结构体系筒体结构共53页文档
筒体结构
（5）筒中筒结构的内筒宜居中，面积不宜太小， 其边长可为高度的1/12—1/15，也可为外筒边长 的1/2—1/3，其高宽比一般约为12，不宜大于15； 如有另外的角筒或剪力墙时，内筒平面尺寸还可 适当减小。内筒贯通建筑物的全高，竖向刚度宜 均匀变化；内筒与外筒或外框架的中距，非抗震 设计时宜大于12，抗震设计时宜大于10，宜采用 预应力混凝土楼（屋）盖，必要时可增设内柱。 （6）由于框筒结构柱距较小，在底层往往因设置 出入通道而要求加大柱距，必须布置转换结构。 转换结构的主要功能是将上部柱荷载传至下部大 柱距的柱子上。一般内筒应—直贯通到基础底板。
15
下表给出了有、无楼板大梁时，框架-核心筒结构抗侧刚 度和内力分配的比较，由表可知，在楼板中增加大梁后增 加了结构的抗侧刚度，周期缩短，顶点位移和层间位移减 小。由于翼缘框架柱承受了较大的轴力，周边框架承受的 倾覆力矩加大，核心筒承受的倾覆力矩减少；由于大梁使 核心筒反弯，核心筒承受的剪力略有增加，而周边框架承 受的剪力反而减少了。
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其他结构形式设计概要
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高层钢－混凝土组合结构
钢结构 钢——混凝土结构
型钢混凝土
钢管混凝土
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钢 结 构
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钢 结 构
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钢 结 构
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钢 结 构
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钢骨 混凝 土
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钢 骨 混 凝 土
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巨型框架结构
框架的梁、柱截面加大 把一栋高层结构分成很少的几层
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在采用平板楼盖时，框架虽然也具有空间作用， 而使翼缘框架柱产生轴力，但是柱数量少，轴力 也小，远远不能达到周边框筒所起的作用。增加 楼板大梁可使翼缘框架中间柱的轴力提高，从而 充分发挥周边柱的作用，但是当周边柱与内筒相 距较远时，楼板大梁的跨度大，梁高较大，为了 保持楼层的净空，层高要加大，对于高层建筑而 言，这是不经济的，为此另外一种可选择的充分 发挥周边柱作用的方案是采用框架一核心筒一伸 臂结构。
7.筒体结构
– 窗裙梁
• 按连梁计算 • l/h<1时，可交叉斜筋、水平开缝
• 核心筒
– 剪力墙墙肢（同剪力墙结构）
• 正截面：宜考虑翼缘 • 斜截面：不考虑翼缘
– 连梁（同剪力墙结构）
back
一般规定
筒中筒结构的高度不宜低于60米，高宽比不应小
于3。 筒体结构的混凝土强度等级不宜低于C30。 当相邻层的竖向构件不贯通时，应在其间设置转 换梁，为确保转换梁的刚度和强度，转换梁的高
具有优良的空间工作性能。随着房屋高度增加，它 的空间作用愈明显 筒体结构一般应用于层数多或高度较大的结构
1.核芯筒结构(图7.1、7.2)
• 优点：
核芯筒承受竖向荷载和侧向力的作用。当单个核芯简独立工作时， 建筑物四周的柱子一般不落地，仅有核芯筒将上部荷载传至基础。因 此: 核芯筒结构占地面积小，可在地面留出较大的空间以满足绿化、交通、 保护既有建筑物等规划要求。 核芯筒结构中建筑周边的柱子仅承受若干层的楼面竖向荷载，其截面 尺寸较小，便于建筑上开洞采光，视野开阔，很受用户欢迎
7 筒体结构设计
7.1 筒体结构的类型 • 核芯筒结构 • 框筒结构 • 筒中筒结构 • 框架－核芯筒结构 • 成束筒结构 • 多重筒结构
筒体结构是框架-剪力墙结构和剪力墙结构的演变
和发展，它将抗侧力结构集中设置于建筑物的内部
或外部而形成空间封闭的筒体
筒体结构具有很大的抗侧刚度和抗水平推力的能力
跨比不宜小于1／6，转换梁的具体设计详见有关
规定。
5. 成束筒结构
• 当建筑物高度或其平面尺寸进一步加大，以至于框筒结构
或筒中筒结构无法满足抗侧刚度要求时，可采用束筒结构 (也称组合筒)，如图7.3(e)所示。 • 由于中间两排密柱框架的作用，可以有效地减少外筒翼缘 框架中的剪力滞后效应，使冀缘框架柱子充分发挥作用。
筒体结构设计
n 1,0T0 n 1,1T1
n 1, P
式中，jP为外扭矩作用下外筒在j层处的扭转角；ji为内、外 筒在i层处作用有单位扭矩时，j层处的扭转角。
解上述方程组，求出Tj后，即可分别对内、外筒进行内力和 位移计算。
四、筒体结构截面设计与构造要求
外框筒 27% 内筒 73%
(四)框架-筒体结构（图2a）
受力接近于框架-剪力墙结构。
(五)成束筒（图2b）
截面应力分布大体上与整体 截面筒体相似，但在隔板处 有剪力滞后现象。它的受力 比同样平面尺寸的单个框筒 要均匀一些。
(a)
(b) 图2
二、结构布置
（一）筒中筒结构布置
1.平面形状：宜为圆形、正多边形、椭圆形或矩形等，矩 形平面的长宽比不宜大于2。 2.高宽比：H/B宜大于4，不应小于3。 3.框筒开孔：开孔率不宜大于60%。 4.洞口形状：洞口高宽比宜与框筒梁柱轴线网格高宽比相似。 5.柱距：框筒柱距为2.0～3.0m，不宜大于4m。 6.柱截面：扁柱，高宽比约为4。角柱截面面积一般可取为 中柱截面面积的1～2倍。 7.裙梁截面：扁而高梁，h=600～1500，梁宽等于墙厚，一 般不小于250mm。 8.内筒尺寸：内筒的边长可为高度的1/12～1/15。
（a） （b）
c
Px
Px 2b Py 2c T
图8
当考虑整个框筒结构时，各楼层处在扭矩｛T｝作用下，产生的扭转角 ｛ ｝、侧向位移｛ x｝ 和｛ y｝以及两个方向框架承担的水平剪力 ｛Px｝和｛Py｝之间的关系为：
2bPx 2c Py T
框架的水平剪力和水平位移间的关系为：
（一）外框筒梁和内筒连梁应符合以下要求：
12-2010,10,29筒体结构及巨型结构体系
（三）框-剪体系的剪力墙布置
►
（4）在两片剪力墙（或两筒体）之间布置框架时，楼盖必须有 足够的平面内刚度，才能将水平剪力传递到两端的剪力墙上 去，发挥剪力墙为主要抗侧力结构的作用。
一般现浇钢筋混凝土楼盖L／B不能大于4.0； ► 装配式钢筋混凝土楼盖L／B不能大于3.0；
►
两种框架-剪力墙体系结构布置方式
筒中筒结构
► 筒中筒结构：薄壁内筒与密柱外框
筒相结合 ► 内筒体：筒体与竖向通道结合 ► 外筒体：密柱外框筒，与建筑立面 结合 ► ３０层以上，不宜超过８０层
筒体结构的布置
► 核心筒结构的布置 ► 框筒结构的布置 ► 筒中筒结构的布置 ► 框架—核心筒结构的布置 ► 成束筒结构的布置 ► 多重筒结构的布置
内筒体
中央核心筒式 利用房屋中的电梯井、楼梯间、管道井以及服务间作 为核心筒体
外筒体
尽端核心筒式 利用房屋中的电梯井、 楼梯间、管道井以及服 务间作为核心筒体
外筒体
利用四周外墙作为外筒体，形成 外筒的墙是由外围间距较密的 柱子与每层楼面处的身量刚性 连接在一起组成矩形网格样子 的墙体－－框架筒 外围柱距：１．２２－３ｍ 深梁高度：６０ｃｍ－１２２ｃ ｍ ３０层以下
框架—核心筒结构的布置
这时，周边柱子已不能形成筒的工作状态， 而相当于框架的作用。这类结构称为框架-核 心筒结构
► 有时建筑布置上要求外部柱距在4~5m或更大。
成束筒结构的布置
► 当建筑物高度或其平面尺寸进一步加大，以
至于框筒结构或筒中筒结构无法满足抗侧刚 度要求时，可采用束筒结构(也称组合筒或模 数筒)，如图所示。
► 框筒结构外筒框距较密，常常不能满足建筑
使用要求。为扩大底层柱距，减少底层柱子 数，常用巨大的拱、梁或桁架等支承上部的 柱子
第8章-筒体结构设计
word专业资料-可复制编辑-欢迎下载第八章筒体结构设计第一节筒体结构概述一、筒体结构的组成筒体结构是指由一个或几个筒体作为承受水平和竖向荷载的高层建筑结构。
筒体结构适用于层数较多的高层建筑。
采用这种结构的建筑平面，最好为正方形或接近于正方形。
组成筒体结构的构件主要有梁、柱、斜撑、墙肢、连梁、刚域节点等，这些构件首先组成单筒（图8-1），单筒是筒体结构的基本组成单元，它的结构形式主要有实腹筒、框筒和桁架筒。
按筒体结构布置与选型的要求，单筒可以继续组合成筒中筒、束筒、框架-核心筒等各种结构形式。
图8-1单筒1、实腹筒体结构实际上是一个箱形梁。
图8-2表示箱形梁的受力图。
上面薄板中的拉应力实际上是由于槽钢传到板边的剪应力而引起的，因此这个拉应力在薄板宽度上的分布并不是均匀的，而是两边大，中间小。
对于宽度较大的箱形梁，正应力两边大、中间小的这种不均匀现象称为剪力滞后。
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。
对于宽度较大的箱形梁，忽略剪力滞后作用将对梁的强度估计过高，是不合适的。
图8-2 箱形梁受力图实腹筒结构常用来作为竖向交通运输和服务设施的通道，同时也是结构总体系中抗侧力的主要构件。
如果建筑物中只有一个实腹筒，一般都应该设置在建筑平面的正交中心部位；当多于一个时，则应对称布置。
实腹筒常常需要开一些孔洞或者门洞(如电梯井的门等)，当筒体的孔洞面积小于30％时，虽然其自身的刚度和强度会有所下降，但对于初步设计来讲，这些影响还是可以忽略不计的，如例8-1。
如果筒体表面的孔洞面积大于50％～60％时，特别是将筒壁作为外墙时，它的结构受力性能更接近于框筒，其自身的强度和刚度都会有相对较大的降低，此时，初步设计就不得不考虑孔洞的影响。
图8-3 结构体系有效宽度对侧向刚度的影响（1212δδ<<>，d d ）2、框筒结构是由密排的柱在每层楼板平面用窗裙墙梁连接起来的密柱深梁框架（图8-3）而组成的空腹筒。
第五讲 筒体结构
4.1 筒体结构的组成和变形特征
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希尔斯大厦(Sears Tower) 是位于美 国伊利诺伊州芝加哥的一幢摩天大楼， 用作办公楼，SOM建筑设计事务所为 当时世界上最大的零售商西尔斯百货公 司设计。 楼高442.3米，共地上108层，地下3 层，总建筑面积418000平方米，底部 平面68.7×68.7米,由9个22.9米见方的 正方形组成。希尔斯大厦在1974年落 成时曾一度是世界上最高的大楼，它保 持了世界上最高建筑物的纪录25年。
建筑服从于景观:
无框玻璃幕墙打破了建筑与景观的 平衡,,力求模糊室内外的界限,
利用折叠的立面设计和稍倾斜的幕 墙,使原本形成冲突的两块形成有效的 对话。
封 面
封面故事:吉萨大埃及博物馆
Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University
吉萨大埃及博物馆占地50万平方米、展览空间3万平方米 落成后将成为世界上最大的考古学博物馆。该馆收藏了古埃及 30余万件文物,其中大多数展品年代超过3000年。埃及政府更誓 要将其大埃及博物馆打造成世界上最大的考古博物馆,并期望借
此机会整合金字塔的周边环境。“这是吉萨高原的新纪元。
封 面
封面故事:吉萨大埃及博物馆
4.1 筒体结构的组成和变形特征
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9、筒体结构
3）底部转换层旳墙厚及刚度要求
转换层上部构造和下部构造旳侧向刚度比值应符合下列要求： 底部大空间为1层时，上下层等效刚度比γ：非抗震时γ≦3；抗震时γ≦2； 底部大空间不小于1层时，上下层等效刚度比γ：非抗震时γ≦3；抗震时 γ转≦换1.层3；设置在3层或3层以上时，应使下部楼层侧向刚度D下≥0.6D上；
2. 关键筒旳宽度不宜不小于筒体总高度旳1/12； 3. 关键筒角部不宜开洞，洞间墙截面高度不宜不不小于1.2m，
hw/bw<3时宜按框架柱设计。
三、内力分布和变形特征 1. 关键筒是主要旳抗侧力构造，经过楼板与外框架共同作用； 2. 大部分水平剪力由关键筒承担，倾覆力矩也承担50%以上； 3. 变形特征基本上同框架——剪力墙构造，属弯剪型特征。
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3. 展开平面框架法
一般情况下框筒是双对 称旳，能够取其四分之 一进行计算。
腹板框架对称轴上，柱旳 轴向位移为零，可用竖向 约束来表达；
翼板框架对称轴上，柱旳 水平位移为零，可用水平 约束来表达。
角柱使腹板框架柱旳轴向 变形传递到翼板框架上， 故角柱可用一种只传递剪 力，但不传递弯矩和轴力 旳虚拟构件来表达
3）楼板在本身平面内旳刚度假定
i）刚性楼板假定
设计中应采用措施确保楼板整体刚度。下列情况宜考虑变形影响： 楼板整体性较弱；有大开孔；楼板有较长旳外伸段； 作为转换层旳楼板。
ii）弹性楼板假定
局部楼板有大开孔、较长旳外伸段时，宜按弹性楼板考虑。
4）空间分析时构件旳多种变形影响
剪切变形、扭转变形——梁、柱、剪力墙均要考虑； 轴向变形——柱、墙要考虑，梁视详细情况决定； 翘曲变形——薄壁柱模型。
第五讲 筒体结构
封 面
封面故事:吉萨大埃及博物馆
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5年来,埃及政府把为彭士佛完成“天人合一” 的建筑理念的投资预算增加到了5.5亿美元,大埃及博 物馆已经在吉萨高原上初具规模。
封 面
封面故事:吉萨大埃及博物馆
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彭士佛与妻子Roisin Heneghan
封 面
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彭士佛
彭士佛，被成为2007年国际建筑明星的 舞台上的一匹黑马，目前，他已经成为全世 界最热门建筑师之一,亦是伦敦奥运会建筑 和吉萨大埃及博物馆建筑项目中的主角。 83个国家,1557个知名建筑师事务所派出最 优方案参与这项投入3.5亿5千万美元大工程 的竞图。彭士佛和他的团队参列其中(当时 彭士佛的建筑师事务所里除了他和妻子外, 只有一个员工),一点也都不显眼。然而几番 大浪淘沙,最后却是这个由华裔建筑师领衔 的爱尔兰事务所胜出。对于中西方文化都了 然于心的彭士佛在关键时刻打出了一张东方 牌———“天人合一”———透明的大型建筑 体坐落在黄沙之中,这样的设计十分夸张和 大胆。
筒体结构的特点分解
(12)结构的地震反应：地震引起的结构运动；
(13)结构的地震作用效应：由地震动引起的结构瞬时内力、应力应变、位移变形及运动加速度、速度等；(14)地震系数：地面运动最大加速度与重力加速度的比值；
(15)动力系数：单质点体系最大绝对加速度与地面运动最大加速度的比值；
(16)地震影响系数：地震系数与动力系数的乘积；
(17)振型分解法：以结构的各阶振型为广义坐标分别求出对应的结构地震反应，然后将对应于各阶振型的结构反应相组合，以确定结构地震内力和变形的方法，又称振型叠加法；
(18)基本烈度：在设计基准期（我国取50年）内在一般场地条件下，可能遭遇超越概率（10％）的地震烈度。
建筑场地选择的原则是什么？
答：选址时应当选择有利地段，避开不利地段。当无法比开始应采取有效地抗震措施。在危险地段，不应建造非临时性的建筑物，尤其是严禁建造甲、乙类建筑物。
哪些建筑可不进行地基及基础的抗震承载力验算？
答：（1）砌体房屋（2）地基主要受力范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑物：一般单层厂房、单层空旷房屋。不超过8层且高度在25M以下的一般民用框架房屋。基础荷载与上述一般民用框架房屋相当的多层框架厂房。（3）抗震规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。
简答题
抗震设防的目标是什么？实现此目标的设计方法是什么？
答：目标是对建筑结构应具有的抗震安全性能的总要求。我国《抗震规范》提出了三水准的设防要求，概括起来是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。第一水准是建筑物在遭受频度较高、强度较低的多遇地震时，一般不损坏也不需要修理。第二水准是建筑物在遭受基本烈度的地震影响时，允许结构部分达到或超过屈服极限，或者结构的部分构件发生裂缝，结构通过塑性变形消耗地震能量，结构的变形和破坏程度发生在可以修复使用的范围之中。第三水准是建筑物遭受预估的罕遇的强烈地震时，不至于发生结构倒塌或危机生命安全的严重破坏。方法：依据三个地震烈度水准，使用两阶段抗震设计方法实现。
高层建筑结构设计筒体结构设计
配筋设计
根据荷载分析和结构分析结果， 对筒体结构的受力钢筋进行详细 设计，包括直径、间距、锚固方 式等。
构造措施
根据实际情况采取适当的构造措施 ，如增设构造钢筋、增加边缘构件 等。
抗震设计
地震烈度区划
根据地震烈度区划图确定建筑 所处地区的地震烈度，为抗震
设计提供依据。
地震烈度指标
结构加固
随着时间的推移，筒体结构的材料 会逐渐老化，需要进行必要的加固 和维护。
防雷接地
筒体结构需要设置防雷接地装置， 以避免雷击对建筑物造成损害。
防水处理
筒体结构需要进行防水处理，以避 免水对建筑物造成损害。
THANK YOU.
施工质量控制
质量管理体系建设
建立完善的质量管理体系，包 括质量管理制度、质量保证体
系、质量监督机制等。
施工过程质量控制
对施工过程进行全面质量控制， 包括基础工程、主体结构等各分 部分项工程的质量控制。
成品保护
对已完成的工程进行保护，防止损 坏或污染。
06
筒体结构的经济性能和维护管理
筒体结构的经济性能
按平面形状分类
可分为圆形筒体结构、方形筒 体结构和多边形筒体结构等。
按构造形式分类
可分为组合筒体结构、装配式 筒体结构和现浇整体式筒体结
构等。
02
筒体结构的组成和受力分析
筒体结构的组成
01
02
03
核心筒
由楼板和剪力墙围成的区 域，具有较高的强度和刚 度，是筒体结构的主体。
外框架
由梁、柱和楼板组成的结 构，起到支撑和稳定作用 。
降低成本
筒体结构的设计和施工相对简 单，可以降低建筑物的建造成 本和设计难度，提高施工效率
筒体结构
受力特点： 受力特点：
实腹筒体——箱形梁 箱形梁 实腹筒体 框筒和筒中筒在侧向力作用下位移曲线为弯剪型。一般腹 框筒和筒中筒在侧向力作用下位移曲线为弯剪型。一般腹 位移曲线为弯剪型 板发生剪切型的侧向变形 翼缘发生弯曲型的侧向变形 的侧向变形， 的侧向变形， 板发生剪切型的侧向变形，翼缘发生弯曲型的侧向变形，而 内筒也会发生弯曲型变形 所以整个结构侧向变形为弯剪 变形， 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。
实腹筒体——箱形梁 箱形梁 实腹筒体 由于剪力滞后效应的影响，角柱轴力很大， 由于剪力滞后效应的影响，角柱轴力很大，而中间柱应力 剪力滞后效应的影响 减小，不能充分发挥材料性能。 减小，不能充分发挥材料性能。为了减小剪力滞后效应的影 可以采取如减小柱距，加大窗裙梁刚度， 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。 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， 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。 心远，故外筒柱轴力很大，会形成很大的抗倾覆弯矩。外力 内外筒之间的分配有抗侧刚度有关。 在 内外筒之间的分配有抗侧刚度有关。
筒体结构的类型
4、框架-筒体结构 框架-
框架－筒体结构的典型布置
筒体结构的类型
5、多筒结构和成束筒结构 多个筒体并联而成，具有很大的刚度， 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）。 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
筒体结构的类型
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， 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， 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。 四重筒体。
筒体结构
构 以若干个建筑开间作为
选 桁架的弦杆间距，形成
型 巨型桁架，四片桁架围
筒体 结构
成桁架筒，一般采用钢 结构。刚度大，比框筒 结构更能充分利用建筑
材料，适用于更高的建
筑。
同济大学 土木工程
John Hancock 大厦 （Chicago）
同济大学建筑工程系 by李素贞
构件比较细小，具有轻快的外貌。 框架和窗间墙连在一起，形成一个 简明轻巧的结构外型，而不是那种 突出框架作用的粗犷结构外型。
同济大学建筑工程系 by李素贞
建筑结构选型
筒体结构
2011-10-14
筒中筒结构 建
筑
结 构
由薄壁内筒（实腹筒）和密柱外框筒（空腹筒）组 成，共同承受竖向和水平向荷载的结构体系，称为 “筒中筒”， 抗风、抗震能力好。
构
筒结构，即实腹内筒和外框架的组合
选
型
筒体 结构
同济大学 土木工程
框架-核心筒
筒中筒
实际上也是框架一剪力墙结构的一种形式。
建 筑 结 构 选 型
筒体 结构
同济大学 土木工程
框架-核心筒结构
建 筑 结 构 选 型
筒体 结构
同济大学 土木工程
框架-核心筒结构
同济大学建筑工程系 by李素贞
建筑结构选型
外筒密集柱到底层部分，可通过转换梁、转换桁架、转换 拱等扩大柱距，但柱总截面面积不宜减少。有抗震设防要 求时，采取措施，以保证底层柱的延性。
内筒与外筒之间的距离，有抗震设防要求时，不宜大于
同济大学 土木工程
10m；非抗震设防时，不宜大于12m，否则宜另设内柱或 预应力混凝土楼面大梁
建 筑 结 构 选 型
建筑筒体结构
建筑筒体结构由墙体围成的结构称为筒。
筒体整体受力,因此对平面形式要求较为严格,但可以有些变化,图11.1 显示了几种常用的筒体平面形式。
筒结构的平面形式宜采用正方形、圆形或正多边形,对于矩形平面,长短边的比值不宜超过2,以确保各个方向抗侧刚度相近。
同时需要特别注意的是,筒体结构的楼板不仅要承受竖向荷载作用,而且还要将整个竖向结构连接起来,保证结构空间共同作用。
图11.1 筒体结构平面虽然筒结构也是由4 片墙组成的,但是其性能却与墙结构完全不同。
墙结构只能承受平面内的荷载作用。
在垂直平面的方向,其抗侧刚度和承载力较低。
筒结构是立体构件,空间整体受力,无论水平荷载来自哪个方向,4 片墙体都同时参与工作。
水平剪力主要由平行于荷载方向的腹板墙承担;倾覆力矩由垂直于荷载方向的翼缘墙及腹板墙共同承担。
其抗侧刚度和承载力,远远优于普通的框架结构和墙结构,是高层和超高层建筑的重要结构形式。
11.1 框架-核心筒结构的特点图11.2 框架-核心筒结构框架-剪力墙结构将竖向交通空间、卫生间、管道系统集中布置在楼层核心部分,将办公用房布置在外围,在结构上形成了框架-核心筒结构,这是框架-剪力墙结构的发展。
这种结构形式使建筑内部空间更开阔,建筑布置更为灵活。
框架-核心筒结构是高层建筑中应用很广的一种结构体系,在设计中多采用正方形平面,即或不是正方形,其长宽比一般不大于2,如图11.2 所示。
剪力墙集中布置,在提供自由空间的同时,也带来一些设计上的问题。
首先,平面设计中内筒与外框架柱之间的距离不应过大,一般应保持在10 ～12 m。
因为在距离比较大的条件下,为保持变形一致,会导致框架与核心筒之间的连系梁截面高度增加,影响建筑空间的利用。
其次,外框架必须保持一定的刚度。
框架柱数量太少,截面尺寸太小,致使框架部分整体刚度太小,就难以实现内筒和外框架共同受力,共同变形。
更为严重的是,在共同工作过程中,框架会由于受到剪力墙的很大作用而导致破坏。
筒体结构
幻灯片1第七章 筒体结构● １.特点：● 筒体结构——将剪力墙集中到房屋的内部或外部形成封闭的筒体。
● 筒体在水平荷载作用下好像一个竖向悬臂空心柱体，结构空间刚度极大，抗扭性能也好● 剪力墙集中布置不妨碍房屋的使用空间，建筑平面布置灵活，适用于各种高层公共建筑和商业建筑● 2.筒体结构体系的类型：框筒结构、筒中筒结构、 框架核心筒结构、多重筒结构和束筒结构。
幻灯片2 幻灯片3一、框筒结构幻灯片4幻灯片5 五、束筒结构当建筑物的高度或其平面尺寸进一步加大，以致与框筒结构或筒中筒结构可以看成若干个框筒结构的组合，它就可以有效地减少外筒翼缘框架中的剪力滞后效应，使内筒或内部柱充分7.1筒体结构的类型发挥作用。
7.2筒体结构的受力性能和工作特点筒体结构的基本特征是：水平荷载主要是由一个或多个筒体承受，筒体可以是剪力墙薄壁筒，也可以是密柱框筒。
幻灯片6筒体和理想筒体受力是有差别。
理想筒体在水平力作用下，截面保持水平，腹板应力直线分布，翼缘应力相等，而实际框筒则腹板框架轴力曲线分布，翼缘框架轴力也不均匀分布，靠近柱角处轴力大，远离角柱处轴力小。
这种不保持直线分布的现象称剪力滞后现象。
幻灯片7影响框筒剪力滞后现象的因素很多，主要是梁柱线刚度比、平面形状、建筑物的高厚比。
7.3筒体结构的布置一、平面布置和截面尺寸1.平面形状确定筒体结构平面形状的原则：⑴要有利于筒体空间整体工作特性的充分发挥；⑵要具有双轴对称，使地震引起的扭转振动减小到最低限度。
平面形状采用圆形和正方形最为有利。
幻灯片8规则平面形状框筒工作性能幻灯片93、构件的截面尺寸①内筒：内筒的筒墙厚度一般较大，可为350mm以上，一般采用400～500mm。
内筒的其他墙厚一般为200～250mm。
如果刚度不够，可以适当加厚几道主要的其他墙。
②外框筒柱：不论是翼缘框架柱还是腹板框架柱，都宜采用矩形截面，长边在框筒平面内。
尽量少用方柱和圆柱。
有时可以在框筒柱外侧加肋形成Ｔ形截面柱，可以满足建筑艺术的要求，还可以提高柱子在平面外的稳定。
建筑结构选型07_筒体结构资料
增强结构整体刚度的构件时，核心筒的宽度可适当减
小。
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7.5 框架-核心筒结构的布置（教材无）
2、核心筒应具有良好的整体性，墙肢宜均匀、对 称布置；筒体角部附近不宜开洞。
在核心筒延性要求较高的情况下，可采用钢骨混 凝土核心筒，即在纵横墙相交的地方设置竖向钢骨， 在楼板标高设置钢骨暗梁，钢骨形成的钢框架可以提 高核心筒的承载力和抗震性能。
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2.开孔率是框筒结构的重要参数之一，框筒的开孔
率不宜大于40%，任何情况下开洞率不大于
50%。
洞口的高宽比应尽量接近层高与柱距的比值，
避免细高和扁宽的洞口。
使柱的宽 度减小
使裙梁的 高度减小
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7.4 筒体结构的楼盖
一、框筒结构中的楼盖构件(包括楼板和梁)的高度 不宜太大，可将楼盖做成平板或密肋楼盖， 采用钢楼盖时可将楼板梁与柱的连接处理成 铰接。
➢ 框架节点核心区的混凝土强度等级不宜低于柱的混 凝土强度等级，且应进行核心区斜截面承载力计算；
➢ 节点核心区的混凝土强度等级特殊情况下不应低于 柱混凝土强度等级的70%，但应进行核心区斜截面 和正截面承载力验算。
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7.6 筒体结构的截面设计及构造要求（教材无）
➢ 由于剪力滞后，框筒结构中各柱的竖向压缩量
➢ 在满足承载力要求以及轴压比限值时核心筒内墙可
适当减薄，但不应小于160mm。
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小结
1、框筒、筒中筒和束筒结构都是常用的高层建 筑结构的形式，除符合高层建筑结构的一般布置 原则外，其结构布置应从平面形状、高宽比、框 筒的开孔率、柱距、框筒柱和裙梁截面、内筒布 置、楼盖形式等方面考虑，减小剪力滞后，以便 高效而充分发挥所有柱子的作用。