框筒与筒中筒结构特点及布置
筒中筒结构和框架
1~50层
51~66层
67~90层
91层以上
5.2 筒体结构的受力性能和工作特点
剪力滞后效应: 框筒结构中应力不保持直线分布的现象。 理想筒体在水平力的作用下，腹板应力直线分布，翼缘应力相 等。而实际框筒的腹板框架轴力呈曲线分布，翼缘框架轴力也不相 等。 剪力滞后影响因素：
平面形状、建筑高宽比、梁柱刚度比
广州中信大厦 37层，322米高，97年建成
上海金贸大厦采用的是框架 －核心筒结构，建筑物88层 ，高420.5米。钢筋混凝土核 心筒呈八角形，周边8根钢骨 混凝土柱底部截面1.5mX5m ，柱中配置2根焊接H型钢。
金茂大厦内部结构
南京金陵饭店 地上39层，高108米
青岛保险公司 地下2层，地上19层，高65.9米
香港中环中心广场 60层，374米，92年建成。
马来西亚双塔楼 88层，450米，框—筒结构，1996年建成。
4、多重筒结构 内筒小，平面尺寸大，楼盖跨度大，故在内外筒 之间增设一圈柱或剪力墙并将之联系起来形成筒。
兰州工贸大厦
地上21层，地下2层，高93米，标准层高3.5米
深圳北方大厦
地上25层，地下1层，高81.6米，标准层高3.1米
3、构件截面尺寸 （1）内筒 （2）外框筒柱 截面宜做成矩形或 T形。长边在框筒平面内。尽量少用方柱
和圆柱。
筒体的角部是联系两个方向的结构协同工作的重要部位，
受力很大，通常要采取措施予以加强；
内筒角部通常可以采用局部加厚等措施加强；外筒可以加
大角柱截面尺寸，采用L形、槽形角墙等予以加强，从而
特点： • 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； • 筒体结构具有造型美观、受力合理、使用灵活，以及整体性 强等优点，适用于高层和超高层建筑。目前全世界最高的 100幢高层建筑约三分之二以上采用筒体结构，国内百米以 上的高层建筑有一半以上采用简体结构。
2.6筒体结构
2.6.1框筒
框筒的定义：框筒由布置在 建筑周边的柱距小，梁截面 高的密柱深梁框架组成。
受力特点：
水平力产生的剪力由腹板框架抵抗，水平 力产生的倾覆弯矩由框筒结构的整体抗弯 抵抗。框筒结构中除腹板框架抵抗倾覆力 矩外，翼缘框架柱主要是通过承受轴力抵 抗倾覆力矩。 翼缘框架—垂直力的方向 腹板框架—平行力的方向
结构主要分为两类：一类是 将多个筒体合并在一起形成 成束筒，一类是在筒体之间 用刚度很大的水平构件相互 联系而形成巨型框架。
与水平方向平行的腹板框架一端受拉，另一端受压。翼缘框架的轴力是 通过与腹板框架共用的角柱传递过来的，角柱受压力缩短，使其相连的裙 梁产生剪力与弯矩，同时，与裙梁另一端相连的柱也承受弯矩与轴力；同 时相邻柱承受轴力第二根柱子受压又使第二跨裙梁受弯剪作用，引起相邻 柱承受轴力，从两端的角柱向翼缘中部柱如此传递，使翼缘框架柱承受轴 力，裙梁、柱都承受其平面内的弯矩、剪力。由于裙梁的抗弯刚度不是无 限大，裙梁剪切变形，使翼缘框架各柱压缩变形向中心逐渐减少，柱轴力 也逐渐减少，这种翼缘框架柱轴力两端大、中间小的不均匀分布现象就是 剪力滞后；同理，受拉的翼缘框架也产生柱的拉力剪力滞后现象。
2.6筒体结构
定义：以一个或多个筒体来抵抗水平力和 竖向荷载的结构称为筒体结构。
1.筒体结构的分类
按筒体布置形式和数目的不同，可将筒体 结构分为：框筒筒体的组成来分，可分为 剪力墙组成的薄壁筒体和由柱距很小的框
架柱组成的密柱框筒等。
剪力滞后现象
剪力滞后：一侧翼缘框架 柱受拉，另一侧翼缘框架 柱受压，柱轴力分布呈曲 线，角柱的轴力大于平均 值，中部柱的轴力小于平 均值；腹板框架的部分柱 受拉，部分柱受压，角部 柱的轴力大于线性分布值， 中部柱的轴力小于线性分 布值，框筒中轴力分布的 这种现象称为剪力滞后 （如书本图所示）
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。
筒体结构简介PPT课件
3.影响翼缘框架发挥作用的因素： ①梁、柱刚度比 ②框筒的平面形状和高宽比。 例如：翼缘框架很长时，剪力滞后导致距离角柱过远的中 间部分柱轴力很小。 框筒高宽比比较小时，整体弯曲变形减小，水平荷载将主 要由腹板框架承担，翼缘框架轴力较小，发挥作用不大。
18
二、筒中筒结构
定义：框筒和内筒共同组成的结构，一般 内筒常常做成钢筋混凝土实腹筒。
空间结构示例
12
框筒与筒中筒结构特点及布置
实腹筒与框筒都是充分利用结构的空间性能，做成 三维受力的筒式结构。
一、框筒结构
1.水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾 覆力矩外，翼缘框架柱主要是通过承受轴力抵抗 倾覆力矩。
2.剪力滞后：
定义：翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使得 翼缘框架各柱轴力向中心中间递减，称为剪力滞 后现象，如图所示：
实际角柱轴向变形：
N1h
EA1
Nh
等代角柱轴向变形：
EAeq
其中：N N1 N2 Nm ，m为1/2翼缘框架柱子数目；
26
N1 ——角柱轴力； h——层高；
A1、Aeq ——原角柱与等代角柱面积；
由于以上两个δ相等，可以得到：
N
Aeq N1 A1 A1
在平面结构中，各片框架之间的水平位移是通过楼板协调的。假定楼板在平面内为无限刚性，可以使同 一楼层的所有节点水平位移相同，或者各片框架水平位移也有线性关系，这可以大大减少分析中的未知 变量，在大多数情况下与实际情况也是符合的。假定楼板在其平面外刚度很小，这就表明各片框架之间 的竖向变形是独立的，也即忽略了竖向变形的协调。
②剪力滞后导致远离角柱的柱子不能充分发挥作用， 角柱以及腹板框架必须担负更多内力。从而使得空 间作用减少，结构将耗费更多的材料。
框架核心筒的设计特点及应用
框架核心筒的设计特点及应用摘要：框架-核心筒结构是由核心筒与外围的稀柱框架组成的高层建筑结构，这一结构形式有利于结构的受力，从而提高高层建筑物抗震性能。
框架-核心筒结构是目前国际超高层建筑中采用的主流结构形式，在超高层建筑中有着广泛的应用。
因此对其设计特点进行研究具有重大的现实意义。
本文首先介绍了框架-核心筒结构的技术特点，并分别从核心筒、框架、平面布置、连梁和构造要求几方面详细阐述了框架-核心筒结构设计要点，对其设计应注意的问题进行了说明。
最后详细阐述了框架核心筒结构在超高层建筑中的应用。
关键词：框架；核心筒；技术；超高层；抗震Abstract: the framework - core tube structure is the core barrel and peripheral dilute column frame composed of high-rise building structure, the structure is beneficial to the stress of the structure, so as to improve the seismic performance of high-rise buildings. Frame - core tube structure is the tall building in the international mainstream structure form, in ultra-high buildings in a wide range of applications. Therefore the design features of the research has important practical significance. This paper first introduces the frame - core tube structure of the technical characteristics, and separately from the core barrel, frame, plane layout, even the beam and structural requirements aspects in detail the framework - core tube structure design, the design problems should be paid attention to are illustrated. The last detail the framework core tube structure in the application of tall building.Keywords: frame; The core barrel; Technology; Tall; seismic一、框架-核心筒结构技术特点分析框架-核心筒结构是利用楼梯建筑内的电梯井道、通风井、公共卫生间等构建中央核心筒，同时采用外围框架形成框架核心筒结构。
第7章-筒体结构设计
1
1
1.72
荷载相 柱子最不
同时
利轴力
0.67
0.96
1
1.54
1.47
当基本
位移
0.48
0.83
1
1.63
2.46
风压相 同时
柱子最不 利轴力
0.35
0.83
1
2.53
2.69
平面面积相同，筒壁混凝土消耗量也相同，以正方形为标准
矩形平面的筒体结构平面尺寸应尽量接近于正 方形；
尽量使平面长宽比接近于1.0，不宜大于1.5.当 长宽比接近于2时，剪力滞后非常显著，翼缘框 架的中间部分柱子已不能充分发挥作用，框筒的 工作状态已和框剪结构相似，空间整体作用已经 很微弱了。
第二节 筒中筒结构的布置
• 平面形状 • 高宽比 • 框筒的开孔大小 • 洞口的形状 • 柱距 • 柱的截面 • 裙梁的截面
一、平面形状
筒中筒结构的平面形状以圆形和正多边形最为有利
规则平面形状框筒工作性能
形状
圆形 正六边形 正方形 正三角形 1：2矩形
当水平
位移
0.9
0.96
1
1
1.72
荷载相 柱子最不
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
大高度的建筑物即成束筒结构（组合筒或模数筒）。 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。
第二节 筒体结构的受力性能
图1(b)框筒轴力分布
+
图1(a)实腹筒
剪力滞后
实腹筒体——箱形梁 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 。 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
筒体结构
筒体结构tube structure筒体结构由框架-剪力墙结构与全剪力墙结构综合演变和发展而来。
筒体结构是将剪力墙或密柱框架集中到房屋的内部和外围而形成的空间封闭式的筒体。
特点是剪力墙集中而获得较大的自由分割空间，多用于写字楼建筑。
特点：主要抗侧力，四周的剪力墙围成竖向薄壁筒和柱框架组成竖向箱形截面的框筒，形成整体，整体作用抗荷。
由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成，在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件称为筒体（由密柱框架组成的筒体称为框筒；由剪力墙组成的筒体称为薄壁筒）。
由一个或数个筒体作为主要抗侧力构件而形成的结构称为筒体结构，它适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。
分类筒体结构分筒体－框架、框筒、筒中筒、束筒四种结构。
筒体-框架结构中心为抗剪薄壁筒,外围为普通框架所组成的结构南京玄武饭店即采用这种结构如图1。
框筒结构外围为密柱框筒，内部为普通框架柱组成的结构。
筒中筒结构中央为薄壁筒，外围为框筒组成的结构。
目前世界上层数最多的纽约世界贸易中心（110层，高412米)即采用这种结构。
中国目前最高的深圳国际贸易中心（52层,高160米，平面如图2a[筒中筒结构],和按地震烈度9度设防的北京中央彩色电视中心（24层，高107米,平面如图2b[筒中筒结构]）也采用了这种结构。
在有些工程中还采用了三重筒、四重筒结构。
束筒结构由若干个筒体并列连接为整体的结构（图3 [束筒结构]）。
目前世界上最高的芝加哥西尔斯大厦采用了9个30×30米的框筒集束而成。
计算要点筒体结构布置复杂，空间作用显著。
对称筒体结构可等效为平面框架进行近似分析；有时也可以将框筒或筒中筒结构等效为连续的实体筒而用弹性力学方法，有限条法或有限元法进行分析。
精确的计算方法是采用空间分析方法，用大型电子计算机求解。
这时，梁、柱作为空间杆件,节点有6个自由度；墙作为薄壁空间杆件,节点有7个自由度；采用楼板无限刚性假定消去一部分自由度后，建立位移法方程求出位移，计算杆件内力。
筒体结构
筒体结构当高层建筑结构层数多，高度大时，由平面抗侧力结构所构成的框架，剪力墙和框剪结构已不能满足建筑和结构的要求，而开始采用具有空间受力性能的筒体结构。
筒体结构的基本特征是：水平力主要是由一个或多个空间受力的竖向筒体承受。
筒体可以由剪力墙组成，也可以由密柱框筒构成。
一、筒体结构的类型1.筒中筒结构由中央剪力墙内筒和周边外框筒组成组成；框筒由密柱、深梁组成，2.筒体—框架结构，亦称框架—核心筒结构，由中央剪力墙核心筒和周边外框架组成，见图3-26（b）。
3.框筒结构，见图3-26（c）。
4.多重筒结构，见图3-26（d）。
5.成束筒结构，见图3-26（e）。
6.多筒体结构，见图3-26（f）。
二、筒体结构的受力性能和工作特点1.筒体是空间整截面工作的，如同一竖在地面上的悬臂箱形梁。
框筒在水平力作用下不仅平行于水平力作用方向上的框架（称为腹板框架）起作用，而且垂直于水平方向上的框架（称为翼缘框架）也共同受力。
薄壁筒在水平力作用下更接近于薄壁杆件，产生整体弯曲和扭转。
筒体受力特点见图3—28。
框架—筒体结构及计算简图见图3—29。
2．框筒虽然整体受力，却与理想筒体的受力有明显的差别；理想筒体在水平力作用下，截面保持平面，腹板应力直线分布，翼缘应力相等，而框筒则不保持平截面变形，腹板框架柱的轴力是曲线分布的，翼缘框架柱的轴力也是不均匀分布；靠近角柱的柱子轴力大，远离角柱的柱子的轴力小。
这种应力分布不再保持直线规律的现象称为剪力滞后。
由于存在这种剪力滞后现象，所以筒体结构不能简单按平面假定进行内力计算。
3.在筒体结构中，剪力墙筒的截面面积较大，它承受大部分水平剪力，所以柱子承受的剪力很小；而由水平力产生的倾覆力矩，则绝大部分由框筒柱的轴向力所形成的总体弯矩来平衡，剪力墙和柱承受的局部弯矩很小。
由于这种整体受力的特点，使框筒和薄壁筒有较高的承载力和侧向刚度，而且比较经济。
4.当外围柱子间距较大时，则外围柱子形不成框筒，中央剪力墙内筒往往将承受大部分外力产生的剪力和弯矩，外柱只能作为等效框架，共同承受水平力的作用，水平力在内筒与外柱之间的分配，类似框剪结构。
框筒与筒中筒结构特点及布置
框筒与筒中筒结构特点及布置
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27.2框筒与筒中筒结构特点及布置
弯曲型变形为主，二者通过楼板协同工作抵抗水平荷载，它与框--剪结构的协同工作类似，可以改变原有的变形性能，而使层间变形更趋均匀，框筒的上下内力也趋于均匀。
其次，由于内筒的存在减小了楼板的跨度，因此筒中筒结构的结构受力合理，经济，适用于较高的高层建筑(≥50层)，且十分符合建筑使用要求。
根据上述特点及要求，筒中筒结构的布置需注意以下一些问题：
1.框筒必须做成密柱深梁。
因为密柱深梁才能使窗裙梁的跨高比较小，减小翼缘框架中梁的弯曲及剪切变形，减小柱中剪力滞后现象。
根据经验，一般情况下柱距为1～3m，最大为4.5m；窗裙梁跨高比约为3～4；一般窗洞面积不超过建筑立面的50％。
2.框筒的平面宜接近正方形、圆形。
如为矩形平面，则长短边的比值不超过2，否则在较长的一边，剪力滞后现象会比较严重，长边中部的柱子轴力很小，利用程
4.
5.
开裂。
7.框筒的柱截面做成正方形或矩形。
若为矩形，则矩形的长边应与腹板框架或翼缘框架方向一致，因为梁、柱的弯矩主要在框架平面内，框架平面外的柱弯矩较小。
8.角柱截面要做大一些，以承受较大轴向力，并减少压缩变形，通常取角柱面积为中柱的1.5～2倍为宜。
角柱面积太大，也会加大剪力滞后现象。
虽然框筒及筒中筒结构是一种在高层建筑中高效而经济的抗侧力结构，在60～70年代风行于世界，但是由于结构布置限制较多，窗洞面积较小，目前应用已不如过去普遍，而由一些其他结构体系，例如框架--核心筒结构、巨型框架结构等在高层建筑中应用逐渐增多。
筒体结构设计
第8章 筒体结构设计筒体结构具有造型美观，使用灵活，受力合理，以及整体性强等优点，适用于较高的高层建筑。
筒体结构包括框筒、筒中筒、束筒结构以及框架一核心筒结构等，其中框架一核心筒结构虽然都有筒体，但是这种结构与框筒、筒中筒、束筒结构的组成和传力体系有很大区别，需要了解它们的异同，掌握不同的受力特点和设计要求。
8.1 框筒、筒中筒和束筒结构的布置框筒结构具有很大的抗侧移和抗扭刚度，又可增大内部空间的使用灵活性，对于高层建筑，框筒、筒中筒、束筒都是高效的抗侧力结构体系。
框筒、筒中筒、束筒结构的布置应符合高层建筑的一般布置原则，同时要考虑如何合理布置，减小剪力滞后，以便高效而充分发挥所有柱子的作用。
（1）筒体结构的性能以正多边形为最佳，且边数越多性能越好，剪力滞后现象越不明显，结构的空间作用越大；反之，边数越少，结构的空间作用越差。
结构平面布置应能充分发挥其空间整体作用。
因此，平面形状以采用圆形和正多边形最为有利。
也可采用椭圆形或矩形等其他形状，当采用矩形平面时，其平面尺寸应尽量接近于正方形，长宽比不宜大于2。
若长宽比过大，可以增加横向加劲框架的数量，形成束筒结构。
三角形平面宜切角，外筒的切角长度不宜小于相应边长的1/8，其角部可设置刚度较大的角柱或角筒，以避免角部应力过分集中；内筒的切角长度不宜小于相应边长的1/10，切角处的筒壁宜适当加厚。
（2）筒体结构的高宽比不应小于3，并宜大于4，其适用高度不宜低于60m ，以充分发挥筒体结构的作用；（3）筒中筒结构中的外框筒宜做成密柱深梁，一般情况下，柱距为，不宜大于4；框筒梁的截面高度可取柱净距的1/4左右。
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60%，且洞口高宽比宜尽量和层高与柱距之比相似。
当矩形框筒的长宽比不大于2和墙面开洞率不大于50%时，外框筒的柱距可适当放宽。
若密柱深梁的效果不足，可以沿结构高度，选择适当的楼层，设置整层高的环向桁架，以减小剪力滞后。
筒体结构的特点
三、简答题（每题６分，共30分）
１、简述两阶段三水准抗震设计方法。
答：我国《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）规定：进行抗震设计的建筑，其抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用，当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用，当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
一、名词解释
1、地震烈度：
指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。
2、抗震设防烈度：
一个地区作为抗震设防依据的地震烈度，应按国家规定权限审批或颁发的文件（图件）执行。
3、场地土的液化：
饱和的粉土或砂土，在地震时由于颗粒之间的孔隙水不可压缩而无法排出，使得孔隙水压力增大，土体颗粒的有效垂直压应力减少，颗粒局部或全部处于悬浮状态，土体的抗剪强度接近于零，呈现出液态化的现象。
４、等效剪切波速：
若计算深度范围内有多层土层，则根据计算深度范围内各土层剪切波速加权平均得到的土层剪切波速即为等效剪切波速。
5、地基土抗震承载力：
地基土抗震承载力 ，其中ζa为地基土的抗震承载力调整系数，fa为深宽修正后的地基承载力特征值。
6、场地覆盖层厚度：
我国《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）定义：一般情况下，可取地面到剪切波速大于500m/s的坚硬土层或岩层顶的距离。
何谓“抗震概念设计”？“概念设计”与计算设计有何不同？
答：指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。与计算设计的不同：计算设计是通过地震作用的取值进行结构的抗震验算，而概念设计强调，在工程设计一开始，就应该把握好能量输入、房屋体型、结构体系、刚度分布，构件延性等几个主要方面，从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节，概念设计需要辅以必要地计算设计。
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。
第七章筒体结构
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27.1筒体结构的类型幻灯片3一、框筒结构框筒结构是由周边密集柱和高跨比很大的窗裙梁所组成的空腹筒结构。
为了减少楼盖结构的内力和挠度，中间往往要布置一些柱子，以承受楼面竖向荷载。
幻灯片4幻灯片5二、筒中筒结构在高层建筑中，往往有一定数量的电梯间或楼体间及设备井道的墙布置成钢筋混凝土墙，它既可以承受竖向荷载，又承受水平荷载作用，楼电梯间等服务性用房常位于房屋的中部，核心筒得名。
核心筒一般不单独作为承重结构，而与其他结构组合形成新的结构型式。
当把框筒结构与核心筒结合在一起时 ，便成为筒中筒结构。
三、框架核芯筒结构筒中筒结构外部柱距较密，常常不能满足建筑设计的要求。
有时建筑布置上要求外部柱距在4~5m 或更大，这时，周边柱已不能形成筒的工作状态，而相当于空间框架的作用。
四、多重筒结构当建筑物平面尺寸很大或当内筒较小时，内外筒之间的距离较大，即楼盖结构的跨度较大，这样势必会增加楼板的厚度或楼面大梁的高度。
为降低楼盖结构的高度，可在筒中筒结构的内外筒之间增设一圈柱或剪力墙，如果将这些柱或剪力墙连接起来使之形成一个筒体的作用。
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。
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图27-4 框筒柱轴向力分布
框筒结构将密柱深梁布置在建筑物外围，充分利用材料的轴向承载能力，因此具有很大的抗侧刚度及抗扭刚度，是经济而高效的一种抗侧力结构体系。
框筒与内筒（通常做成实腹筒）组成的筒中筒结构不仅更加增大了结构的抗侧刚度，而且还带来协同工作的优点。外框筒沿高度侧向变形以剪切型为主，内实腹筒则以弯曲型变形为主，二者通过楼板协同工作抵抗水平荷载，它与框--剪结构的协同工作类似，可以改变原有的变形性能，而使层间变形更趋均匀，框筒的上下内力也趋于均匀。其次，由于内筒的存在减小了楼板的跨度，因此筒中筒结构的结构受力合理，经济，适用于较高的高层建筑(≥50层)，且十分符合建筑使用要求。
根据上述特点及要求，筒中筒结构的布置需注意以下一些问题：
1.框筒必须做成密柱深梁。因为密柱深梁才能使窗裙梁的跨高比较小，减小翼缘框架中梁的弯曲及剪切变形，减小柱中剪力滞后现象。根据经验，一般情况下柱距为1～3m，最大为4.5m；窗裙梁跨高比约为3～4；一般窗洞面积不超过建筑立面的50％。
6.由于剪力滞后现象，各柱的竖向压缩不同，角柱压缩变形最大，因而楼板四角下沉较多，会出现翘曲现象，在设计楼板时要注意增加四角的配筋，以抵抗翘曲开裂。
7.框筒的柱截面做成正方形或矩形。若为矩形，则矩形的长边应与腹板框架或翼缘框架方向一致，因为梁、柱的弯矩主要在框架平面内，框架平面外的柱弯矩较小。
2.框筒的平面宜接近正方形、圆形。如为矩形平面，则长短边的比值不超过2，否则在较长的一边，剪力滞后现象会比较严重，长边中部的柱子轴力很小，利用程度不高。
3.结构总高度与总宽度之比(H/B)大于3时，才能充分发挥框筒的作用，因此在矮而胖的结构中不宜采用框筒或筒中筒体系。
4.内筒面积不宜过小，通常内筒边长为外筒边长的1/2～1/3较为合理。一般情况下，内、外筒之间不再设柱。内筒的高宽比(H/B)不宜超过12～15。
视图就是观看工作的一种方式。
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8.角柱截面要做大一些，以承受较大轴向力，并减少压缩变形，通常取角柱面积为中柱的1.5～2倍为宜。角柱面积太大，也会加大剪力滞后现象。
虽然框筒及筒中筒结构是一种在高层建筑中高效而经济的抗侧力结构，在60～70年代风行于世界，但是由于结构布置限制较多，窗洞面积较小，目前应用已不如过去普遍，而由一些其他结构体系，例如框架--核心筒结构、巨型框架结构等在高层建筑中应用逐渐增多。
课程学习 >> 第二十七章 &点及布置
实腹筒与框筒都是充分利用结构的空间性能做成的三维受力的筒式结构。在水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾覆力矩外，翼缘框架柱主要是通过承受轴力抵抗倾覆力矩，同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩与剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减，见图27-4，这种现象称为剪力滞后。由于剪力滞后现象的存在，远离角柱的柱子不能充分发挥作用，角柱必须负担更大的轴力。为了充分发挥翼缘框架中柱子的作用，减少剪力滞后，必须减小柱距，加大梁的抗剪刚度，也就是说，框筒必须做成密柱深梁。
5.筒中筒结构中的楼盖不仅承受竖向荷载，它在水平荷载作用下还起刚性隔
板作用，一方面，内、外筒通过楼盖联系并协同工作，另一方面它维持筒体的平面形状，保证沿竖向筒体不变形。因此楼盖是筒中筒结构中的重要构件。但是楼盖（包括楼板和梁）的高度不宜太大，要尽量减小楼盖与柱子之间的弯矩传递。在多数钢筋混凝土筒中筒结构中，将楼盖做成平板式或密肋梁式以减少端弯矩。因此楼盖跨度（内外筒间距）不宜过大，通常约为10～12m。