CN105625566B - 装配式混凝土正交斜放空间网格盒式结构筒中筒结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构，楼盖空腹梁的一端与周边网格式框架柱二对一刚性连接，空腹梁的另一端亦与核芯筒剪力墙二对一刚性连接；横向空腹楼盖与周边网格式框架单元化预制后，再分层安装，周边网格式框架柱柱网a ₁与楼盖网格a ₂=a ₁ sian45°抗侧刚度提高30%，减少四角部分柱的剪力滞后影响，工程造价降低25%，室内房间可自由划分，不受“有墙必有梁”的限制，在塔楼最大高度及楼层净高相同的条件下，降低了层高，增加了塔楼的层数。

Description

装配式混凝土正交斜放空间网格盒式结构筒中筒结构

技术领域

本发明涉及一种高层与超高层写字楼建筑结构体系，具体地说，涉及一种装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构，属于建筑结构技术领域。

背景技术

2014年住房和城乡建设部发布《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ1-2014），主要是针对传统的混凝土结构，如框架、框.剪、框.筒等结构体系，如图1所示为传统的混凝土框架.核芯筒结构，其中央核芯筒剪力墙现场浇制，周边框架柱、梁、次梁及板为预制装配式，它由下到上，一层又一层将预制柱、梁在节点处设制后浇区，将钢筋连接后二次浇制混凝土形成整体。对于高层与超高层建筑，周边的框架梁和柱，往往是肥梁胖柱，轻者几吨，重者十几吨，并均为单根，运输、安装、制作难度大，对于超高层建筑采用传统结构体系进行装配整体式施工，很难降低工程造价达到节能减排的功效。

发明内容

本发明要解决的问题是针对以上不足，提供一种装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构及制作方法，采用该网格盒式筒中筒结构后，实现以下目的：

1、建筑物实现单元化拼装。

2、减少后浇混凝土工程量。

3、提高施工质量，加快施工进度。

4、降低工程造价。

5、工厂预制，现场装配，文明施工。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构，其特征在于：

楼盖空腹梁的一端与周边网格式框架柱二对一刚性连接，空腹梁的另一端亦与核芯筒剪力墙二对一刚性连接；

横向空腹楼盖与周边网格式框架单元化预制后，再分层安装。

一种优化方案，周边网格式框架柱柱网a ₁与楼盖网格a ₂=a ₁ sian45°。

进一步地，空腹梁的上、下弦与周边网格式框架柱及中央核芯筒周边剪力墙均为两两刚性连接。

进一步地，中央混凝土核芯筒剪力墙通过空腹梁与周边网格式框架柱均对应刚性连接。

进一步地，空腹楼盖沿斜向（45°）分别与外部网格式框架柱与内部核芯筒剪力墙两两对应刚性连接，网格式框架柱两侧边亦有两根网格式框架梁与网格式框架柱刚性连接。

进一步地，空腹网格板厚度h=(1/25~1/30)L。

基于以上装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构，其制作方法包括：

横向的混凝土空腹楼盖和周边混凝土网格式框架分别划分为若干网格单元，然后预制成拼装单元，再在施工现场分层安装。

进一步地，拼装单元占塔楼总面积的85%的混凝土构件。

进一步地，在现场由下向上分层浇制中央混凝土核芯筒；

混凝土核芯筒内设置塔吊，作拼装单元吊装、安装使用。

进一步地，先安装每一层周边网格式墙架单元后，再安装正交斜放空腹网格化单元，再在楼盖上弦支托处搁置四点支承钢筋桁架楼承板，并在拼接点安装模板和拼接钢筋，二次浇制高一级的混凝土，通过规定的混凝土养护周期，即形成抗侧刚度更好的装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：

1、楼盖空腹梁的一端与周边网格式框架柱二对一刚性连接，空腹梁的另一端亦与核芯筒剪力墙二对一刚性连接，形成空间网格盒式结构的力学模型，从而使结构体系的力学性能和抗侧刚度得到大幅度提升，从而实现将横向空腹楼盖与周边网格式框架单元化预制后，再分层安装。

2、由于预制单元网格化后，构件截面尺寸小，自重轻，单元覆盖面积大，拼装节点后浇注混凝土量占总量的5%以内。

3、预制构件亦网格化，整体性和空间作用增强，装配构件覆盖建筑面积亦大，除中央核芯筒仍为现场浇制（15%），其余大面积（85%）构件均为预制装配式，在预制场制作，按国家行业标准（JGJ1-2014）进行预制装配整体式施工，在拼接部位等强连接钢筋后，二次浇注混凝土连为整体，大幅度减小现场浇注混凝土工作量，仅在拼接位置设置模板，大幅度降低模板使用量及工时，提高施工进度，节约模板促进建筑工业化的发展。

4、提高抗侧刚度,比传统的提高30%。

5、空腹梁与柱与剪力墙均二对一刚性连接，减少四角部分柱的剪力滞后影响。

6、大幅度降低建筑工程造价，比传统的降低25%。

7、楼盖厚度h=(1/25-1/30)L(进深) ，L为边网格式框架柱与核芯筒剪力墙的距离，室内房间可自由划分，不受“有墙必有梁”的限制，楼盖空腹部位可作水平管线的设备层使用。

8、减小了楼盖的厚度，且楼盖腹部为空腹，有利于管线水平穿越，在塔楼最大高度及楼层净高相同的条件下，降低了层高，增加了塔楼的层数。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

附图1为混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构标准层结构布置图；

附图2为本发明中装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构标准层预制网格单元分布图，分别为A、B、C三种预制混凝土网格单元，其中A单元8块、B单元4块、C单元24块；

附图3为本发明中预制混凝土正交斜放空腹网格B单元平面图；

附图4为本发明中塔楼周边混凝土网格式框架，每层预制网格单元布置图，每层每边A单元4个，B单元1个，C单元2个（角部两边共用）；

附图5为本发明中塔楼标准层周边网格式框架预制混凝土网格A单元及其周边网格单元拼接点，柱、梁钢筋等强连接示意图；

附图6为本发明中混凝土正交斜放预制单元，搁置钢筋桁架楼承板并在上弦上部预留箍筋绑扎上弦纵向钢筋后，浇注后浇混凝土，使预制网格单元与板连接为结构整体（细点部位为后浇混凝土）；

附图7为本发明中预制混凝土空腹网格单元（A、B、C）安装好后，并已搁置钢筋桁架楼承板，拼接点处钢筋等强连接并安装模板后，在浇注楼承板上混凝土之前，先行浇制拼接点后浇混凝土再连续浇注楼承板处后浇混凝土（细点部位为后浇混凝土）。

具体实施方式

实施例1，装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构，楼盖空腹梁的一端与周边网格式框架柱二对一刚性连接，空腹梁的另一端亦与核芯筒剪力墙二对一刚性连接；横向空腹楼盖与周边网格式框架单元化预制后，再分层安装，周边网格式框架柱柱网a ₁与楼盖网格a ₂=a ₁ sian45°，空腹梁的上、下弦与周边网格式框架柱及中央核芯筒周边剪力墙均为两两刚性连接，中央混凝土核芯筒剪力墙通过空腹梁与周边网格式框架柱均对应刚性连接，空腹楼盖沿斜向（45°）分别与外部网格式框架柱与内部核芯筒剪力墙两两对应刚性连接，网格式框架柱两侧边亦有两根网格式框架梁与网格式框架柱刚性连接，空腹网格板厚度h=(1/25~1/30)L。

基于以上装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构，其制作方法包括：

横向的混凝土空腹楼盖和周边混凝土网格式框架分别划分为若干网格单元，然后预制成拼装单元，再在施工现场分层安装，拼装单元占塔楼总面积的85%的混凝土构件，在现场由下向上分层浇制中央混凝土核芯筒；混凝土核芯筒内设置塔吊，作拼装单元吊装、安装使用，先安装每一层周边网格式墙架单元后，再安装正交斜放空腹网格化单元，再在楼盖上弦支托处搁置四点支承钢筋桁架楼承板，并在拼接点安装模板和拼接钢筋，二次浇制高一级的混凝土，通过规定的混凝土养护周期，即形成抗侧刚度更好的装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构。

具体如下：

图1所示混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构，网格密、节点多、现场浇制费工、费时、费模板，为此按规程（JGJ1-2014）改为预制装配式，即仅占总面积15%的中央核芯筒仍为现场浇制，并设塔吊，其他网格结构（85%）均采用预制后装配式，图2为标准层正交斜放混凝土空腹网格楼盖预制单元布置图，每一层楼盖中A单元8块，B单元4块，C单元24个，这些预制网格单元安装后，除了单元与单元之间等强拼接外，其周边均与混凝土网格式框架预制单元伸出的两斜杆（45⁰）等强拼接，图3为楼盖预制混凝土网格空腹B单元平面布置图，它覆盖楼层面积达81m²，仅周边拼接位置后浇混凝土，此处后浇混凝土量极小，面积虽大，但混凝土折算厚度仅4cm/m²，即B单元吊装自重W=81m²×0.04×2.5T=8.1T，比常规预制框架梁自重还小，由于网格化后整体性好，专门的安装架设使单元平稳安装就位。塔楼周边的混凝土网格式框架亦单元化，如图4所示，每一个标准层周边A单元16个，B单元4个，C单元4个（两边共用），施工时每一层先安装网格式框架单元，然后在楼盖标高处安装楼盖预制单元，一层又一层又下向上拼装，图5为周边预制网格式框架A单元的构造图，安装就位后单元与单元之间梁、柱拼接位置将钢筋等强连接后，立拼缝处模板后浇混凝土等强连接，周边墙架安装完毕后，在楼盖标高处与正交斜放混凝土空腹网格预制单元一一对应拼接连接，其拼装工序和正交正放空间网格盒式结构安装方法雷同，图6为正交斜放空腹网格板拼接处后浇混凝土构造图，预制单元与后浇混凝土板连为整体，图7预制混凝土空腹网格单元预制与后浇混凝土在节点处构造图，预制单元在拼接处及楼承板上后浇混凝土后，结构即形成装配整体式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构整体。

本领域技术人员应该认识到，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了使本领域技术人员能够更好的理解本发明内容，不应理解为是对本发明保护范围的限制，只要是根据本发明技术方案所作的改进，均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构，其特征在于：

楼盖空腹梁的一端与周边网格式框架柱二对一刚性连接，另一端亦与中央混凝土核芯筒剪力墙二对一刚性连接；

横向混凝土空腹楼盖与周边网格式框架单元化预制后，再分层安装；

装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构，制作方法包括：

横向混凝土空腹楼盖和周边网格式框架分别划分为若干网格单元，然后预制成拼装单元，再在施工现场分层安装；

先安装每一层周边网格式框架单元后，再安装正交斜放空腹网格化单元，再在楼盖上弦支托处搁置四点支承钢筋桁架楼承板，并在拼接点安装模板和拼接钢筋，二次浇制高一级的混凝土，通过规定的混凝土养护周期，即形成抗侧刚度更好的装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构。

2.如权利要求1所述的装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构，其特征在于：

周边网格式框架柱柱网尺寸a ₁与楼盖网格尺寸a ₂=a ₁ sin45°。

3.如权利要求1所述的装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构，其特征在于：

楼盖空腹梁的上、下弦与周边网格式框架柱及中央混凝土核芯筒周边剪力墙均为两两刚性连接。

4.如权利要求1所述的装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构，其特征在于：

中央混凝土核芯筒剪力墙通过楼盖空腹梁与周边网格式框架柱均对应刚性连接。

5.如权利要求1所述的装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构，其特征在于：

横向混凝土空腹楼盖沿斜向45°分别与周边网格式框架柱与中央混凝土核芯筒剪力墙两两对应刚性连接，周边网格式框架柱两侧边亦有两根周边网格式框架梁与周边网格式框架柱刚性连接。

6.如权利要求1所述的装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构，其特征在于：空腹网格板厚度h=(1/25~1/30)L，L为边网格式框架柱与核芯筒剪力墙的距离。

7.如权利要求1-6其中之一所述的装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构，其特征在于，拼装单元占塔楼总面积的85%的混凝土构件。