本实用新型专利技术涉及一种底部缩进的内圆外方双筒斜交网格超高层结构，包括内圆通高斜交筒、外方非落地斜交筒、外环缩进斜柱、角部多层悬挑桁架、非落地框架柱和楼面钢梁；所述内圆通高斜交筒位于整体结构中心，由双向斜柱构件交叉连接并通高设置，构成平面圆形的竖向斜交网格内筒；所述外方非落地斜交筒位于内圆通高斜交筒外侧。本实用新型专利技术的有益效果是：结构体系构造合理，可以实现底部大悬挑缩进和内部通高中庭的内圆外方双筒建筑造型超高层结构体系设计及承载；底部缩进的内圆外方双筒斜交网格超高层结构体系的构件组成模块明确，在底部大悬挑缩进和内部通高中庭的内圆外方双筒建筑造型超高层结构体系中具有广阔的应用前景。筑造型超高层结构体系中具有广阔的应用前景。筑造型超高层结构体系中具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
底部缩进的内圆外方双筒斜交网格超高层结构
[0001]本技术属于结构工程
，尤其涉及一种底部缩进的内圆外方双筒斜交网格超高层结构。超高层指结构高度不小于100米，底部缩进指底部最大悬挑缩进跨度不小于20米。
技术介绍
[0002]斜交网格体系是由双向或三向的斜柱构件交叉汇交且刚接连接组成的超高层钢结构体系，具有自重轻、抗侧刚度大和高度高等优点，抗侧刚度是评定该类体系力学性能的一个重要因素。该结构体系广泛应用于商业、办公等建筑功能的超高层大型公共建筑中。
[0003]斜交网格体系主要通过斜柱构件交叉形成的竖向网格来承受地震、风荷载等水平力作用。由于斜柱构件主要为轴力构件，因而可实现极大的抗侧刚度；斜柱构件一般采用箱型截面，截面尺寸有建筑限制要求时其内部可浇灌混凝土以进行加强。
[0004]双筒斜交网格体系是斜交网格体系中的一类特例，斜交内筒、斜交外筒均采用钢斜柱构件交叉组成，有效克服了混凝土核心筒和斜交外筒的变形不一致问题。斜交内筒的内部则可设置为通高中庭建筑功能，以提高采光度；根据建筑造型，斜交内筒、斜交外筒的平面形状可设置为圆形、矩形以及多边形等。因而合理有效的斜交内筒、斜交外筒结构立面形式和平面形状是整体结构体系承载性能的一个重要因素。
[0005]由于建筑底部开敞造型和功能需要，底部有时需要设置大悬挑缩进，采用底部的上抬转换多层悬挑桁架以支撑一部分的上部非落地楼层竖向荷载，同时通过顶部设置的下挂连接多层悬挑桁架以承载另一部分的下部非落地楼层竖向荷载，是一个较为合理有效的解决方案。因而合理有效的上抬转换多层悬挑桁架、下挂连接多层悬挑桁架的结构形式及其竖向位置的设置，是保证中部非落地楼层竖向荷载的可靠承载、整体受力体系的整体抗侧性能以及实施可行性的一个重要因素。
[0006]通过底部缩进斜柱构件的设置，可将上部外侧竖向楼面荷载有效转换至地下室顶板结构或基础结构上；通过顶部缩进斜柱构件的设置，可承载上抬构架，并构成竖向对称的建筑造型。非落地楼层局部存在大跨空间时，可局部中断非落地楼层框架柱，并设置大跨钢梁来实现。因而合理有效的底部缩进斜柱布置及与转换桁架的连接方案，是实现整体结构体系受力和竖向荷载有效转换的一个重要因素。
[0007]此外，双筒斜交网格超高层结构体系存在节点连接构造复杂、部件构成复杂以及承载性能和刚度等问题，合理有效的底部缩进的内圆外方双筒斜交网格超高层结构形式设计及构成方案也是保证其承载性能和正常使用的一个重要因素。
[0008]综上所述，研究一种底部缩进的内圆外方双筒斜交网格超高层结构的形式，以适用于底部大悬挑缩进和内部通高中庭的内圆外方双筒建筑造型超高层结构体系及承载是十分必要的。
技术实现思路
[0009]本技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种底部缩进的内圆外方双筒斜交网格超高层结构，可以实现底部大悬挑缩进和内部通高中庭的内圆外方双筒建筑造型超高层结构体系设计及承载。
[0010]这种底部缩进的内圆外方双筒斜交网格超高层结构，包括内圆通高斜交筒、外方非落地斜交筒、外环缩进斜柱、角部多层悬挑桁架、非落地框架柱和楼面钢梁；所述内圆通高斜交筒位于整体结构中心，由双向斜柱构件交叉连接并通高设置，构成平面圆形的竖向斜交网格内筒；所述外方非落地斜交筒位于内圆通高斜交筒外侧，由双向斜柱构件交叉连接并非落地设置，构成平面矩形的竖向斜交网格外筒，内圆通高斜交筒和外方非落地斜交筒共同组成竖向抗侧力体系；所述外环缩进斜柱由底部的落地外环缩进斜柱和顶部的上抬外环缩进斜柱所组成，底部的落地外环缩进斜柱位于外方非落地斜交筒下方，顶部的上抬外环缩进斜柱位于外方非落地斜交筒上方；所述角部多层悬挑桁架位于外方非落地斜交筒四角悬挑区域，由底部的上抬转换多层悬挑桁架和顶部的下挂连接多层悬挑桁架所组成，通过悬挑桁架的转换连接将外侧楼面竖向荷载转移至底部的落地外环缩进斜柱上；所述非落地框架柱位于外方非落地斜交筒和内圆通高斜交筒之间的非落地框架楼层内，起减小柱网跨度作用；所述楼面钢梁由节点层钢梁和非节点层钢梁所组成，节点层钢梁包括内圆刚接钢梁、外方刚接钢梁和内部铰接次梁，为整体结构必要构件，非节点层钢梁均为铰接连接且为非必要构件。
[0011]作为优选：所述内圆通高斜交筒由沿平面圆形环向间隔一定距离平行布置的顺向组、逆向组斜柱构件交叉汇交连接组成，包括内圆通高斜交筒的一向斜柱和内圆通高斜交筒的二向斜柱，构成内环抗侧力结构体系；单组斜柱构件的榀数由内圆直径和相邻斜柱间距确定；内圆通高斜交筒自底部到顶部为通高落地设置，其内部为开放式中庭建筑功能；由于斜柱构件绕中心定位点为平面圆环形任意轴对称布置，内圆通高斜交筒的一向斜柱和内圆通高斜交筒的二向斜柱的交叉处仅呈现为一种空间的内圆通高斜交筒的弧面斜交节点，节点形式较为单一而便于施工。
[0012]作为优选：内圆通高斜交筒的一向斜柱和内圆通高斜交筒的二向斜柱的夹角一般为20
°‑
80
°
，斜柱构件的落地间距一般为6.0
‑
10.0m；单组斜交节点的覆盖楼层高度一般为1
‑
4层，对应单组菱形网格的覆盖楼层高度为2
‑
8层；斜柱构件截面为箱型截面，截面边长一般为500
‑
1000mm，受力较大时可在内部浇灌混凝土进行加强。
[0013]作为优选：所述外方非落地斜交筒由沿平面矩形四边分别间隔一定距离平行布置顺向组、逆向组斜柱构件交叉汇交连接组成，包括外方非落地斜交筒的一向斜柱和外方非落地斜交筒的二向斜柱，构成外环抗侧力结构体系；平面矩形各边的单组斜柱构件榀数由矩形边长和相邻斜柱间距确定；由于斜柱构件绕中心定位点为平面矩形双轴对称布置，外方非落地斜交筒的一向斜柱和外方非落地斜交筒的二向斜柱的交叉处呈现为外方非落地斜交筒的X形斜交节点和外方非落地斜交筒的K形斜交节点这两种节点形式；外方非落地斜交筒的X形斜交节点位于平面矩形四边的中部区域，为平面斜交节点形式；外方非落地斜交筒的K形斜交节点位于平面矩形四边的四个角部区域，为空间斜交节点形式。
[0014]作为优选：外方非落地斜交筒的底端为四角外悬挑的非落地设置，四角区域斜柱构件通过底部的上抬转换多层悬挑桁架进行支撑，将外侧楼面竖向荷载转移至底部的落地
外环缩进斜柱上；四边中部区域斜柱构件则局部延伸至地面刚性支座(底部的落地外环缩进斜柱)上，并形成底部的落地外环缩进斜柱的一部分；四角区域的底部最大悬挑缩进跨度不小于20m。外方非落地斜交筒的顶端则是支撑顶部的上抬外环缩进斜柱。
[0015]作为优选：外方非落地斜交筒和内圆通高斜交筒的网格形式需保持一致，即单组斜交节点的覆盖楼层相同，且对应的斜交节点在平面上位于同一径向位置，以便于径向铰接次梁的连接；对应斜交节点的夹角也相近，但由于节点形式不同而稍有差异；外方非落地斜交筒的斜柱构件截面为箱型截面，截面边长一般为500
‑
1000mm，受力较大时可在内部浇灌混凝土进行加强；外方非落地本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种底部缩进的内圆外方双筒斜交网格超高层结构，其特征在于：包括内圆通高斜交筒、外方非落地斜交筒、外环缩进斜柱、角部多层悬挑桁架、非落地框架柱和楼面钢梁；所述内圆通高斜交筒位于整体结构中心，由双向斜柱构件交叉连接并通高设置，构成平面圆形的竖向斜交网格内筒；所述外方非落地斜交筒位于内圆通高斜交筒外侧，由双向斜柱构件交叉连接并非落地设置，构成平面矩形的竖向斜交网格外筒，内圆通高斜交筒和外方非落地斜交筒共同组成竖向抗侧力体系；所述外环缩进斜柱由底部的落地外环缩进斜柱(8)和顶部的上抬外环缩进斜柱(9)所组成，底部的落地外环缩进斜柱(8)位于外方非落地斜交筒下方，顶部的上抬外环缩进斜柱(9)位于外方非落地斜交筒上方；所述角部多层悬挑桁架位于外方非落地斜交筒四角悬挑区域，由底部的上抬转换多层悬挑桁架(12)和顶部的下挂连接多层悬挑桁架(13)所组成；所述非落地框架柱位于外方非落地斜交筒和内圆通高斜交筒之间的非落地框架楼层内；所述楼面钢梁由节点层钢梁和非节点层钢梁所组成，节点层钢梁包括内圆刚接钢梁、外方刚接钢梁和内部铰接次梁，非节点层钢梁均为铰接连接。2.根据权利要求1所述的底部缩进的内圆外方双筒斜交网格超高层结构，其特征在于：所述内圆通高斜交筒由沿平面圆形环向间隔一定距离平行布置的顺向组、逆向组斜柱构件交叉汇交连接组成，包括内圆通高斜交筒的一向斜柱(1)和内圆通高斜交筒的二向斜柱(2)，构成内环抗侧力结构体系；内圆通高斜交筒自底部到顶部为通高落地设置；斜柱构件绕中心定位点(28)为平面圆环形任意轴对称布置，内圆通高斜交筒的一向斜柱(1)和内圆通高斜交筒的二向斜柱(2)的交叉处为一种空间的内圆通高斜交筒的弧面斜交节点(3)；内圆通高斜交筒的一向斜柱(1)和内圆通高斜交筒的二向斜柱(2)的夹角为20
°‑
80
°
；斜柱构件截面为箱型截面，截面边长为500
‑
1000mm。3.根据权利要求1所述的底部缩进的内圆外方双筒斜交网格超高层结构，其特征在于：所述外方非落地斜交筒由沿平面矩形四边分别间隔一定距离平行布置顺向组、逆向组斜柱构件交叉汇交连接组成，包括外方非落地斜交筒的一向斜柱(4)和外方非落地斜交筒的二向斜柱(5)，构成外环抗侧力结构体系；斜柱构件绕中心定位点(28)为平面矩形双轴对称布置，外方非落地斜交筒的一向斜柱(4)和外方非落地斜交筒的二向斜柱(5)的交叉处为外方非落地斜交筒的X形斜交节点(6)或外方非落地斜交筒的K形斜交节点(7)；外方非落地斜交筒的X形斜交节点(6)位于平面矩形四边的中部区域，为平面斜交节点形式；外方非落地斜交筒的K形斜交节点(7)位于平面矩形四边的四个角部区域，为空间斜交节点形式。4.根据权利要求1所述的底部缩进的内圆外方双筒斜交网格超高层结构，其特征在于：外方非落地斜交筒的底端为四角外悬挑的非落地设置，其四角区域斜柱构件通过底部的上抬转换多层悬挑桁架(12)进行支撑，四边中部区域斜柱构件则局部延伸至底部的落地...
【专利技术属性】
技术研发人员：王震，丁智，瞿浩川，赵阳，胡雄，潘功赟，
申请(专利权)人：浙大城市学院，
类型：新型
国别省市：
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