筒体结构

筒中筒结构
筒中筒结构
深圳国际贸易中心大厦，50层， 158m，钢筋混凝土筒体，外筒 由钢骨混凝土和钢柱组成
广东国际大厦，63层，200m，钢筋 混凝土内筒体，外筒由钢骨混 凝土和钢柱组成
筒中筒结构 筒中筒结构内筒与外筒之间的距离不宜大于12m。 内筒边
长一般为外筒边长的1/3，为房屋高度的1/12-1/15。内筒贯通
框架－筒体结构的典型布置
5、多筒结构和成束筒结构 由多个筒体并联而成，具有很大的刚度，可建造很多层数
和很大高度的建筑物即成束筒结构（组合筒或模数筒）。
西尔斯（Sears）大楼筒体变化图
5、多筒结构和成束筒结构 在建筑平面内设置多个多个钢筋混凝土剪力墙筒体，适应 于复杂平面的布置要求，即为多筒结构，例如有三重筒体甚至 四重筒体。
筒体结构的内力分析特点
实腹筒受力特点：

具有较大的抗弯刚度 EI，它比单片剪力墙
的抗弯刚度要大得多。
在水平荷载作用下， 腹板墙体主要承担水
平剪力，翼缘墙体承
担弯矩。由于翼缘墙 体有较大的截面抗拉、 抗压，力臂接近于墙 间距离B。
剪力滞后
框筒结构 对于宽度较大的箱形梁， 正应力两边大、中间小 的不均匀现象——剪力 滞后 。
框筒结构
框筒结构 框筒体结构一般要求孔洞面积不宜大于立面总面积的60%， 周边柱轴线间距在2-3m，不宜大于4m。窗裙梁高度为0.6-1.2m， 宽度为0.3-0.5m。整个结构的高宽比小于3，结构平面长宽比 小于2。 角柱对于框筒体结构的抗侧刚度和抗扭有很大的作用。在 水平力作用下，角柱会产生很大的应力，所以角柱应具有较大 的刚度和截面面积。 3、筒中筒结构 筒中筒结构是由两个筒体，作为竖向承重和抗侧力结构的 高层结构体系，是框筒结构和核心筒的结合；一般而言，内部 核心筒是利用电梯间、楼梯间和设备间等墙体构成。Biblioteka 受力特点：实腹筒体——箱形梁
框筒和筒中筒在侧向力作用下位移曲线为弯剪型。一般腹 板发生剪切型的侧向变形，翼缘发生弯曲型的侧向变形，而 且内筒也会发生弯曲型变形，所以整个结构侧向变形为弯剪 型。
筒体结构粗略计算——悬臂梁计算
N M I V V
P P e
c
A c — —柱子内轴力
S
h — —梁内剪力
筒体结构的类型
筒体结构的筒体分为：
剪力墙围成的薄壁筒和 由密柱框架或壁式框架 围成的框筒等。
1、核心筒结构 核心筒可以作为单独的承重结构，承受竖向和水平荷载。 一般建筑物四周的柱子不落地，由核心筒将上部荷载传至基础。 核心筒具有较大的抗侧刚度，受力明确，分析方便。但是 在地震区，易出现脆性破坏。因此结构布置时应在筒壁四周布 置结构洞口，使筒壁形成联肢剪力墙的结构形式，利用连系梁 梁端塑性铰耗散地震能。 2、框筒结构 将建筑物的外围钢筋混凝土墙体做成一个大筒体，它具有 很大的抗侧刚度，由于需要开窗，在墙体上开洞而形成了“梁” 和“柱”，它的外形与框架类似，但梁的高度大（即窗裙梁）， 柱的间距小，形成密柱深梁组成的空腹筒结构，称之为框筒。
建筑物全高。 4、框架-筒体结构 框架－筒体结构与框架－剪力墙结构并无本质上的区别， 框架－筒体结构实际上就是在框架内的一定位置上，设置剪力
墙内筒，外周为一般框架，其平面形状较为自由、灵活多样；
但是，为了尽可能较少在水平力作用下的扭转，还是应尽可能 采用具有对称轴的简单、规则平面。
框架-筒体结构
剪力滞后与梁宽、荷载、 弹性模量及侧板和翼缘 的相对刚度等因素有关。
受力特点：
实腹筒体——箱形梁
由于剪力滞后效应的影响，角柱轴力很大，而中间柱应力 减小，不能充分发挥材料性能。为了减小剪力滞后效应的影 响，可以采取如减小柱距，加大窗裙梁刚度，是结构平面接 近正方向和控制结构高宽比等措施。
筒中筒结构中，侧向力有内外筒共同承担，由于外筒距形 心远，故外筒柱轴力很大，会形成很大的抗倾覆弯矩。外力 在 内外筒之间的分配有抗侧刚度有关。
I
e
其中：
Mp，Vp为水平荷载产生的弯矩和剪力；
Ac为柱截面面积； S为柱对框筒中性轴面积矩；
H为层高；Ie为筒的有效惯性矩；
c为水平力作用方向边长的1/2