筒体结构设计

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1、第十章筒体结构设计10.1、筒体结构的布置框筒、筒中筒和束筒结构的布置框筒、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（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

2、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。以及开孔率满足规定要求。（4）框筒结构的柱截面宜做成正方形、矩形或T形，若为矩形截面，由于梁、柱的弯矩主要在框架平面内，框架平面外的柱弯矩较小，则矩形的长边应与腹板框架或翼缘框架方向一致；（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

3、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；（7）框筒结构中的楼盖构件(包括楼板和梁)的高度不宜太大，要尽量减小楼盖构件与柱子之间的弯矩传递，可将楼盖做成平板或密助楼盖，采用钢楼盖时可将楼板梁与柱的连接处理成铰接；框筒或束筒结构可设置内柱，以减小楼盖梁的跨度，内柱只承受坚向荷载而不参与抵抗水平荷载，筒中筒结构的内外筒间距通常为10—12m，宜采用预应力楼盖。图10.1.1筒

4、体结构梁板式楼面布置示意图10.2、框架核心筒结构的布置10.2.1、框架-核心筒结构的受力特点对由密柱深梁形成的框筒结构，由于空间作用，在水平荷载作用下其翼缘框架柱承受很大的轴力；当柱距加大，裙梁的跨高比加大时，剪力滞后加重，柱轴力将随着框架柱距的加大而减小，即对柱距较大的“稀柱筒体”，翼缘框架柱仍然会产生一些轴力，存在一定的空间作用。但当柱距增大到与普通框架相似时，除角柱外，其它柱的轴力将很小，由量变到质变，通常就可忽略沿翼缘框架传递轴力的作用，按平面结构进行分析。框架-核心筒结构，因为有实腹筒存在，我国《高

5、层规程》将其归入筒体结构，但就其受力性能来说，框架-核心筒结构更接近于框架-剪力墙结构，与筒中筒结构有很大的区别。图10.2.1、筒中筒结构和框架-核心筒结构图10.2.1所示的筒中筒结构和框架-核心筒结构，两个结构平面尺寸、结构高度、所受水平荷载均相同，两个结构楼板均采用平板。1）轴力的比较，由图可知，框架一核心筒的翼缘框架柱轴力小，柱数量又较少，翼缘框架承受的总轴力要比框筒小得多，轴力形成的抗倾覆力矩也小得多；框架-核心筒结构主要是由①、④轴两片框架(腹板框架)和实腹筒协同工作抵抗侧力，角柱作为①、④轴两片框

6、架的边柱而轴力较大；从①、④轴框架抗侧刚度和抗弯、抗剪能力看，也比框筒的腹板框架小得多。因此框架一核心筒结构抗侧刚度小得多。图10.2.2筒中筒结构和框架-核心筒结构翼缘框架轴力的比较2）、顶点位移与结构基本自振周期的比较与筒中筒结构相比，框架一核心筒结构的自振周期长，顶点位移及层间位移都大，说明框架一核心筒结构的抗侧刚度远小于筒中筒结构。表1筒中筒结构与框架-核心筒结构抗侧刚度比较顶点位移最大层间位移结构体系周期(s)u(mm)uH/Δuh/tt筒中筒3.8770.781/26421/2106框架-核心筒6.6

7、5219.491/8521/6473）内力分配比例由表可知，框架一核心筒结构的实腹筒承受的剪力占总剪力的80.6%，倾覆力矩占73.6%，比筒中筒的实腹筒承受的剪力和倾覆力矩所占比例都大；筒中筒结构的外框筒承受的倾覆力矩占66%，而框架一核心筒结构中，外框架承受的倾覆力矩仅占26.4%。上述比较说明，框架一核心筒结构中实腹筒成为主要抗侧力部分，而筒中筒结构中抵抗剪力以实腹筒为主，抵抗倾覆力矩则以外框筒为主。筒中筒结构与框架-核心筒结构内力分配比较(%)1结构体系基底剪力倾覆弯矩实腹筒周边框架实腹筒周边框架筒中筒7

8、2.627.434.066.0框架-核心筒80.619.473.626.44)传力体系框架一核心筒结构的楼板是平板，基本不传递弯矩和剪力，翼缘框架中间两根柱子的轴力是通过角柱传过来的，轴力不大。提高中间柱子的轴力、从而提高其抗倾覆力矩能力的方法之一是在楼板中设置连接外柱与内筒的大梁，如图8.2.3所示，所加大梁使②、③轴形成带有剪力墙的框架。平板与梁板两种布置的框架一核心