高层核心筒设计趋势:写字楼与住宅的革新探索高层核心筒布局揭秘:写字楼与住宅的新篇章
一、关于标准层面积
对于高层写字楼,标准层面积的策划需综合考虑总办公面积、规划限高以及标准层层高。一般公式为:标准层面积≈总办公面积/[(规划限高-裙房高度)/标准层层高]。防火分区的大小也需遵循建筑规范,配备喷淋系统时,一个防火分区的大小可达到2000平米。
二、标准层单元的划分
办公单元的合理划分不仅影响建筑结构设计,还会对项目成本和销售产生重大影响。按照当前国内办公标准,人均办公建筑面积约为10-15平米。
三、办公空间进深
进深指的是从办公楼外墙到走道之间的距离。考虑最新的国际设计趋势,无管廊的开放式设计需根据客户群定位来决定。标准层使用率作为衡量进深、标准层面积、核心筒面积的指标,对建筑策划非常有帮助,一般维持在70-75%之间。写字楼收益则是由总出租规模、使用率、出租单价共同决定的。
四、标准层净高层高
净高需考虑规范、使用者感受和设备要求等方面。设计规范要求净高不得低于2.4米,而作为国际甲级写字楼的标准应在2.8-3.3米之间。层高不仅影响空间感受,也影响空气质量。策划中一般吊顶高度取1.2米,以应对设备等因素的不确定性。
五、电梯
电梯是高层写字楼的主要垂直交通工具,其数量决定核心筒的构成,同时也影响写字楼的造价。确定合适的电梯数量对写字楼的正常运作和综合效益至关重要。
六、中国十大高楼概览
1. 上海中心大厦:位于上海陆家嘴核心区域,高度632米,是国内最高的摩天大楼。
2. 广州恒大中心:位于广州珠江新城CBD核心区域,高度610米。
3. 深圳平安金融中心:位于深圳福田CBD核心区域,高度599米。
......(以此类推,简要介绍其余的高楼)
本工程的结构设计超限,由于结构高度超过适用限值,采取了一系列超限应对措施。结构平面形状规则,刚度和承载力分布均匀,竖向体型规则和均匀,结构抗侧力构件上下连续贯通。针对首层层高较高的超限情况,重点加强了首层及下部若干层的结构抗侧力构件。特别是框架柱采用钢管混凝土组合柱,剪力墙四角附加型钢暗柱以提高抗震等级。这些措施有效地提升了结构的承载能力和抗变形能力。
在钢管混凝土组合柱的梁柱节点设计中,本工程采用了钢管开小孔的连接节点构造。该节点的优点在于对钢管截面削弱不大,梁钢筋穿过小孔后剩余缝隙很小,对钢管混凝土柱的承载能力和变形能力影响较小。梁钢筋直接穿过钢管,能可靠传递内力,保持结构受力分析与实际相符。该节点还具有现场施工方便、造价较低等优点。针对该节点构造,中国钢结构协会钢-混凝土组合结构协会进行了模型试验,并经过多个工程实践证实了其可靠性和可行性。
对于框架-核心筒结构中的剪力墙平面外对梁端嵌固作用,本工程也进行了深入研究。当部分框架梁支撑在剪力墙平面外方向时,需考虑墙平面外对梁端嵌固作用的有效长度、墙线刚度与梁线刚度之比和墙在该层的轴压力等因素。本工程采取的措施包括采用梁端增加水平腋方法和增加墙边框梁方法,以直接增加墙平面外对梁端嵌固作用的有效长度和局部刚度。为保证梁正截面设计更加贴近实际受力情况,采用了调幅再调幅方法计算梁端弯矩。
对于核心筒外墙的连梁设计,连梁纵筋计算超筋是常见问题。本工程按照强墙弱梁和强剪弱弯的原则进行设计,并深入研究计算模型的选取对连梁设计的影响。针对跨高比小于5的连梁,按照深弯梁和深梁的范畴进行正截面承载力计算,并采取措施确保不符合平截假定的连梁设计更加精确。最终目的是确保结构设计既经济又安全。本工程中的核心筒外墙连梁遵循《高规》进行设计。除了连梁配置了交叉暗撑之外,对于非底部加强部位的剪力墙边缘构件也进行了强化处理,旨在满足抗震防线和强墙弱梁的需求。
结语如下:
钢管混凝土叠合柱与组合柱具有出色的承载和变形能力,可以克服钢管混凝土柱在防腐和防火材料方面的高成本及时效性问题。钢管按照特定的构造要求开设钢筋小孔,对钢管截面影响较小。梁钢筋可直接穿过钢管,确保梁内力的可靠传递。通过适当设置水平加强环和竖向短加劲肋,钢管混凝土柱的承载和变形能力不会减弱,节点刚性得以保障。模型试验证实了这一方法的可靠性,工程实践也证明了其可行性,显著节省了梁柱节点所需的钢材,且施工更为便捷。
影响剪力墙平面外对梁端嵌固作用的关键因素包括:墙平面外的有效长度、墙线刚度与梁线刚度的比例以及该层的轴压力等。为增强墙平面外的梁端嵌固作用,可采取梁端水平加腋法、增加墙边框梁方法,并对梁端弯矩进行调幅处理。
连梁属于深弯梁和深梁的范畴,在进行正截面承载力计算时,不能采用简单的杆系模型进行计算。
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