[发明专利]高层与超高层混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构

说明书

本发明涉及一种高层与超高层混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构，楼盖空腹梁的一端与周边网格式框架柱二对一刚性连接，空腹梁的另一端亦与核芯筒剪力墙二对一刚性连接，周边网格式框架柱柱网a₁与楼盖正交斜放网格a₂=a₁sian45°，正交斜放空腹梁的上、下弦与周边网格式框架柱及中央核芯筒周边剪力墙均为两两刚性连接，中央混凝土核芯筒剪力墙通过正交斜放空腹梁与周边网格式框架柱均对应刚性连接，抗侧刚度提高30%，减少四角部分柱的剪力滞后影响，工程造价降低25%，且楼盖腹部为空腹，有利于管线水平穿越，在塔楼最大高度及楼层净高相同的条件下，降低了层高，增加了塔楼的层数。

技术领域

本发明涉及一种高层与超高层写字楼建筑结构体系，具体地说，涉及一种高层与超高层混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构，属于建筑结构技术领域。

背景技术

传统的高层与超高层钢筋混凝土结构的建筑工程，其结构体系主要“框筒”结构和“筒中筒”结构，常规的“框筒”结构，它是由核芯筒与周边的大柱网框架，通过与核芯筒连接的框架横梁形成“框筒”结构；而常规的筒中筒结构，它是由核芯筒与周边的密柱网框架，通过与核芯筒连接的密梁形成的“筒中筒”结构。如图1所示为超高层写字楼建筑的钢筋混凝土框架——核芯筒结构体系的标准层结构布置图，根据规程要求，塔楼高（H）宽(B)比小于等于6，即H/B≤6，当图1正方形塔楼宽B=36.4m时，塔楼最大高度H=6×36.4m=218.4m，设写字楼每层房间净高h₀=2.8m，框架梁截面300×800，即标准层层高h=2.8m+0.8m=3.6m，采用框架、核芯筒结构体系，写字楼可建层数n₁=218.4/3.6=60.6层，即60层，建筑高度H=60×3.6m=216m＜218.4m。

此类传统的混凝土结构从建筑方面分析，其一：它做不到大开间灵活划分房间的多功能应用，有墙必有梁，即房间要随梁所在位置划分，约束了每层楼房间自由划分；其二：每层建筑净高受框架梁高度制约，当框架梁跨度11m时，框架截面300×800，当建筑净高2.8m时，其层高不含设备层最小要做到（3.6m），当塔楼建筑为30层时，其总高度H=108m，总高度大于100m，属超高层范畴。

从结构方面分析：其一：周边框架抗侧刚度差，高耸结构主要是一种抗侧力结构，周边框架抗侧刚度弱，其抗侧刚度80%以上靠中央钢筋混凝土核芯筒承担，结构体系受力不均匀；其二：结构体系容易形成“肥梁胖柱”，工程造价高，60层超高层（不算地下各层）建筑的“框、筒结构”混凝土30cm/m²左右，用钢量135kg/m²,60层，C40混凝土23850m³，钢材(III级)10732T。

在超高层写字楼建筑中也有采用预应力混凝土楼盖的“框、筒结构”和“筒中筒结构”，这种结构体系可以克服建筑方面的不足，但结构工程造价不降反升。

楼盖梁与外部网格式框架筒有2/3部位未达到两边对应刚性连接，造成剪力滞后和塔楼抗侧刚度下降。

发明内容

本发明要解决的问题是针对以上不足，提供一种高层与超高层混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构及制作方法，采用该网格盒式筒中筒结构后，实现以下目的：

1、提高抗侧刚度。

2、减少四角部分柱的剪力滞后影响。

3、大幅度降低建筑工程造价。

4、室内房间可自由划分，不受“有墙必设梁”的限制。

5、减小楼盖的厚度，充分利用空间。