框架-核心筒結構在工程中的應用

張銀芳　閆帥平

【摘 要】核心筒結構是建筑中的核心部分，對建筑物的牢固與美觀起著至關重要的作用。隨著經濟水平的不斷提高和建筑事業的發展，如今人們對居住環境的要求在不斷提升，與傳統的審美觀相比，現代人對建筑物的外觀造型有了更多個性化的想法。此外，隨著城市人口的增加，為了滿足人們的居住需求，城市中出現越來越多的高層建筑，這就需要我們對傳統的建筑物進行受力性能調整，而從框架-核心筒這一結構入手能提高整體結構的受力性能。這個結構一般是由外圍的稀柱框架聯合起來形成一個核心筒，從而幫助支撐整個高層建筑，不僅提高建筑物的受力性能，而且讓建筑物造型更加美觀，因此核心筒結構已經成為現代高層建筑工程不可缺少的一部分。

【關鍵詞】框架-核心筒;建筑工程;應用分析

【中圖分類號】TU973.17 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）04-0127-02

現代許多建筑在設計方面都很美觀，這與框架-核心筒結構有很大關系，在傳統的建筑中大多用鋼筋水泥及磚頭將建筑設計成長方體或者正方體的形狀，但是隨著現代對于高層建筑的需求，傳統的建筑形態不僅不能滿足現今社會的需求，還出現了高層建筑承受力不強的問題，一旦發生地震就很容易出現塌陷，進而出現傷亡事故。框架-核心筒結構布置形式多樣化，不僅可以是方形，還可以布置成圓形及其他形狀，對于增加建筑物的承受力具有非常大的作用，特別是在抗震要求方面很嚴謹，可以減少地震帶來的人員傷亡事故。本文主要針對框架-核心筒結構在工程中的應用進行分析探討。

1 框架-核心筒結構的時代背景

框架-核心筒結構最早應用在國外建筑，在19世紀中期，核心筒結構就已經被運用于電梯的升降，這為后期高層建筑的創建打下了很好的基礎。隨著技術的日益成熟，這一結構被越來越多的國家接受并應用到建筑結構中。新時代，建筑必須從量變探索轉型發展的路徑和方向，未來的建筑可能出現多元化的發展模式，但根據人民日益增長的美好生活的需求，雖然現今已經在控制城市人口密度，但是仍然有大量農村人口向城市遷徙，所以未來幾十年內仍然會通過高層建筑來滿足人口需求。現今的建筑工程設計必須以人為本，實現高質量的發展，將建筑物的使用壽命提高，現代有許多高樓大廈正如雨后春筍般出現，新時代的建筑必須展現出新時代的特性，這對建筑工程來說既是機遇，也是挑戰。隨著我國人口的增長及對居住環境的需求增加，高層建筑層出不窮，加上國家對建筑行業的重視和新政策的扶持，我國的建筑行業正處于一個快速上升的發展階段，尤其是現今所使用的框架-核心筒結構，被應用在越來越多的建筑中，這是帶動我國建筑行業進一步發展的關鍵。

2 框架-核心筒結構應用于工程中的原因

我國的傳統建筑大多是用鋼筋水泥或者混凝土堆砌，但是這些材料容易受溫度環境的影響，比如鋼筋銹蝕與混凝土的凍融循環會對混凝土的結構造成損傷。當鋼筋銹蝕時，銹跡擴展，使混凝土開裂，鋼筋與混凝土之間的結合力喪失。當水穿透混凝土表面進入內部時，受凍凝結的水分體積膨脹，經過反復的凍融循環作用，混凝土產生裂縫并且不斷加深，從而對混凝土造成永久性不可逆的損傷。不僅如此，有許多建筑的抗震性很差，一旦振動過大，就容易造成塌陷，從而造成人員傷亡，比如在汶川地震期間，之所以會出現大量房屋倒塌并致人員傷亡的情況，就與建筑抗震性差有直接關系。

使用框架-核心筒結構的原因有以下3點：第一，這種結構能夠提高建筑的抗震性能，使結構的整體性和剛度增強，加大建筑物的承受力，提升抗震效果，這也是框架-核心筒結構在工程中應用廣泛的原因之一。第二，傳統建筑非常占用面積，而使用框架-核心筒結構由于鋼材強度高，可以有效減少柱體截面，增加建筑使用面積。第三，框架-核心筒結構能夠靈活地配合建筑物的需求獲得最佳的工程施工方案，使得框架梁、柱構件更加標準，也很容易對建筑物進行定型處理。在傳統的建筑工程設計當中，需要花費較大的精力去思考定型問題，有時候根本找不到解決問題的方式，工程效率降低，采用框架-核心筒結構則能快速解決工程中建筑空間的問題，縮短工期。

3 框架-核心筒結構的特點分析

在框架-核心筒結構中，核心筒結構主要是為了承擔水平荷載，而框架結構則與核心筒不一樣，框架則是為了承擔豎向荷載，將這兩個結構組合在一起就能夠增加建筑物水平及豎向荷載，提高建筑物的承載力。在結構設計當中，核心筒的高度必須與建筑物的高度相等，并始終貫穿建筑物的全高，這是核心筒高度設計的核心問題;而核心筒的寬度必須大于總高度的一半，如果外部需要增加其他設計內容，則可以適當減少其寬度，但是必須注意核心筒的寬度對建筑物的影響，一旦發現問題必須提前預防。在實際工程中，框架-核心筒的設計還必須滿足以下特性：首先，布置核心筒時必須均勻對稱，不然很容易出現墻體角度偏移，進而出現建筑物傾斜;核心筒角部不能開洞，否則會降低建筑物的承載力，因此在工程建筑中必須避免出現這種情況。其次，在框架-核心筒結構周圍必須設置框架梁，對框架-核心筒起到保護作用。不僅如此，在工程設計中，可以針對工程結構的特點，有針對性地設計框架-核心筒結構銜接節點，減少建筑物整體抗側向剛度，對框架-核心筒之間的抗側的剛度比進行合理分配，從而保證建筑物整體的抗側向剛度。一旦地震來臨，這個節點會自動形成一個鉸節點，使框架-核心筒結構放松，降低地震對建筑物的破壞，從而降低人員傷亡率。在使用框架核心筒結構之前，必須對以上關鍵點進行把控，提前預防，將框架-核心筒的作用效果發揮到最佳，從而為工程建筑設計帶來更好的建筑視覺效果。

4 框架-核心筒的應用分析

隨著我國建筑工程現代化進程的快速發展，為解決現有建筑工程遺留問題，人們開發了很多新技術。隨著現代技術的提升，很多建筑施工企業發現，將框架-核心筒結構聯合起來使用，不僅可以改變傳統施工方式工期較長的問題，還能解決傳統澆筑方式導致建筑品質、成本及建設速度不能滿足現今社會需求的問題。因此，越來越多的企業將框架-核心筒結構運用于工程建筑當中，突破了當今工程建筑行業的瓶頸，比如廣西農信社總部綜合辦公大樓、麗澤SOHO建筑等，都加入了框架-核心筒結構，并且取得了令人稱嘆的成績，這些建筑充分展現了框架-核心筒結構的魅力，而且所表現的景觀和空間視覺效果極佳，為工程建筑行業打開了新的篇章。在全球很多國家的建筑中我們都可以發現框架-核心筒結構的蹤影，而且大多都被應用于高層建筑，充分展現了現代建筑藝術之美，也讓我們看到框架-核心筒結構廣闊的應用前景。

5 結語

現代建筑不僅是為了給人們提供一個生活或者辦公場所，還應該增加抵抗災難的功能，在災難來臨時候發揮建筑的作用，將人員傷亡降至最低水平。現在的一些工程建筑已經不能滿足人們的需求，所以建筑工程師在設計工程時必須加入以人為本的元素，并讓更多企業認識到框架-核心筒結構在工程建筑中重要作用。雖然框架-核心筒結構在工程設計中具有重要作用，但是很多建筑公司沒有能力將此技術運用到實際工程中，對此，國家相關部門應該給予幫助。框架-核心筒結構不僅是建造方式上的重大變革，而且可以帶動建筑行業進一步發展，從而提高人們的生活水平。

參 考 文 獻

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[責任編輯：陳澤琦]