超高钢结构带支撑框架核心筒结构体系的制作方法

本实用新型属于结构工程技术领域，具体涉及一种超高钢结构带支撑框架核心筒结构体系。

背景技术：

目前，适用比较广泛的超高层结构系统为框架-核心筒结构，核心筒就是在建筑的中央部分，由电梯井道、楼梯、通风井、电缆井、公共卫生间、部分设备间围护形成中央核心筒，与外围框架形成一个外框内筒结构，是国际上超高层建筑广泛采用的主流结构形式在500米以上的结构中，其核心筒材料为钢筋混凝土或钢与钢筋混凝土及组合构件的混合。这种结构自重大，而且要想提高结构性能，必须增加结构自重，由于混凝土的大量使用，使得现场湿作业较多，施工进度慢。

技术实现要素：

本实用新型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具有结构自重轻、施工速度快、施工工业化程度高及现场湿作业少等优点的超高钢结构带支撑框架核心筒结构体系。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种超高钢结构带支撑框架核心筒结构体系，包括多个重力柱、重力梁及支撑，所述的重力梁设置在重力柱上，并与重力柱组合形成多个筒状结构，所述的支撑设置在筒状结构的侧壁上，所述的重力柱为钢柱或钢管混凝土柱，所述的重力梁为钢梁，所述的支撑为钢支撑。

作为优选的技术方案，所述的重力柱的布置根据建筑要求进行调节，分布呈九宫格型或回字形，并且所述的核心筒结构体系从下至上依次收进，形成低区核心筒、中区核心筒和高区核心筒；

当重力柱分布呈九宫格型时，所述的低区核心筒的筒状结构在平面上分布呈3×3的方阵，所述的中区核心筒在低区核心筒的基础上收进形成，中区核心筒的筒状结构设有5个，在平面上分布呈十字型，所述的高区核心筒在中区核心筒的基础上继续收进，高区核心筒的筒状结构设有一个；

当重力柱分布呈回字形时，所述的低区核心筒的筒状结构分布呈4×4的矩阵，所述的中区核心筒在低区核心筒的基础上，通过对低区核心筒的四个角收进形成，所述的高区核心筒在中区核心筒的基础上收进，高区核心筒的筒状结构设有四个，在平面上分布呈2×2的方阵。

作为优选的技术方案，所述的支撑的形式采用中心支撑或偏心支撑。

作为优选的技术方案，所述的支撑的布置随建筑开洞或刚度要求进行调节，为跨单层的小斜撑或跨多层的大斜撑。

作为优选的技术方案，所述的支撑为型钢支撑，截面为箱型或工字型。

作为优选的技术方案，所述的核心筒结构体系还通过伸臂与设置在核心筒结构体系外的外部巨柱连接。

作为优选的技术方案，所述的伸臂包括內埋伸臂和外伸臂，所述的內埋伸臂由位于加强层或避难层位置的重力梁形成，所述的內埋臂与外部巨柱通过外伸臂连接。

本实用新型为钢结构体系，根据需要设置钢支撑，支撑的布置可随建筑开洞或者刚度要求进行调节。重力柱的选择可以根据刚度需求进行比选。重力梁主要其承重作用。核心筒可通过伸臂连接外部巨柱，将核心筒上部的重力传递分区至巨柱，使核心筒内部重力柱的尺寸减小。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)采用钢结构体系具有结构自重轻、抗风和抗震性能好、建筑布置灵活、施工速度快、施工工业化程度高及现场湿作业少等优点。

(2)由于采用钢结构体系且可与外部巨柱之间通过伸臂连接，使得重力柱截面尺寸减小，结构建筑布置灵活，结构构件对建筑功能影响小。

附图说明

图1为实施例1的低区核心筒的结构示意图；

图2为实施例1的核心筒结构体系的立面图；

图3为实施例1的低区核心筒(a)、中区核心筒(b)及高区核心筒(c)的平面图；

图4为采用中心支撑形式的重力柱布置呈回字形的低区核心筒立面图；

图5为采用偏心支撑形式的重力柱布置呈回字形的低区核心筒立面图；

图6为实施例2的核心筒结构体系的立面图；

图7为实施例2的低区核心筒(a)、中区核心筒(b)及高区核心筒(c)的平面图；

图8为采用中心支撑形式的重力柱布置呈九宫格型的低区核心筒立面图；

图9为采用偏心支撑形式的重力柱布置呈九宫格型的低区核心筒立面图。

图中，1为重力柱，2为重力梁，3为支撑，4为筒状结构，5为低区核心筒，6为中区核心筒，7为高区核心筒。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1

一种超高钢结构带支撑框架核心筒结构体系，如图1～2所示，包括多个重力柱1、重力梁2及支撑3，重力梁2设置在重力柱1上，并与重力柱1组合形成多个筒状结构4，所述的支撑3设置在筒状结构4的侧壁上，重力柱1为钢柱或钢管混凝土柱，重力梁2为钢梁，支撑3为钢支撑。重力柱1的布置根据建筑要求进行调节，分布呈回字形，并且核心筒结构体系从下至上依次收进，形成低区核心筒5、中区核心筒6和高区核心筒7，重力柱1的数目也分区依次减少；

低区核心筒5的筒状结构4分布呈4×4的矩阵，中区核心筒6在低区核心筒5的基础上，通过对低区核心筒5的四个角收进形成，高区核心筒7在中区核心筒6的基础上收进，高区核心筒7的筒状结构4设有四个，在平面上分布呈2×2的方阵，如图3所示。

支撑3为型钢支撑，截面为箱型或工字型。支撑3的形式采用中心支撑或偏心支撑，中心支撑时结构示意图如图4所示，采用交叉支撑的方式，偏心支撑如图5所示，偏心支撑时采用K形支撑的方式。支撑3的布置随建筑开洞或刚度要求进行调节，为跨单层的小斜撑或跨多层的大斜撑。

本实施具有结构自重轻、抗风和抗震性能好、建筑布置灵活、施工速度快、施工工业化程度高及现场湿作业少等优点。

实施例2

一种超高钢结构带支撑框架核心筒结构体系，如图6所示，包括多个重力柱1、重力梁2及支撑3，重力梁2设置在重力柱1上，并与重力柱1组合形成多个筒状结构4，重力柱1为钢柱或钢管混凝土柱，重力梁2为钢梁，支撑3为钢支撑。重力柱1的布置根据建筑要求进行调节，分布呈九宫格型，并且核心筒结构体系从下至上依次收进，形成低区核心筒5、中区核心筒6和高区核心筒7，重力柱1的数目也分区依次减少；

重力柱1分布呈九宫格型，低区核心筒5的筒状结构4在平面上分布呈3×3的方阵，中区核心筒6在低区核心筒5的基础上收进形成，中区核心筒6的筒状结构4设有5个，在平面上分布呈十字型，高区核心筒7在中区核心筒6的基础上继续收进，高区核心筒7的筒状结构4设有一个，如图7所示。

支撑3为型钢支撑，截面为箱型或工字型。支撑3的形式采用中心支撑或偏心支撑，中心支撑时结构示意图如图8所示，采用K形支撑的方式，偏心支撑如图9所示，偏心支撑时采用K形支撑的方式。支撑3的布置随建筑开洞或刚度要求进行调节，为跨单层的小斜撑或跨多层的大斜撑。

本实施具有结构自重轻、抗风和抗震性能好、建筑布置灵活、施工速度快、施工工业化程度高及现场湿作业少等优点。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例的核心筒结构体系还通过伸臂与设置在核心筒结构体系外的外部巨柱连接。其中伸臂包括內埋伸臂和外伸臂，內埋伸臂由位于加强层或避难层位置的重力梁2形成，內埋臂与外部巨柱通过外伸臂连接。

本实施具有结构自重轻、抗风和抗震性能好、建筑布置灵活、施工速度快、施工工业化程度高及现场湿作业少等优点，通过将其与外部巨柱之间通过伸臂连接，使得重力柱截面尺寸减小，结构建筑布置灵活，结构构件对建筑功能影响小。