浅谈超高层建筑核心筒布置
浅谈超高层建筑核心筒布置
摘要：超高层建筑在节约城市用地，提升城市形象，推动社会投资，扩大商旅交流等方面有着特殊的作用和意义。超高层建筑通常体型巨大，功能复杂，容纳人员众多，且主塔楼往往平面小，层数多，核心筒布置的合理与否直接关系到建筑的品质及使用率。在解决好至关重要的建筑结构和消防安全性的同时，解决好建筑内部的垂直交通及电梯配置（包括电梯台数、载客量、速度以及排列布置），有效地提高超高层建筑的运行效率和使用效率，是设计人必须首要关注的问题。本文以超高层建筑邯郸市融通·添鸿商务大厦塔楼标准层平面设计为例，具体介绍该建筑塔楼标准层核心筒、疏散楼梯间及电梯的平面布置。
关键词：超高层核心筒疏散楼梯电梯
一、项目简介
邯郸市融通·添鸿商务大厦是河北融通房地产开发有限公司承建的一座超高层公共建筑项目。项目用地位于邯郸市人民路与光明大街交叉口东北角，总用地面积1.56万m2。总建筑面积17万m2，其中地上建筑面积12.8万m2，地下建筑面积4.2万m2。该项目由地下4层小汽车库，地上7层商业裙房、地上45层写字楼组成，是一座集商业、办公为一体的综合性商业开发项目。
二、垂直功能分区
融通·添鸿商务大厦塔楼共45层，高度为172.5m，功能是集商业、办公为一体的综合性商业开发项目。其中1层主要功能为商业，配有超高层办公楼大堂；2-7层裙房主要功能为大空间商场；塔楼8-45层为办公；其中16、32层为避难层。电梯机房、水箱间、直升机停机坪设在45层核心筒上部。办公建筑面积约5.4万㎡。
三、核心筒设计
商务办公超高层塔楼标准层为传统的正方形平面，边长为38.6mX38.6m，单层建筑面积为1490㎡。核心筒位于中部，结构核心筒尺寸为19.2mx19.2m，核心筒面积369㎡，含公共走道面积为445㎡。标准层平面布局紧凑，核心筒垂直交通的组织简洁明了。整个核心筒位于平面中部，周边形成采光良好、视野开阔的办公空间，办公进深为8-9m，含公共走道面积的办公使用率达到70%，不含公共走道面积的办公使用率约为75%。经统计，该超高层建筑核心筒内各项服务配套功能的指标包括：办公标准层最多的电梯井道有12个，含办公分区客用电
超高层建筑核心筒设计经典案例分析
超高层建筑核心筒设计经典案例分析 素材来源：华森设计 一、综述 现行建筑规范规定建筑高度超过100m的建筑属于超高层建筑。超高层建筑在节约城市用地，提升城市形象，推动社会投资，扩大商旅交流等方面有着特殊的作用和意义。被冠为集现代科技之大成，综合国力之象征，城市之标志。随着社会经济的高速发展和科学技术的不断创新，加上城市人口密度不断加大的特有国情，我国各大城市的超高层建筑有如雨后春笋，纷纷拔地而起，其高度和数量不断被刷新。 超高层建筑通常体型巨大，功能复杂，容纳人员众多，且主塔楼往往平面小，层数多，核心筒布置的合理与否直接关系到建筑的品质及使用率。在解决好至关重要的建筑结构和消防安全性的同时，解决好建筑内部的垂直交通及电梯配置（包括电梯台数、载客量、速度以及排列布置），有效地提高超高层建筑的运行效率和使用效率，是设计者们必须解决的重要课题。课题组把近年来华森公司参与设计的部分超高层建筑—深圳京基金融中心大厦（98层，439m 高）、广州侨鑫珠江新城F1-1地块项目（45层，227.7m高）(以下简称侨鑫大厦)、广州嘉裕珠江新城F2-2之一地块项目（46层，189.5m高）(以下简称嘉裕大厦)并将上海
金茂大厦（88层，420.5m高）和上海环球金融中心（101层，492.5m高）等实例的核心筒及电梯设计进行综合分析成文，供本公司设计人员参考，以起抛砖引玉之效。 二、超高层建筑的心脏—核心筒设计 超高层建筑的核心筒由钢筋混凝土浇筑而成，集合了电梯井道、消防楼梯间和前室、机电设备机房、管道井及卫生间等服务性空间，核心筒的大小、位置和布局与建筑功能、建筑体型及平面形状等因素密切相关。 2.1深圳京基金融中心 位于深圳市蔡屋围深圳金融中心区的京基金融中心大厦共98层，高度为439m，功能甲级办公楼和白金五星级豪华酒店。1-72层为办公，筑面积约为17.6万㎡，；75-98层为酒店，建筑积约为4.6万㎡，在75层以的酒店部分设计有内部中庭，拥有客房289间客房围绕中庭环形布局，酒店接待大厅设于94层，其上为独具特色的鹅蛋形餐饮空间。大厦在18层及19层两层、37层及38层两层、55层及56层两层、73层及74层、91层及92层设置了避难区及设备层，用敞开楼梯将18层及19层、37层及38层、55层及56层连接成两层敞开避难空间。
浅谈高层建筑结构设计的优化
浅谈高层建筑结构设计的优化 摘要：在社会经济快速发展的背景下，城市建筑用地资源日益紧张，高层乃至 超高层建筑项目不断兴起，在城市建筑领域中占据着相当重要的地位，并带动着 建筑行业的蓬勃发展。高层建筑项目建设中，结构设计的质量水平会对高层建筑 物的整体性能产生影响，如何对高层建筑结构进行优化设计是业内人士必须关注 的一项课题。本文即探讨在高层建筑结构优化设计中存在的不足之处，并提出了 高层建筑结构优化设计的解决措施与方法，望能够促进建筑结构设计方案的进一 步优化与发展。 关键词：高层建筑；结构；设计；优化 引言：高层建筑凭借着自身众多优势而成为当前城市建设中最重要的类型。 而结构设计的科学合理性对高层建筑的安全稳定性、适用性、耐久性及经济性等 有重大影响，因此优化高层建筑结构设计意义重大。高层建筑结构优化的主要目 的是在满足人们基本居住要求的前体下，实现对有限空间及资源的更合理分配， 以提升房屋的安全、舒适及美观性。建筑工程包含的内容众多，因此结构设计优 化的内容也是多方面的，在结构优化设计中，只有从多角度进行全面的优化设计，才能从整体上促进高层建筑结构优化设计水平的提高。 1、高层建筑历史与现状发展 在很早以前就有了结构化优化的思维，是在很多建筑设计者的实践中提炼出 来的，林同炎设计大师就是首次在国内提出结构化优化的方法。之后在我国高层 建筑迅速发展，目前发展已经十分惊人，各种优化方法也层出不穷。 在早前，手工画图时代，结构设计师都是依靠先把空间问题转换成平面问题。此时通过计算力学效应，逐步分析计算和考核，强度、整体受力情况都需要一一 验算核准，强调安全性，也要满足设计的基本要求。然后凭经验初取截面，再进 行强度验算校核、整体受力验算等步骤。由于受到当时条件制约，整体上要既要 实现经济，又要完全达到优化设计是很难达到的。随着计算机的普及，在建筑设 计上的应用，利用计算机来优化建筑设计结构，研究成果虽然取得了突破性的进展，但是应用上并不如人意。那是因为科研的结果与现实的运用在很大程度上有 一定的距离，现实中会考虑更多的约束条件，工程的复杂性在现实中得到体现。 不是科研中的简单函数关系就能处理完成，需要考虑实际情况。工程的复杂和不 可复制性，就决定了结构化优化的难度。 各种计算机语言和软件的出现，为建筑结构化设计提供了精准的计算，让设 计更有迅速。即便如此，科学研究的最优解和建筑实际的最优化还是有很大的区别，理论和实践区别在于实践的变化性。这就需要以实践为基础，更深入的去研究，从结构优化，到安全、美学、功能等方面进行优化。 2、设计高层建筑结构合理性所遵守的原则 2.1 高层建筑结构基础设计方案要合理 高层建筑场地的地址因素是决定高层建筑结构基础方案如何选择的参考依据。合理、有效的高层建筑结构基础方案的设计，必须结合相应的地址勘探条件，必 须切实、全面的考虑周边原有建筑群体、施工限制条件、地基荷载分布情况与高 层建筑结构类型等相互间的关联因素。 2.2 保证高层建筑结构设计方案的合理性
【结构设计】超高层框架—核心筒结构的优化要点
超高层框架—核心筒结构的优化要点 框架—核心筒结构是由核心筒与外围框架组成的一种结构形式.框架-核心筒结构因其良好的受力性能和内部空间的灵活性成为目前国际超高层建筑中采用的主流结构形式,在超高层建筑中有着广泛的应用.超高层结构的经济性控制往往都是一个难题,博牛最近完成了几个超高层项目的优化咨询,结构整体的含钢量及含砼量均远低于当地一般水平,得到了甲方的高度认可.现总结其优化要点如下： 1、减少核心筒内部小墙肢的数量
核心筒内部小墙肢对结构整体刚度和受力贡献不大,在保证结构成立的前提下,可充分利用梁的承载能力,最大程度的减少内部小墙肢的数量. 2、控制墙厚 控制核心筒墙体厚度.在满足结构整体刚度以及墙体稳定性要求前提下尽量减薄墙体厚度.例如：7度区,150m~200m 的超高层建筑,筒体外墙厚度350~600mm为宜,应根据轴压比由下而上收进.内筒墙体基本可取200mm.
3、加强区以下可设置构造边缘构件 底部加强区以下的约束边缘构件可调整.根据高规 7.2.14条,底部加强区以下（即负一层和负二层）均可做构造边缘构件,为保证嵌固端边缘构件纵筋延续,负一层边缘构件的纵筋同第一层,但箍筋可以按构造边缘构件控制.负二层及以下层可全部设置构造边缘构件,而且抗震等级可按规范要求降低. 4、核心筒角部约束边缘构件的优化 根据高规9.2.2条,底部加强区以上的核心筒角部也应设置约束边缘构件,但应注意根据轴压比调整箍筋配置,以及非阴影区长度. 5、控制框架柱截面 在满足结构整体刚度要求的前提下,控制柱截面,混凝土强度等级可适当取高.框筒结构中的绝大部分框架柱都是构造配筋,减小柱截面也就减小了柱配筋. 6、框架柱的体积配箍率
浅谈超高层建筑结构体系的选型与优化
浅谈超高层建筑结构体系的选型与优化 发表时间：2017-11-18T16:07:05.493Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第16期作者：杨振宇 [导读] 随着社会经济的高速发展，人口的迅速增长以及土地资源的日益紧张，建筑也日趋超高层化。 上海 200000 摘要：随着社会经济的高速发展，人口的迅速增长以及土地资源的日益紧张，建筑也日趋超高层化。随着建筑高度的增加，结构自重越来越大，同时水平风荷载也显得尤为突出。因此，超高层结构的优化设计具有十分重要的意义。本文以超高层结构为研究对象，通过结构优化的基本概念，选择合理的结构设计方案。 关键词：超高层；结构优化；体系选型；高宽比；加强层；外框柱选型 1、超高层建筑的现状 现代社会经济与科学技术发展迅速，新型建筑材料的出现，结构体系的不断创新，计算机技术的发展和施工水平的持续提高，使超高层建筑得到了迅猛发展；世界最高建筑的记录不断被刷新，目前的世界第一高楼——迪拜塔（哈利法塔），高达828米，共160层，成为了现代经济与技术发展的有力见证；在超高层建筑设计中，结构体系的选型与优化，影响着建筑的安全性与经济性，对超高层建筑的设计和施工都具有十分重要的意义。 2、超高层结构类型及特点 顾名思义，高层建筑的特征在于“高”。房屋高度是指室外地坪至房屋主要屋面的高度，高层建筑依据房屋高度大致可以分为以下几类：一般高层建筑：24~60米；中高层建筑：60~100米；超高层建筑100米以上；超高层建筑根据所采用的结构材料可分为三类：钢结构、混凝土结构、钢-混凝土混合结构； 其中钢结构的优点是强度高、自重小、抗震性能好、施工速度快，但造价较高、施工精度要求高、防火性能差。混凝土结构优点是可塑性强、用钢量小、取材方便、施工简便、造价低、维护成本低；缺点是自重较大，施工速度慢、构件占用空间大、需要支模施工；混合结构是钢结构、混凝土结构组合而成的结构体系，组合形式多种多样，结合了上述两者的优点，降低了用钢量及自重、施工便利；混合结构综合了成本、性能、施工等方面要求，也是目前应用最多的超高层结构类型。 众所周知，影响高层结构设计尤其是超高层结构设计的主要因素是水平力，既水平风荷载和地震荷载，那么判断一个超高层结构方案的好坏，就要看他的抗侧力体系，是否能高效的抵抗水平力； 在超高层建筑里比较常见的几种抗侧力体系：框架核心筒、巨柱核心筒、筒中筒等，其中框架核心筒使用的最多，其核心筒一般为钢筋混凝土剪力墙，为增加结构延性或控制轴压比可以加设型钢，高度超过一定范围可以设置加强层来控制位移，外框柱也有多种选择：钢筋混凝土柱、型钢混凝土柱、钢管混凝土柱等等；加强层和外框柱的选型后文详细分析。 3、超高层经济性 评判一个结构体系的经济性，经常采用含钢量作为指标；含钢量，既单位面积钢筋含量，以工程中钢筋总用量除以面积得出，含钢量和工程造价息息相关，其指标更是考核设计水平和成本控制的有效工具；合理选择结构体系和结构布置，可大大降低结构含钢量，如102层的纽约帝国大厦，采用框架剪力墙结构，用钢量206公斤/平米；而110的芝加哥希尔斯大厦，采用筒体结构，用钢量仅161公斤/平米，相差近20%； 影响结构含钢量的主要因素： ①建筑物的体型、平立面规则程度、层高、柱网布置、地下室覆土厚度； ②结构类型、基坑支护类型、桩基类型、底板类型； ③结构计算参数选取、合理的计算模型、材料选用和荷载取值、构造措施等； 4、超高层结构优化 ⑴优化思路 ①方案阶段、通过与建筑专业的充分沟通，对建筑的平面布置、立面造型、柱网布置等提出合理的建议和要求，使结构的高度、复杂程度、不规则程度均控制在合理范围内；将结构概念设计贯穿于建筑方案阶段，能逐步引导建筑专业向有利于结构体系更合理的方向发展； ②初步设计阶段，通过对结构体系、结构布置、建筑材料、设计参数、基础形式等内容的多方案技术经济比较，选出最优方案； ③计算过程中，通过精确的荷载计算、细致的模型调整，使结构达到最优受力状态，进一步降低用钢量； ④施工图阶段，通过精细的配筋设计抠出多余钢筋，将含钢量降至最低； ⑵优化要点 ①合理的高宽比：一般内筒高宽比10~12、外筒高宽比6~8较为合理，外筒高宽比超过8会给结构设计带来一定难度，高宽比超过9的超高层结构，设计上会非常困难，当然还要结合项目所在地的自然条件——地震设防烈度和风荷载；例如深圳京基大厦，高439m，高宽比9.5，本身难度就大，深圳又是七度区，风荷载也大，所以采用了三道伸臂桁架、五道腰桁架，还加了斜撑，风荷载下的弹性层间位移角是1/470，仍不能，满足规范1/500的要求，是唯一一个未达到位移要求的100层超高层；再有天津高银大厦，主结构597m，高宽比9.7，天津设防烈度7.5，风荷载也大，自然条件很差，最后采用了矩形框架加斜撑的结构形式； ②加强层的设置 加强层设置的关键是伸臂桁架和腰桁架：腰桁架作用是加强外框柱的联系，使其均匀工作；伸臂桁架是协调内筒与外框柱，减小侧向变形；加强层的布置有利有弊，在满足相关指标的前提下，应该尽量不设或少设；设置位置应通过精细计算、通过敏感性分析选择效果最好的楼层，不能只为算够指标而随便设置； 关于腰桁架与伸臂桁架设置的优先级，一般应先采用腰桁架，从高区到低区，若位移仍不满足，再设置伸臂桁架，伸臂桁架设置在高
超高层建筑核心筒优化设计研究
超高层建筑核心筒优化设计研究 发表时间：2018-11-05T14:48:18.613Z 来源：《防护工程》2018年第19期作者：詹锐斌 [导读] 核心筒作为超高层建筑的重要功能性空间，对其设计进行合理优化，不仅在结构上起到支撑建筑的效果，也在实用性上发挥重要的基础作用。 珠海市建筑设计院广东省珠海市 519000 摘要：核心筒作为超高层建筑的重要功能性空间，对其设计进行合理优化，不仅在结构上起到支撑建筑的效果，也在实用性上发挥重要的基础作用。文章站在设计的角度，对超高层建筑核心筒中，电梯、消防、卫生、电力、功能五大系统进行分析，供相关研究参考的同时，为优化超高层建筑核心筒设计方案提供方法。 关键词：超高层建筑；建筑设计；核心筒 引言：随着社会水平的不断发展，城市化的进程也在进一步加快，为了有效的缓解城市用地紧张的实际问题，超高层建筑在工程领域的应用逐渐扩大，并呈明显的上升趋势。提升超高层建筑的设计水平，必须从核心筒的设计优化展开，这一点既满足了建筑设计方式升级的需要，也适应时代对于建筑行业发展的要求。 一、电梯系统设计优化方案 在超高层建筑中的核心筒设计中，电梯系统占据着绝对的重要地位，并在比重上有着明显的优势性。在对电梯系统进行设计时，要从电梯井与电梯厅两个方面进行分别说明。 （一）电梯井道 电梯的数量与其具体的分布形式，直接的控制着整体超高层建筑核心筒中，其他功能区域的分布情况。如果电梯的数量较多，需采用群控的方式进行管理时，单面的数量尽量不应超过4部，并尽可能在设计时采取面对面分布的方式，减少使用过程中，可能出现的观看指示信号不及时的情况。 以写字楼为例，在选用电梯时，尽量避免使用载重在1000kg以内的电梯，防止使用过程中由于轿厢狭小而产生的压抑感，尽可能使用1150kg以上的电梯，将使用中的舒适度进行提升[1]。 同时，在设计中对电梯型号进行选择时，由于不同品牌的电梯对于井道的要求不同，在井道尺寸、冲顶高度、底坑深度等系列参数上存在着明显的差异性水平。所以，具体超高层建筑设计中，为了使核心筒中电梯的设计更为合理，应当以自身的实际使用条件为基础，对其进行选择，并至少预留三种不同的品牌，供招标使用，并配以具体的井道方案。 另外，为了保证使用过程中超高层建筑电梯的安全系数，在发生故障时，使梯内人员可以进行有效的逃生与自救，应当以11m为标准，在未停站的位置处设置逃生门。条件允许的工程中，可在每两层的厅门处设置逃生门。 （二）电梯厅 电梯厅的设计，是整个建筑中电梯最为密集的区域，应当对各竖向分区的分布进行合理的控制，并由此作为确定电梯设置形式的基础内容。 “一”字型的设置，是最为常见的设计形式，可以有效的保证各电梯厅之间保持独立的状态（如图 1 所示）。同时，对于停滞使用的电梯厅可以作为其他功能区域被合理的利用起来，实现使用效率的提高。 “T”型设计，在方形的核心筒设计中较为常见，当电梯终止使用时，可以将楼板打开，形成新的挑高前厅。 “十”字型的设计，也是十分常见的设计方案，将电梯设置在“十”字通道的两侧，可以将通道作为电梯厅进行有效的利用。然而在设计过程中，要对其宽度水平进行控制，一般单面梯保持在2.5M-3M，双面电梯尽量在3M-4M左右，以使其空间不至于产生拥挤感。 图 1 “一”字型单侧电梯厅 二、消防系统与楼道间的设计 安全设计在超高层建筑中显得尤为重要，尤其是在发生火灾或是其他突发性事故时，必须保证疏散通道的畅通。所以，消防通道在建筑中位置的布置就成为了关键性的问题，在保证其功能性发挥的同时，还有对其覆盖范围进行设计处理。 一般情况下，消防通道在设计时，应当分置于整体建筑的两端，防止其由于过度集中而产生拥堵的情况。当高层低区的面积较大，需要增加消防通道时，可以在核心筒以外的空间进行加设，以免对整体核心筒结构产生影响[2]。 三、卫生系统的设计 在卫生系统的设计过程中，可以采用男女相邻的设计方案，以此可以将前室的空间进行有效的整合，从而提高空间利用率水平，同时还可在给排水系统上进行设计优化，使得整体的管线设置更加集中，方便后续工作中的维修与管理。由于清理间功能的特殊性，必须设置在卫生间的临近位置，以保证其功能作用的发挥。 在使用过程中，为了对楼层的利用效率进行优化，需不断的对电梯的分区进行变更处理，而这一点，就会对卫生系统中的用水房间位置产生新的要求。虽然在变更过程中，会产生较多的管道，尤其是横管，但为了提高楼层内的空间利用率，进行变更也有着不可替代的现实意义。 四、电力系统下，强弱电间的设计 在超高层建筑中的强电、弱电间，应当进行分开的独立设计，以免较强的磁场对信号的传输产生负面影响，并在空间上保证其面积范围在5m2左右。这样做也可以有效的防止桥架出线的密集化，是体现设计科学性的重要措施。同时，还应当尽量保证强、弱电间与用水房间的隔离，如设计中两者处于临近关系，则必须用双墙或是混凝土墙对其进行分隔处理。 在弱电系统的处理中，复杂度水平较高，与相关的网络、视频、消防等设施息息相关，是实现超高层建筑信息化建设中的重要内容。而弱电系统在设计时展现出的智能化水平，也是体现其设计专业化与系统化的基本内容，因此在弱电间的设计中，应当预留足够的空间，
浅谈超高层建筑结构设计的关键性问题
浅谈超高层建筑结构设计的关键性问题 发表时间：2016-10-17T15:30:10.960Z 来源：《基层建设》2015年34期作者：张保华 [导读] 摘要：随着我国建筑事业的不断进步和发展，超高层建筑在我国现代建筑中越来越多，同时，超高层建筑结构设计方面发生了很大的变化。超高层建筑结构设计是现代高层建筑建设的核心，但是，我国超高层建筑结构设计方面还存在很多问题。因此，研究超高层建筑结构设计的关键性问题具有非常重大的意义。 广东省轻纺建筑设计院 510080 摘要：随着我国建筑事业的不断进步和发展，超高层建筑在我国现代建筑中越来越多，同时，超高层建筑结构设计方面发生了很大的变化。超高层建筑结构设计是现代高层建筑建设的核心，但是，我国超高层建筑结构设计方面还存在很多问题。因此，研究超高层建筑结构设计的关键性问题具有非常重大的意义。本文介绍了高层建筑结构的特点，阐述了超高层建筑结构体系的选择的原则，提出了高层建筑结构设计的问题及对策，最后介绍了超高层建筑结构的基础设计。 关键词：超高层建筑；结构设计；关键性问题 引言：目前，随着我国社会和科学技术的不断发展，超高层建筑越来越受到人们的关注，并且超高层建筑在我国城市建设中的地位也不断备受重视。由于超高层建筑是一个复杂和系统化的过工程，超高层建筑的结构设计不仅要具有一定的安全性，还应该保证超高层设计的结构设计的科学性和合理性。因此，建筑施工单位应该注重超高层建筑结构设计中的一些关键性问题，从而提高超高层建筑施工的质量。 正文 一、高层建筑结构的特点 超高层建筑结构的设计不仅要保证超高层建筑能够承受水平方向的荷载，还应该保证超高层建筑能够承受垂直方向的荷载。在实际进行超高层建筑结构设计时，外界因素产生的水平方向的荷载是超高层建筑结构设计应该主要考虑的因素。 随着我国城市超高层建筑的不断增加，因此，超高层建筑的结构会直接影响超高层建筑的舒适性。但是，超高层建筑的结构不仅能够影响住房的舒适性，还能影响超高层建筑的质量。 因此，在进行超高层建筑的结构设计时，首先首先应该将超高层建筑的承载控制在一定的范围内，所以，超高层建筑结构设计的核心就是对其抗压力的设计。 二、超高层建筑结构体系的选择 2.1超高层结构体系分类 由于超高层建筑结构体系的不同，可以将超高层建筑结构的设计主要包括混凝土的设计、钢结构与钢组合结构的设计和钢筋混凝土结构的设计等。目前，我国的超高层建筑大多都是采用的是钢筋混凝土结构，钢筋混凝土的结构主要包括框架结构、剪力墙结构和伸臂结构及悬挂结构等。 2.2 超高层建筑体系选用原则 在进行超高层建筑体系的选用时，应该按照合理、经济和安全等原则选择最为合适的超高层建筑体系。当然，超高层建筑体系的选择还需要以建筑物的要求、建筑物的高度和建筑施工的环境等为依据。同时，超高层建筑的结构还应该具有较好的承受压力的能力。 2.3 超高层的结构材料分析 目前，钢筋混凝土料是超高层建筑建设过程中使用最广的材料，当然，钢筋混凝土材料的选用应该以超高层建筑结构的设计要求为依据，从而较好地发挥钢筋混凝土材料的性能。由于钢筋混凝土材料具有耐久性和结构刚度大、耐火性较好、维护费用低等优点，因而钢筋混凝土材料被广泛使用于建筑领域。但是，应该注意钢筋混凝土的结构厚度问题，从而更加合理地选择钢筋混凝土的材质。 2.4 超高层结构体系选择 超高层建筑物结构体系的选择一般包括以下几个方面：①框架结构体系。框架结构是指横向和纵向的利用梁、柱等组成的结构，并且能承受水平和垂直方向荷载的建筑结构体系。由于单一的框架结构平面布置比较灵活，使得框架结构体系具有空间大的优点，因而被广泛使用于超高层建筑中。②剪力墙结构体系。剪力墙结构是指利用高层建筑物的横向和纵向墙壁承载水平和垂直方向荷载的结构。由于建筑物的剪力墙大多都是以钢筋混凝土的材质，因而剪力墙结构对于提高超高层建筑的抗震性能十分有利。③框架-剪力墙结构。框架-剪力墙是指选取了框架结构和剪力墙两者的优点，使得超高层建筑的结构不仅能够满足建筑结构布局灵活的优点，还能使超高层建筑结构具有较好的抗测力能力。当然，由于剪力墙太少，就会增大建筑物侧墙的压力而使得其出现变形等问题； 而剪力墙增多，就会影响高层建筑的经济性，还会影响超高层建筑的使用性能。 三、高层建筑结构设计的问题分析及对策 3.1 扭转问题 超高层建筑结构设计的核心是刚度的中心、几何形心和结构重心，然而，超高层建筑物结构的扭转问题主要就是在进行结构设计时，没有将超高层建筑物刚度的中心、几何形心和结构重心进行重合，使得超高层建筑在水平压力下出现扭转的现象。为了更好地解决超高层建筑物结构设计中出现的扭转问题，结构设计人员在进行超高层建筑物的结构设计时，应该选用合理的平面布局图，从而保证超高层建筑物的三个核心能够重合。 3.2 受力性能的问题 对于超高层建筑物的结构设计方案，建筑师在最初进行结构设计时，一般很少考虑超高层建筑的具体结构特征，而过多考虑的是超高层建筑物的空间结构，从而使得超高层建筑物结构设计的受力性能存在一定的问题。因此，在进行超高层建筑物的结构设计时，应该明确所选择结构体系中向下作用力和地基承载力之间的关系。同时，在进行超高层建筑物结构设计方案选择阶段时，还需要对超高层建筑的主要承重部位的布局和数量进行总体设计。 3.3 超高的问题 明确，超高层建筑都存在超高承重的问题，由于我国对超高层建筑的抗震能力具有相关的要求，使得我国超高层建筑物的结构高度也
浅谈高层建筑结构设计_0
浅谈高层建筑结构设计 上世纪末以来，城市化进程加速，城市人口激增，社会经济蓬勃发展，高层建筑在城市中越来越多。如今，城市中的高层建筑已经成为当地经济繁荣的重要标志。 标签结构设计；高层建筑；控制参数；载荷；抗震 1 高层建筑的特点 《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，10层及10层以上和高度超过28 m 的钢筋混凝土民用建筑属于高层建筑。相比多层建筑而言，高层是向空中发展，容积率一定的情况下，建造高层建筑可以节省规划用地面积，提高城市绿化率，还可以缓解城市用地紧张的局面。 高层建筑基础需要计算确定深度，独立的高层建筑单体而言，基础埋深比较容易确定，但现今住宅多为数十栋高层建筑群，地下车库相互连接，这时，既要充分考虑地下车库应的侧向刚度作为高层建筑的侧限。 高层建筑比多层建筑多出较多的设备用房，如电梯、管道井等，这样就会增加建筑物的造价，增加公共面积；从建筑防火的角度看，高层筑的防火要求要高于中低层建筑，也会增加高层建筑的工程造价和运行成本。 2 高层结构设计体系特点 地震作用和风荷载的影响下高度的增加，水平作用对高层建筑结构安全的控制作用更加显著。高层建筑的抗震性能、抗侧刚度、承载能力、造价高低，与所采用的结构系统密切相连。不同的层数、高度应采用不同的结构体系。 2.1 筒体结构 单个筒体可分为实腹筒、框筒和桁筒。平面剪力墙组成空间薄壁筒体，即为实腹筒；框架通过减小肢距，形成空间密柱框筒，即框筒；筒壁若用空间桁架组成，则形成桁筒。实际结构中除烟囱等构筑物外不可能存在单筒结构，而常常以框架—筒体结构、筒中筒结构、多筒体结构和成束筒结构形式出现。在层数很多或设防烈度要求很高时，可用筒体结构。 2.2 剪力墙结构体系 利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构体系。剪力墙结构体系于钢筋混凝土结构中，由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，承载力要求也容易满足。但剪力墙结构体系平面布置不灵活，结构自重往
浅谈超高层建筑核心筒布置
浅谈超高层建筑核心筒布置 摘要：超高层建筑在节约城市用地，提升城市形象，推动社会投资，扩大商旅交流等方面有着特殊的作用和意义。超高层建筑通常体型巨大，功能复杂，容纳人员众多，且主塔楼往往平面小，层数多，核心筒布置的合理与否直接关系到建筑的品质及使用率。在解决好至关重要的建筑结构和消防安全性的同时，解决好建筑内部的垂直交通及电梯配置（包括电梯台数、载客量、速度以及排列布置），有效地提高超高层建筑的运行效率和使用效率，是设计人必须首要关注的问题。本文以超高层建筑邯郸市融通·添鸿商务大厦塔楼标准层平面设计为例，具体介绍该建筑塔楼标准层核心筒、疏散楼梯间及电梯的平面布置。 关键词：超高层核心筒疏散楼梯电梯 一、项目简介 邯郸市融通·添鸿商务大厦是河北融通房地产开发有限公司承建的一座超高层公共建筑项目。项目用地位于邯郸市人民路与光明大街交叉口东北角，总用地面积1.56万m2。总建筑面积17万m2，其中地上建筑面积12.8万m2，地下建筑面积4.2万m2。该项目由地下4层小汽车库，地上7层商业裙房、地上45层写字楼组成，是一座集商业、办公为一体的综合性商业开发项目。 二、垂直功能分区 融通·添鸿商务大厦塔楼共45层，高度为172.5m，功能是集商业、办公为一体的综合性商业开发项目。其中1层主要功能为商业，配有超高层办公楼大堂；2-7层裙房主要功能为大空间商场；塔楼8-45层为办公；其中16、32层为避难层。电梯机房、水箱间、直升机停机坪设在45层核心筒上部。办公建筑面积约5.4万㎡。 三、核心筒设计 商务办公超高层塔楼标准层为传统的正方形平面，边长为38.6mX38.6m，单层建筑面积为1490㎡。核心筒位于中部，结构核心筒尺寸为19.2mx19.2m，核心筒面积369㎡，含公共走道面积为445㎡。标准层平面布局紧凑，核心筒垂直交通的组织简洁明了。整个核心筒位于平面中部，周边形成采光良好、视野开阔的办公空间，办公进深为8-9m，含公共走道面积的办公使用率达到70%，不含公共走道面积的办公使用率约为75%。经统计，该超高层建筑核心筒内各项服务配套功能的指标包括：办公标准层最多的电梯井道有12个，含办公分区客用电
毕业论文--浅谈高层建筑结构发展现状及前沿发展方向
远程与继续教育学院本科生毕业论文（设计） 题目：浅谈高层建筑结构发展现状及前沿发展方向 学习中心： 层次： 专业： 年级： 学号： 学生： 指导教师： 完成日期：
内容摘要 简要阐述了目前我国高层建筑的结构发展现状及对未来该建筑结构体系的发展方向的憧憬。通过目前高层建筑常用结构体系的介绍和分析，阐明各类型高层结构体系的优缺点，为下一步高层结构体系的有效选用提供帮助。在建筑高速发展的未来，高层建筑的应用与发展势头迅猛，钢筋混凝土结构体系也将大量应用于实际施工当中，更多优秀优化的标志性建筑会大量涌现，高层建筑结构的应用发展会成为建筑的主导方向。 关键词：高层建筑；发展现状；结构体系；发展方向
目录 内容摘要 ........................................................................................................................... I 引言 . (1) 1 绪言 (2) 2 高层建筑常用的结构体系及特点 (4) 2.1 框架结构 (4) 2.1.1 特点 (4) 2.2 剪力墙结构 (5) 2.2.1 特点 (7) 2.2.2 应用案例 (7) 2.3 框架—剪力墙结构 (8) 2.3.1 特点 (8) 2.3.2 应用案例 (8) 2.4 筒体结构 (9) 2.4.1 特点 (9) 2.4.2 应用案例 (10) 2.5 巨型结构 (10) 2.5.1 特点 (10) 2.5.2 应用案例 (11) 3 高层建筑结构的设计特点 (12) 3.1 结构分析和设计特点 (12) 3.1.1 水平力是结构设计的决定性要素 (12) 3.1.2 侧向位移成为设计的控制指标 (13) 3.1.3 轴向变形时不可忽视的要素 (13) 3.1.4 延性是结构设计的一大指标 (13) 3.1.5 其它因素 (14) 3.2高层建筑结构体系结构 (14) 3.3 结构分析与设计方法 (15)
浅谈高层建筑结构设计的重点和难点
林业科技情报2014Vol.46No.1 浅谈高层建筑结构设计的重点和难点 梅雅莉 （黑龙江省林业设计研究院） ［摘要］由于我国人口数量的增多，为解决住房等问题需要发展建筑行业，尤其是要发展高层建筑行业。随着建筑高度的不断增加，建筑的形式和结构功能也变得复杂多样，因此，高层建筑的结构设计工作便成为建筑工程师在设计过程中的重点和难点。本文着重对高层建筑结构设计过程中应注意的问题进行分析。 ［关键词］高层建筑；结构设计；重点问题 Discussion On The Emphasis And Difficulty Of The Structure Design For High－Ｒise Building Mei Yali （Forest Designing AndＲesearch Institute Of Heilongjiang Province） Abstract：With the increasing for the population in our country，it is necessary to develop architecture industry，es-pecially the high－rise buildings，to solve the housing problem．Associated with the increasing number for the high －rise building，the type of the architecture and the structure function has got much more complex．As a result，the design for high－rise building becomes the emphasis and difficulty for the architecture engineering worker．The par-ticle mainly analyzes the problem emerging from the high－rise building design process． Key words：high－rise building；structure design；emphasis problem 1高层建筑结构设计的概况及意义 随着我国城市化进程不断加快，城市人口显著增多，高层建筑在城市建设中发挥着越来越重要的作用。即使在建筑设计理念和方法日益先进的今天，仍会因为高层建筑复杂的结构，较广的学术知识涉及和较大的工程量而出现设计失误的现象。高层建筑结构设计的意义有：首先，如果建筑所使用的面积一定，设计和建造高层建筑可以获得相对多一些的使用面积，可以解决城市用地紧张、房价高涨等问题。另一方面，精美的高层建筑设计还可以改善城市的外观，或者说成为城市的一道风景。比如马来西亚的石油大厦和上海的金茂大厦等等。而如果设计的建筑高层密度、结构不合理，就会给城市带来热岛效应，影响城市居民的生活环境，甚至由于高层的玻璃因反光而发生光污染的现象。其次，如果是在建筑面积与建设场地面积的比值一定，那么建造高层建筑就会有效地节约城市土地面积，得到更多的空闲地面，用这些空闲出来的地面来进行城市绿化或者供人们休息娱乐。与此同时，建筑高层的土地结构设计会为城市带来更充足的日照、更良好的采光和通风效果。在新加坡新建的居住区中，由于建造了很多的高层建筑群，得到了许多空闲的地面，使人们的休闲活动空间也得到了拓展。最后，一般情况下，高层建筑也可以使人们的内心得到舒展，所以说高层建筑对于城市人们的生活非常重要。因此，高层建筑的结构设计也非常重要，良好的建筑结构可以使人们生活得更加安全，更加舒心。也会使城市更加美观，拥有良好的生态环境。高层建筑结构设计师们要发挥自己的所学所能，设计出美观、经济、实用的高层建筑。 2高层建筑结构设计中应注意的问题 在高层建筑结构的设计中，我们需要注意一些问题，主要有以下几方面。 2.1剪力墙的设计 在高层建筑中，剪力墙对建筑有着重要的影响，所以，在剪力墙的设计过程中，要充分考虑剪力墙的结构体系。也就是以建筑物墙体作为承受水平、竖向荷载的结构，要求混凝土剪力墙具有较好的结构，较强的刚度，以满足其承载力的要求。在对剪力墙进行计算配筋时，切记要为墙肢一端配筋。在短肢剪力墙相对较多的结构中，将较短的墙段划为约束边缘的构件是不妥的，这会使墙肢中和轴附近的钢筋无法发挥作用。另外，剪力墙间距也不能过大，因为这会使得平面的布置显得死板，无法满足公共建筑功能需求。此外，一旦剪力墙自身的结构过大，高度超过标准就会引起悬臂墙变形， · 03 ·
超过100米高层核心筒设计
“超过100米高”建筑的心脏——核心筒设计实例分析 (2015-05-21 16:04:48) 转载▼ 标签： 分类：建筑 超高层建筑 核心筒设计 实例分析 一、综述 现行建筑规范规定建筑高度超过100m的建筑属于超高层建筑。超高层建筑在节约城市用地，提升城市形象，推动社会投资，扩大商旅交流等方面有着特殊的作用和意义。被冠为集现代科技之大成，综合国力之象征，城市之标志。随着社会经济的高速发展和科学技术的不断创新，加上城市人口密度不断加大的特有国情，我国各大城市的超高层建筑有如雨后春笋，纷纷拔地而起，其高度和数量不断被刷新。 超高层建筑通常体型巨大，功能复杂，容纳人员众多，且主塔楼往往平面小，层数多，核心筒布置的合理与否直接关系到建筑的品质及使用率。在解决好至关重要的建筑结构和消防安全性的同时，解决好建筑内部的垂直交通及电梯配置（包括电梯台数、载客量、速度以及排列布置），有效地提高超高层建筑的运行效率和使用效率，是设计者们必须解决的重要课题。课题组把近年来公司参与设计的部分超高层建筑—深圳京基金融中心大厦（98层，439m高）、广州侨鑫珠江新城F1-1地块项目（45层，227.7m高）(以下简称侨鑫大厦)、广州嘉裕珠江新城F2-2之一地块项目（46层，189.5m高）(以下简称嘉裕大厦)并将上海金茂大厦（88层，420.5m高）和上海环球金融中心（101层，492.5m高）等实例的核心筒及电梯设计进行综合分析成文，供本公司设计人员参考，以起抛砖引玉之效。 二、超高层建筑的心脏—核心筒设计 超高层建筑的核心筒由钢筋混凝土浇筑而成，集合了电梯井道、消防楼梯间和前室、机电设备机房、管道井及卫生间等服务性空间，核心筒的大小、位置和布局与建筑功能、建筑体型及平面形状等因素密切相关。
超过100米高层建筑核心筒设计实例分析
超过100米高层建筑核心筒设计实例分析 一、综述 现行建筑规范规定建筑高度超过100m的建筑属于超高层建筑。超高层建筑在节约城市用地，提升城市形象，推动社会投资，扩大商旅交流等方面有着特殊的作用和意义。被冠为集现代科技之大成，综合国力之象征，城市之标志。随着社会经济的高速发展和科学技术的不断创新，加上城市人口密度不断加大的特有国情，我国各大城市的超高层建筑有如雨后春笋，纷纷拔地而起，其高度和数量不断被刷新。 超高层建筑通常体型巨大，功能复杂，容纳人员众多，且主塔楼往往平面小，层数多，核心筒布置的合理与否直接关系到建筑的品质及使用率。在解决好至关重要的建筑结构和消防安全性的同时，解决好建筑内部的垂直交通及电梯配置（包括电梯台数、载客量、速度以及排列布置），有效地提高超高层建筑的运行效率和使用效率，是设计者们必须解决的重要课题。课题组把近年来公司参与设计的部分超高层建筑—深圳京基金融中心大厦（98层，439m高）、广州侨鑫珠江新城F1-1地块项目（45层，227.7m高）(以下简称侨鑫大厦)、广州嘉裕珠江新城F2-2 之一地块项目（46层，189.5m高）(以下简称嘉裕大厦)并将上海金茂大厦（88层，420.5m高）和上海环球金融中心（101层，492.5m高）等实例的核心筒及电梯设计进行综合分析成文，供本公司设计人员参考，以起抛砖引玉之效。 二、超高层建筑的心脏—核心筒设计 超高层建筑的核心筒由钢筋混凝土浇筑而成，集合了电梯井道、消防楼梯间和前室、机电设备机房、管道井及卫生间等服务性空间，核心筒的大小、位置和布局与建筑功能、建筑体型及平面形状等因素密切相关。 2.1深圳京基金融中心 位于深圳市蔡屋围深圳金融中心区的京基金融中心大厦共98层，高度为439m，功能甲级办公楼和白金五星级豪华酒店。1-72层为办公，筑面积约为17.6万㎡，；75-98层为酒店，建筑积约为4.6万㎡，在75层以的酒店部分设计有内部中庭，拥有客房289间客房围绕中庭环形布局，酒店接待大厅设于94层，其上为独具特色的鹅蛋形餐饮空间。大厦在18层及19层两层、37 层及38层两层、55层及56层两层、73层及74层、91层及92层设置了避难区及设备层，用敞开楼梯将18层及19层、37层及38层、55层及56层连接成两层敞开避难空间。
浅谈超高层建筑结构的特点及其设计要点
浅谈超高层建筑结构的特点及其设计要点 发表时间：2016-07-29T14:27:43.150Z 来源：《基层建设》2016年9期作者：杜嘉斌[导读] 随着我国经济的迅速发展和科学技术的进步，超高层建筑在全国各地特别是沿海地区如雨后春笋般涌现。 广州市住宅建筑设计院有限公司广东广州 510623 摘要：随着我国经济的迅速发展和科学技术的进步，超高层建筑在全国各地特别是沿海地区如雨后春笋般涌现。超高层建筑更因其土地利用率高、可提升城市形象等优势越来越受到市场的欢迎。与此同时，超高层建筑的大量出现也给结构设计提出了新的挑战。本文结合结构设计的基本知识，粗浅地分析了高层、超高层建筑结构的特点及设计要点。 关键词：高层建筑结构；超高层建筑结构；结构体系；设计要点 0引言 高层建筑是近代经济发展和科技进步的产物。快速城市化，用地紧张及商业竞争的激烈化，促使了高层建筑、超高层建筑的出现和发展。但是，高层建筑显现了其较普通建筑更为强大的使用功能外，也对其结构提出了更高的要求。所以，在下文中笔者将从超高层建筑的结构特点的角度，谈谈设计中要坚持的一些原则，以及在结构设计中常遇到的问题及设计要点。 一、超高层建筑结构设计的主要控制因素 1.风荷载：是空气流动对工程结构所产生的压力。地面以上的建筑无一例外将受到风荷载的作用。随着建筑高度的增加，建筑受到风荷载作用的影响愈加明显。在低地震烈度的地区，风荷载作用往往成为水平力的主要控制因素。目前大多采用风洞试验来研究风荷载对建筑的影响。 2.地震作用：在地震区，地震作用必须考虑。对于超高层建筑来说，抗震更是重中之重。在科学技术发展迅猛的今天，地震仍然难以预测。在工程实践中，大多采用振动台试验模拟地震作用，以便研究建筑物在地震作用下的状态。此外，隔振和消能减震等技术的应用，也给抗震提供了新的方向。 3.地基基础：随着建筑高度的不断增加，竖向荷载和水平荷载产生的作用于基础上的荷载极大。例如，金茂大厦，总荷载超过了30万吨，混凝土巨型柱荷载为1万多吨。这样的荷载显然对于地基基础的要求很高。可见，超高层建筑的基础设计也是结构设计中的一个重要的内容。 4.业主的要求：业主往往对建筑在艺术、功能、经济上有很高的要求。如何既能实现建筑的美学要求、满足建筑的功能、符合业主的经济目标，是结构设计师在设计过程中必须考虑的问题。 二、超高层建筑结构体系的特点分析 为满足上述的控制因素，首当其冲的就是结构体系的选择。好的体系既能满足受力要求，也能达到经济合理的要求。下面结合一些实际例子，对超高层建筑结构体系的特点进行分析。 超高层建筑结构体系的体系主要有框架结构、剪力墙、框架-剪力墙体系。随着建筑高度的增加，这些传统的结构体系已经难以满足需求。目前超高层建筑结构体系最常采用的是支撑-筒体结构（核心筒+外围支撑结构）。随着对超高层结构的研究的不断深入，支撑-筒体结构已变化出很多不同的组合。 1.从支撑结构区分 基本上每个超高层建筑都有一个核心筒，建筑功能或是设备使用都需要它，结构也需要利用核心筒，可见从各个工种来说核心筒是非常有用的，因此多数的超高层建筑都有核心筒在中间。在周边就配上支撑结构，支撑结构以框架、巨型框架和外框筒居多。框架-核心筒结构最为简单，也最常采用。近年来，巨型框架结构得到了结构师的青睐，上海中心（632m），深圳平安中心（648m），天津高银117 大厦（597m）都采用了巨型框架的结构。采用外筒的结构形式也正在逐渐增多。例如广州西塔，外筒采用的是斜交网格。外筒抗力是非常强的，无论是抗扭、抗震，以至于抗震能力比它的内筒还强，而且它抗扭的能力非常好。 2.从是否设置水平支撑体系区分 上文提到的框架-核心筒，巨型框架-核心筒，外筒-核心筒的结构形式，结构的刚度是逐渐递增的，然而随着结构高度不断的增加，高宽比越来越大，这样的基本结构还不能满足规范对于刚度的要求，这时，往往需要在这个基础上增加一个补强的措施，就是增加水平的伸臂桁架和腰桁架（称为加强层）。伸臂桁架和腰桁架可以分别设置，也可以同时设置，可以设置单个的，也可以是多个的，根据结构刚度适度选择。需要注意的是，伸臂桁架和腰桁架将会造成结构的刚度突变，应遵循能不能就不设，能少设就少设的原则。 3.从材料利用上区分 高层建筑结构发展到了今天，传统的钢筋混凝土结构已不能满足发展的需求了，钢材的利用，使得结构的自重减轻，强度增加，被大量运用于（超）高层建筑结构中。传统的钢筋混凝土核心筒承担了85%的水平地震力，很快因为开裂、压碎而导致刚度及延性退化，不利于能量的消耗。由此发展起了一种新型的抗侧力体系—钢板剪力墙。钢板剪力墙具有重量轻，延性好，制作安装时间短等优点。核心筒除了承担水平力外，还承担了相当大的重力荷载，轴压比的限值使得核心筒往往过于笨重，由此发展出钢管混凝土剪力墙，钢管的加入，能使剪力墙的轴压比大大降低，而且由于钢管的约束作用，剪力墙的抗压弯能力，延性等得到了较大的提高，有着广阔的应用前景。除了核心筒应用了新的材料外，外框采用钢框架则是更加普遍的做法。近年，外框的形式已经不局限于传统的框架了，如斜交网络，编制网络，巨型框架等等支撑体系的出现，极大的延伸了超高层建筑的发展空间。 三、超高建筑结构设计中的几个要点 1.型钢混凝土和圆钢管混凝土柱钢骨含钢率的控制 一般设计中，混合结构构件的钢骨含钢率中都是由构造控制，目前国内相关的设计规范和技术规程的规定各不相同，但有一个共同点是框柱中钢骨的含钢率不宜小于4%，这是型钢混凝土柱与钢筋混凝土柱区别的一个指标。在混合结构设计过程当中，设计者可根据计算结果来设计柱纵筋和箍筋，并设置大于4%的含钢率的型钢截面。