筒体结构设计
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）
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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。
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
第7章 筒体结构设计
7.2 侧向力作用下的受力特点
第7章 筒体结构设计
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。
第7章 筒体结构设计
7.3 筒体结构的计算方法
第7章 筒体结构设计
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。
7.1.2 核心筒结构
1.核心筒结构作为一种高层建筑的承重结构，可以同时 承受竖向荷载和侧向力的作用，当单个核心筒独立工作时 ，建筑物四周的柱子一般不落地，仅有核心筒将上部荷载 传至基础，因此，核心筒占地面积小，周边的柱子仅承受 若干层的楼面竖向荷载，故其截面尺寸较小，便于建筑上 开窗采光。 2.核心筒本身是一个典型的竖向悬臂结构，在结构布置 时应根据抗震要求对筒壁上的门窗洞口进行适当的调整， 使筒壁成为联肢剪力墙的结构形式，利用连系梁梁端的塑 性铰耗散地震能量，使之出现“强肢弱梁”的破坏形态。
第7章 筒体结构设计
7.1.5 巨型框架-核心筒体系
09 筒体结构设计
9 筒体结构设计9.1一般规定9.1.1本章适用于钢筋混凝土框架-核心筒结构和筒中筒结构，其他类型的筒体结构可参照使用。
筒体结构各种构件的截面设计和构造措施除应遵守本章规定外，尚应符合本规程第6～8章的有关规定。
9.1.2筒中筒结构的高度不宜低于80m，高宽比不宜小于3。
对高度不超过60m 的框架-核心筒结构，可按框架-剪力墙结构设计。
9.1.3当相邻层的柱不贯通时，应设置转换梁等构件。
转换构件的结构设计应符合本规程第10章的有关规定。
9.1.4筒体结构的楼盖外角宜设置双层双向钢筋（图9.1.4），单层单向配筋率不宜小于0.3%，钢筋的直径不应小于8mm，间距不应大于150mm，配筋范围不宜小于外框架（或外筒）至内筒外墙中距的1/3和3m。
图9.1.4 板角配筋示意9.1.5核心筒或内筒的外墙与外框柱间的中距，非抗震设计大干15m、抗震设计大于12m时，宜采取增设内柱等措施。
9.1.6核心筒或内筒中剪力墙截面形状宜简单；截面形状复杂的墙体可按应力进行截面设计校核。
9.1.7筒体结构核心筒或内筒设计应符合下列规定：1，墙肢宜均匀、对称布置；2，筒体角部附近不宜开洞，当不可避免时，筒角内壁至洞口的距离不应小于500mm和开洞墙截面厚度的较大值；3，筒体墙应按本规程附录D验算墙体稳定，且外墙厚度不应小于200mm，内墙厚度不应小于160mm，必要时可设置扶壁柱或扶壁墙；4，筒体墙的水平、竖向配筋不应少于两排，其最小配筋率应符合本规程第7.2.17条的规定；5，抗震设计时，核心筒、内筒的连梁宜配置对角斜向钢筋或交叉暗撑；6，筒体墙的加强部位高度、轴压比限值、边缘构件设置以及截面设计，应符合本规程第7章的有关规定。
9.1.8核心筒或内筒的外墙不宜在水平方向连续开洞，洞间墙肢的截面高度不宜小于1.2m；当洞间墙肢的截面高度与厚度之比小于4时，宜按框架柱进行截面设计。
9.1.9抗震设计时，框筒柱和框架柱的轴压比限值可按框架-剪力墙结构的规定采用。
9 筒体结构设计
9.2.5 对内筒偏置的框架-筒体结构，应控制结构在考虑偶然偏心影 响的单向地震作用下，最大楼层水平位移和层间位移不应大于该楼 层平均值的1.4 倍，结构扭转为主的第一自振周期Tt 与平动为主的 第一自振周期T1 之比不应大于0.85，且T1 的扭转成分不宜大于30 ％。
【说明】本条为新增条文。内筒偏置的框架-筒体结构，其质心与刚 心的偏心距较大，导致结构在地震作用下的扭转反应增大。对这类 结构，应特别关注结构的扭转特性，控制结构的扭转反应。本条要 求对该类结构的位移比和周期比均按B 级高度高层建筑从严控制。 内筒偏置时，结构的第一自振周期T1 中会含有较大的扭转成分， 为了改善结构抗震的基本性能，除控制结构扭转为主的第一自振周 期Tt 与平动为主的第一自振周期T1 之比不应大于0.85 外，尚需控 制T1 的扭转成分不宜大于平动成分的一半。
9.3 筒中筒结构
9.3.1 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。 9.3.2 矩形平面的长宽比不宜大于2。 9.3.3 内筒的宽度可为高度的1/12~1/15，如有另外的角筒或剪力墙 时，内筒平面尺寸可适当减小。内筒宜贯通建筑物全高，竖向刚度 宜均匀变化。 9.3.4 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；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。
原规程9.1.3 条删除，内容移至3.2 节。以下9.1.3～9.1.10 条分别对应原规 程的9.1.4～9.1.11 条
9.1.3 当相邻层的柱不贯通时，应设置转换梁等构件。带转换构件 的结构设计应符合本规程第10 章的有关规定
【说明】本条取消了原规程转换梁截面高度要求，相关要求见本规 程第10 章。
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。
第七章筒体结构设计
1
7.1筒体结构概念设计
7.1.1筒体结构的类型、变形、受力特点 1、筒体结构的概念、类型 筒体结构：当高层建筑结构的层数增多，高度 增大时，平面抗侧力构件（框架柱、钢筋混凝 土墙肢等）所构成的框架结构、剪力墙结构、 框架-剪力墙结构已不能满足建筑和结构的要 求（水平荷载作用下，抗倾覆要求），需要一 个具有空间受力性能的结构来承担外荷载，如 果我们将各方向的平面的抗侧力构件合理的加 以集中、联合，就形成了一个空间的抗侧力构 件，就是筒体结构。 筒体结构的基本特征：水平力主要由一个或多 个空间受力的竖向筒体承受。 2
7
产生剪力滞后现象的原因： 1、框筒结构中除腹板框架抵抗倾覆弯矩外，翼缘框架 也通过承受轴力抵抗倾覆弯矩，同时，翼缘框架的梁、 柱还承担平面内的弯矩和剪力，有变形，造成翼缘框 架各柱轴力向中心递减，角柱受力较大。 2、角柱轴力较大，角柱的轴向变形引起深梁带动次框 架其他柱受力，离角柱越远受力越小。 3、由于楼板刚度为有限值，楼板的挠曲变形也造成了 角柱轴力较大，而中柱轴力较小。 减小剪力滞后现象的措施： 针对产生原因，加大次框架裙梁的刚度，减小长宽比， 增强楼板刚度。
14
（6）结构总高与总宽之比大于3时，才能充分 发挥框筒作用。平面形状优先采用圆形、椭圆 形、正多边形，矩形平面长宽比不宜大于2， 否则剪力滞后现象严重，长边中柱不能充分发 挥作用。 （7）框筒结构的柱宜采用矩形或T型截面，长 边位于外墙平面内。角柱面积可为中柱的1.5 倍左右，并可采用L形角墙或角筒。
13
（3）框筒结构应设计为密柱深梁，减小剪力 滞后，充分发挥结构空间作用。一般情况下， 柱距为1-3米，最大为4.5米，窗裙梁跨高比约 为3-4，一般窗洞面积不超过建筑面积的50% （开洞率）。洞口高宽比尽量与层高和柱距之 比相似。 （4）核心筒或内筒的外墙与外框柱间的中距： 非抗震时，不宜大于12米，抗震时，不宜大于 10米。超过此限值时，宜另设承受竖向荷载的 内柱或采用预应力混凝土楼面结构。 （5）框架-核心筒结构的周边柱间必须设置框 架梁。
筒体结构设计与工程应用
筒体结构设计与工程应用设计是筒体结构工程应用中最重要的部分之一。
筒体结构设计需要考虑结构性能、力学性能、材料性能和环境影响等多个方面。
本文将介绍筒体结构设计中需要考虑的各个问题，并探讨筒体结构工程应用的实践经验。
一、筒体结构设计的考虑因素1. 结构性能筒体结构的结构性能是关键因素之一，它涉及到结构的强度、刚度、稳定性等问题。
结构性能的好坏直接影响到结构在工程应用中的可靠性和安全性。
2. 力学性能筒体结构需要承受复杂的力学作用，如内部和外部压力、水平荷载、温度和湿度变化等。
因此，在筒体结构设计过程中需要考虑各种力学因素的影响，并进行研究和分析。
3. 材料性能筒体结构的材料性能是其性能的核心，对结构的强度和稳定性有着直接的影响。
材料的力学性能、物理性能、耐腐蚀性等方面需要进行综合考虑，以保证筒体结构在工程应用中的正常使用。
4. 环境影响筒体结构在工程应用中还需要面对各种环境因素的影响，如湿度、温度、地震等。
因此，在筒体结构设计过程中，需要考虑环境因素的影响，采取相应的措施以提高筒体结构的可靠性和安全性。
二、筒体结构工程应用的实践经验1. 筒体结构材料的选取筒体结构材料的选取应根据实际需要和工程要求进行选择。
一般来说，筒体结构材料应具有较好的力学性能和物理性能，同时需要考虑工程造价的问题，以尽可能减少成本。
2. 结构设计方案的确定筒体结构的设计方案需要根据实际情况进行确定。
设计方案应考虑结构的强度、稳定性和可靠性等问题，采用合适的设计方法和分析工具进行研究和验证。
3. 工程施工和质量控制筒体结构的施工是保证工程质量和安全性的关键环节。
工程施工需要严格按照设计方案和施工规范进行，严格控制工程质量和安全问题。
4. 结构检测和维护筒体结构在工程应用中需要经常进行检测和维护，以确保结构的正常使用和延长其使用寿命。
检测和维护应根据结构的实际情况和使用要求进行，及时发现和解决问题。
三、结论筒体结构设计和工程应用是非常重要的工作，需要充分考虑各种因素，合理确定设计方案，并通过施工和检测等工作保证工程质量和安全性。
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
筒体结构设计
筒体结构的受力与变形特点 筒体结构的布置 筒体结构内力和位移的计算方法 筒体结构构件截面设计 筒体结构构造要求
筒体结构的受力与变形特点
框筒的受力特点（空间整体受力）——剪力滞后
• 剪力——腹板框架（
变形特点——剪弯型
剪力滞后影响因素及规律
窗裙梁剪切刚度与柱轴向刚度比
• 比值越大，剪力滞后越小
框筒平面形状
• 翼缘框架越长，剪力滞后越大
所处高度
• 底部大，顶部小（负）
筒体结构的布置
平面、构件及楼盖
• 原则：规则、对称；尽量减小剪力滞后 • 框筒：
密柱（1-3m）深梁（l/h=3-4,窗洞面积<50%） 平面宜接近方形、圆形；矩形时边长比宜<2（否则加腹板） 框筒柱：宜方形、扁矩形（注意受力方向） 角柱：截面增大（轴力大，角柱面积=1.5-2中柱面积）
筒体结构构件截面设计
外框筒
• 柱：
角柱和弯矩较大柱——双向偏压 其它柱——框架平面单向偏压
• 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）
• 结构高度：H/B>3 • 内筒：面积不宜过小（H/B=10，内外筒边长比=1/2-1/3） • 楼盖：
（作用）尽量减少其弯矩传递（铰接、平板式、密肋） 宜使角柱承受较大竖向荷载以平衡角柱中较大拉力（斜梁）
转换层
筒体结构内力和位移的计算方法
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。
筒体等结构设计
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，设计时要尽可能增大建筑使用 面积，内外筒之间一般不设柱，若跨度过大也可设柱以减 小水平构件跨度。矩形平面的长宽比不宜大于2。内筒的边 长一般为外筒边长（或直径）的1/2左右，为高度的1/12~ 1/15，如有另外的角筒和剪力墙时，内筒平面尺寸还可适 当减小。内筒宜贯通建筑物全高，竖向刚度宜均匀变化。 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；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。
各层框架柱的总剪力 V 应按下述规定予以调整。 i 满足 V f 0.2Vo 楼层，其框架总剪力不必调整，不满 足时，其框架总剪力标准值应按 0.2Vo 和 1.5V f , max二者 的较小值采用。 框架－核心筒结构中常常在某些层设置伸臂，连接 内筒与外柱，以增强其抗侧刚度，称为框架－核心筒－ 伸臂结构。
伸臂是由刚度很大的桁架、空腹桁架、实腹桁架等 组成。通常是沿高度选择一层、两层或数层布置伸臂构 件。下伸臂的作用原理：在结构侧移时，它使得外柱拉 伸或压缩，从而使得柱承受较大轴力，迎风柱受拉，背 风柱受压，增大了外柱抵抗的倾覆力矩；由于伸臂本身 刚度较大，伸臂使得内筒产生反向的约束弯距，内筒的 弯距图改变，内筒弯距减小；内筒反弯也同时减小了侧 移。伸臂加强了结构抗侧刚度，因此把设置伸臂的楼层 称为加强层或刚性层。
在筒体结构中，大部分水平剪力由核心筒或内筒承 担，框架柱或框筒柱所受剪力远小于框架结构的剪力， 由于剪跨比明显增大，其轴压比限值可适当放松。抗震 设计时，框筒柱和框架柱的轴压比限值可沿用框架-剪力 墙结构的规定。 楼盖梁搁置在核心筒或内筒的连梁上，会使连梁产 生较大剪力和扭矩，容易产生脆性破坏，宜尽量避免。
7筒体等结构设计_免费下载
除形状外，外框筒的空间作用的大小还与柱距、 墙面开洞率，以及洞口高宽比及层高与柱距之比等有关 矩形平面框筒的柱距越接近层高、墙面开洞率越小，洞 口高宽比与层高柱距比越接近，外框筒的空间作用越强； 由于外框筒的侧向荷载作用下的“剪力滞后”现象，使 角柱的轴向力约为邻柱的1~2倍,为了减小各层楼盖的翘 曲，角柱的截面可适当放大。外框筒应符合下列要求：
一般情况下，框架－核心筒结构的楼盖跨度较大, 需要设置楼板梁，那么设置伸臂后，就可以减小楼板梁 高度，可采用预应力梁或减小梁间距等各种方法以满足 竖向荷载要求，这样有利于减小层高或增加净空。
伸臂对结构受力性能影响是多方面的，增大框架中 间柱轴力、增加刚度、减小侧移、减小内筒弯距是其主 要优点，是设置伸臂的主要目的。
外框筒在水平力作用下，不仅平行于水平力作用方 向的框架(称为腹板框架)起作用，而且垂直于水平力方 向的框架(称为翼缘框架)也共同受力。
剪力墙组成的薄壁内筒，在水平力作用下更接近薄 壁杆受力状况，产生整体弯曲和扭转。
框筒结构在受力时的一个特点书第二章、第二节中做了 介绍。
（5）、束筒结构，由平面中若干密柱形成的框筒组成， 也可由平面中多个剪力墙内筒、角筒组成。 （6）、底部大空间筒体结构，底部一层或数层的结构 布置与上部各层完全不一致，上部为筒中筒结构，底部 外周边变成大柱距框架，从而成为框架-筒体结构。
我国所用形式大多为框架-核心筒结构和筒中筒结 构，本节主要针对这二类筒体结构，其他类型的筒体结 构可参照使用。
当相邻层的柱不贯通时，应设置转换梁等构件。转 换梁的高度不宜小于跨度的。底部大空间为1层的筒体 结构，沿竖向的结构布置应符合以下要求：
1、必须设置落地筒； 2、在竖向结构变化处应设置肯、具有足够刚度和承载
筒体结构
2011-10-14
建 筑 结 构 选 型
筒体 结构
同济大学 土木工程
束筒结构实例
西尔斯大厦 Sears Tower
1974年建成 地上110层，地下3层 高443米 含天线527.3米
大厦的造型有如 9个 高低不一的方形空心 筒子集束在一起，挺 拔利索，简洁稳定。
高层建筑抗风结构设 计上的突破
筒体结构计算方法 建
筑 框筒、筒中筒、束筒都是高效的抗侧力结构体系
结 1、等效槽形截面近似估算方法
构
等效槽形截面
选
型
筒体 结构
同济大学 土木工程
筒体结构计算方法 建 筑 框筒、筒中筒、束筒都是高效的抗侧力结构体系 结 2、等效平面框架法——翼缘展开法 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 当实腹筒布置在周边框架内部时，形成框架一核心
高层建筑抗风结构设计上的突破筒体结构计算方法筒体结构计算方法框筒筒中筒束筒都是高效的抗侧力结构体系1等效槽形截面近似估算方法等效槽形截面同济大学土木工程筒体结构计算方法筒体结构计算方法框筒筒中筒束筒都是高效的抗侧力结构体系2等效平面框架法翼缘展开法同济大学土木工程框架框架核心筒结构核心筒结构当实腹筒布置在周边框架内部时形成框架一核心筒结构即实腹内筒和外框架的组合同济大学土木工程结构框架核心筒框架框架核心筒结构核心筒结构同济大学土木工程框架框架核心筒结构核心筒结构同济大学土木工程结构20111014建筑结构选型筒体结构同济大学建筑工程系by李素贞框架框架核心筒结构核心筒结构同济大学土木工程框架框架核心筒结构实例核心筒结构实例金茂大厦同济大学土木工程结构高4205共88层八角形钢筋混凝土内筒体外筒由8根复合巨型柱8根钢柱组成桁架筒结构桁架筒结构采用若干个建筑层高作为桁架的节间距以若干个建筑开间作为桁架的弦杆间距形成巨型桁架四片桁架围同济大学土木工程结构桁架片桁架围成桁架筒一般采用钢结构
筒体结构设计PPT课件
• 筒体结构概述 • 筒体的基本设计原理 • 筒体的分类与设计 • 筒体结构的优化与改进 • 筒体结构设计案例分析
01
筒体结构概述
筒体结构的定义与特点
总结词
筒体结构是一种由圆柱形或矩形截面 的竖直承重结构，具有承受水平荷载 和竖向荷载的能力。
详细描述
筒体结构通常由混凝土或钢材制成， 其特点是整体受力性能好，能够有效 地抵抗水平荷载和竖向荷载，具有较 高的承载能力和稳定性。
和稳定性。
组合筒体的设计还需要考虑各筒体之间的热膨胀和变形问题，以避免因 温度和压力变化引起的结构破坏。
特殊筒体的设计
特殊筒体是指在特定场合下使用 的筒体结构，其设计重点在于满 足特殊需求和提高结构的适应性。
特殊筒体的设计需要综合考虑材 料、形状、连接方式和制造工艺 等因素，以确保在特定工况下的
最佳性能表现。
筒体结构的形状优化
总结词
形状优化是指通过改变筒体的形状，提高其承载能力和稳定性。
详细描述
筒体的形状对其承载能力和稳定性有着重要影响。通过采用合理的形状设计，可以显著提高筒体的承 载能力，并增强其稳定性。例如，采用圆形的筒体结构可以更好地承受压力和剪切力，而扁平的筒体 结构则更适合承受拉伸力。
筒体结构的连接方式优化
详细描述
筒体结构最初起源于20世纪初的欧洲，随着材料科学和施工技术的不断进步，其 设计和应用得到了不断优化和发展。如今，筒体结构已经成为现代建筑和工业领 域中不可或缺的重要组成部分，其应用范围和性能也在不断拓展和提高。
02
筒体的基本设计原理
筒体的受力分析
01
02
03
垂直压力
筒体受到的垂直压力主要 来自内部或外部介质，如 液体或气体，需要分析压 力分布和大小。
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第8章筒体结构设计
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。
2、框架一核心筒结构可以做成钢筋混凝土结构、钢结构或混合结构，可以在一般的高层建筑中应用，也可以在超高层建筑中应用；框架一核心筒结构虽然与筒中筒结构在平面形式上可能相似，但受力性能却有很大区别，其结构布置对核心筒提出了更高的要求，对周边框架、框架与核心筒的内力分配、伸臂加强层以及楼盖等也提出了相应的要求。
3、筒体结构是空间整体受力，由于薄壁筒和框筒的剪力滞后，这类结构受力情况非常复杂，宜采用能反映空间受力的结构计算模型以及相应的计算方法。
一般可假定楼盖在自身平面内具有绝对刚性，采用三维空间分析方法通过计算机进行内力和位移分析。
但在方案设计阶段，也可采用简化的计算方法，如等效槽形截面的近似估算方法和等效平面框架法，进行结构构件截面尺寸的估算。
4、核心筒由若干剪力墙和连梁组成，其截面设计和构造措施应符合剪力墙结构的有关规定，其边缘构件应适当加强；框筒梁的截面承载力设计方法、截面尺寸限制条件及配筋形式可参照一般框架梁；跨高比不大于2的框筒梁和内筒连梁宜采用交叉暗撑；
思考题
（1）从结构布置上，如何减小框筒和筒中筒结构的剪力滞后？
（2）框筒和筒中筒结构中楼板的布置和配筋应注意什么问题？
（3）说明筒中筒结构和框架-核心筒结构的受力性能有何不同？并说明原因。
（4）说明框架-核心筒结构布置应遵循的主要原则有哪些？
（5）在框架-核心筒结构中，外框架和内筒之间的楼板大梁对水平荷载作用下的内力和位移有什么影响？
（6）说明筒体结构的简化计算方法—等效槽形截面法和翼缘展开法。
（7）筒体结构裙梁设计与普通框架梁的设计相比有何特点？
1。