筒体结构

筒体结构的类型筒体结构的筒体分为：剪力墙围成的薄壁筒和由密柱框架或壁式框架围成的框筒等。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。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。但是在地震区，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，利用连系梁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，它具有很大的抗侧刚度，由于需要开窗，在墙体上开洞而形成了“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。框筒结构框筒结构框筒体结构一般要求孔洞面积不宜大于立面总面积的60%，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，结构平面长宽比小于2。角柱对于框筒体结构的抗侧刚度和抗扭有很大的作用。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，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，内部核心筒是利用电梯间、楼梯间和设备间等墙体构成。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中筒结构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。内筒贯通建筑物全高。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；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。框架-筒体结构框架－筒体结构的典型布置5、多筒结构和成束筒结构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）。西尔斯（Sears）大楼筒体变化图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，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。筒体结构的内力分析特点实腹筒受力特点：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。剪力滞后框筒结构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素有关。受力特点：实腹筒体——箱形梁由于剪力滞后效应的影响，角柱轴力很大，而中间柱应力减小，不能充分发挥材料性能。为了减小剪力滞后效应的影响，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。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。外力在内外筒之间的分配有抗侧刚度有关。受力特点：实腹筒体——箱形梁框筒和筒中筒在侧向力作用下位移曲线为弯剪型。一般腹板发生剪切型的侧向变形，翼缘发生弯曲型的侧向变形，而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。筒体结构粗略计算——悬臂梁计算—梁内剪力——柱子内轴力—hISVVAIcMNePceP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