原创《高层框架一核心筒结构设计探析》：本论文为您写结构设计毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
摘 要：现对已建成的山西省长治市新闻大楼建设指挥部新闻大楼（主楼部分一塔1）的结构设计来展开讨论.因为它是框架-核心筒结构,这种结构一般为商务用楼,以前在长治来说建的比较少,且体量也大高度高.但近年来这种建筑结构有了广泛的应用,故对本工程的框架、核心筒部分的内容进行分析.以供同仁参考.
关键词：高层框架一核心筒结构；框架；剪力墙；核心筒；框筒
中图分类号：TU973.17 ITU973.31 文献标识码：A 文章编号：1674—3024（2017）06—0130—02
1工程概况
本工程位于山西省长治市郊区北寨,建筑物塔1的建筑面积为17619m2,平面轴线尺寸为25.20m×25.20m,中间为8.40m×12.00m核心筒,核心筒内布置有4部电梯和一部剪刀步行楼梯.地下1层,地面以上23层,局部24层.基础底板面标高为8.10m,建筑高度为93.60m,局部97.70m.其中地下一层为设备用房,首层～23层为广播电视设备及办公用房,地下室层高为5.00m,1～4层层高为4.50m,5～22层层高为3.90m,23层层高为3.98m,24层层高为4.10m.本工程结构体系为框架一核心筒结构体系,框架柱采用高强度混凝土柱,核心筒剪力墙采用变截面厚度落到基础,楼层为梁板结构.抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g；设计地震作用分组为二组,场地土类别为Ⅲ类.结构抗震等级为：①框架为二级；②剪力墙为二级.基本风压按地方相关规定,取值为0.50kN/m2,超过60m时基本风压乘以1.1的系数,由于建筑物四周平坦空旷房屋稀疏,故地面粗糙度取为B类.
2主体结构分析计算
采用中国建筑科学研究院研发的PKPM软件SATWE进行计算,并以PMSAP计算软件作为计算对比.经过对比,二者计算结果相近,说明计算结果可靠.通过计算结果以及结构布置可知：（1）周期为考虑偶然偏心影响下第一周期Y向平动2.3386,第二周期平动x向2.0455,第三扭转1.6976,周期比小于0.9满足规范要求,.（2）层间刚度在楼层4～5层层高变化处经过核心筒墙厚,柱截面,混凝土强度调整,没有出现薄弱层,且楼层抗剪承载力比值最小为0.93.结构竖向布置满足要求.（3）位移在地震作用下最大为1/1534风荷载作用下为1/1845,位移比最大为1.38（X方向最大位移和层平均位移的比值达1.38）.根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JCJ3-2010）3.4.5规定,属于一般不规则.综上所述,本工程结构布置安全合理.
3建筑物地基和基础
本工程采用桩筏基础,场地土类别为Ⅲ类,地基基础设计等级为乙级.桩为摩擦灌注桩,桩底进入第六层为以灰绿,灰红等杂色的粘土（Q1）,fak≥400kPa.筏板板厚为2000mm.因本人未参和基础设计此处只做简单介绍.
4主要部位的结构设计
4.1核心筒剪力墙设计
本工程平面轴线尺寸为25.20m×25.20m,核心筒为8.40m×12.00m,贯通建筑物全高,且筒体宽度满足规范要求的不宜小于筒体总高的1/12.由于核心筒作为主要抗侧竖向构件,故墙体底部加强部位的配筋率、边缘构件的设置比一般剪力墙结构更高的要求.布置如下：（1）九层以下核心筒厚度450mm,局部250mm；九层以上核心筒厚度350mm,局部200mm.（2）底部加强部位从基础到3层.且墙体的水平和竖向分布配筋的配筋率为0.3%,约束边缘构件范围内主要采用箍筋.（3）混凝土等级,九层以下为C50高强度混凝土,其余的按照每5层下降一个强度等级,直到下降到C30为止不再降低.
4.2框架柱设计
本工程共有12根框架柱,柱距较大,不同于框筒结构的密柱结构,可以形成两道抗侧向水平力的主体.在本结构中大部分水平剪力和大部分的倾覆弯矩由核心筒承担,框架柱所受剪力远小于框架结构中的柱剪力,剪跨比明显增大,因此其轴压比限值可比框架结构适当放松.但由于核心筒的重要作用,一旦发生破坏,后果比较严重！故规范要求在抗震设计中为了能让稀柱框架有足够的承载力潜力而起到二道防线的作用,通常要求稀柱框架承担的地震剪力不宜过小,比如大于15%,然后按照规范要求做框架内力调整,这其实就要求柱截面的面积率不能过小.从而引起设计上主要的两个难点：由于建筑功能需要,柱的间距为8.40m,柱截面较大为950mm×950mm.也是建筑功能需要,首层柱截面不宜过大,导致首层轴压比过大,超出规范要求.针对上述两难点以及综合考虑其它因素,本工程框架柱采取以下措施应对：（1）准确计算建筑各部荷載,例如墙体荷载、卫生间回填荷载、装修荷载.（2）采用C50高强度混凝土,在截面符合建筑要求前提下,尽量减小柱轴压比.（3）柱箍筋采取矩形复合箍,箍筋直径φ12或以上的钢筋,肢距不大于200mm,间距不大于100mm,并且全高加密.根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）,柱轴压比可比一般要求增加0.10.（4）适当增加柱纵筋配筋面积,增加柱刚度,减少侧向刚度比和增加本层受剪承载力.（5）由于柱位于结构四周,荷载较小,抗剪容易满足,但弯矩很大.为了保证结构安全,本工程采取了SATWE和PMSAP两种软件分别计算,采取包络设计,并在计算结果上扩大1.4倍配筋面积.
通过上述核心筒墙体和框架柱及混凝土强度的调整,使墙、柱轴压比、层间侧向刚度比和层间受剪承载力之比均满足相关规范要求.
4.3框架梁、楼板设计
本工程结构为梁板式结构.基本布置如下：（1）按照建筑要求, 柱和柱之间的框架梁高度和窗顶一致,均为720mm高,配筋均能满足要求.但柱和核心筒之间的框架梁由于墙体刚度大,且剪力墙位于结构中部,受力较大,加上中部变形差,导致有四根和核心筒相连的框架梁剪力过大从而使梁的截面过高,配筋过大,为了不影响建筑的使用改为宽扁梁500mm×650mm,经过结构计算复核,梁高度满足需要.（2）楼板板厚在地下室顶设置为180mm,并双层双向布置楼板配筋为双层双向φ10@150.楼层在层高4.50M变3.90的楼层楼板也适当加强,具体措施为：增加板厚到150,配筋也双层双向设置板筋.23～24层屋面的楼板厚也做成120mm厚,配筋也双层双向设置板筋.另按规范要求在楼盖外角也设置了双层双向钢筋以保证楼板刚度,保证水平力可靠传递.（3）由于本工程楼层较高,楼层中部由地震和风荷载引起的剪力将会相当可观.建筑功能不允许增加梁截面.为了抗剪,框架梁板在12层以下混凝土标号为C35,以上为C30.（4）由于本工程位于长治市郊区,地势空旷,考虑建筑多功能,屋面活荷载取2.0.屋面梁板配筋相应增大.
4.4核心筒连梁设计
在核心筒中的连梁是进行墙肢和墙肢连接的梁,它对于整个建筑物的受力具有很大的影响.在设计中一定要对其进行合理的设计,严格按照有关规定,适当的减少连梁的结构刚度和高度,并且还要适当的增加其跨度,从而降低结构的刚度,缓解地震对核心筒剪力墙的影响.核心筒连梁的受剪截面应符合《高层建筑混凝土结构技术规程》第9.3.6条的要求,其构造设计应符合《高层建筑混凝土结构技术规程》第9.3.7、9.3.8条的有关规定.本工程开始设计时由于建筑功能的分隔有一根大梁作用在墙体的连梁上,考虑到连梁在此的重要性及时进行了调整,避开的连梁的位置.这就是本次设计的大概情况.以上结构设计,在结构布置方面,尽量满足建筑要求及建筑功能和外立面.本文篇幅有限,不一一叙述.
5结语
上述通过对本工程结构布置的介绍,对高层框架一核心筒结构设计中的剪力墙、钢筋混凝土柱、混凝土梁及连梁设计等做了分析讨论.希望能给设计同行们在日后的工作中提供一点有用的参考.
结构设计论文参考资料：
结论：高层框架一核心筒结构设计探析为关于对写作结构设计论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文产品结构设计论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
