一种实现建筑错位的框筒结构体系的制作方法

本实用新型涉及高层和超高层建筑领域，尤其是涉及一种实现建筑错位的框筒结构体系。

背景技术：

在高层、超高层建筑中有时为了实现立面外观的多样性，会将地上某一层或连续几层设计为错位，形成整体推出的效果，局部收进处造成外立面竖向不连续。为了满足收进效果，传统的设计方式是将边框柱整体内移实现竖向构件的上下贯通。该方法需要在非错位楼层悬挑梁板满足建筑边线要求，而且内移柱子会对建筑空间造成破坏，不利于使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实现建筑错位的框筒结构体系。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种实现建筑错位的框筒结构体系，用于高层和超高层建筑的错位设计，所述框筒结构体系包括外框架和核心筒，所述外框架包括向内和向外倾斜的过渡层斜柱，该过渡层斜柱设置于建筑错位设计的一面，所述过渡层斜柱通过框架梁与核心筒连接，过渡层斜柱的折点对应的层为折柱层。

进一步地，所述折柱层的楼板厚度大于其他层楼板厚度，且折柱层的楼板上设有加强钢筋。

进一步地，还包括环箍梁，所述折柱层通过框架梁与所述环箍梁连接，所述环箍梁与核心筒连接。

进一步地，所述环箍梁为宽扁梁，围在核心筒的外墙四周。

进一步地，所述核心筒包括内墙，在所述折柱层处，框架梁延伸至内墙。

进一步地，所述过渡层斜柱折点与核心筒连接的框架梁为v形梁。

进一步地，还包括外挑空腹钢桁架。

进一步地，所述外挑空腹钢桁架包括空腹桁架上弦、空腹桁架下弦和竖腹杆，所述空腹桁架上弦连接一折柱层，所述空腹桁架下弦连接另一折柱层，所述竖腹杆连接空腹桁架上弦和空腹桁架下弦。

进一步地，所述过渡层斜柱上设有多个悬挑梁。

进一步地，所述外框架上设置过渡层斜柱的端面至少为一个。

与现有技术相比，本实用新型具有以如下有益效果：

(1)本实用新型的外框柱通过两次倾斜过渡实现错位效果，并形成对称结构，竖向立面连续美观；同时减少了框柱对室内空间的影响和悬挑构件数量。

(2)本实用新型采用v形梁连接过渡层斜柱和核心筒，增加了在核心筒上的连接支点，使水平力的传递更分散均匀，同时也减少了梁所需的尺寸。

(3)本实用新型为确保折柱层的稳固，提供了在折柱层框架梁搁置处设置内墙、在折柱层设置环箍梁、增加折柱层板厚和加强配筋这多种方法。

(4)本实用新型在错位悬挑端采用空腹钢桁架的形式承担竖向荷载，有效避免斜腹杆对建筑立面和内部视野的影响。

附图说明

图1为现有在高层和超高层建筑中的错位设计立面图；

图2为本实用新型实施例的立体图；

图3为本实用新型实施例的轴测图；

图4为本实用新型实施例中采用内墙形式，过渡层斜柱向内倾斜到向外倾斜的变化处对应的所述折柱层的截面图；

图5为本实用新型实施例下方过渡层斜柱下折点对应的折柱层的立体图；

图6为本实用新型实施例下方过渡层斜柱下折点对应的折柱层的俯视图；

图7为本实用新型实施例中采用环箍梁形式，过渡层斜柱向内倾斜到向外倾斜的变化处对应的所述折柱层的立体图；

图中，1、过渡层斜柱，2、v形梁，3、环箍梁，4、核心筒，5、外框柱，6、悬挑梁，7、空腹桁架上弦，8、空腹桁架下弦，9、空腹桁架竖腹杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1所示，在高层、超高层建筑中有时为了实现立面外观的多样性，会将地上某一层或连续几层设计为错位，形成类似搭积木的效果，局部收进和突出造成外立面竖向不连续。

本实施例设计出一种实现建筑错位的框筒结构体系，图2为本实施例立体图，图3为本实施例轴测图。所述框筒结构体系由过渡层斜柱1、v形梁2、环箍梁3、空腹钢桁架、外框柱5、核心筒4和悬挑梁6等组成。为满足建筑错位的需要，并保证竖向构件的连续性，通过过渡层斜柱1将置于建筑周边的柱子转换到收进位置，所述过渡层斜柱1进行向内、向外两次倾斜变化后回到原来位置，两次倾斜变化间通过竖直框架柱过渡连接。该过渡层斜柱1设置于建筑错位设计的一面，错位设计可根据需要设置多面。过渡层斜柱1通过框架梁与核心筒4连接，过渡层斜柱1的折点对应的层为折柱层。

1、过渡层斜柱的斜率

过渡层斜柱1斜率变化处，在折柱层会产生水平向推、拉力，该水平力通过楼层梁传递给核心筒4。而且斜柱上部楼层柱轴力还会对下部楼层柱产生附加弯矩。斜率决定了水平力和附加弯矩的大小，需通过对比验证后确定斜率的选择范围。

2、v形梁

若过渡层斜柱1上部楼层较多时，折柱层梁所承受的轴力会非常大。本实施例中，将过渡层斜柱折点与核心筒连接的框架梁设置为v形梁2，将一根过渡层斜柱1产生的水平力分摊到两根梁上，减少梁的内力从而减小梁尺寸。而且采用v形梁2增加了梁在核心筒4上的支点，使水平力的传递更分散均匀。在某些实施例中，也可将连接过渡层斜柱1和核心筒4的框架梁都设置为v形梁2。

v形梁2在下方过渡层斜柱1的下端面对应折柱层的设计立体图和俯视图分别如图5和图6所示；v形梁2在过渡层斜柱1向内倾斜到向外倾斜的变化处对应的所述折柱层的设计如图7所示。

3、环箍梁3

本实施例的框筒结构体系还包括环箍梁，所述折柱层通过框架梁与所述环箍梁连接，所述环箍梁与核心筒连接采用环箍梁3的形式，将核心筒4拉结成整体抵抗水平力。环箍梁3为宽扁梁，在核心筒4外墙顶围合成一圈。环箍梁3需要有足够的刚度和强度，分散框架梁传来的水平力，使核心筒4受力更均匀。

4、折柱层楼板

折柱层由于存在附加水平力，使得楼板受力复杂，折柱层楼板厚度应适当增加，折柱层楼板钢筋加强，避免本出现薄弱部位。本实施例板厚设为200mm并采用加强钢筋。

5、空腹钢桁架

错位悬挑端可以采用外挑空腹钢桁架形式，利用空腹桁架上弦7、空腹桁架下弦8和空腹桁架竖腹杆9组成的整体空间体系承担竖向荷载，避免斜腹杆对建筑立面和内部视野的影响。

实施例2

如图4所示，本实施例提供的实现建筑错位的框筒结构体系中，核心筒4包括内墙，与折柱层连接的框架梁延伸至内墙，加强核心筒受力。其余同实施例1。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：

1.一种实现建筑错位的框筒结构体系，用于高层和超高层建筑的错位设计，所述框筒结构体系包括外框架和核心筒(4)，其特征在于，所述外框架包括向内和向外倾斜的过渡层斜柱(1)，该过渡层斜柱(1)设置于建筑错位设计的一面，所述过渡层斜柱(1)通过框架梁与核心筒(4)连接，过渡层斜柱(1)的折点对应的层为折柱层。

2.根据权利要求1所述的一种实现建筑错位的框筒结构体系，其特征在于，所述折柱层的楼板厚度大于其他层楼板厚度，且折柱层的楼板上设有加强钢筋。

3.根据权利要求1所述的一种实现建筑错位的框筒结构体系，其特征在于，还包括环箍梁(3)，所述折柱层通过框架梁与所述环箍梁(3)连接，所述环箍梁(3)与核心筒(4)连接。

4.根据权利要求3所述的一种实现建筑错位的框筒结构体系，其特征在于，所述环箍梁(3)为宽扁梁，围在核心筒(4)的外墙四周。

5.根据权利要求1所述的一种实现建筑错位的框筒结构体系，其特征在于，所述核心筒(4)包括内墙，在所述折柱层处，框架梁延伸至内墙。

6.根据权利要求1所述的一种实现建筑错位的框筒结构体系，其特征在于，所述过渡层斜柱(1)折点与核心筒(4)连接的框架梁为v形梁(2)。

7.根据权利要求1所述的一种实现建筑错位的框筒结构体系，其特征在于，还包括外挑空腹钢桁架。

8.根据权利要求7所述的一种实现建筑错位的框筒结构体系，其特征在于，所述外挑空腹钢桁架包括空腹桁架上弦(7)、空腹桁架下弦(8)和竖腹杆(9)，所述空腹桁架上弦(7)连接一折柱层，所述空腹桁架下弦(8)连接另一折柱层，所述竖腹杆(9)连接空腹桁架上弦(7)和空腹桁架下弦(8)。

9.根据权利要求1所述的一种实现建筑错位的框筒结构体系，其特征在于，所述过渡层斜柱(1)上设有多个悬挑梁(6)。

10.根据权利要求1所述的一种实现建筑错位的框筒结构体系，其特征在于，所述外框架上设置过渡层斜柱(1)的端面至少为一个。

技术总结
本实用新型涉及一种实现建筑错位的框筒结构体系，用于高层和超高层建筑的错位设计，所述框筒结构体系包括外框架和核心筒(4)，其特征在于，所述外框架包括向内和向外倾斜的过渡层斜柱(1)，该过渡层斜柱(1)设置于建筑错位设计的一面，所述过渡层斜柱(1)通过框架梁与核心筒(4)连接，过渡层斜柱(1)的折点对应的层为折柱层。与现有技术相比，本实用新型具有错位竖向连续性、美观和稳固等优点。

技术研发人员：阮永辉;骆文超;李晓玮
受保护的技术使用者：同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司
技术研发日：2019.06.10
技术公布日：2020.04.24