框架——核心筒结构在超限高层设计中的应用

刘杰

安徽寰宇建筑设计院 安徽 合肥 230000

1 超限高层设计与框架-核心筒结构设计概述

1.1 现代化建筑设计的重要方向

超限高层设计是指超过指定高度限值的高层建筑设计，当前建筑领域一般将高度超过10层的建筑定义为高层建筑，而为了满足部分建筑的功能需求，其建筑设计超过高层建筑定义，达到一定的限度值，被称作为超限高层设计。具体的建筑工程体系中，还未完成对超限高层建筑的定义，而部分建筑工程理论中定义了超限高层的具体高度。如，在混凝土框架剪力墙结构施工过程中，将高度≥120m建筑定义为超限高层建筑。超限高层不仅具有建筑高度特点，其在设计过程中的抗震以及消防要求与其他建筑功能有所不同，其对于建筑的主体稳定性能要求更高[1]。

1.2 现代化建筑设计的重要建筑形式

框架——核心筒结构一定程度上也直接决定了超限高层建筑的施工质量。框架——核心筒结构具体是指中央核心筒+外围框架形式的建筑设计，其中在外围结构设计中，主要包括外围结构设计质量、而中央核心筒建筑结构主要设计电梯井、功能房间以及公共卫生间等建筑形式，通过框架——核心筒结构设计能够有效地提高超限高层建筑的施工设计质量以及建筑抗震性能，也可以有效地提高建筑利用率。

2 工程案例阐述

某商业楼为超限高层建筑，设计为57层、包括有地下2层地上建筑55层结构。建筑施工设计总体建筑面积达到68000㎡，而楼层建筑主体高度则达到180m、单层施工高度最大为5.4m，最小单层高度为2.85m，本工程施工中选择应用框架——核心筒结构，以下对框架——核心筒结构设计进行具体分析[2]。

3 框架——核心筒结构在超限高层设计要点分析

3.1 基本参数设计

表1 超限高层框架——核心筒结构设计参数统计

基本参数设计是结构设计当中非常重要的内容，因此在实际的超限高层设计过程中，需要根据超限高层施工区域的基本情况以及施工建筑主体设计情况设计合理的应用参数，保证建筑工程施工设计更加高效。在超限高层框架——核心筒结构设计过程中，就对框架——核心筒结构基本参数进行设计，通过基本参数设计，保证建筑设计合理，为后续的建筑设计施工做好基础工作。以表1为设计参数统计表。

3.2 基础工程设计

框架——核心筒结构基础工程设计直接关系到超限高层设计的稳定性，因此，要做好对基础工程施工场地的合理分析。该项目施工场地主要土壤层级包括杂填土层、层粉土层、黏土层等土质，而根据施工场地图纸设计，该工程采用泥浆护壁孔桩基础工程施工，其中桩体设计长度达到12m、最下长度为9m，以下表2为具体的基础桩体设计参数表。

表2 桩基工程基础设计表

3.3 载荷设计以及抗震性能设计

框架——核心筒结构设计过程中，载荷设计以及抗震性能设计也是非常关键的要点内容，因此，我们针对案例来进行超限高层框架——核心筒结构载荷设计以及抗震性能分析。

首先，在框架——核心筒结构载荷设计中主要针对屋面以及梁结构进行载荷设计。如，超限高层框架——核心筒结构大堂屋面恒载荷设计为2kN/㎡、厕所楼面设计为1.5kN/㎡、避难层楼面载荷设计为1.5kN/㎡、公寓楼面载荷设计为1.5kN/㎡。而内隔墙梁上荷载取值为2～2.8 kN/㎡。

其次，在框架——核心筒结构设计中抗震性能设计非常关键，需要根据施工结构不同，设计不同的抗震等级。如，在该工程抗震性能能设计中，需要将钢筋混凝土框架以及内侧核心筒内墙均设计为1级抗震性能。而地下二层核心筒以及混凝土柱结构设计为2级抗震性能。

4 结束语

通过总结超限高层建筑设计要点，发现超限高层建筑设计要点包括载荷设计、基础设计以及抗震设计等多方面内容，保证设计施工更有效率，最大限度上提高设计质量。