[发明专利]一种带转换层的核心筒结构体系

说明书

本发明涉及一种带转换层的核心筒结构体系，包括核心筒和外框架，所述外框架布置于核心筒外围，所述外框架为带转换结构的外框架，包括相连接的框架本体和伞状转换层，该结构体系为带有避难层的高层结构体系，在所述避难层中，所述外框架与核心筒之间连接有预应力斜拉索。与现有技术相比，本发明满足了建筑形态要求，同时增加结构竖向传力路径；通过拉索将部分外框竖向荷载分批传递至核心筒，减小外框柱及下部转换结构荷载，增加结构冗余度；同时在核心筒内部布置粘滞阻尼墙，减小下部楼层钢筋砼核心筒地震力，减小核心筒墙体厚度和钢筋、钢骨用量。

技术领域

本发明涉及建筑结构设计技术领域，涉及一种核心筒减震结构，尤其是涉及一种带转换层的核心筒结构体系。

背景技术

由于世界各地经济的不断发展，高层建筑结构的应用越来越广泛，其建筑功能主要集中于商业办公与酒店公寓等方面，高品质办公往往希望底部楼层通透，尽量减少结构构件，这就给建筑结构的设计带来了巨大的难度与挑战。

传统的常规结构体系已无法满足建筑设计的要求，为了适应不同建筑概念对结构带来的挑战，结构工程师需要进行建筑结构设计的革新，解决新型的建筑造型带来的结构受力问题，增强结构形式与建筑概念的融合，满足建筑整体的安全性、适用性与耐久性，实现结构成就建筑之美。

针对高品质办公希望底部楼层通透，外框架尽量减少结构构件，必然导致外框架大量的竖向构件无法落地，竖向荷载传递不连续，传力不直接，同时对于钢框架-核心筒结构，底部楼层外框架竖向构件数量减少，将导致外框架承担的地震剪力比例减少，大部分楼层地震剪力均由钢筋砼核心筒承担，将大大增加核心筒墙体厚度、挤占建筑使用空间，同时墙体钢筋和钢骨用量增加，增加造价。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种带转换层的核心筒结构体系，不仅满足了建筑形态要求，而且能够增加结构竖向传力路径，减小下部楼层钢筋砼核心筒地震力。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种带转换层的核心筒结构体系，包括核心筒和外框架，所述外框架布置于核心筒外围，所述外框架为带转换结构的外框架，包括相连接的框架本体和伞状转换层，该结构体系为带有避难层的高层结构体系，在所述避难层中，所述外框架与核心筒之间连接有预应力斜拉索。

进一步地，所述伞状转换层包括一转换空腹桁架和多个伞状转换单元，各伞状转换单元分别连接框架本体的巨柱和核心筒，所述转换空腹桁架与框架本体的框架柱连接。

进一步地，所述伞状转换单元包括多根转换梁，多根所述转换梁一端围绕巨柱连接，形成伞状结构，一根转换梁的另一端与核心筒连接，其余转换梁的另一端与框架本体的框架柱连接。

进一步地，与核心筒连接的所述转换梁的端部设有与核心筒角部适配连接的齿状结构。

进一步地，所述伞状转换单元设有4个，分布于外框本体的四角处。

进一步地，所述核心筒墙体内布置有粘滞阻尼墙。

进一步地，所述预应力斜拉索一端通过连接板连接于框架本体的水平梁与框架柱交叉点处，另一端通过连接板连接于核心筒。

进一步地，每一所述避难层中，在多个位置分布设置预应力斜拉索，且各位置设置多根平行排列的预应力斜拉索。

与现有技术相比，本发明具有以如下有益效果：

1、该体系采用伞状转换层，使上部外框柱在底部楼层减少为4颗巨柱，满足了建筑下部楼层通透要求，同时采用伞状转换梁相较与常规的十字交叉转换，增加结构竖向传力路径，使受力最大的外框架柱轴力减小13％。

2、在上部楼层中的避难层核心筒和外框架之间布置拉索，将部分外框竖向荷载在上部楼层就分段传递至核心筒，减小外框柱及下部转换结构竖向荷载12％，增加结构冗余度。