一种高层建筑的框架中空核心筒结构体系的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种建筑构造，具体是指一种高层建筑的框架中空核心筒结构体 系。
【背景技术】
[0002] 剪力墙筒体因其抗侧力性能好被广泛应用于高层建筑，现有的高层建筑剪力墙筒 体建筑体系如图1所示，包括剪力墙1、连梁4、外围柱2、框架梁3、筒内剪力墙5和楼板，剪 力墙1竖向设置，位于高层建筑的中心位置处，剪力墙1为竖向设置的多片，相邻的剪力墙 1之间架设有连梁4,剪力墙1和连梁4环围构成一个中空核心筒，外围柱2位于中空核心 筒的外围，外围柱2为多根竖向设置的钢管混凝土柱，框架梁3也为多根，框架梁3的两端 分别架设在外围柱2与剪力墙1之间，筒内剪力墙5内置在中空核心筒筒内，筒内剪力墙5 为多个，筒内剪力墙5与剪力墙1之间刚性连接，筒内剪力墙5与剪力墙1刚性连接形成一 个整体刚性体。
[0003] 上述高层建筑剪力墙筒体建筑体系采用了框架-核心筒结构，框架-核心筒结构 是指由外围梁柱组成的框架体系与中心筒体共同组成的结构体系，外框架包含框架梁3以 及设置在框架梁3之间的建筑结构，外框柱是指外围柱2和框架梁3构成的组合结构，结构 的主要抗侧力体系为中空核心筒，通过与外框架的协同作用，以提供结构的足够抗侧及抗 扭刚度。其特点是结构形式有利于提高结构整体的受力性能，从而提高高层建筑物抗震性 能。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。
[0004] 但上述高层建筑剪力墙筒体建筑体系也存在如下缺陷：
[0005] 其一、由于中空核心筒筒内设置筒内剪力墙5,筒内剪力墙5重量过大，增大了基 础负荷和结构的地震力，同时造价高。
[0006] 其二、外框架通过框架梁3与中空核心筒连接，框架梁3与中空核心筒之间的连接 属于半刚性连接，这里半刚性连接是指外围的中空核心筒与中空核心筒内的筒内剪力墙5 之间有一定的相对位移或相对变形，只能承受部分弯矩，存在一定的转角，而中空核心筒内 通过筒内剪力墙5相连接，刚度很大，属于刚性连接，这里刚性连接是指外围的中空核心筒 与中空核心筒内的筒内剪力墙之间的相对位移或相对变形很小，几乎为零，也就是说中空 核心筒与筒内的筒内剪力墙连接为了一个整体，几乎不存在相对变形，导致中空核心筒的 内力过大，不利于外围柱和框架梁构成的外框柱二道防线的发挥。
[0007] 由于旧规范对高层结构的防火要求，框架-核心筒结构平面面积不能超过2000m2， 而新规范的防火分区规定楼面平面面积可超出2000mm 2,实际工程应用中楼面面积达 3000m2以上，楼面面积大，核心筒的面积也会增大，从而造成核心筒内的剪力墙过多，重量 过重，经济性不好。 【实用新型内容】
[0008] 本实用新型的目的是提供一种高层建筑的框架中空核心筒结构体系，该结构体系 能够降低中空核心筒的重量，减小基础负荷和结构的地震力，降低造价，还能够充分发挥外 框柱二道防线的作用。
[0009] 本实用新型的上述目的通过如下技术方案来实现的：一种高层建筑的框架中空核 心筒结构体系，该结构体系包括剪力墙、连梁、外围柱、框架梁和楼板，所述的剪力墙位于高 层建筑的中心位置处，剪力墙为竖向设置的多片，相邻的剪力墙之间架设有所述的连梁，剪 力墙和连梁环围构成一个中空核心筒，所述的外围柱位于中空核心筒的外围，外围柱为多 根竖向设置的钢管混凝土柱，框架梁也为多根，部分框架梁架设在外围柱与剪力墙之间，其 余的框架梁架设在相邻的两根外围柱之间，其特征在于：所述中空核心筒的内部还交错设 置有多根筒内梁，筒内梁的两端分别搭接在剪力墙上，以降低中空核心筒的重量，减小基础 负荷和结构的地震力，并且能够降低造价。
[0010] 本实用新型的结构体系通过取消中空核心筒内的筒内剪力墙，改为采用筒内梁搭 接，能够显著降低中空核心筒的重量，减小基础负荷和结构的地震力，并且能够降低造价。 同时，外框架通过框架梁与中空核心筒连接，框架梁与中空核心筒之间的连接属于半刚性 连接，而中空核心筒内采用筒内梁搭接，筒内梁与中空核心筒之间形成铰接，因此中空核心 筒的筒内、筒外均为半刚性连接，不会出现局部刚度过大的情况，同时更能充分发挥外围柱 和框架梁构成的外框柱二道防线的作用。
[0011] 本实用新型中，所述的中空核心筒为矩形筒，所述的多根筒内梁沿纵向、横向呈井 字形垂直设置。
[0012] 本实用新型中，所述剪力墙中，部分剪力墙墙体设有伸向中空核心筒筒内的墙肢， 墙肢的结构与剪力墙相同，多根筒内梁中，部分筒内梁搭接在所述墙肢上，其余筒内梁搭接 在剪力墙未设置墙肢的墙体上，架设在外围柱与剪力墙之间的框架梁中，部分框架梁与剪 力墙设置墙肢的墙体相连接，这部分框架梁与搭接在对应墙肢上的筒内梁分别位于墙肢的 两侧，与对应的墙肢以及筒内梁位于同一直线上，同时这部分框架梁还与搭接在对应墙肢 上的筒内梁相连接，其余框架梁与剪力墙未设置墙肢的墙体相连接。
[0013] 本实用新型中，所述墙肢的长度为1. 5~2. 5m，能够保证中空核心筒内的筒内梁 搭接在墙肢上形成较大连接刚度。
[0014] 本实用新型中，搭接在所述墙肢上的筒内梁的截面宽度与墙肢的厚度相同，厚度 为0. 2~0. 8m，截面高度为0. 8~1. 5m，跨度越大，高度越高，跨度较少，高度可取小值。
[0015] 本实用新型中，所述的墙肢为多个，以矩形中空核心筒的中心线为中心呈中心对 称状分布。
[0016] 本实用新型中取消中空核心筒内的筒内剪力墙，并采用混凝土筒内梁替换核心筒 内的筒内剪力墙，混凝土筒内梁按现有技术中常规施工技术手段直接连接中空核心筒剪力 墙或剪力墙的墙肢，故可以有效减小中空核心筒内的结构自重，增加中空核心筒内的建筑 灵活性，同时由于增加短肢墙肢，可以缩短筒内梁的跨度，使得筒内梁的截面高度也能得以 减小，从而有效地解决在高层建筑中由于中空核心筒内的筒内剪力墙过多，结构自重过大 而使结构造价过大之间的矛盾问题，通过取消筒内剪力墙，并增加短肢墙肢和筒内梁的形 式，其结构刚度也能结构延性和承载力要求。
[0017] 本实用新型结构体系中筒内梁、框架梁与剪力墙的连接关系较为复杂，不同位置 处的连接结构不同，具体连接结构如下：
[0018] 本实用新型中，位于对应墙肢两侧的且位于同一直线上的框架梁与筒内梁中，所 述框架梁为框架梁面筋、框架梁底筋、捆扎框架梁面筋与框架梁底筋的框架梁箍筋以及混 凝土浇筑形成的钢筋混凝土梁，所述的筒内梁为筒内梁面筋、筒内梁底筋、捆扎筒内梁面筋 与筒内梁底筋的筒内梁箍筋以及混凝土浇筑形成的钢筋混凝土梁，所述框架梁面筋与筒内 梁面筋穿过剪力墙及墙肢后相连通，所述框架梁底筋穿过剪力墙后伸入墙肢内，框架梁底 筋位于剪力墙与墙肢内的长度多LabE，所述筒内梁底筋位于框架梁底筋的下方，与框架梁 底筋呈上下交叠状，所述筒内梁底筋穿过墙肢后伸入剪力墙内，筒内梁底筋位于墙肢与剪 力墙内的长度多LabE，所述的框架梁与剪力墙和墙肢形成刚接连接，所述的筒内梁与剪力 墙和墙肢也形成刚接连接。
[0019] 本实用新型中，框架梁与剪力墙未设置墙肢的墙体之间的连接为刚接连接，所述 框架梁为框架梁面筋、框架梁底筋、捆扎框架梁面筋与框架梁底筋的框架梁箍筋以及混凝 土浇筑形成的钢筋混凝土梁，所述的框架梁面筋伸入剪力墙后竖直向下弯折，其伸入剪力 墙的横向长度多〇. 4LabE，竖直向下弯折的最下端与框架梁的底面之间的高度差多LabE， 所述的框架梁底筋伸入剪力墙后竖直向上弯折，其伸入剪力墙的横向长度多〇. 4LabE，横向 长度与竖直向上弯折的高度之和彡LabE。
[0020] 本实用新型中，筒内梁与剪力墙未设置墙肢的墙体之间的搭接为铰接连接，所述 的筒内梁为筒内梁面筋、筒内梁底筋、捆扎筒内梁面筋与筒内梁底筋的筒内梁箍筋以及混 凝土浇筑形成的钢筋混凝土梁，所述的筒内梁面筋伸入剪力墙后竖直向下弯折，其伸入剪 力墙的横向长度多〇.4LabE，竖直向下弯折的高度为15dl，dl是筒内梁面筋的直径，所述筒 内梁底筋伸入剪力墙后竖直上弯折，其伸入剪力墙的横向长度多〇. 4LabE，竖直向上弯折的 高度为15d2, d2是筒内梁底筋的直径。
[0021] 本实用新型中，所述的高层建筑是指层数为20层~60层的建筑；所述中空核心筒 的面积为300m 2~600m2,所述的多根筒内梁中，沿纵向设置的筒内梁的跨度为7m~20m，沿 横向设置的筒内梁的跨度为7m~30m。
[0022] 与现有技术相比，本实用新型具有如下显著效果：
[0023] 1、本实用新型的结构体系由于取消中空核心筒筒体内的筒内剪力墙，能够有