建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中框架核心筒結(jié)構(gòu)應(yīng)用

摘要：現(xiàn)如今，框架核心筒結(jié)構(gòu)作為我國(guó)諸多建筑中運(yùn)用較為普泛的層級(jí)體系，利用對(duì)框架核心筒結(jié)構(gòu)科學(xué)地規(guī)劃，能夠有力地確保建筑架構(gòu)的抗震能力。對(duì)此，該文將系統(tǒng)地綜合現(xiàn)實(shí)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例，較為詳盡地闡述框架核心筒結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用情況，希冀可以給將來同類型的項(xiàng)目提供一定的有益的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);結(jié)構(gòu)布置;構(gòu)建對(duì)策

框架核心筒結(jié)構(gòu)即是指建筑四周都為稀柱框架（柱間距通常是8米以上），中端為鋼筋混凝土制作而成的核心筒，其內(nèi)部是樓電梯室或者機(jī)電室等。致力于與時(shí)俱進(jìn)地契合老百姓們的工作及生活中的需求，現(xiàn)如今，建筑的架構(gòu)呈現(xiàn)出日漸豐富的走勢(shì)，建筑架構(gòu)的效能以及使用途徑較為地多元。所以在開展建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃的過程中，相關(guān)的工程人員務(wù)必要仔細(xì)地考量各種形式的受力結(jié)構(gòu)層級(jí)?？蚣芎诵耐步Y(jié)構(gòu)作為當(dāng)前比較常見的新型建筑結(jié)構(gòu)中一項(xiàng)關(guān)鍵形式，其擁有強(qiáng)度大、使用鋼鐵的量少等優(yōu)勢(shì)，所以在我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃中的運(yùn)用得十分地普泛。經(jīng)過對(duì)框架核心筒結(jié)構(gòu)體系科學(xué)規(guī)劃，更加能夠發(fā)揮出建筑架構(gòu)的抗震效能?；诖?，筆者將系統(tǒng)地結(jié)合實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例，詳盡地闡明框架核心筒結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用狀況，由此希望可以給將來同類型的項(xiàng)目提供一定的有益的參考價(jià)值。

一、工程概況

本項(xiàng)目為某區(qū)域高層建筑的設(shè)計(jì)案例，這座建筑的上部分總層數(shù)是36層，而地下部分則為2層?；诮ㄖ艿葘用娴募s束，最后工作人員選擇了框架核心筒結(jié)構(gòu)體系。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，風(fēng)荷載體型指數(shù)是1.5，風(fēng)負(fù)荷是0.4kN/m2，地震烈度是7度，基礎(chǔ)部分使用靜壓式預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，其整體的強(qiáng)度等級(jí)是C80。

二、建筑結(jié)構(gòu)布局狀況

在建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃過程中，結(jié)構(gòu)布局務(wù)必要秉持簡(jiǎn)約、整齊的準(zhǔn)則。在結(jié)構(gòu)方案規(guī)劃時(shí)期，工作人員一定要予以科學(xué)專業(yè)化的結(jié)構(gòu)選取。在保證建筑美觀的前提之下，結(jié)構(gòu)布局需要既能夠?qū)崿F(xiàn)抗震、抗風(fēng)的功能，而且還需要契合便捷合理、客觀經(jīng)濟(jì)的總體目標(biāo)，由此創(chuàng)造出一個(gè)品質(zhì)極高的建筑形象。

（一）框架部分布局

這一項(xiàng)目的框架部分需要特別地規(guī)劃成雙向梁柱剛架體系。其中一項(xiàng)方位需要和核心筒緊密地聯(lián)結(jié)在一塊兒，另一個(gè)方位就需要和四根柱以及兩個(gè)角部剪力墻緊密地聯(lián)結(jié)在一塊兒，進(jìn)而一同構(gòu)建成一個(gè)框架筒體的結(jié)構(gòu)體系?？蚣芤约凹袅σ煌?gòu)出的結(jié)構(gòu)體系能夠一起負(fù)荷來自兩個(gè)方位上的地震效能以及風(fēng)負(fù)荷效能。

這一項(xiàng)目的框架梁以及柱之間正在位于一個(gè)重疊的情形，這個(gè)時(shí)候梁柱處于一個(gè)俱佳的活動(dòng)狀態(tài)中，很少出現(xiàn)梁柱偏心的問題，如此就能夠高效地抵御核心范圍構(gòu)造以及受力引發(fā)的負(fù)面效應(yīng)。在這一項(xiàng)目中因?yàn)樵獾绞┕ぜ夹g(shù)水平上的約束，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)只是處在C40之上，所以在結(jié)構(gòu)規(guī)劃的過程中，總是會(huì)遭受到短柱問題的困擾，只有在本項(xiàng)目1至7層的位置沒有產(chǎn)生短柱，接著順著高度的走向，會(huì)發(fā)現(xiàn)柱的截面也是不斷在改變的，不過柱的軸線并沒有發(fā)生改變。如此既能夠?qū)崿F(xiàn)順著高度走向柱改變均衡狀態(tài)的目標(biāo)，也可以有效地防止產(chǎn)生偏心的難題。上述部分就是這一項(xiàng)目框架結(jié)構(gòu)布局的關(guān)鍵一步，全部結(jié)構(gòu)在整體布局上整潔、有序，還沒有出現(xiàn)應(yīng)力現(xiàn)象。

（二）剪力墻部分布局

在開展剪力墻布局工作的時(shí)候，致力于全面地使用剪力墻，把剪力墻聚集起來開展布局工作，進(jìn)而構(gòu)成核心筒結(jié)構(gòu)。對(duì)于核心筒來說，具備較為大的抗側(cè)力強(qiáng)度，其強(qiáng)度的構(gòu)成通常都不是機(jī)械地將幾個(gè)部分的強(qiáng)度予以相加。通常狀況之下，核心筒的強(qiáng)度一般是由墻體、洞口尺寸等多個(gè)元素決定的，所以務(wù)必要運(yùn)用計(jì)算機(jī)才可以精準(zhǔn)地估量出核心筒的強(qiáng)度。當(dāng)開展核心筒的布局工作之時(shí)，相關(guān)的工作人員一定要保證平面布局平衡，兩個(gè)方位上的剪力墻強(qiáng)度需要，注意防止產(chǎn)生比較明顯的差異性。

這一項(xiàng)目中單肢墻的直徑控制在9米以下，確保縱橫交叉兩個(gè)方位的比重適宜，進(jìn)而兩個(gè)方位上的變形都能統(tǒng)一。在對(duì)剪力墻進(jìn)行布局的過程中，其軸線和框架軸線需要維持相同，順著高度的走向，剪力墻結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度處在平穩(wěn)變化的狀態(tài)之中。上下層剪力墻的軸線有序地的重疊在一塊，如此就能夠保證負(fù)荷傳輸?shù)目茖W(xué)性。對(duì)于每片剪力墻來說，其軸壓比一定要調(diào)控均衡，運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件就能夠估算并獲得各墻段的軸力，在此條件之下就能夠?qū)袅Φ暮癖〕潭纫约爸睆接枰院侠淼卦O(shè)計(jì)。因?yàn)榧袅Φ氖芰υ肀容^地繁雜，所以在開展剪力墻布局工作的時(shí)候，相關(guān)的工程人員一定要仔細(xì)地考量連梁、洞口和樓板等對(duì)它產(chǎn)生的作用力，經(jīng)過多次重疊地計(jì)算機(jī)估量以及修正，以此保證剪力墻效能能夠獲得全面地發(fā)揮。在這一項(xiàng)目中所布局的剪力墻大致能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)荷中心和平面中心相互重疊，此時(shí)多個(gè)構(gòu)件間都是均衡分布的。

三、剪力墻與框架的聯(lián)系

通常狀況下，在框架筒體結(jié)構(gòu)體系之中，相關(guān)的工程人員需要安置足夠數(shù)值的剪力墻。剪力墻的強(qiáng)度需要保證其穩(wěn)定合宜性，這是由于倘若其強(qiáng)度偏高，就會(huì)造成剪力墻結(jié)構(gòu)在地震的條件之下出現(xiàn)比較突出的反響，進(jìn)而造成結(jié)構(gòu)內(nèi)部?jī)?nèi)力地上升，而且也會(huì)有損于到框架結(jié)構(gòu)效用地發(fā)揮，如此就不利于總體結(jié)構(gòu)體系的政策運(yùn)轉(zhuǎn)。通常狀況下，相關(guān)的工程人員需要把剪力墻結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度表征值調(diào)控在2.6至1.2之間，然后再按照其估量出的結(jié)果繼續(xù)下一步的環(huán)節(jié)，在這一項(xiàng)目中，剪力墻部分一般都要求負(fù)荷85%的水平力，框架部分一般都需要負(fù)荷15%的水平力，所以其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的表征值是1.9。

四、結(jié)構(gòu)抗震性能系統(tǒng)評(píng)估

在這一項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)之中，為例能夠高效地保障結(jié)構(gòu)布局的科學(xué)程度，相關(guān)的工程人員需要選取適宜的構(gòu)造手段，進(jìn)而縮減扭轉(zhuǎn)不規(guī)則所引發(fā)的負(fù)面效應(yīng)，以保證結(jié)構(gòu)體系的抗震性能地正常發(fā)揮。在開展結(jié)構(gòu)抗震性能的規(guī)劃過程中，相關(guān)的工程人員要求按照不同的地震功效，實(shí)現(xiàn)發(fā)揮多元化性能的整體目標(biāo)，這一項(xiàng)目的抗震規(guī)劃一般是為了達(dá)到如下幾項(xiàng)目標(biāo)：

第一，小型地震。在小型地震影響之下，結(jié)構(gòu)需要契合相關(guān)彈性規(guī)劃的標(biāo)準(zhǔn)，而且還需要處在一個(gè)彈性工作的狀況之下。所有構(gòu)件的抗震負(fù)荷能力以及結(jié)構(gòu)層間移動(dòng)需要契合有關(guān)規(guī)范和規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)。第二，中型地震。在中型地震影響之下，結(jié)構(gòu)中較為脆弱的部分需要處在一個(gè)彈性的工作狀態(tài)之中。在對(duì)結(jié)構(gòu)予以非線性解析的時(shí)候，部分結(jié)構(gòu)能夠靠近于屈服階段，而且各個(gè)構(gòu)件細(xì)部架構(gòu)需要契合中等延性的標(biāo)準(zhǔn)。第三，大型地震。在大型地震影響之下，關(guān)鍵部分的部件不可以處于屈服狀態(tài)。通常狀況下，樓層的最大層位移角需要把關(guān)在1/200以，各個(gè)部件的細(xì)部構(gòu)造一定要能夠契合高延性的標(biāo)準(zhǔn)。按照計(jì)算機(jī)軟件的估算結(jié)果能夠得出，本項(xiàng)目之建筑結(jié)構(gòu)在7度的地震影響之下，結(jié)構(gòu)中多個(gè)環(huán)節(jié)都可以契合有關(guān)的條例以及規(guī)劃的標(biāo)準(zhǔn)。所以能夠證明，這一項(xiàng)目建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能符合標(biāo)準(zhǔn)。

五、結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，現(xiàn)如今，框架核心筒結(jié)構(gòu)在新型建筑結(jié)構(gòu)中運(yùn)用得越來越廣。本文以某一高層建筑設(shè)計(jì)作為切入點(diǎn)，經(jīng)過對(duì)框架核心筒結(jié)構(gòu)體全面化地考量，同時(shí)詳盡地闡述了這一結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)布局，再對(duì)此提出幾點(diǎn)專業(yè)合理化的構(gòu)造對(duì)策建議，希冀實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)布局的科學(xué)合理性?？傊@一工程的建筑結(jié)構(gòu)擁有較好的抗扭效能，由此可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)抗震的目標(biāo)。

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作者簡(jiǎn)介：涂代松? （1987-），男，工程師，本科，主要從事房建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。