[发明专利]一种装配式全包钢框架-核心筒-异形柱建筑结构体系

说明书

本发明公开了一种装配式全包钢框架‑核心筒‑异形柱建筑结构体系包括设有竖向构件的核心筒与所述核心筒相连接的外框架，外框架设有框架柱和框架梁，所述竖向构件包括钢箱剪力墙，其特征在于，所述竖向构件还包括方形钢包混凝土柱，所述核心筒从建筑结构底部标准层起，逐步缩短钢箱剪力墙，即钢箱剪力墙随楼层升高在水平延伸方向上缩短，沿竖直方向呈截面减缩的变截面状分布，位于上层较短的钢箱剪力墙或者方形钢包混凝土柱刚性连接在下层较长的钢箱剪力墙之上。本发明可降低建筑自重和基础造价，节省工期。

技术领域

本发明涉及一种装配式全包钢框架-核心筒-异形柱建筑结构体系。

背景技术

国家政策将大力推广装配式建筑，减少建筑垃圾和扬尘污染，缩短建造工期，提升工程质量。鼓励建筑企业装配式式施工，现场装配。力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑比例达到30％。积极稳妥推广钢结构建筑。钢箱混凝土剪力墙可以实现工厂规模化生产，现场机械化施工装配，顺应国家政策，符合绿色建筑的要求，具有很大的推广意义。

框架－核心筒结构是指由外围梁、柱组成的框架体系与中心剪力墙筒体共同组成的结构体系；框架－异形柱结构是指由外围梁柱组成的框架体系与中心异心柱共同组成的结构体系。结构的主要抗侧力体系为中心剪力墙内筒或异形柱内筒，通过与外框架的协同作用，以提供结构的足够抗侧及抗扭强度，从而提高高层建筑物抗震性能。常规的框架－核心筒结构或者框架－异形柱结构采用钢筋混凝土框架－钢筋混凝土内筒、钢框架－钢筋混凝土内筒或者型钢混凝土框架－钢筋混凝土内筒结构体系。超高层建筑要求有较大的抗侧力刚度，需较厚的核心筒剪力墙，从而增加了结构的自重，间接增加基础造价。大面积浇筑的钢筋混凝土剪力墙有以下缺点：

一、角部混凝土易开裂、易碎；

二、施工工期长、延性比钢结构差、费模板；

三、较厚、较多的核心筒剪力墙限制了核心筒内建筑功能用房的使用空间。

我院(广东省建筑设计研究院)一直致力于装配式建筑研究与应用设计，并于2016年4月21日将研究成果《一种采用全包钢受力构件的装配式框架－核心筒结构体系》申请了发明专利，申请号 201610251910.6，其中公开了核心筒、外框架的连接构，通过全包钢结构体系降低了建筑自重，减少基础造价。然而核心筒大部分使用钢箱剪力墙建筑自重仍然较大，且随楼层升高，钢箱剪力墙吊装、运输成本越高，钢箱剪力墙分节安装环境也更加局限。目前尚无钢箱剪力墙与异形柱结合的核心筒结构。

发明内容

本发明旨在提供一种装配式全包钢框架－核心筒－异形柱建筑结构体系，在满足现有建筑规范要求的前提下，降低建筑自重和基础造价，节省工期。

为了进一步减轻自重，减小基础负荷和结构的地震力，使建筑结构体系的各结构受力性能更加合理，本发明从主塔楼标准层起，逐步缩短核心筒内部钢箱剪力墙，甚至上层结构直接由方形钢包混凝土柱取代，钢包混凝土柱、钢箱剪力墙两两之间架设钢梁以互相连接，构成钢管混凝土框架与异形钢包混凝土柱－钢箱剪力墙核心筒结合的结构体系。

本发明提供的装配式全包钢框架-核心筒-异形柱的结构体系，包括设有竖向构件的核心筒与所述核心筒相连接的外框架，外框架设有框架柱和框架梁，所述竖向构件包括钢箱剪力墙，其特征在于，所述竖向构件还包括方形钢包混凝土柱，所述核心筒从建筑结构底部标准层起，逐步缩短钢箱剪力墙，即钢箱剪力墙随楼层升高在水平延伸方向上缩短，沿竖直方向呈截面减缩的变截面状分布，位于上层较短的钢箱剪力墙或者方形钢包混凝土柱刚性连接在下层较长的钢箱剪力墙之上，所述钢箱剪力墙两两之间或者所述方形钢包混凝土柱两两之间或者所述钢箱剪力墙与所述方形钢包混凝土柱之间通过钢梁相连接构成所述核心筒。

本发明还可作以下改进：