高層與超高層混凝土正交斜放空間網格盒式筒中筒結構制造技術

本發明專利技術涉及一種高層與超高層混凝土正交斜放空間網格盒式筒中筒結構，樓蓋空腹梁的一端與周邊網格式框架柱二對一剛性連接，空腹梁的另一端亦與核芯筒剪力墻二對一剛性連接，周邊網格式框架柱柱網a1與樓蓋正交斜放網格a2=a1sian45°，正交斜放空腹梁的上、下弦與周邊網格式框架柱及中央核芯筒周邊剪力墻均為兩兩剛性連接，中央混凝土核芯筒剪力墻通過正交斜放空腹梁與周邊網格式框架柱均對應剛性連接，抗側剛度提高30%，減少四角部分柱的剪力滯后影響，工程造價降低25%，且樓蓋腹部為空腹，有利于管線水平穿越，在塔樓最大高度及樓層凈高相同的條件下，降低了層高，增加了塔樓的層數。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種高層與超高層寫字樓建筑結構體系，具體地說，涉及一種高層與超高層混凝土正交斜放空間網格盒式筒中筒結構及制作方法，屬于建筑結構

技術介紹
傳統的高層與超高層鋼筋混凝土結構的建筑工程，其結構體系主要“框筒”結構和“筒中筒”結構，常規的“框筒”結構，它是由核芯筒與周邊的大柱網框架，通過與核芯筒連接的框架橫梁形成“框筒”結構；而常規的筒中筒結構，它是由核芯筒與周邊的密柱網框架，通過與核芯筒連接的密梁形成的“筒中筒”結構。如圖1所示為超高層寫字樓建筑的鋼筋混凝土框架——核芯筒結構體系的標準層結構布置圖，根據規程要求，塔樓高（H）寬(B)比小于等于6，即H/B≤6，當圖1正方形塔樓寬B=36.4m時，塔樓最大高度H=6×36.4m=218.4m，設寫字樓每層房間凈高h0=2.8m，框架梁截面300×800，即標準層層高h=2.8m+0.8m=3.6m，采用框架、核芯筒結構體系，寫字樓可建層數n1=218.4/3.6=60.6層，即60層，建筑高度H=60×3.6m=216m＜218.4m。此類傳統的混凝土結構從建筑方面分析，其一：它做不到大開間靈活劃分房間的多功能應用，有墻必有梁，即房間要隨梁所在位置劃分，約束了每層樓房間自由劃分；其二：每層建筑凈高受框架梁高度制約，當框架梁跨度11m時，框架截面300×800，當建筑凈高2.8m時，其層高不含設備層最小要做到（3.6m），當塔樓建筑為30層時，其總高度H=108m，總高度大于100m，屬超高層范疇。從結構方面分析：其一：周邊框架抗側剛度差，高聳結構主要是一種抗側力結構，周邊框架抗側剛度弱，其抗側剛度80%以上靠中央鋼筋混凝土核芯筒承擔，結構體系受力不均勻；其二：結構體系容易形成“肥梁胖柱”，工程造價高，60層超高層（不算地下各層）建筑的“框、筒結構”混凝土30cm/m2左右，用鋼量135kg/m2,60層，C40混凝土23850m3，鋼材(III級)10732T。在超高層寫字樓建筑中也有采用預應力混凝土樓蓋的“框、筒結構”和“筒中筒結構”，這種結構體系可以克服建筑方面的不足，但結構工程造價不降反升。樓蓋梁與外部網格式框架筒有2/3部位未達到兩邊對應剛性連接，造成剪力滯后和塔樓抗側剛度下降。
技術實現思路
本專利技術要解決的問題是針對以上不足，提供一種高層與超高層混凝土正交斜放空間網格盒式筒中筒結構及制作方法，采用該網格盒式筒中筒結構后，實現以下目的：1、提高抗側剛度。2、減少四角部分柱的剪力滯后影響。3、大幅度降低建筑工程造價。4、室內房間可自由劃分，不受“有墻必設梁”的限制。5、減小樓蓋的厚度，充分利用空間。為解決以上技術問題，本專利技術采用以下技術方案：高層與超高層混凝土正交斜放空間網格盒式筒中筒結構，其特征在于：樓蓋空腹梁的一端與周邊網格式框架柱二對一剛性連接，空腹梁的另一端亦與核芯筒剪力墻二對一剛性連接。一種優化方案，周邊網格式框架柱柱網a1與樓蓋正交斜放網格a2=a1sian45°。進一步地，空腹梁的上、下弦與周邊網格式框架柱及中央核芯筒周邊剪力墻均為兩兩剛性連接。進一步地，中央混凝土核芯筒剪力墻通過空腹梁與周邊網格式框架柱均對應剛性連接。進一步地，空腹樓蓋沿斜向（45°）分別與外部網格式框架柱與內部核芯筒剪力墻兩兩對應剛性連接，網格式框架柱兩側邊亦有兩根網格式框架梁與網格式框架柱剛性連接。進一步地，空腹網格板厚度h=(1/25-1/30)L。本專利技術采用以上技術方案，與現有技術相比，具有以下優點：1、提高抗側剛度,比傳統的提高30%。2、空腹梁與柱與剪力墻均二對一剛性連接，減少四角部分柱的剪力滯后影響。3、大幅度降低建筑工程造價，比傳統的降低25%。4、樓蓋厚度h=(1/25-1/30)L(進深)，L為邊網格式框架柱與核芯筒剪力墻的距離，室內房間可自由劃分，不受“有墻必有梁”的限制，樓蓋空腹部位可作水平管線的設備層使用。5、減小了樓蓋的厚度，且樓蓋腹部為空腹，有利于管線水平穿越，在塔樓最大高度及樓層凈高相同的條件下，降低了層高，增加了塔樓的層數。下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明。附圖說明附圖1為目前傳統的高層與超高層混凝土框架、核芯筒結構標準層結構布置圖；附圖2為本專利技術高層與超高層混凝土正交正放空間網格盒式筒結構的標準層結構布置圖；附圖2為本專利技術中高層與超高層混凝土正交斜放空間網格盒式筒中筒結構圖；附圖3為本專利技術中混凝土正交斜放空腹樓蓋沿斜向（45°）空腹梁剖面構造圖；附圖4a、4b為本專利技術中周邊網格式框架柱與兩斜交（45°）空腹梁節點構造圖；附圖5為本專利技術中混凝土核芯筒周邊剪力墻與正交斜放空腹梁剛性連接構造圖；附圖6a為本專利技術中混凝土正交斜放空間網格盒式筒中筒結構在H/B=6條件下可建層數及高度；附圖6b為本專利技術中混凝土框架核芯筒結構在H/B=6條件，可建層數及高度。具體實施方式實施例1，高層與超高層混凝土正交斜放空間網格盒式筒中筒結構，樓蓋的正交斜放空腹梁的一端與周邊網格式框架柱二對一剛性連接，正交斜放空腹梁的另一端亦與核芯筒剪力墻二對一剛性連接，周邊網格式框架柱柱網a1與樓蓋正交斜放網格a2=a1sian45°，正交斜放空腹梁的上、下弦與周邊網格式框架柱及中央核芯筒周邊剪力墻均為兩兩剛性連接，中央混凝土核芯筒剪力墻通過正交斜放空腹梁與周邊網格式框架柱均對應剛性連接，正交斜放空腹樓蓋沿斜向（45°）分別與外部網格式框架柱與內部核芯筒剪力墻兩兩對應剛性連接，網格式框架柱兩側邊亦有兩根網格式框架梁與網格式框架柱剛性連接，空腹網格板厚度h=(1/25-1/30)L。如圖1所示，塔樓每層幾何尺寸（36.4m×36.4m=1325m2）略作修改為，塔樓每層幾何尺寸為36m×36m=1296m2（誤差2.2%），如圖2所示，其周邊網格式框架柱柱網a1=3600(10×3600=36000)，核芯筒周邊剪力墻與周邊網格式框架柱均兩兩對應剛性連接，而不同于圖1結構其樓蓋梁有2/3未能兩兩對應與周邊框架剛性連接，從而導致剪力滯后和抗剪剛度下降。圖3為正交斜放空腹樓蓋沿斜向（45°）分別與外部網格式框架柱與內部核芯筒剪力墻兩兩對應剛性剖面構造圖，其正交斜放空腹梁與外部網格式框架柱為二對一剛性連接，柱兩側邊亦有兩根網格式框架梁與柱剛性連接，如圖4a)所示，為確保節點剛性，連接處要作擴大處理，如圖4b)所示，樓蓋正交斜放空腹梁與中央核芯筒剪力墻本文檔來自技高網...

【技術保護點】
高層與超高層混凝土正交斜放空間網格盒式筒中筒結構，其特征在于：樓蓋空腹梁的一端與周邊網格式框架柱二對一剛性連接，空腹梁的另一端亦與核芯筒剪力墻二對一剛性連接。

【技術特征摘要】
1.高層與超高層混凝土正交斜放空間網格盒式筒中筒結構，其特征在于：
樓蓋空腹梁的一端與周邊網格式框架柱二對一剛性連接，空腹梁的另一端亦與核芯筒
剪力墻二對一剛性連接。
2.如權利要求1所述的高層與超高層混凝土正交斜放空間網格盒式筒中筒結構，其特
征在于：
周邊網格式框架柱柱網a1與樓蓋網格a2=a1sian45°。
3.如權利要求1所述的高層與超高層混凝土正交斜放空間網格盒式筒中筒結構，其特
征在于：
空腹梁的上、下弦與周邊網格式框架柱及中央核芯筒周邊剪力墻均為兩兩剛性連接。
4.如權利要求1所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬克儉，徐鵬強，吳剛，令狐延，趙勇，王豐娟，朱九洲，張華剛，吳京，林力勛，何永安，李杰，房海，魏艷輝，陳志鵬，白蓉，刁川，宋金濤，王維奇，李莉，姜嵐，陸紅娜，陳靖，
申請(專利權)人：濰坊昌大建設集團有限公司，貴州大學，東南大學，中國建筑第四工程局有限公司，貴州建工集團第四建筑工程有限責任公司，昌大建筑科技有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37