框架——核心筒結構在超限高層設計中的應用

劉杰

安徽寰宇建筑設計院 安徽 合肥 230000

1 超限高層設計與框架-核心筒結構設計概述

1.1 現代化建筑設計的重要方向

超限高層設計是指超過指定高度限值的高層建筑設計，當前建筑領域一般將高度超過10層的建筑定義為高層建筑，而為了滿足部分建筑的功能需求，其建筑設計超過高層建筑定義，達到一定的限度值，被稱作為超限高層設計。具體的建筑工程體系中，還未完成對超限高層建筑的定義，而部分建筑工程理論中定義了超限高層的具體高度。如，在混凝土框架剪力墻結構施工過程中，將高度≥120m建筑定義為超限高層建筑。超限高層不僅具有建筑高度特點，其在設計過程中的抗震以及消防要求與其他建筑功能有所不同，其對于建筑的主體穩定性能要求更高[1]。

1.2 現代化建筑設計的重要建筑形式

框架——核心筒結構一定程度上也直接決定了超限高層建筑的施工質量。框架——核心筒結構具體是指中央核心筒+外圍框架形式的建筑設計，其中在外圍結構設計中，主要包括外圍結構設計質量、而中央核心筒建筑結構主要設計電梯井、功能房間以及公共衛生間等建筑形式，通過框架——核心筒結構設計能夠有效地提高超限高層建筑的施工設計質量以及建筑抗震性能，也可以有效地提高建筑利用率。

2 工程案例闡述

某商業樓為超限高層建筑，設計為57層、包括有地下2層地上建筑55層結構。建筑施工設計總體建筑面積達到68000㎡，而樓層建筑主體高度則達到180m、單層施工高度最大為5.4m，最小單層高度為2.85m，本工程施工中選擇應用框架——核心筒結構，以下對框架——核心筒結構設計進行具體分析[2]。

3 框架——核心筒結構在超限高層設計要點分析

3.1 基本參數設計

表1 超限高層框架——核心筒結構設計參數統計

基本參數設計是結構設計當中非常重要的內容，因此在實際的超限高層設計過程中，需要根據超限高層施工區域的基本情況以及施工建筑主體設計情況設計合理的應用參數，保證建筑工程施工設計更加高效。在超限高層框架——核心筒結構設計過程中，就對框架——核心筒結構基本參數進行設計，通過基本參數設計，保證建筑設計合理，為后續的建筑設計施工做好基礎工作。以表1為設計參數統計表。

3.2 基礎工程設計

框架——核心筒結構基礎工程設計直接關系到超限高層設計的穩定性，因此，要做好對基礎工程施工場地的合理分析。該項目施工場地主要土壤層級包括雜填土層、層粉土層、黏土層等土質，而根據施工場地圖紙設計，該工程采用泥漿護壁孔樁基礎工程施工，其中樁體設計長度達到12m、最下長度為9m，以下表2為具體的基礎樁體設計參數表。

表2 樁基工程基礎設計表

3.3 載荷設計以及抗震性能設計

框架——核心筒結構設計過程中，載荷設計以及抗震性能設計也是非常關鍵的要點內容，因此，我們針對案例來進行超限高層框架——核心筒結構載荷設計以及抗震性能分析。

首先，在框架——核心筒結構載荷設計中主要針對屋面以及梁結構進行載荷設計。如，超限高層框架——核心筒結構大堂屋面恒載荷設計為2kN/㎡、廁所樓面設計為1.5kN/㎡、避難層樓面載荷設計為1.5kN/㎡、公寓樓面載荷設計為1.5kN/㎡。而內隔墻梁上荷載取值為2～2.8 kN/㎡。

其次，在框架——核心筒結構設計中抗震性能設計非常關鍵，需要根據施工結構不同，設計不同的抗震等級。如，在該工程抗震性能能設計中，需要將鋼筋混凝土框架以及內側核心筒內墻均設計為1級抗震性能。而地下二層核心筒以及混凝土柱結構設計為2級抗震性能。

4 結束語

通過總結超限高層建筑設計要點，發現超限高層建筑設計要點包括載荷設計、基礎設計以及抗震設計等多方面內容，保證設計施工更有效率，最大限度上提高設計質量。