筒体等结构设计.ppt

第七章 筒体结构,底 部大空间剪力墙结构,带 转换层的高层结构简介 第一节 筒体结构分类和受力特点 筒体是空间整截面工作结构，如同一根竖直在地面 上的悬臂箱形梁，具有造型美观、使用灵活、受力合理、 刚度大、有良好的抗侧力性能等优点，适用于30层或100 米以上的超高层建筑。筒体结构随高度的增高其空间作 用越明显，一般宜用于60米以上的高层建筑。目前全世 界最高的一百幢高层建筑约有三分之二采用筒体结构； 国内百米以上的高层建筑约有一半采用钢筋混凝土筒体 结构。 筒体结构可根据平面墙柱构件布置情况分为下列6种： （1）、筒中筒结构，它由中部剪力墙内筒和周边外框筒 组成。内筒利用楼电梯间、服务性房间的剪力墙形成薄 壁筒筒由外，周边间距一般在3米以内的密柱和高度较高 的裙梁所组成，具有很大的抗侧力刚度和承载力。密柱 框筒在下部楼层，为了建筑外观和使用功能的需要可通 过转换层变大柱距。 （2）、框架-筒体结构，它是由中部的内筒和外周边大 柱距的框架所组成。此类结构外周框架不再与内筒整体 空间工作，其抗侧力性能类似框剪结构。 （3）、框筒结构，某些高层建筑为了使平面中有较大的 空间，以便更能灵活布置，中部不设置内筒，只有外周 边小柱距的框筒。 （4）、多重筒结构，建筑平面上由多个筒体套成，内筒 常由剪力墙组成，外周边可以是小柱距框筒，也可为开 有洞口的剪力墙组成。 （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。 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就是剪力滞后，关于 剪力滞后现象的概念，在在本书第二章、第二节中做了 介绍。 第二节 一般规定 研究表明，筒中筒结构的空间受力性能与其高宽比 有关，当高宽比小于3时，就不能较好地发挥结构的空 间作用。因此，筒体结构的高度不宜低于60米，筒中筒 结构的高宽比不宜小于3。 由于筒体结构的层数多、重量大，混凝土强度等级 不宜过低，以免柱的截面过大影响建筑的有效使用面积， 筒体结构的混凝土强度等级不宜低于C30。 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 力的转换层； 3、转换层上、下层结构刚度比为 ， 宜接近1，非抗 震设计时 不应大于3，抗震设计时 不应大于2。 可按下列公式计算： 式中 、 —底层和转换层上层的混凝土剪变模量； 、 —底层和转换层上层的折算抗剪截面面积，可 按上述公式计算； —第i层全部剪力墙在计算方向的有效截面面 积(不包括翼缘面积)； —第i层全部柱的截面面积； —第i层的层高； —第i层柱沿计算方向的截面高度。 —第i层的层高； 当第i层各柱沿计算方向的截面高度不相等时，可分 别计算各柱的折算抗剪截面面积。 楼盖结构应符合下列要求： 1、楼盖结构应具有良好的水平刚度和整体性，以保证 各抗侧力结构在水平力作用下协同工作；当楼面开 有较大洞口时，洞的周边应予以加强； 2、楼盖结构的布置宜使竖向构件受荷均匀； 3、要保证刚度及承载力的条件下，楼盖结构宜采用较 小的截面高度，以降低建筑物的层高和减轻结构自 重； 4、楼盖可根据工程具体情况选用现浇的肋形板、双向 密肋板、无粘结预应力混凝土平板，核心筒或内筒 的外墙与外框柱间的中距大于12m时，宜另设内柱或 采用预应力混凝土楼盖等措施。 角区楼板双向受力，梁可以采用三种布置方式： 1、角区布置斜梁，两个方向的楼盖梁与斜梁相交，受 力明确。此种布置 ，斜梁受力较大，梁截面高，不 便机电管道通行；楼盖梁的长短不一，种类多。 2、单向布置，结构简单，但有一根主梁受力大。单向