劉杰

安徽寰宇建筑設(shè)計(jì)院 安徽 合肥 230000

1 超限高層設(shè)計(jì)與框架-核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述

1.1 現(xiàn)代化建筑設(shè)計(jì)的重要方向

超限高層設(shè)計(jì)是指超過指定高度限值的高層建筑設(shè)計(jì)，當(dāng)前建筑領(lǐng)域一般將高度超過10層的建筑定義為高層建筑，而為了滿足部分建筑的功能需求，其建筑設(shè)計(jì)超過高層建筑定義，達(dá)到一定的限度值，被稱作為超限高層設(shè)計(jì)。具體的建筑工程體系中，還未完成對(duì)超限高層建筑的定義，而部分建筑工程理論中定義了超限高層的具體高度。如，在混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)施工過程中，將高度≥120m建筑定義為超限高層建筑。超限高層不僅具有建筑高度特點(diǎn)，其在設(shè)計(jì)過程中的抗震以及消防要求與其他建筑功能有所不同，其對(duì)于建筑的主體穩(wěn)定性能要求更高[1]。

1.2 現(xiàn)代化建筑設(shè)計(jì)的重要建筑形式

框架——核心筒結(jié)構(gòu)一定程度上也直接決定了超限高層建筑的施工質(zhì)量。框架——核心筒結(jié)構(gòu)具體是指中央核心筒+外圍框架形式的建筑設(shè)計(jì)，其中在外圍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要包括外圍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量、而中央核心筒建筑結(jié)構(gòu)主要設(shè)計(jì)電梯井、功能房間以及公共衛(wèi)生間等建筑形式，通過框架——核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠有效地提高超限高層建筑的施工設(shè)計(jì)質(zhì)量以及建筑抗震性能，也可以有效地提高建筑利用率。

2 工程案例闡述

某商業(yè)樓為超限高層建筑，設(shè)計(jì)為57層、包括有地下2層地上建筑55層結(jié)構(gòu)。建筑施工設(shè)計(jì)總體建筑面積達(dá)到68000㎡，而樓層建筑主體高度則達(dá)到180m、單層施工高度最大為5.4m，最小單層高度為2.85m，本工程施工中選擇應(yīng)用框架——核心筒結(jié)構(gòu)，以下對(duì)框架——核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行具體分析[2]。

3 框架——核心筒結(jié)構(gòu)在超限高層設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

3.1 基本參數(shù)設(shè)計(jì)

表1 超限高層框架——核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)統(tǒng)計(jì)

基本參數(shù)設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中非常重要的內(nèi)容，因此在實(shí)際的超限高層設(shè)計(jì)過程中，需要根據(jù)超限高層施工區(qū)域的基本情況以及施工建筑主體設(shè)計(jì)情況設(shè)計(jì)合理的應(yīng)用參數(shù)，保證建筑工程施工設(shè)計(jì)更加高效。在超限高層框架——核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，就對(duì)框架——核心筒結(jié)構(gòu)基本參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過基本參數(shù)設(shè)計(jì)，保證建筑設(shè)計(jì)合理，為后續(xù)的建筑設(shè)計(jì)施工做好基礎(chǔ)工作。以表1為設(shè)計(jì)參數(shù)統(tǒng)計(jì)表。

3.2 基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)

框架——核心筒結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)直接關(guān)系到超限高層設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，因此，要做好對(duì)基礎(chǔ)工程施工場(chǎng)地的合理分析。該項(xiàng)目施工場(chǎng)地主要土壤層級(jí)包括雜填土層、層粉土層、黏土層等土質(zhì)，而根據(jù)施工場(chǎng)地圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，該工程采用泥漿護(hù)壁孔樁基礎(chǔ)工程施工，其中樁體設(shè)計(jì)長(zhǎng)度達(dá)到12m、最下長(zhǎng)度為9m，以下表2為具體的基礎(chǔ)樁體設(shè)計(jì)參數(shù)表。

表2 樁基工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)表

3.3 載荷設(shè)計(jì)以及抗震性能設(shè)計(jì)

框架——核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，載荷設(shè)計(jì)以及抗震性能設(shè)計(jì)也是非常關(guān)鍵的要點(diǎn)內(nèi)容，因此，我們針對(duì)案例來(lái)進(jìn)行超限高層框架——核心筒結(jié)構(gòu)載荷設(shè)計(jì)以及抗震性能分析。

首先，在框架——核心筒結(jié)構(gòu)載荷設(shè)計(jì)中主要針對(duì)屋面以及梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行載荷設(shè)計(jì)。如，超限高層框架——核心筒結(jié)構(gòu)大堂屋面恒載荷設(shè)計(jì)為2kN/㎡、廁所樓面設(shè)計(jì)為1.5kN/㎡、避難層樓面載荷設(shè)計(jì)為1.5kN/㎡、公寓樓面載荷設(shè)計(jì)為1.5kN/㎡。而內(nèi)隔墻梁上荷載取值為2～2.8 kN/㎡。

其次，在框架——核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震性能設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵，需要根據(jù)施工結(jié)構(gòu)不同，設(shè)計(jì)不同的抗震等級(jí)。如，在該工程抗震性能能設(shè)計(jì)中，需要將鋼筋混凝土框架以及內(nèi)側(cè)核心筒內(nèi)墻均設(shè)計(jì)為1級(jí)抗震性能。而地下二層核心筒以及混凝土柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為2級(jí)抗震性能。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過總結(jié)超限高層建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)超限高層建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括載荷設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以及抗震設(shè)計(jì)等多方面內(nèi)容，保證設(shè)計(jì)施工更有效率，最大限度上提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。