筑大廈，主要組成部分為一棟30層的寫字樓、3層商業(yè)型附屬樓以及3層的地下室。整個高層建筑大廈的總占地面積為13800m2，建筑面積為462135m2，屋面所有的總結(jié)構(gòu)高度為132.60m。

（二）高層建筑框架核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計總體構(gòu)思

1、結(jié)構(gòu)類型：高層建筑工程所采用的總體建筑結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架—核心筒結(jié)構(gòu)，將其與筒中筒結(jié)構(gòu)相對比，雖然在承載及對變形狀況的抵抗方面的能力較弱，但由于其能夠有效避免結(jié)構(gòu)堅向抗側(cè)力構(gòu)件的一個轉(zhuǎn)換工序，因此，能夠?qū)ㄖ恼w效果及功能要求進行較好的滿足。為解決建筑首層層高10.0m、結(jié)構(gòu)高度超限及減小柱截面等問題，下部若干層采用鋼管混凝土組合柱，樓蓋采用現(xiàn)澆普通鋼筋混凝土梁板體系[1]。在對核心筒結(jié)構(gòu)及水平位移的相關(guān)數(shù)值進行計算時，其基本性風(fēng)壓的取值范圍應(yīng)將100年的重現(xiàn)期作為依據(jù)，按其0.65kN/m2進行取值確定。結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移無法對相應(yīng)的限值要求進行滿足，在工程的第30層對建筑工程的避難層進行合理利用，設(shè)置一個鋼筋混凝土桁架的結(jié)構(gòu)加強層。結(jié)構(gòu)加強層的設(shè)置可以說是有好有壞，一方面，在進行結(jié)構(gòu)加強層設(shè)置后可以將整體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛硬度進行有效加強，但另一方面也會使得整體結(jié)構(gòu)的豎向型剛硬度發(fā)生突變。因此，在結(jié)構(gòu)加強層的處理方面依照相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行了適當(dāng)?shù)募訌娞幚怼?/p>

2、超限措施：工程的主要結(jié)構(gòu)為平面形狀規(guī)則，承載力量及剛硬度也呈現(xiàn)一個較為均勻的分布，豎向型的體型分布也具有著規(guī)則均勻性，整體構(gòu)件上下能夠?qū)崿F(xiàn)全面的貫通。工程僅結(jié)構(gòu)高度方面的數(shù)值超過了限定范圍，其余指標(biāo)數(shù)值在進行相應(yīng)的調(diào)整后均處于運行范圍內(nèi)。由于整體核心筒結(jié)構(gòu)在設(shè)計上超過了一定的限值范圍，工程的首層高度為10.m。因此，相應(yīng)的工程超限應(yīng)對措施應(yīng)將重點放置于對首層及其余樓層的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的加強上。在工程建筑物的1~15層框架柱應(yīng)選用一種鋼管混凝土性質(zhì)的組合柱、1~2層的核心筒剪力墻的四周范圍應(yīng)進行附加型鋼暗柱的設(shè)置、首層的震動抵抗級別也相應(yīng)的提升一級。鋼管混凝土有著卓越的承載能力和變形能力，但其防腐和防火材料不僅造價較高還有時效性，需考慮今后的維修保養(yǎng)，鋼管混凝土疊加合柱及鋼管混凝土組合柱可彌補這方面的缺陷[2]。在核心筒的剪力墻四周進行附加型鋼暗柱的設(shè)置，能夠有效解決因首層高度較大，剪力墻的應(yīng)力過于集中在端部的問題，另外還可對剪力墻的綜合承載能力及變形狀況的抵抗能力進行加強提升。

三、剪力墻平面外對梁端嵌固作用的分析

對于高層建筑的框架—核心筒結(jié)構(gòu)而言，有部分的框架梁應(yīng)設(shè)置在剪力墻的平面向外方向，進行支撐處理。而對剪力墻平面外對梁端嵌固作用會產(chǎn)生不同程度影響的因素原因為：剪力墻的平面外側(cè)對于梁端嵌固作用的一個確切長度、墻線風(fēng)度與梁線剛硬度之間的比例以及該樓層強的軸性壓力等。在現(xiàn)如今廣泛應(yīng)用的計算分析軟件功能中，雖然也包括了對剪力墻屏幕外剛硬度的分析，但其未對剪力墻的平面外側(cè)對于梁端嵌固作用的確切長度進行充分的考量，一旦墻肢過長或是筒子體墻體的風(fēng)度偏大等情況發(fā)生，那么計算分析軟件在對嵌固作用進行分析計算時，會出現(xiàn)失誤，其所計算出的數(shù)值會比實際數(shù)值大，因此，應(yīng)采用科學(xué)的應(yīng)對措施。

第一種方法：對梁端進行水平腋的增加，以此進行剪力墻的平面外側(cè)對于梁端嵌固作用確切長度的相應(yīng)增加。

第二種方法：對剪力墻邊的框架進行增加，以此幫助對局部剛硬度進行有效加強。剪力墻邊的框架，其橫截面寬度至少應(yīng)為梁縱筋錨固長度的0.4倍，而剪力墻框架梁的橫截面高度在與樓面的截面高度相比較大。為了確保梁端剪力能夠利用墻邊框梁的幫助進行有效傳遞，并到達(dá)墻面，在剪力墻邊的梁寬出墻厚處應(yīng)進行斜角的應(yīng)用，起到過渡的作用。為了達(dá)到是梁正的截面在設(shè)計時能夠更加符合實際受力需要的目的，在對梁端彎矩的相應(yīng)數(shù)值進行計算時，應(yīng)采用一種重復(fù)調(diào)幅的方式。重復(fù)調(diào)幅的方式主要是指在分析計算過程中，在對梁端彎矩的系數(shù)進行設(shè)定后，在進行配筋時運用局部手算的方式進行調(diào)幅。在進行重復(fù)調(diào)幅的方法應(yīng)用時，應(yīng)著重對構(gòu)件的整體剛硬度、內(nèi)力重分布的一個充分性能、裂縫的展開及變形狀況的需求滿足進行考量。

四、核心筒的連梁設(shè)計

在核心筒剪力墻保持不變的情況下，連梁剛度尤其是核心筒外圈連梁剛度越大，核心筒所具有的抗扭剛度越大，應(yīng)保證連梁具有足夠的剛度[3]。在連梁的高度進行相應(yīng)增加的同時，新的問題也開始突現(xiàn)，即連梁的超筋問題。在高層建筑的框架核心筒結(jié)構(gòu)中，連梁占據(jù)了極為重要且關(guān)鍵的地位。連梁的主要作用是對各墻肢進行有效連接，另外還會在震動抵抗的過程中作為第一道的防線。因此，應(yīng)著重注意對連梁超筋問題進行妥善解決。在工程結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計中，主要遵循的設(shè)計原則是“強墻弱梁”，主要是一種集延性設(shè)計與優(yōu)良耗能性于一身的原則，其所采用的設(shè)計方式是多連梁。多連梁具體是指在框架核心筒結(jié)構(gòu)的模型試算進行時，將門洞上方歸屬于連梁范圍內(nèi)，之后再根據(jù)計算后的結(jié)果數(shù)值進行連梁截面高度的適當(dāng)調(diào)整，最終完成截面的合理設(shè)計。在多連梁之間運用擠塑板進行填縫處理，能夠在對連梁的剛硬度進行合理弱化，使配筋具備科學(xué)合理性的同時，不會對其整體耗能能力及建筑結(jié)構(gòu)的剛硬度進行不適當(dāng)?shù)慕档?。為了對剪力分配不均的影響進行充分考量，應(yīng)將多連梁中的單根梁剪力值進行1.2倍的增大。在進行整體的計算分析時，還應(yīng)對水平縫于剛度的影響進行考量。

五、結(jié)語

在高層建筑結(jié)構(gòu)中，框架核心筒結(jié)構(gòu)是其中運用較多的一種簡體結(jié)構(gòu)，對其進行深入的分析研究，對增強相關(guān)建筑物的整體質(zhì)量而言，具有極為重要的意義。通過科學(xué)的分析研究方式，能夠有效促進建筑行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李亞春.高層建筑框架核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計分析探討[J].中外建筑,2009(06):142-143

[2]林曉偉.淺談高層建筑框架核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2011(24):209

[3]孫垚.框架—核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計分析探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2011(07)58-60