筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-課件

1筒體結(jié)構(gòu)的筒體分為：

剪力墻圍成的薄壁筒和由密柱框架或壁式框架圍成的框筒等。筒體結(jié)構(gòu)：

由豎向筒體為主組成的承受豎向和水平作用的高層建筑結(jié)構(gòu)。第七章筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1筒體結(jié)構(gòu)的筒體分為：筒體結(jié)構(gòu)：第七章筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2第一節(jié)筒體結(jié)構(gòu)的布置2第一節(jié)筒體結(jié)構(gòu)的布置1、核心筒結(jié)構(gòu)核心筒可以作為單獨(dú)的承重結(jié)構(gòu)，承受豎向和水平荷載。一般建筑物四周的柱子不落地，由核心筒將上部荷載傳至基礎(chǔ)。核心筒具有較大的抗側(cè)剛度，受力明確，分析方便。但是在地震區(qū)，易出現(xiàn)脆性破壞。第一節(jié)筒體結(jié)構(gòu)的布置1、核心筒結(jié)構(gòu)第一節(jié)筒體結(jié)構(gòu)的布置2、框筒結(jié)構(gòu)與框架類似，但梁高度大（即窗裙梁），柱間距小，形成密柱深梁組成的空腹筒結(jié)構(gòu)。一般要求孔洞面積不宜大于立面總面積的60%，周邊柱軸線間距在2-3m，不宜大于4m。窗裙梁高度為0.6-1.2m，寬度為0.3-0.5m。整個(gè)結(jié)構(gòu)的高寬比小于3，結(jié)構(gòu)平面長寬比小于2。

角柱對于框筒體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度和抗扭有很大的作用。在水平力作用下，角柱會(huì)產(chǎn)生很大的應(yīng)力，所以角柱應(yīng)具有較大的剛度和截面面積。2、框筒結(jié)構(gòu)3、筒中筒結(jié)構(gòu)筒中筒結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)筒體作為豎向承重和抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的高層結(jié)構(gòu)體系，是框筒結(jié)構(gòu)和核心筒的結(jié)合內(nèi)筒與外筒之間的距離不宜大于12m。內(nèi)筒邊長一般為外筒邊長的1/3，為房屋高度的1/12-1/15。內(nèi)筒貫通建筑物全高。3、筒中筒結(jié)構(gòu)4、框架-筒體結(jié)構(gòu)

框架－筒體結(jié)構(gòu)與框架－剪力墻結(jié)構(gòu)并無本質(zhì)上的區(qū)別框架－筒體結(jié)構(gòu)實(shí)際上就是在框架內(nèi)的一定位置上，設(shè)置剪力墻內(nèi)筒，外周為一般框架，其平面形狀較為自由、靈活多樣；但是，為了盡可能較少在水平力作用下的扭轉(zhuǎn)，還是應(yīng)盡可能采用具有對稱軸的簡單、規(guī)則平面。4、框架-筒體結(jié)構(gòu)775、多筒結(jié)構(gòu)和成束筒結(jié)構(gòu)

由多個(gè)筒體并聯(lián)而成，具有很大的剛度，可建造很多層數(shù)和很大高度的建筑物即成束筒結(jié)構(gòu)（組合筒或模數(shù)筒）。在建筑平面內(nèi)設(shè)置多個(gè)多個(gè)鋼筋混凝土剪力墻筒體，適應(yīng)于復(fù)雜平面的布置要求，即為多筒結(jié)構(gòu)，例如有三重筒體甚至四重筒體。5、多筒結(jié)構(gòu)和成束筒結(jié)構(gòu)第二節(jié)筒體結(jié)構(gòu)的受力性能第二節(jié)筒體結(jié)構(gòu)的受力性能圖1(a)實(shí)腹筒

圖1(b)框筒軸力分布

圖1(a)實(shí)腹筒圖1(b)框筒軸力分布剪力滯后實(shí)腹筒體——箱形梁對于寬度較大的箱形梁，正應(yīng)力兩邊大、中間小的不均勻現(xiàn)象——剪力滯后。剪力滯后與梁寬、荷載、彈性模量及側(cè)板和翼緣的相對剛度等因素有關(guān)。剪力滯后實(shí)腹筒體——箱形梁剪力滯后由于剪力滯后效應(yīng)的影響，角柱軸力很大，而中間柱應(yīng)力減小，不能充分發(fā)揮材料性能。筒中筒結(jié)構(gòu)中，側(cè)向力有內(nèi)外筒共同承擔(dān)，由于外筒距形心遠(yuǎn)，故外筒柱軸力很大，會(huì)形成很大的抗傾覆彎矩。外力在內(nèi)外筒之間的分配有抗側(cè)剛度有關(guān)。剪力滯后由于剪力滯后效應(yīng)的影響，角柱軸力很大，而中間柱應(yīng)力減深圳國際貿(mào)易中心大廈，50層，158m，鋼筋混凝土筒體，外筒由鋼骨混凝土和鋼柱組成深圳國際貿(mào)易中心大廈，50層，158m，鋼筋混凝土筒體，外筒深圳國貿(mào)中心一層彎矩分配比例

由柱及墻肢軸力形成的整體彎矩由柱及墻肢的彎曲所承擔(dān)的彎矩外框筒內(nèi)筒外框筒內(nèi)筒50.4%40.3%2.7%6.6%深圳國貿(mào)中心一層剪力分配比例

外框筒內(nèi)筒27%73%深圳國貿(mào)中心一層彎矩分配比例由柱及墻肢軸力形成的整體彎矩由成束筒由若干個(gè)筒體并聯(lián)在一起，共同承受水平力，也可看成框筒中間加了一些框架隔板，截面應(yīng)力分布大體上與整截面筒體相似，但成多波形的剪力滯后，比同樣平面的單個(gè)框筒受力要均勻一些。成束筒由若干個(gè)筒體并聯(lián)在一起，共同承受水平力，也可看成框筒中第二節(jié)筒中筒結(jié)構(gòu)的布置平面形狀高寬比框筒的開孔大小洞口的形狀柱距柱的截面裙梁的截面第二節(jié)筒中筒結(jié)構(gòu)的布置平面形狀規(guī)則平面形狀框筒工作性能一、平面形狀筒中筒結(jié)構(gòu)的平面形狀以圓形和正多邊形最為有利平面面積相同，筒壁混凝土消耗量也相同，以正方形為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則平面形狀框筒工作性能一、平面形狀筒中筒結(jié)構(gòu)的平面形狀以圓18規(guī)則平面形狀框筒工作性能矩形平面的筒體結(jié)構(gòu)平面尺寸應(yīng)盡量接近于正方形；盡量使平面長寬比接近于1.0，不宜大于1.5.當(dāng)長寬比接近于2時(shí)，剪力滯后非常顯著，翼緣框架的中間部分柱子已不能充分發(fā)揮作用，框筒的工作狀態(tài)已和框剪結(jié)構(gòu)相似，空間整體作用已經(jīng)很微弱了。平面面積相同，筒壁混凝土消耗量也相同，以正方形為標(biāo)準(zhǔn)不同平面時(shí)翼緣應(yīng)力分布18規(guī)則平面形狀框筒工作性能矩形平面的筒體結(jié)構(gòu)平面尺寸應(yīng)盡量1919L/B與軸力比的關(guān)系表明翼緣框架角柱與中柱軸力相差越大，剪力滯后現(xiàn)象越顯著，整體空間作用越弱。不同平面時(shí)翼緣應(yīng)力分布L/B與軸力比的關(guān)系表明翼緣框架角柱與中柱軸力相差越大，剪力相同頂點(diǎn)位移條件下，L/B與材料用量的關(guān)系不同平面時(shí)翼緣應(yīng)力分布相同頂點(diǎn)位移條件下，L/B與材料用量的關(guān)系不同平面時(shí)翼緣應(yīng)力筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-課件二、高寬比H/B宜大于4，不宜小于3當(dāng)H/B小于2時(shí)，空間整體作用已基本上消失采用筒中筒結(jié)構(gòu)時(shí)層數(shù)不宜太少，一般宜在20層以上，H不宜低于80m二、高寬比H/B宜大于4，不宜小于3(二)、控制結(jié)構(gòu)高寬比H/B

控制結(jié)構(gòu)剛度和側(cè)移說明：結(jié)構(gòu)合理，滿足側(cè)移和自振周期，經(jīng)驗(yàn)算可以適當(dāng)放寬(二)、控制結(jié)構(gòu)高寬比H/B2525三、框筒的開孔大小墻面上洞口的大小決定了墻的工作性質(zhì)三、框筒的開孔大小墻面上洞口的大小決定了墻的工作性質(zhì)開孔率與剪力滯后的關(guān)系相同剛度條件下，開孔率與材料用量的關(guān)系框筒要發(fā)揮筒體的效能，開孔率不宜大于50%，不得大于60%。開孔率與剪力滯后的關(guān)系相同剛度條件下，開孔率與材料用量的關(guān)系四、洞口的形狀梁、柱剛度相差過于懸殊，均不利于框筒的整體工作洞口形狀與框筒梁柱軸線網(wǎng)絡(luò)的形狀應(yīng)相似四、洞口的形狀梁、柱剛度相差過于懸殊，均不利于框筒的整體工作五、柱距柱距為2～3米柱距不宜大于4米，當(dāng)柱距大于4米，工作狀態(tài)接近普通框架一般情況下柱距不大于層高，常用柱距為2.5～3米五、柱距柱距為2～3米六、柱的截面框筒宜采用扁寬矩形柱，柱的長邊位于框架平面內(nèi)為提高扁寬柱的抵抗屈曲的能力，常用T形