筒体结构

筒体结构的类型
3、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
筒体结构的类型
3、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 12m。 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。 1/3， 1/12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 建筑物全高。 建筑物全高。 框架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， 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； 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， 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。 采用具有对称轴的简单、规则平面。
受力特点： 受力特点：
具有较大的抗弯 刚度EI EI， 刚度EI，它比单 片剪力墙的抗弯 刚度要大得多。 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， 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， 抗拉、抗压，力 臂接近于墙间距 离B。
剪力滞后
筒体结构粗略计算 筒体结构粗略计算——悬臂梁计算 粗略计算 悬臂梁计算
N V = = M I V
P P e
c
A百度文库
c
—
—柱子内轴力
S
e
I
h —
—梁内剪力
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
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。
实腹筒体——箱形梁 箱形梁 实腹筒体 对于宽度较大的箱形梁， 对于宽度较大的箱形梁， 正应力两边大、 正应力两边大、中间小 的不均匀现象——剪力 的不均匀现象 剪力 滞后 。 剪力滞后与梁宽、荷载、 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。 的相对刚度等因素有关。
受力特点： 受力特点：
筒体结构的类型
筒体结构的筒体分为： 筒体结构的筒体分为： 剪力墙围成的薄壁筒和 剪力墙围成的薄壁筒和 薄壁筒 由密柱框架或壁式框架 围成的框筒 框筒等 围成的框筒等。
筒体结构的类型
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。 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。 四周的柱子不落地， 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。 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。 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， 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。 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， 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， 墙体上开洞而形成了“ 很大的抗侧刚度，由于需要开窗，在墙体上开洞而形成了“梁” 它的外形与框架类似，但梁的高度大（即窗裙梁）， 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。 密柱深梁组成的空腹筒结构 柱的间距小，形成密柱深梁组成的空腹筒结构，称之为框筒。
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。
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。
筒体结构的内力分析特点
筒体结构的筒体分为： 筒体结构的筒体分为： 剪力墙围成的薄壁筒和 剪力墙围成的薄壁筒和 薄壁筒 由密柱框架或壁式框架 围成的框筒 框筒等 围成的框筒等。
筒体结构的类型
2、框筒结构
筒体结构的类型
2、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% 60%， 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， 4m。 0.6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 0.3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 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。 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 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。 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 两个筒体， 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， 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。 核心筒是利用电梯间、楼梯间和设备间等墙体构成。