高层建筑结构筒体结构设计
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• 1 . 在相同的水平荷载作用下，以圆形的侧向刚度和受力 性能最佳，矩形最差；正三角形的结构性能也较差，应通 过切角使其成为六边形来改善外框筒的剪力滞后现象，提 高结构的空间作用。
• 2 . 筒中筒结构的平面外形宜选用圆形、正多边形、椭圆 形或矩形等，内筒宜居中。筒中筒矩形平面的长宽比不宜 大于2。
7.2.1 筒体结构的受力性能简介
7.2.1 筒体结构的受力性能简介
• 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。
• 而框筒则不再保持平截面变形，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。
（4） 在满足承载力要求，以及轴压比限值（仅对抗震设计 的底部加强部位）时，核心筒内墙可适当减薄，但不得小 于160mm。
（5） 抗震设计时，核心筒的连梁宜通过配置交叉暗撑、设 水平缝或减小梁截面高宽比等措施来提高连梁的延性。框 架-筒体结构的周边柱间必须设置框架梁。
7.4.3 筒中筒结构的构造要求
若干片框架；将实腹墙筒体划分为平面剪力墙时，可以考
虑垂直方向墙体作为翼缘参与工作，每侧翼缘的有效宽度
按规定取值。
7.4 筒体结构主要构造要求
7.4.1 一般要求
（1） 筒体结构的混凝土强度等级不宜低于C30； （2）筒中筒结构的高度不宜低于60m，高宽比不应小于3； （3）当相邻层的柱不贯通时，应设置转换梁等构件，为确
• 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。
7.2.1 筒体结构的受力性能简介
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。
7.1.1 筒体结构概念
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。
7.2 侧向力作用下的受力特点
7.2.1 筒体结构的受力性能简介
• 研究表明：筒体结构的空间受力性能与其高度或高宽比等 诸多因素有关。筒体是空间整截面工作的，如同一个竖在 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 垂直于水平力方向上的框架（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。如图所示。
WUTP
第7章 筒体结构设计
7．1 7．2 7．3 7. 4
筒体结构的布置 侧向力作用下的受力特点 筒体结构的计算方法 筒体结构的截面设计及构造要求
退出本章
7.1 筒体结构的布置
7.1.1 筒体结构概念
1 . 筒体结构是框架-剪力墙结构和剪力墙结构的演变与发 展，它将抗侧力结构集中设置于房屋的内部或外部而形成 空间封闭的筒体。筒体是空间整截面工作的结构，如同竖 立在地面上的悬臂箱形截面梁，它使结构体系具有很大的 抗侧刚度和抗水平推力的能力，并随房屋高度增加而具有 明显的空间作用，因此，筒体结构一般适用于层数较多或 高度较大的结构。筒体结构多用于综合性办公楼等各类超 高层公共建筑。
（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，当不可避免时，筒角内 壁至洞口应保持一段距离，以便设置边缘构件，其值 不应小于500mm和开洞墙的厚度。
7.4.2 框架-核心筒体结构的构造要求
（3）核心筒外墙的截面厚度不应小于层高的1/20及200mm ，对于一、二级抗震设计的底部加强部位不宜小于层高的 1/20及200mm，当厚度不能满足上述要求时，应验算稳 定性。必要时可增设扶壁柱或扶壁墙。
7.4.3 筒中筒结构的构造要求
• 3 . 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；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。
• 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Hale Waihona Puke Baidu土内筒体，外筒 由钢骨混凝土和钢柱组成。
7.1.1 筒体结构概念
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。
核心筒 （1）核心筒是框架-筒体结构的主要抗侧力结构，筒体应 尽量贯通建筑物全高，并要求具有较大的侧向刚度。 一般情况，当核心筒的宽度小于其总高的1/12时。框架 -筒体结构之筒体应具有良好的整体性，并满足相应要 求。当外框架范围内设置角筒、剪力墙或增强结构整 体刚度的构件时，核心筒的宽度可适当减小。
7.3 筒体结构的计算方法
7.3 筒体结构的计算方法
•
框架-筒体结构其工作性质类似于框架-剪力墙结构。
对于筒中筒结构在进行水平力分配时，也可将框筒作为普
通框架结构进行处理，则按框架-剪力墙结构进行水平力
分配。
•
框架（框筒）和实腹墙筒体之间进行水平力分配时，
首先将结构在水平作用的主轴方向上，将框架结构划分为
7.1.1 筒体结构概念
2 . 筒体结构的类型 筒体结构的类型很多，如图所示。
（a）图为最一般的类型——筒中筒结构，它由中央剪力墙 内筒和周边外框筒组成 。 （b）框架-核心筒 （c）框筒结构 （d）多重筒 （e）成束筒 （f）多筒
7.1.1 筒体结构概念
7.1.1 筒体结构概念
3 . 筒体结构的筒体分为： （1）剪力墙围成的薄壁筒； （2）由密柱框架或壁式框架围成的框筒。 实例
保转换梁刚度和强度，转换梁的高跨比不宜小于1/6。 （4）筒体结构的楼盖外角宜设置双层双向钢筋，单层单向
配筋率不宜小于0.3%，钢筋直径不应小于8mm，间距不 应大于150mm，双层双向筋的配置范围不宜小于外框架 （或外筒）至内筒外墙中距的1/3和3m。
筒体结构简介
7.4.2 框架-核心筒体结构的构造要求
• 2 . 筒中筒结构的平面外形宜选用圆形、正多边形、椭圆 形或矩形等，内筒宜居中。筒中筒矩形平面的长宽比不宜 大于2。
7.2.1 筒体结构的受力性能简介
7.2.1 筒体结构的受力性能简介
• 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。
• 而框筒则不再保持平截面变形，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。
（4） 在满足承载力要求，以及轴压比限值（仅对抗震设计 的底部加强部位）时，核心筒内墙可适当减薄，但不得小 于160mm。
（5） 抗震设计时，核心筒的连梁宜通过配置交叉暗撑、设 水平缝或减小梁截面高宽比等措施来提高连梁的延性。框 架-筒体结构的周边柱间必须设置框架梁。
7.4.3 筒中筒结构的构造要求
若干片框架；将实腹墙筒体划分为平面剪力墙时，可以考
虑垂直方向墙体作为翼缘参与工作，每侧翼缘的有效宽度
按规定取值。
7.4 筒体结构主要构造要求
7.4.1 一般要求
（1） 筒体结构的混凝土强度等级不宜低于C30； （2）筒中筒结构的高度不宜低于60m，高宽比不应小于3； （3）当相邻层的柱不贯通时，应设置转换梁等构件，为确
• 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。
7.2.1 筒体结构的受力性能简介
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。
7.1.1 筒体结构概念
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。
7.2 侧向力作用下的受力特点
7.2.1 筒体结构的受力性能简介
• 研究表明：筒体结构的空间受力性能与其高度或高宽比等 诸多因素有关。筒体是空间整截面工作的，如同一个竖在 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 垂直于水平力方向上的框架（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。如图所示。
WUTP
第7章 筒体结构设计
7．1 7．2 7．3 7. 4
筒体结构的布置 侧向力作用下的受力特点 筒体结构的计算方法 筒体结构的截面设计及构造要求
退出本章
7.1 筒体结构的布置
7.1.1 筒体结构概念
1 . 筒体结构是框架-剪力墙结构和剪力墙结构的演变与发 展，它将抗侧力结构集中设置于房屋的内部或外部而形成 空间封闭的筒体。筒体是空间整截面工作的结构，如同竖 立在地面上的悬臂箱形截面梁，它使结构体系具有很大的 抗侧刚度和抗水平推力的能力，并随房屋高度增加而具有 明显的空间作用，因此，筒体结构一般适用于层数较多或 高度较大的结构。筒体结构多用于综合性办公楼等各类超 高层公共建筑。
（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，当不可避免时，筒角内 壁至洞口应保持一段距离，以便设置边缘构件，其值 不应小于500mm和开洞墙的厚度。
7.4.2 框架-核心筒体结构的构造要求
（3）核心筒外墙的截面厚度不应小于层高的1/20及200mm ，对于一、二级抗震设计的底部加强部位不宜小于层高的 1/20及200mm，当厚度不能满足上述要求时，应验算稳 定性。必要时可增设扶壁柱或扶壁墙。
7.4.3 筒中筒结构的构造要求
• 3 . 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；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。
• 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Hale Waihona Puke Baidu土内筒体，外筒 由钢骨混凝土和钢柱组成。
7.1.1 筒体结构概念
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。
核心筒 （1）核心筒是框架-筒体结构的主要抗侧力结构，筒体应 尽量贯通建筑物全高，并要求具有较大的侧向刚度。 一般情况，当核心筒的宽度小于其总高的1/12时。框架 -筒体结构之筒体应具有良好的整体性，并满足相应要 求。当外框架范围内设置角筒、剪力墙或增强结构整 体刚度的构件时，核心筒的宽度可适当减小。
7.3 筒体结构的计算方法
7.3 筒体结构的计算方法
•
框架-筒体结构其工作性质类似于框架-剪力墙结构。
对于筒中筒结构在进行水平力分配时，也可将框筒作为普
通框架结构进行处理，则按框架-剪力墙结构进行水平力
分配。
•
框架（框筒）和实腹墙筒体之间进行水平力分配时，
首先将结构在水平作用的主轴方向上，将框架结构划分为
7.1.1 筒体结构概念
2 . 筒体结构的类型 筒体结构的类型很多，如图所示。
（a）图为最一般的类型——筒中筒结构，它由中央剪力墙 内筒和周边外框筒组成 。 （b）框架-核心筒 （c）框筒结构 （d）多重筒 （e）成束筒 （f）多筒
7.1.1 筒体结构概念
7.1.1 筒体结构概念
3 . 筒体结构的筒体分为： （1）剪力墙围成的薄壁筒； （2）由密柱框架或壁式框架围成的框筒。 实例
保转换梁刚度和强度，转换梁的高跨比不宜小于1/6。 （4）筒体结构的楼盖外角宜设置双层双向钢筋，单层单向
配筋率不宜小于0.3%，钢筋直径不应小于8mm，间距不 应大于150mm，双层双向筋的配置范围不宜小于外框架 （或外筒）至内筒外墙中距的1/3和3m。
筒体结构简介
7.4.2 框架-核心筒体结构的构造要求