某项目(27层塔楼)核心筒标准层平面: 图1 方案阶段标准层平面 优化建议: 1、核心筒取包含卫生间边墙的外筒,优势如下: A)核心筒尺寸加大,有利于提高整体刚度,提高结构抵抗风与地震的能力,减小层间位移。 B)卫生间上如果放在核心筒外面,则卫生间内部管井对楼板削弱较大,影响楼板连续性和刚度。从抗震审查的角度看,可能会要求采取加强措施,客观上增加结构造价。 C)由于核心筒自身刚度和承载力很大,核心筒内变形量极小,可以降低对筒内构件的要求,筒内构件的尺寸和配筋可以降低,有利于降低造价。
某项目(27层塔楼)核心筒标准层平面:
图1 方案阶段标准层平面
优化建议:
1、核心筒取包含卫生间边墙的外筒,优势如下:
A)核心筒尺寸加大,有利于提高整体刚度,提高结构抵抗风与地震的能力,减小层间位移。
B)卫生间上如果放在核心筒外面,则卫生间内部管井对楼板削弱较大,影响楼板连续性和刚度。从抗震审查的角度看,可能会要求采取加强措施,客观上增加结构造价。
C)由于核心筒自身刚度和承载力很大,核心筒内变形量极小,可以降低对筒内构件的要求,筒内构件的尺寸和配筋可以降低,有利于降低造价。
2、核心筒可在Y向稍向下平移(约1m),使核心筒尽量位于平面中部,符合概念设计的理念,有利于抗震,也有利于结构建模调整。
核心筒北侧根据建筑和销售需要,可设(或不设)走廊,如设走廊并与周边走廊环通,可以提高物业档次,有利于营销。
图2 核心筒位置调整示意
3、写字楼中间的9根柱子可拔掉,平面上采用单向梁结构。
柱子拔掉后,可以增大室内使用空间,增加室内灵活布置的便易性,有利于提高物业档次,提高销售额。
一般写字楼项目中,层高均较紧张。本项目层高3.7m,层高比较低。由于本项目办公楼属于公共建筑,荷载较大,柱网较大,为了满足甲级写字楼的室内净空要求,梁高不得不压缩,一般要求梁高不超过600mm。
如果采用十字梁结构体系,由于主梁承担的竖向荷载较多,主梁高度不能加大,宽度必然加大,梁的配筋率必然较高,从而经济性较差。
借鉴国内外大量高层平面布置案例,建议采用单向梁体系。
单向梁体系可以将地震、风荷载等水平力更直接的传递给核心筒,符合概念设计理念。同时次梁分担掉大部分竖向荷载,使主梁上承担的竖向荷载减小,有利于降低主梁断面和配筋率,提高主梁抗震延性。
单向梁体系,也有利于暖通管线布置、减少绕弯。
图3 十字梁_主梁承担了大部分竖向荷载
图4 单向梁_主梁承担了少量竖向荷载
单向梁体系在国内高层和超高层框筒体系中应用广泛。
应用案例:
A、云南昆明某超高层,55层,抗震设防烈度8度,设计单位:华南理工大学设计院,方小丹(上海世博馆设计人)。
建筑平面 | 结构平面 |
B、上海四川北路综合写字楼,高度94m,华东院设计。
C、上海陆家嘴金融贸易区X2地块,南北塔楼,高度250m,华东院设计。
D、辽宁丹东万达广场甲A、甲B写字楼,高度98.3m,抗震设防烈度7度(0.15g),中轻国际设计。
当采用单向梁平面体系后,框架主梁内力大大减小,箍筋为构造控制,此时截面宽度可采用300梁宽,则只需配置两肢箍,箍筋利用率和经济性都有提高。
经试算,本工程,主梁截面可采用300×600,次梁截面可采用250×600,边梁截面可采用400×750。即可保证室内净空尽可能高,又能节约钢筋。
采用单向梁后,除四角外,大部分区域板跨不到3.0m,板厚可用100mm。
图5 结构初步平面布置
4、建议建筑微调核心筒内部的平面布置,使X、Y向构件尽量对齐,有利于水平力传递。
5、写字楼楼面面层一般采用地毯或地板,恒载一般控制在1.5kPa以内,活载考虑大空间布置隔墙,可取3.0kPa。
同类项目面层厚度和楼面荷载取值如下:
项 目 |
面层厚度 |
面层恒载kPa |
楼面活载kPa |
上海万达广场(分隔墙已固定) |
50mm |
1.8 |
2.0 |
丹东万达广场(大空间办公) |
50mm |
1.5 |
3.0 |
金科集团吉林世茂中心144m超高层写字楼 |
30mm |
1.3 |
2.0 |
中南集团青岛200m超高层写字楼(分隔墙已固定) |
50mm |
1.1 |
2.0 |
无锡协信中心(大空间办公,分隔墙灵活布置) |
50mm |
2.0 |
3.0 |
山东东营CBD国际金融港A、B塔楼(大空间办公) |
50mm |
1.8 |
3.0 |
龙湖地产杭州147m超高层写字楼 |
50mm |
1.5 |
2.0 |
中国第一高楼上海中心 |
30mm |
1.0 |
3.0 |
结论:
框架核心筒结构应用于办公酒店等建筑中较多,究其结构形式各异,受到柱网,核心筒面积等建筑因素影响,通常我们要在建筑方案时进一步分析其最佳经济的平面布置。把握柱距、核心筒面积的最佳距离和大小,才能做到经济适用。
来源:晟虞建筑
知识点:办公楼核心筒平面布置优化