一種新型混合式巨型抗震結構的製作方法
2023-04-23 04:09:26
專利名稱：一種新型混合式巨型抗震結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高層或超高層建築結構。
背景技術：
巨型結構是由巨型梁、巨型柱和巨型支撐等大型構件組成的高層或超高層建築結構，是主結構與常規結構構件組成的次結構共同工作的一種結構體系。巨型結構從平面整體上看，巨型結構的材料使用正好滿足了儘量開展的原則，可以充分發揮材料性能；從結構角度看，巨型結構是一種超常規的具有巨大抗側剛度及整體工作性能的大型結構，是一種非常合理的超高層結構形式；從建築角度看。巨型結構可以滿足許多具有特殊形態和使用功能的建築平立面要求。使建築師們的許多天才想像得以實施。巨型結構作為高層或超高層建築的一種嶄新體系。由於其自身的優點及特點，已越來 越被人們重視，並越來越多地應用於工程實際，是一種很有發展的結構形式。但是，目前巨型結構常用的形式為在結構角部設置四個巨型柱，巨型角柱之間通過巨型支撐連接，此結構形式由於巨型支撐的存在，存在阻擋視線，影響景觀效果的缺陷。還有一種形式為兩個巨型角柱之間的巨型支撐替換為巨型中柱，此種結構又存在結構剛度相對較低，在地震中位移較大，抗震性能較差的問題。
實用新型內容鑑於此，本實用新型的目的是提供一種新型混合式巨型抗震結構，要解決在保證結構剛度的同時，提高結構抗震性能的同時，滿足超高層部分對景觀要求的技術問題。為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案—種新型混合式巨型抗震結構，包括外框架筒、內核心筒和連接外框架筒與內核心筒的伸臂桁架，所述外框架筒包括主框架和次框架，所述次框架支撐在主框架上，其中，所述主框架包括位於主框架外圍角部的巨型角柱、位於主框架外圍中部的巨型中柱和每隔若干樓層設置的巨型梁，所述次框架由次框架柱和次框架梁連接而成，所述主框架自下而上至少分為下、中、上三個區段，其中下區段在上下兩個巨型梁之間連接巨型支撐，所述巨型支撐的上端位於上層巨型梁的端部，巨型支撐的下端位於下層巨型梁相反方向的端部，中區段作為過渡區段，在上下兩個巨型梁之間連接巨型斜柱，所述巨型斜柱的下端位於下層巨型梁的端部，且與下區段中的巨型支撐上端對接，所述巨型斜柱的上端與上層巨型梁的中部連接，且與上區段中的巨型中柱下端對接。所述巨型角柱在每個角部為一根或兩根。所述巨型斜柱為八字柱、人字柱或兩者以上的組合。所述八字柱或人字柱為鋼柱、鋼管混凝土柱、鋼骨混凝土柱或兩者以上的組合。所述上區段中的巨型中柱在每個立面為一根以上，兩根巨型中柱之間設置有柱間支撐。所述次框架柱之間設置有柱間支撐。[0013]所述柱間支撐為單斜杆支撐、剪刀撐、人字撐或兩者以上的組合。所述巨型梁為巨型鋼桁架、巨型鋼梁或兩者的組合。所述內核心筒為鋼骨混凝土剪力牆、鋼筋混凝土剪力牆、鋼桁架、鋼板剪力牆或以上任意組合。與現有技術相比本實用新型具有以下特點和有益效果首先，本實用新型所述結構由於在上區段設置了巨型中柱，便於外部裝飾和使用，同時提高了景觀效果，具有較好的視野。其次，本實用新型所述結構相對於單純在巨型角柱之間設置巨型中柱的結構形 式，減少巨型框架結構在水平荷載作用下的位移，提高抗震性能。另外，本實用新型在上區段和中間區段設置其過渡作用的巨型斜柱，使得剛度和剪力緩變，傳力更加平緩和直接，從而更利於提高抗震性能。本實用新型可廣泛應用於高層和超高層巨型結構。
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。圖I是本實用新型立面布置實施例一示意圖。圖2是本實用新型立面布置實施例二示意圖。圖3是本實用新型立面布置實施例三示意圖。圖4是本實用新型立面布置實施例四示意圖。圖5是本實用新型立面布置實施例五示意圖。圖6是本實用新型立面布置實施例六示意圖。圖7是本實用新型平面布置實施例一示意圖。圖8是本實用新型平面布置實施例二示意圖。圖9是本實用新型平面布置實施例二不意圖。
圖10是本實用新型平面布置實施例四示意圖。
圖11是本實用新型平面布置實施例五示意圖。附圖標記1 一巨型中柱、2 —巨型角柱、3 —巨型梁、4 一巨型支撐、5 —次框架柱、6 —次框架梁、7 —內核心筒、8 —伸臂祐1架、9 一柱間支撐、10 —巨型斜柱。
具體實施方式
實施例一參見圖I及圖7至
圖11任意一圖結合所不,包括外框架筒、內核心筒7和連接外框架筒與內核心筒7的伸臂桁架8，所述外框架筒包括主框架和次框架，所述次框架支撐在主框架上,其中，所述主框架包括位於主框架外圍角部的巨型角柱2、位於主框架外圍中部的巨型中柱I和每隔若干樓層設置的巨型梁3，所述次框架由次框架柱5和次框架梁6連接而成，所述主框架自下而上至少分為下、中、上三個區段，其中下區段在上下兩個巨型梁3之間連接巨型支撐4，所述巨型支撐4的上端位於上層巨型梁的端部，巨型支撐4的下端位於下層巨型梁相反方向的端部，中區段作為過渡區段，在上下兩個巨型梁3之間連接巨型斜柱10，所述巨型斜柱10的下端位於下層巨型梁的端部，且與下區段中的巨型支撐上端對接，所述巨型斜柱10的上端與上層巨型梁的中部連接，且與上區段中的巨型中柱下端對接。所述巨型角柱2在每個角部為一根或兩根，巨型斜柱10為八字柱，所述八字柱為鋼柱、鋼管混凝土柱、鋼骨混凝土柱或兩者以上的組合。所述上區段中的巨型中柱為兩根，兩根巨型中柱之間設置有柱間支撐9所述柱間支撐9為單斜杆支撐、剪刀撐、人字撐或以上兩者的組合。所述內核心筒7為剪力牆上帶有洞口，參見圖8和
圖11，所述內核心筒7為剪力牆內暗藏框架，參見圖7和
圖10，所述內核心筒7為由兩個疊套的筒體組成，外筒為剪力牆暗藏框架結構，內筒為框架結構，參見圖9。下區段下半部通過在次框架柱5之間設置柱間支撐9來增加底部剛度，僅在靠近中區段的上半部設置巨型支撐4，可有效節約材料和施工成本。上述剪力牆為鋼骨混凝土剪力牆、鋼筋混凝土剪力牆、鋼桁架、鋼板剪力牆或以上任意組合。其中，上區段的範圍為整棟結構高度的1% 90%。下區段的範圍為整棟結構高度的1% 90%。中區段的範圍1% 50%。實施例二參見圖2及圖7至
圖11任意一圖結合所示，與實施例一不同的是，底部區段上半部為兩個巨型支撐4。實施例三參見圖3及圖7至
圖11任意一圖結合所示，與實施例二不同的是，每個立面上的兩根巨型角柱2之間的頂部區段設置有一根巨型中柱1，中間區段設置有連接巨型中柱I和巨型支撐4的兩根巨型斜柱10，所述巨型斜柱10為人字柱人字柱，所述人字柱為鋼柱、鋼管混凝土柱、鋼骨混凝土柱或以上兩者的組合。實施例四參見圖4及圖7至
圖11任意一圖結合所示，與實施例三不同的是，中間區段設置有連接巨型斜柱10為人字柱和八字柱的組合，其中，人字柱在下半部，八字柱在上半部。人字柱為鋼柱、鋼管混凝土柱、鋼骨混凝土柱或以上兩者的組合。實施例五參見圖5及圖7至
圖11任意一圖結合所示，與實施例三不同的是,所述巨型斜柱10之間設置有柱間支撐9，所述柱間支撐9為剪刀撐。實施例六參見圖6及圖7至
圖11任意一圖結合所示，與實施例五不同的是，所述柱間支撐9為單斜杆支撐。另外，根據工程實際，所述柱間支撐9還可為人字撐，或單斜杆支撐、剪刀撐、人字撐兩者或兩者的結合使用。上述的新型混合式巨型抗震結構的施工方法包括如下步驟步驟一，施工若干層內核心筒7 ;步驟二，施工若干層主框架的巨型角柱2和巨型梁3以及次框架的次框架柱5和次框架梁6 ；步驟三，施工主框架下區段的巨型支撐4以及伸臂桁架8，在其上根據需要留預留縫；步驟四，重複步驟一至三，直至主框架的中區段底面；步驟五，繼續施工若干層內核心筒7 ；步驟六，施工若干層主框架的巨型角柱2、巨型斜柱10和巨型梁3以及次框架的次框架柱5和次框架梁6 ；步驟七，施工主框架中區段的伸臂桁架8，在其上根據需要留預留縫；步驟八，重複步驟五至七，直至主框架的上區段底面；[0055]步驟九，繼續施工若干層內核心筒7 ；步驟十，施工若干層主框架的巨型角柱2、巨型中柱I和巨型梁3以及次框架的次框架柱5和次框架梁6 ；步驟十一，施工主框架上區段的伸臂桁架8，在其上根據需要留預留縫； 步驟十二，重複步驟九至十一，直至整個結構封頂，在整棟結構施工過程中對沉降變形進行觀測，並根據觀測成果，焊接預留縫。上述實施例僅為本實用新型的典型實施例，實際工程中根據結構高度和具體要求進行靈活組合，此為本領域技術人員的公知常識，在此不再展開敘述。
權利要求1.一種新型混合式巨型抗震結構，包括外框架筒、內核心筒(7)和連接外框架筒與內核心筒(7)的伸臂桁架(8)，所述外框架筒包括主框架和次框架，所述次框架支撐在主框架上，其中，所述主框架包括位於主框架外圍角部的巨型角柱(2)、位於主框架外圍中部的巨型中柱(I)和每隔若干樓層設置的巨型梁(3)，所述次框架由次框架柱(5)和次框架梁(6)連接而成，其特徵在於所述主框架自下而上至少分為下、中、上三個區段，其中下區段在上下兩個巨型梁(3)之間連接巨型支撐(4)，所述巨型支撐(4)的上端位於上層巨型梁的端部，巨型支撐(4)的下端位於下層巨型梁相反方向的端部，中區段作為過渡區段，在上下兩個巨型梁(3)之間連接巨型斜柱(10)，所述巨型斜柱(10)的下端位於下層巨型梁的端部，且與下區段中的巨型支撐上端對接，所述巨型斜柱(10)的上端與上層巨型梁的中部連接，且與上區段中的巨型中柱下端對接。
2.根據權利要求I所述的新型混合式巨型抗震結構，其特徵在於所述巨型角柱(2)在每個角部為一根或兩根。
3.根據權利要求I所述的新型混合式巨型抗震結構，其特徵在於所述巨型斜柱(10)為八字柱、人字柱或兩者以上的組合。
4.根據權利要求3所述的新型混合式巨型抗震結構，其特徵在於所述八字柱或人字柱為鋼柱、鋼管混凝土柱、鋼骨混凝土柱、鋼筋混凝土柱或兩者以上的組合。
5.根據權利要求I所述的新型混合式巨型抗震結構，其特徵在於所述上區段中的巨型中柱在每個立面為一根以上，兩根巨型中柱之間設置有柱間支撐(9)。
6.根據權利要求I所述的新型混合式巨型抗震結構，其特徵在於所述次框架柱(5)之間設置有柱間支撐(9)。
7.根據權利要求5或6所述的新型混合式巨型抗震結構，其特徵在於所述柱間支撐(9)為單斜杆支撐、剪刀撐、人字撐或兩者以上的組合。
8.根據權利要求I所述的新型混合式巨型抗震結構，其特徵在於所述巨型梁(3)為巨型鋼桁架、巨型鋼梁、巨型鋼筋混凝土梁、巨型鋼骨混凝土梁或上述任意兩者的組合。
9.根據權利要求I所述的新型混合式巨型抗震結構，其特徵在於所述內核心筒(7)為鋼骨混凝土剪力牆、鋼筋混凝土剪力牆、鋼桁架、鋼板剪力牆或以上任意組合。
專利摘要本實用新型涉及一種新型混合式巨型抗震結構，包括外框架筒、內核心筒和連接外框架筒與內核心筒的伸臂桁架，所述外框架筒包括主框架和次框架，所述次框架支撐在主框架上，其中，所述主框架包括位於主框架外圍角部的巨型角柱、位於主框架外圍中部的巨型中柱和每隔若干樓層設置的巨型梁，所述次框架由次框架柱和次框架梁連接而成，所述主框架自下而上至少分為下、中、上三個區段，其中下區段在上下兩個巨型梁之間連接巨型支撐，中區段作為過渡區段，在上下兩個巨型梁之間連接巨型斜柱。使結構的高層部分具有更好的視野和景觀效果，同時具有良好的抗震性能。可廣泛應用於高層和超高層建築結構。
文檔編號E04B1/98GK202466883SQ20122004791
公開日2012年10月3日 申請日期2012年2月15日 優先權日2012年2月15日
發明者姚攀峰 申請人:姚攀峰