超高层混凝土正交正放空间网格盒式成束筒结构及制作方法与流程

本发明涉及混凝土建筑技术领域，尤其涉及一种超高层建设技术，具体是指超高层混凝土正交正放空间网格盒式成束筒结构及制作方法。

背景技术：

2015年申报的发明专利“超高层混凝土正交正放空间网格盒式筒中筒结构及制作方法”，其组成与构造特点是由中央混凝土剪力墙核芯筒与周边混凝土网格式框架组成网格外筒，两者通过混凝土正交正放空腹夹层板楼盖两两相连，共同组成筒中筒结构，它既不同于传统的框架核心筒结构，也有别于传统的筒中筒结构，它的特点是：①连接内外筒的楼盖是空腹网格板，其厚度比框架梁小一倍，且楼盖空腹可使管、线各层设置，楼盖上部的分隔墙可自由划分，不受“有墙必设梁”的制约，真正做到“大开间灵活划分房间，综合应用”的建筑功效；②周边的混凝土网格式框架不同于常规筒中筒结构，周边的密柱框架，改变为网格式框架，使内力分布均匀，并且内力值减小，同时提高高耸结构抗侧刚度。此类新型混凝土高耸结构在满足现行《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ-2010）的高宽比小于或等于6时(H/B≤6)，比传统的超高层混凝土结构可增加7层。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对现有技术所存在的不足之处，提供一种超高层混凝土正交正放空间网格盒式成束筒结构及制作方法。

该发明采用的“混凝土正交正放空间网格盒式成束筒结构”，它除了中央的混凝土剪力墙核心筒外，周边网格式框架组成8个网格盒式筒，从而形成“空间网格盒式成束筒” 新型结构体系，优良高性能的结构体系可突破H/B≤6的规定，达到H/B≤8，即塔楼高宽比增大33.3%，即原传统混凝土结构60层，采用盒式筒中筒结构为67层，采用盒式成束筒结构可90层，比传统结构多增加30层，比盒式筒中筒结构多增加23层，达到节能减排的功效，降低建筑成本。

一种超高层混凝土正交正放空间网格盒式成束筒结构及制作方法，将“超高层混凝土正交正放空间网格盒式筒中筒结构”的中央混凝土核心筒四角部增设8榀混凝土网格式框架结构， 8榀混凝土网格式框架沿着中央混凝土核心筒四个边分别向两侧延伸，形成8个筒体。

所述的8榀混凝土网格式框架上设有空腹夹层板楼盖。

所述空腹夹层板楼盖包括承载部和加强部，承载部为顶部平面，加强部为底部凸起，空腹夹层板楼盖顶部到底部的高度为400mm，承载部厚度为80mm，加强部设有管线敷设层，管线敷设层厚度为100mm，相邻两个加强部之间净距为2550mm，加强部宽度为250mm。

所述楼体高度为H，楼体宽度为B，楼体高宽比H/B=8。

所述楼层净高h₀=2.8m，层高h=3.2m时，塔楼地上高度H=8×36.4m=291.2m，塔楼最大层数n=291.2m/3.2m=91层。

所述空腹夹层板楼盖成正交正方方式铺设安装。

采用本技术方案的有益效果：采用已申报发明专利的“超高层混凝土正交正放空间网格盒式筒中筒结构”，它和传统的混凝土框架、核心筒结构和混凝土筒中筒结构比较，在建筑功能上它能作到大开间灵活划分房间多功能综合应用，不受“有墙必设梁”的制约，它的结构体系的力学性能优良，比常规混凝土结构体系抗侧刚度大幅度提高，在高耸结构高宽比H/B≤6的条件下，节约建筑层高，增加塔楼建筑层数，与此同时建筑工程造价下浮20%左右。在此基础上，本发明提出“超高层混凝土正交正放空间网格盒式成束筒结构”，它可突破国家行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）高宽比H/B≤6的规定，在相同的标准层面积条件下，结构的高宽比H/B≤8，即塔楼层数在原基础上可增加30%以上，达到节能减排的功效。

附图说明

附图1：超高层混凝土正交正放空间网格盒式筒中筒结构标准层结构布置图。

附图2：超高层混凝土正交正放空间网格盒式成束筒结构标准层结构布置图。

附图3：混凝土正交正放空间网格盒式成束筒周边网格式框架结构布置图(网格式框架柱距与楼盖网格相同)。

附图4：混凝土正交正放空间网格盒式成束筒内部网格式框架结构布置图（立柱间距与楼盖空腹网格相同）。

附图5：混凝土正交正放空间网格盒式成束筒结构，其混凝土正交正放空腹夹层板楼盖构造图。

附图6：混凝土正交正放空间网格盒式筒中筒结构高宽比H/B=6时，塔楼地面高度与层数（塔楼标准层面积36.4m×36.4m=1325m²）。

附图7：混凝土正交正放空间网格盒式成束筒结构高宽比H/B=8时，塔楼地面高度与层数（塔楼标准层面积36.4m×36.4m=1325m²）。

具体实施方式

为便于说明，下面结合附图，对发明的超高层混凝土正交正放空间网格盒式成束筒结构及制作方法做详细说明。

本发明的技术解决方案是，提供如下一种超高层混凝土正交正放空间网格盒式成束筒结构及制作方法，将“超高层混凝土正交正放空间网格盒式筒中筒结构”的中央混凝土核心筒四角部增设8榀混凝土网格式框架结构， 8榀混凝土网格式框架沿着中央混凝土核心筒四个边分别向两侧延伸，形成8个筒体。

所述的8榀混凝土网格式框架上设有空腹夹层板楼盖。

所述空腹夹层板楼盖包括承载部和加强部，承载部为顶部平面，加强部为底部凸起，空腹夹层板楼盖顶部到底部的高度为400mm，承载部厚度为80mm，加强部设有管线敷设层，管线敷设层厚度为100mm，相邻两个加强部之间净距为2550mm，加强部宽度为250mm。

所述空腹夹层板楼盖成正交正放方式铺设安装。

图1为超高层混凝土正交正放空间网格盒式筒中筒结构的标准层结构布置图，混凝土正交正放空腹夹层板楼盖的空腹网格为a×a=2.8m×2.8m=7.84m²，塔楼标准层核心筒面积14m×14m=196m²，办公用房面积36.4m×36.4m-196m²=1129m²。办公区域无柱无梁，房间大小可自由划分，其中央核心筒与周边网格式框架筒通过楼盖连接形成空间网格盒式筒中筒结构 。

图2是图1结构在混凝土核心筒四角部位置增设8榀混凝土网格式框架，将1129m²楼盖划分为四块面积分别为11.2m×11.2m=125.44m²和四块11.2m×14m=156.8m²的大房间（含过道），合计面积仍为1129m²。

由图1改变为图2后，高耸结构体系即由“筒中筒结构”改变为“成束筒结构”，即由中央的核心筒与周边的8个网格盒式筒组成抗侧刚度更大的空间网格盒式成束筒结构。

图3为该成束筒周边混凝土网格框架布置图，每一层周边网格由常规成束筒13个网格改变为2×13=26个网格，每一层四周网格由52个网格改变为104个网格，因网格增多后内力分布均匀和减小，其抗侧刚度亦相应提高。图2核心筒四角部增加了8榀混凝土网格式框架，其每一层每一片网格式框架网格数量为8个网格， 8榀为8×8=64个网格。

图4为核心筒四角部网格式框架布置图，结构由盒式筒中筒结构改变为盒式成束筒结构，每一层网格式框架网格数量由104个网格增加为每一层168个网格，即每一层网格数量增大为1.6倍以上，结构抗侧刚度（抗弯与抗剪刚度之和）大幅度提高，现行行业标准高(H)宽(B)比H/B=6，结构体系改变后，可放宽为H/B=8，在空间网格盒式成束筒结构体系条件下，由于抗侧刚度大幅度提高，其高宽比提高是符合力学基本原理的。

图5为成束筒结构每一层的混凝土空腹夹层板楼盖，其厚度400mm（L/28），若为框架梁应为300mm×800mm(L/14)，楼盖厚度增加一倍的同时，还无空腹(2250mm×100mm)管线敷设层，采用空间网格盒式成束筒结构，由抗侧刚度大幅度提高，其高宽比(H/B)相应提高为H/B=8，如图7所示，净高h₀=2.8m层高,h=3.2m时，塔楼地上高度H=8×36.4m=291.2m，塔楼最大层数n=291.2m/3.2m=91层，比传统结构多31层，多建面积41000m²，比盒式筒中筒结构多23层，多建面积30474m²，由于结构体系合理改变，达到了国家建筑方针“适用、经济、绿色、美观”的要求。

如图6至图7，所述楼体高度为H，楼体宽度为B，楼体高宽比H/B=8。

在写字楼净高h₀=2.8m时，传统混凝土结构层高h=2.8m+0.8m=3.6m，在H/B=6时，H=6×B=6×36.4m=218.4m时，传统结构此时最大层数n=218.4m/3.6m=60层，采用盒式筒中筒结构，净高h₀=2.8m，层高h=3.2m，最大层数n=218.4m/3.2m=68层，地上总高度H=68×3.2m=217.6m＜218.4m。

采用本发明所述的技术方案，所述楼层净高h₀=2.8m，层高h=3.2m时，塔楼地上高度H=8×36.4m=291.2m，塔楼最大层数n=291.2m/3.2m=91层。

新结构比传统结构多31层，多建面积41000m²，比盒式筒中筒结构多23层，多建面积30474m²，由于结构体系合理改变，达到了国家建筑方针“适用、经济、绿色、美观”的要求。

在上述实施例中，对本发明的最佳实施方式做了描述，很显然，在本发明的发明构思下，仍可做出很多变化。在此，应该说明，在本发明的发明构思下所做出的任何改变都将纳入本发明的保护范围内。