筒体结构PPT幻灯片课件
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《筒体结构设计》PPT课件
40.3%
2.7%
6.6%
深圳国贸中心一层剪力分配比例
外框筒
内筒
27%
73%
精选ppt
6
(四)框架-筒体结构（图2a）
受力接近于框架-剪力墙结构。
(五)成束筒（图2b）
截面应力分布大体上与整体 截面筒体相似，但在隔板处 有剪力滞后现象。它的受力 比同样平面尺寸的单个框筒 要均匀一些。
精选ppt
(a)
中柱截面面积的1～2倍。 7.裙梁截面：扁而高梁，h=600～1500，梁宽等于墙厚，一
般不小于250mm。 8.内筒尺寸：内筒的边长可为高度的1/12～1/15。
精选ppt
8
（二）框架-筒体结构布置
1. 平面形状：较自由，但要简单、规则、均匀、 对称。
2. 高宽比：2.5～4.0。 3. 内筒尺寸：较自由 4. 外柱柱距：4m～9m。
为框筒的扭转刚度矩阵。由式(g)可以求出｛｝，代入式(c)
可得｛x｝、｛y｝，从而可求得框架内力。
精选ppt
23
（二）筒中筒结构在水平荷载下的 内力位移计算
1. 等效平面法
(a)
(b)
(c)
图9
外框筒可用翼缘展开法（图9b）或等代角柱法（图9c）简
化为平面框架，内筒为在水平荷载方向的剪力墙，按框架
线刚度有关，详细情况可参考崔鸿超“框筒（筒中筒）结
构的简化计算方法”（建筑结构学报，1982年第6期）。
精选ppt
13
2.等效连续体法
此法是将框筒每一个平面的梁柱用一个等效的均匀的正交 异性平板来替代，因此框筒变成为一实腹的薄壁筒（图5）。
图5
精选ppt
14
由于楼板在其平面内的刚度很大，能约束壁板平面外变形, 因此壁板只需考虑平面内的作用。
高层筒体结构PPT课件
第36页/共38页
思考题
• 7.1~7.6
第37页/共38页
感谢您的观看！
第38页/共38页
4、多重筒结构 内筒小，平面尺寸大，楼盖跨度大，故在 内外筒之间增设一圈柱或剪力墙并将之联 系起来形成筒。
第16页/共38页
兰州工贸大厦 地上21层，地下2层，高93米，标准层高
第17页/共38页
深圳北方大厦 地上25层，地下1层，高81.6米，标准层高
第18页/共38页
5、束筒结构
• 使用条件：当建筑高度或其平面尺寸进一步加 大，以至于框筒或筒中筒结构无法满足抗侧力 刚度要求时，必须采用多筒体系
第26页/共38页
（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，为保证足够的使用空间，一般取1/3外 筒边长；
2、内筒厚度常采用400～500mm，贯通建筑物的全高，厚度由下到上均匀减小， 保证竖向刚度宜均匀变化；
第27页/共38页
• 两个以上框筒（或其它筒体）排列在一起成束 状，称为成束筒。
第19页/共38页
美国西尔斯大厦 110层，443米，束筒钢结构， 1974年建成。 允许位移900mm，实测 460mm。 用钢76000吨，砼55700立方 米，安装了102部高速电梯。
1~50层
51~66层第20页/共38页67~90层
框 架 和 空 腹 筒 体
空腹筒体布置在房屋的外围， 框架布置在中间
第6页/共38页
第7页/共38页
第8页/共38页
• 框架—筒体结构体系 南京金陵饭店 37层，108米，框架-筒体 结构，1983年建成。
第9页/共38页
广州中信大厦 37层，322米高，97年建成
思考题
• 7.1~7.6
第37页/共38页
感谢您的观看！
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4、多重筒结构 内筒小，平面尺寸大，楼盖跨度大，故在 内外筒之间增设一圈柱或剪力墙并将之联 系起来形成筒。
第16页/共38页
兰州工贸大厦 地上21层，地下2层，高93米，标准层高
第17页/共38页
深圳北方大厦 地上25层，地下1层，高81.6米，标准层高
第18页/共38页
5、束筒结构
• 使用条件：当建筑高度或其平面尺寸进一步加 大，以至于框筒或筒中筒结构无法满足抗侧力 刚度要求时，必须采用多筒体系
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（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，为保证足够的使用空间，一般取1/3外 筒边长；
2、内筒厚度常采用400～500mm，贯通建筑物的全高，厚度由下到上均匀减小， 保证竖向刚度宜均匀变化；
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• 两个以上框筒（或其它筒体）排列在一起成束 状，称为成束筒。
第19页/共38页
美国西尔斯大厦 110层，443米，束筒钢结构， 1974年建成。 允许位移900mm，实测 460mm。 用钢76000吨，砼55700立方 米，安装了102部高速电梯。
1~50层
51~66层第20页/共38页67~90层
框 架 和 空 腹 筒 体
空腹筒体布置在房屋的外围， 框架布置在中间
第6页/共38页
第7页/共38页
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• 框架—筒体结构体系 南京金陵饭店 37层，108米，框架-筒体 结构，1983年建成。
第9页/共38页
广州中信大厦 37层，322米高，97年建成
筒体结构简介PPT课件
17
3.影响翼缘框架发挥作用的因素： ①梁、柱刚度比 ②框筒的平面形状和高宽比。 例如：翼缘框架很长时，剪力滞后导致距离角柱过远的中 间部分柱轴力很小。 框筒高宽比比较小时，整体弯曲变形减小，水平荷载将主 要由腹板框架承担，翼缘框架轴力较小，发挥作用不大。
18
二、筒中筒结构
定义：框筒和内筒共同组成的结构，一般 内筒常常做成钢筋混凝土实腹筒。
空间结构示例
12
框筒与筒中筒结构特点及布置
实腹筒与框筒都是充分利用结构的空间性能，做成 三维受力的筒式结构。
一、框筒结构
1.水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾 覆力矩外，翼缘框架柱主要是通过承受轴力抵抗 倾覆力矩。
2.剪力滞后：
定义：翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使得 翼缘框架各柱轴力向中心中间递减，称为剪力滞 后现象，如图所示：
实际角柱轴向变形：
N1h
EA1
Nh
等代角柱轴向变形：
EAeq
其中：N N1 N2 Nm ，m为1/2翼缘框架柱子数目；
26
N1 ——角柱轴力； h——层高；
A1、Aeq ——原角柱与等代角柱面积；
由于以上两个δ相等，可以得到：
N
Aeq N1 A1 A1
在平面结构中，各片框架之间的水平位移是通过楼板协调的。假定楼板在平面内为无限刚性，可以使同 一楼层的所有节点水平位移相同，或者各片框架水平位移也有线性关系，这可以大大减少分析中的未知 变量，在大多数情况下与实际情况也是符合的。假定楼板在其平面外刚度很小，这就表明各片框架之间 的竖向变形是独立的，也即忽略了竖向变形的协调。
②剪力滞后导致远离角柱的柱子不能充分发挥作用， 角柱以及腹板框架必须担负更多内力。从而使得空 间作用减少，结构将耗费更多的材料。
3.影响翼缘框架发挥作用的因素： ①梁、柱刚度比 ②框筒的平面形状和高宽比。 例如：翼缘框架很长时，剪力滞后导致距离角柱过远的中 间部分柱轴力很小。 框筒高宽比比较小时，整体弯曲变形减小，水平荷载将主 要由腹板框架承担，翼缘框架轴力较小，发挥作用不大。
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二、筒中筒结构
定义：框筒和内筒共同组成的结构，一般 内筒常常做成钢筋混凝土实腹筒。
空间结构示例
12
框筒与筒中筒结构特点及布置
实腹筒与框筒都是充分利用结构的空间性能，做成 三维受力的筒式结构。
一、框筒结构
1.水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾 覆力矩外，翼缘框架柱主要是通过承受轴力抵抗 倾覆力矩。
2.剪力滞后：
定义：翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使得 翼缘框架各柱轴力向中心中间递减，称为剪力滞 后现象，如图所示：
实际角柱轴向变形：
N1h
EA1
Nh
等代角柱轴向变形：
EAeq
其中：N N1 N2 Nm ，m为1/2翼缘框架柱子数目；
26
N1 ——角柱轴力； h——层高；
A1、Aeq ——原角柱与等代角柱面积；
由于以上两个δ相等，可以得到：
N
Aeq N1 A1 A1
在平面结构中，各片框架之间的水平位移是通过楼板协调的。假定楼板在平面内为无限刚性，可以使同 一楼层的所有节点水平位移相同，或者各片框架水平位移也有线性关系，这可以大大减少分析中的未知 变量，在大多数情况下与实际情况也是符合的。假定楼板在其平面外刚度很小，这就表明各片框架之间 的竖向变形是独立的，也即忽略了竖向变形的协调。
②剪力滞后导致远离角柱的柱子不能充分发挥作用， 角柱以及腹板框架必须担负更多内力。从而使得空 间作用减少，结构将耗费更多的材料。
筒体结构PPT幻灯片课件
框架
空腹 筒体
框架-空腹筒体结构
13
2、筒体结构体系类型
3550 4200
2.2、筒中筒结构
由中央剪力墙内筒和周 边外框筒组成的结构称 为筒中筒结构。内筒可 布置服务设施，外筒则 可安装立面玻璃幕墙。
4200 4450
17300
4450 4200
34600
14
4200 3500
19100 34600
best
24
上海环球金融中心
功能规划 大厦的主要功能划分为以下部分： 地下2、3层将设商业和餐饮设施，并设置邮局、 医务中心、美容室等便利服务设施；3～5层将 与世界著名的美术馆合作，建立高品位的美术 中心，为上海市民和来自世界各地的人士提供 欣赏世界现代美术的空间；7～77层是智能化办 公区，将配备超高速电脑网络和严密安保系统， 该部分约占大楼总面积60％；79～87层将成为 2l世纪与国际一流中央商务区接轨的、供世界 首脑人物所用的高级酒店；90～97层主要为观
第二组
PPT模板下载：/moban/ 节日PPT模板：/jieri/ PPT背景图片：/beijing/ 优秀PPT下载：/xiazai/ Word教程： /word/ 资料下载：/ziliao/ 范文下载：/fanwen/ 教案下载：/jiaoan/
各种筒体结构
（c）框筒结构；（d）筒中筒结构；（e）多筒体结构
20
2、筒体结构体系类型
2.4、平面布置
框架－筒体结构：类似于框架－剪力墙结构 筒中筒结构：筒体结构平面形式选用方形、圆形为好，也可用对称的三角 形或人字形平面。当采用矩形平面时，长宽比不宜大于2。
外框筒密柱间距一般为1.2～3m。平面四角处的柱子截面做成L形或八字 形，截面尺寸加大2～3倍。
空腹 筒体
框架-空腹筒体结构
13
2、筒体结构体系类型
3550 4200
2.2、筒中筒结构
由中央剪力墙内筒和周 边外框筒组成的结构称 为筒中筒结构。内筒可 布置服务设施，外筒则 可安装立面玻璃幕墙。
4200 4450
17300
4450 4200
34600
14
4200 3500
19100 34600
best
24
上海环球金融中心
功能规划 大厦的主要功能划分为以下部分： 地下2、3层将设商业和餐饮设施，并设置邮局、 医务中心、美容室等便利服务设施；3～5层将 与世界著名的美术馆合作，建立高品位的美术 中心，为上海市民和来自世界各地的人士提供 欣赏世界现代美术的空间；7～77层是智能化办 公区，将配备超高速电脑网络和严密安保系统， 该部分约占大楼总面积60％；79～87层将成为 2l世纪与国际一流中央商务区接轨的、供世界 首脑人物所用的高级酒店；90～97层主要为观
第二组
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各种筒体结构
（c）框筒结构；（d）筒中筒结构；（e）多筒体结构
20
2、筒体结构体系类型
2.4、平面布置
框架－筒体结构：类似于框架－剪力墙结构 筒中筒结构：筒体结构平面形式选用方形、圆形为好，也可用对称的三角 形或人字形平面。当采用矩形平面时，长宽比不宜大于2。
外框筒密柱间距一般为1.2～3m。平面四角处的柱子截面做成L形或八字 形，截面尺寸加大2～3倍。
高层结构选型与结构布置ppt课件.pptx
当框架结构房屋的层数不 多时，其侧移主要表现为 整体剪切变形，整体弯曲 变形的影响很小。
框架侧向变形
2.2.2 剪力墙结构体系
定义：房屋竖向承重结构全部由剪力墙组成。
剪力墙结构平面图
典型剪力墙结构平面布置
剪力墙结构特点
抗侧刚度大，侧移小 室内墙面平整 平面布置不灵活 结构自重大，地震作
我国最高的钢框架结构——北京长富宫，22层，94米
典型框架结构柱网平面布置
典型框架结构剖面示意图
框架结构特点
平面布置灵活，可形成较大的使用空间 施工简便，较经济 抗侧刚度小，侧移大 对支座不均匀沉降较为敏感
框架结构分类
按施工方法不同，框架结构可分为现浇式、装配式和 装配整体式三种。
构的抗扭作用
2.2.4 筒体结构体系
定义：是指由一个或几个筒体作为竖向承重结构的 高层建筑结构体系
筒体结构平面图
筒中筒 多重筒
框架-核心筒 成束筒
特点 筒体结构
框筒-框架 是空间结构， 具有很大的
侧向刚度及
水平承载力，
并具有很好
的抗扭刚度。
目前世界最
高的100幢
高层建筑约
多筒体
有2/3采用 筒体结构。
由于它可以看作是由两级框 架组成，第一级为巨型框架，是 承载的主体；第二级是位于巨型 框架单元内的辅助框架（只承受 竖向荷载），也起承载作用。因 此，这种结构是具有两道抗震防 线的抗震结构，具有良好的抗震 性能。
小框架 巨型梁
巨型柱
上海证券交易所
2.2.6 各种结构体系的 最大适用高度和最大高宽比
平面布置
规则性
平面宜简单、规则 平面长度不宜过长 突出部分宜减小 凹角部分应采取加强措施
框架侧向变形
2.2.2 剪力墙结构体系
定义：房屋竖向承重结构全部由剪力墙组成。
剪力墙结构平面图
典型剪力墙结构平面布置
剪力墙结构特点
抗侧刚度大，侧移小 室内墙面平整 平面布置不灵活 结构自重大，地震作
我国最高的钢框架结构——北京长富宫，22层，94米
典型框架结构柱网平面布置
典型框架结构剖面示意图
框架结构特点
平面布置灵活，可形成较大的使用空间 施工简便，较经济 抗侧刚度小，侧移大 对支座不均匀沉降较为敏感
框架结构分类
按施工方法不同，框架结构可分为现浇式、装配式和 装配整体式三种。
构的抗扭作用
2.2.4 筒体结构体系
定义：是指由一个或几个筒体作为竖向承重结构的 高层建筑结构体系
筒体结构平面图
筒中筒 多重筒
框架-核心筒 成束筒
特点 筒体结构
框筒-框架 是空间结构， 具有很大的
侧向刚度及
水平承载力，
并具有很好
的抗扭刚度。
目前世界最
高的100幢
高层建筑约
多筒体
有2/3采用 筒体结构。
由于它可以看作是由两级框 架组成，第一级为巨型框架，是 承载的主体；第二级是位于巨型 框架单元内的辅助框架（只承受 竖向荷载），也起承载作用。因 此，这种结构是具有两道抗震防 线的抗震结构，具有良好的抗震 性能。
小框架 巨型梁
巨型柱
上海证券交易所
2.2.6 各种结构体系的 最大适用高度和最大高宽比
平面布置
规则性
平面宜简单、规则 平面长度不宜过长 突出部分宜减小 凹角部分应采取加强措施
筒体结构精品PPT课件
20
第7章 筒体结构设计
7.2.1 筒体结构的受力性能简介
剪力滞后效应
21
第7章 筒体结构设计
7.2.1 筒体结构的受力性能简介
22
第7章 筒体结构设计
7.2.1 筒体结构的受力性能简介
• 在筒体结构中，侧向力所产生的剪力主要由其腹板承担； 对于筒中筒结构则主要由外筒的腹板框架和内筒的腹板部 分承担，总剪力在内外筒之间按抗侧刚度比分配。
9
第7章 筒体结构设计
7.1.3 框筒结构
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。
10
第7章 筒体结构设计
7.1.4 筒中筒结构
1.把筒中筒结构布置于框筒结构的中间，使之称为筒中 筒结构。筒中筒结构的平面可以为正方形、矩形、圆形、三 角形或其他形状。
16
斜交网格外筒
第7章 筒体结构设计
7.1.6 斜交网格外筒+内筒的筒中筒体系
外框筒斜交网格柱采 用圆钢管，节点区域 左右相邻钢管通过拉 板相贯实现左右连接， 上下相邻钢管则通过 与环板相贯实现上下 连接。因此外筒就是 由一个个四根管与板 件相贯连接的节点和 节点间的连接钢管组 成的斜交的网格。
外筒斜交网格节点
• 侧向力产生的弯矩由内外筒共同承担，由于外筒柱离建筑 平面型心较远，故外筒柱内的轴力所形成的倾覆弯矩极大
2.框筒结构外筒柱距较密，常常不能满足建筑使用的要 求，为扩大底层柱距，减小底层柱子数，常用巨大的拱、梁 或桁架支承上部的柱子。
3.角柱对框筒结构的抗侧刚度和整体抗扭具有十分重要 的作用，在侧向力作用下，角柱往往产生较大的应力，因此 应使角柱具有较大的截面面积和刚度，有时甚至在角柱位置 布置实腹筒（或称为角筒）。
第7章 筒体结构设计
7.2.1 筒体结构的受力性能简介
剪力滞后效应
21
第7章 筒体结构设计
7.2.1 筒体结构的受力性能简介
22
第7章 筒体结构设计
7.2.1 筒体结构的受力性能简介
• 在筒体结构中，侧向力所产生的剪力主要由其腹板承担； 对于筒中筒结构则主要由外筒的腹板框架和内筒的腹板部 分承担，总剪力在内外筒之间按抗侧刚度比分配。
9
第7章 筒体结构设计
7.1.3 框筒结构
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。
10
第7章 筒体结构设计
7.1.4 筒中筒结构
1.把筒中筒结构布置于框筒结构的中间，使之称为筒中 筒结构。筒中筒结构的平面可以为正方形、矩形、圆形、三 角形或其他形状。
16
斜交网格外筒
第7章 筒体结构设计
7.1.6 斜交网格外筒+内筒的筒中筒体系
外框筒斜交网格柱采 用圆钢管，节点区域 左右相邻钢管通过拉 板相贯实现左右连接， 上下相邻钢管则通过 与环板相贯实现上下 连接。因此外筒就是 由一个个四根管与板 件相贯连接的节点和 节点间的连接钢管组 成的斜交的网格。
外筒斜交网格节点
• 侧向力产生的弯矩由内外筒共同承担，由于外筒柱离建筑 平面型心较远，故外筒柱内的轴力所形成的倾覆弯矩极大
2.框筒结构外筒柱距较密，常常不能满足建筑使用的要 求，为扩大底层柱距，减小底层柱子数，常用巨大的拱、梁 或桁架支承上部的柱子。
3.角柱对框筒结构的抗侧刚度和整体抗扭具有十分重要 的作用，在侧向力作用下，角柱往往产生较大的应力，因此 应使角柱具有较大的截面面积和刚度，有时甚至在角柱位置 布置实腹筒（或称为角筒）。
筒体结构设计 PPT课件
图1(a)实腹筒
剪力滞后
实腹筒体——箱形梁 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。
剪力滞后
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。 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。
7
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）。 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。
第二节
筒体结构的受力性能
+
图1(b)框筒轴力分布
一、平面形状
筒中筒结构的平面形状以圆形和正多边形最为有利
规则平面形状框筒工作性能
形状
当水平 荷载相 同时 当基本 风压相 同时 位移 柱子最不 利轴力 位移 柱子最不 利轴力
圆形
0.9 0.67 0.48 0.35
正六边形
0.96 0.96 0.83 0.83
正方形
1 1 1 1
正三角形 1：2矩形
0.35
0.83
1
2.53
2.69
平面面积相同，筒壁混凝土消耗量也相同，以正方形为标准
矩形平面的筒体结构平面尺寸应尽量接近于正 方形； 尽量使平面长宽比接近于1.0，不宜大于1.5.当 长宽比接近于2时，剪力滞后非常显著，翼缘框 架的中间部分柱子已不能充分发挥作用，框筒的 工作状态已和框剪结构相似，空间整体作用已经 很微弱了。
第五讲 筒体结构
4.1 筒体结构的组成和变形特征
Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University
希尔斯大厦(Sears Tower) 是位于美 国伊利诺伊州芝加哥的一幢摩天大楼， 用作办公楼，SOM建筑设计事务所为 当时世界上最大的零售商西尔斯百货公 司设计。 楼高442.3米，共地上108层，地下3 层，总建筑面积418000平方米，底部 平面68.7×68.7米,由9个22.9米见方的 正方形组成。希尔斯大厦在1974年落 成时曾一度是世界上最高的大楼，它保 持了世界上最高建筑物的纪录25年。
建筑服从于景观:
无框玻璃幕墙打破了建筑与景观的 平衡,,力求模糊室内外的界限,
利用折叠的立面设计和稍倾斜的幕 墙,使原本形成冲突的两块形成有效的 对话。
封 面
封面故事:吉萨大埃及博物馆
Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University
吉萨大埃及博物馆占地50万平方米、展览空间3万平方米 落成后将成为世界上最大的考古学博物馆。该馆收藏了古埃及 30余万件文物,其中大多数展品年代超过3000年。埃及政府更誓 要将其大埃及博物馆打造成世界上最大的考古博物馆,并期望借
此机会整合金字塔的周边环境。“这是吉萨高原的新纪元。
封 面
封面故事:吉萨大埃及博物馆
4.1 筒体结构的组成和变形特征
Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University
筒体结构
筒体结构当高层建筑结构层数多，高度大时，由平面抗侧力结构所构成的框架，剪力墙和框剪结构已不能满足建筑和结构的要求，而开始采用具有空间受力性能的筒体结构。
筒体结构的基本特征是：水平力主要是由一个或多个空间受力的竖向筒体承受。
筒体可以由剪力墙组成，也可以由密柱框筒构成。
一、筒体结构的类型1.筒中筒结构由中央剪力墙内筒和周边外框筒组成组成；框筒由密柱、深梁组成，2.筒体—框架结构，亦称框架—核心筒结构，由中央剪力墙核心筒和周边外框架组成，见图3-26（b）。
3.框筒结构，见图3-26（c）。
4.多重筒结构，见图3-26（d）。
5.成束筒结构，见图3-26（e）。
6.多筒体结构，见图3-26（f）。
二、筒体结构的受力性能和工作特点1.筒体是空间整截面工作的，如同一竖在地面上的悬臂箱形梁。
框筒在水平力作用下不仅平行于水平力作用方向上的框架（称为腹板框架）起作用，而且垂直于水平方向上的框架（称为翼缘框架）也共同受力。
薄壁筒在水平力作用下更接近于薄壁杆件，产生整体弯曲和扭转。
筒体受力特点见图3—28。
框架—筒体结构及计算简图见图3—29。
2．框筒虽然整体受力，却与理想筒体的受力有明显的差别；理想筒体在水平力作用下，截面保持平面，腹板应力直线分布，翼缘应力相等，而框筒则不保持平截面变形，腹板框架柱的轴力是曲线分布的，翼缘框架柱的轴力也是不均匀分布；靠近角柱的柱子轴力大，远离角柱的柱子的轴力小。
这种应力分布不再保持直线规律的现象称为剪力滞后。
由于存在这种剪力滞后现象，所以筒体结构不能简单按平面假定进行内力计算。
3.在筒体结构中，剪力墙筒的截面面积较大，它承受大部分水平剪力，所以柱子承受的剪力很小；而由水平力产生的倾覆力矩，则绝大部分由框筒柱的轴向力所形成的总体弯矩来平衡，剪力墙和柱承受的局部弯矩很小。
由于这种整体受力的特点，使框筒和薄壁筒有较高的承载力和侧向刚度，而且比较经济。
4.当外围柱子间距较大时，则外围柱子形不成框筒，中央剪力墙内筒往往将承受大部分外力产生的剪力和弯矩，外柱只能作为等效框架，共同承受水平力的作用，水平力在内筒与外柱之间的分配，类似框剪结构。
7.筒体结构
6. 多重筒结构
• 当建筑平面尺寸很大或当内筒较小时，内外筒之间的距离 较大，即楼盖结构的跨度较大，这样势必会增加板厚或楼 面大梁的高度。为保证楼盖结构的合理性，降低楼盖结构
的高度，可在筒中筒结构的内外筒之间增设一圈柱子或剪
力墙。若将这些柱子或剪力墙用梁连系起来使之也形成一 个筒的作用，则可认为是由三个简共同作用来抵抗侧向力， 亦即成为一个三重筒结构，如图7．3(f)所示。
• 1)筒中筒结构的高度不宜低于60米，高宽 比不应小于3。 • 2)筒体结构的混凝土强度等级不宜低于C30。 • 3)当相邻层的竖向构件不贯通时，应在其间 设置转换梁，为确保转换梁的刚度和强度， 转换梁的高跨比不宜小于1／6，转换梁的 具体设计详见有关规定。
– 结构高度：H/B>3 – 内筒：面积不宜过小（H/B=10，内外筒边长比=1/21/3） – 楼盖：
• （作用）尽量减少其弯矩传递（铰接、平板式、密肋） • 宜使角柱承受较大竖向荷载以平衡角柱中较大拉力（斜梁） back
• 转换层
筒体结构内力和位移的计算方法
• • • • • • • 空间杆系-薄壁柱矩阵位移法 等效槽形截面估算法 等代角柱法 图表法 平面展开矩阵位移法（翼缘展开法） 等效弹性连续体能量法 有限条法
筒体结构的受力与变形特点
• 框筒的受力特点（空间整体受力）——剪力滞后
– 剪力——腹板框架（通常内筒承担大部分） – 弯矩——翼缘框架（外筒大）
• 变形特点——剪弯型
back
剪力滞后影响因素及规律 • 窗裙梁剪切刚度与柱轴向刚度比
– 比值越大，剪力滞后越小
• 框筒平面形状
– 翼缘框架越长，剪力滞后越大
7．3 (c) 筒中筒结构的内筒与外简之间的距离以不大于 12m为宜。当内外筒之间的距离较大时，可另设 柱子作为楼面梁的支承点，以减小楼盖结构的跨 度。 内筒的边长为外筒相应边长的l／3左右较为适宜。 内筒过大，内外筒之间的使用面积减小，影响到 建筑的使用效益；内简过小，则结构的抗侧刚度 变小构受力的合理性。
《筒体结构分析》课件
筒体应用领域
石油化工
筒体结构广泛应用于石油化工领域，如储罐和反 应器等。
医药等行业
筒体结构在医药行业中常见于制药设备和化验设 备等。
食品加工
食品加工行业常使用筒体结构，如蒸汽锅炉和烟 囱等。
其他应用领域
此外，筒体结构还可在建筑和运输等领域得到广 泛应用。
结论
筒体结构分析的总结
通过对筒体结构的分析，我们 可以有效地设计和制造出稳定 可靠的筒体结构。
材料的特性分析
筒体结构材料需要具备耐腐蚀、 抗压等特性。
材料的工作基本要求
材料的工作基本要求是承受外载 荷并保持结构稳定。
筒体制造
1
制造工艺流程
筒体制造的工艺流程包括材料选择、模
工艺技术要求
2
板制作、焊接等。
筒体制造需要注意焊接质量、工艺规范
等技术要求。
3
筒体制造的常见问题
筒体制造过程中常见的问题有焊缺陷、 材料失效等。
《筒体结构分析》PPT课 件
# 筒体结构分析 PPT课件
筒体结构分析课件，介绍了筒体结构的概述、原理分析、设计原则、结构材 料、筒体制造、筒体应用领域以及结论等内容。
筒体结构
什么是筒体结构
筒体结构是一种由旋转曲线所形成的立体结构，通常呈圆柱或锥体状。
筒体结构的特点
筒体结构具有高强度、重量轻、抗震性好等特点，常用于桥梁、油罐等领域。
未来筒体结构发展趋势
随着科技的进步，筒体结构将 继续在各个领域得到广泛应用， 并实现更高的性能。
可以采取的改进措施
为了提高筒体结构的效率和可 靠性，可以采取新材料和新工 艺等改进措施。
谁需要了解筒体结构分析
工程师、建筑师、研究人员等需要了解筒体结构的专业人士。
筒体结构设计PPT课件
筒体结构设计ppt课件
• 筒体结构概述 • 筒体的基本设计原理 • 筒体的分类与设计 • 筒体结构的优化与改进 • 筒体结构设计案例分析
01
筒体结构概述
筒体结构的定义与特点
总结词
筒体结构是一种由圆柱形或矩形截面 的竖直承重结构，具有承受水平荷载 和竖向荷载的能力。
详细描述
筒体结构通常由混凝土或钢材制成， 其特点是整体受力性能好，能够有效 地抵抗水平荷载和竖向荷载，具有较 高的承载能力和稳定性。
和稳定性。
组合筒体的设计还需要考虑各筒体之间的热膨胀和变形问题，以避免因 温度和压力变化引起的结构破坏。
特殊筒体的设计
特殊筒体是指在特定场合下使用 的筒体结构，其设计重点在于满 足特殊需求和提高结构的适应性。
特殊筒体的设计需要综合考虑材 料、形状、连接方式和制造工艺 等因素，以确保在特定工况下的
最佳性能表现。
筒体结构的形状优化
总结词
形状优化是指通过改变筒体的形状，提高其承载能力和稳定性。
详细描述
筒体的形状对其承载能力和稳定性有着重要影响。通过采用合理的形状设计，可以显著提高筒体的承 载能力，并增强其稳定性。例如，采用圆形的筒体结构可以更好地承受压力和剪切力，而扁平的筒体 结构则更适合承受拉伸力。
筒体结构的连接方式优化
详细描述
筒体结构最初起源于20世纪初的欧洲，随着材料科学和施工技术的不断进步，其 设计和应用得到了不断优化和发展。如今，筒体结构已经成为现代建筑和工业领 域中不可或缺的重要组成部分，其应用范围和性能也在不断拓展和提高。
02
筒体的基本设计原理
筒体的受力分析
01
02
03
垂直压力
筒体受到的垂直压力主要 来自内部或外部介质，如 液体或气体，需要分析压 力分布和大小。
• 筒体结构概述 • 筒体的基本设计原理 • 筒体的分类与设计 • 筒体结构的优化与改进 • 筒体结构设计案例分析
01
筒体结构概述
筒体结构的定义与特点
总结词
筒体结构是一种由圆柱形或矩形截面 的竖直承重结构，具有承受水平荷载 和竖向荷载的能力。
详细描述
筒体结构通常由混凝土或钢材制成， 其特点是整体受力性能好，能够有效 地抵抗水平荷载和竖向荷载，具有较 高的承载能力和稳定性。
和稳定性。
组合筒体的设计还需要考虑各筒体之间的热膨胀和变形问题，以避免因 温度和压力变化引起的结构破坏。
特殊筒体的设计
特殊筒体是指在特定场合下使用 的筒体结构，其设计重点在于满 足特殊需求和提高结构的适应性。
特殊筒体的设计需要综合考虑材 料、形状、连接方式和制造工艺 等因素，以确保在特定工况下的
最佳性能表现。
筒体结构的形状优化
总结词
形状优化是指通过改变筒体的形状，提高其承载能力和稳定性。
详细描述
筒体的形状对其承载能力和稳定性有着重要影响。通过采用合理的形状设计，可以显著提高筒体的承 载能力，并增强其稳定性。例如，采用圆形的筒体结构可以更好地承受压力和剪切力，而扁平的筒体 结构则更适合承受拉伸力。
筒体结构的连接方式优化
详细描述
筒体结构最初起源于20世纪初的欧洲，随着材料科学和施工技术的不断进步，其 设计和应用得到了不断优化和发展。如今，筒体结构已经成为现代建筑和工业领 域中不可或缺的重要组成部分，其应用范围和性能也在不断拓展和提高。
02
筒体的基本设计原理
筒体的受力分析
01
02
03
垂直压力
筒体受到的垂直压力主要 来自内部或外部介质，如 液体或气体，需要分析压 力分布和大小。
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框架
空腹 筒体
框架-空腹筒体结构
13
2、筒体结构体系类型
3550 4200
2.2、筒中筒结构
由中央剪力墙内筒和周 边外框筒组成的结构称 为筒中筒结构。内筒可 布置服务设施，外筒则 可安装立面玻璃幕墙。
4200 4450
17300
4450 4200
34600
14
4200 3500
19100 34600
间。
5
、概念
1.4、适用范围
筒体结构的空间结构有很大的抗侧力刚度和抗扭能力，同 时剪力墙集中布置使建筑平面设计具有很大的灵活性，因 此主要用于各种高层和超高层公共建筑。如美国的汉考克 大楼、西尔斯大楼、芝加哥标准石油公司大楼和纽约世界 贸易中心大楼等结构都是筒体结构体系。
6
2、筒体结构体系类型
2.1、框架—筒体结构 2.2、筒中筒结构 2.3、组合筒体结构
2.3、组合筒结构
组合筒结构 将几个筒体组 合成一个整体，共同承担竖 向和水平荷载的结构承重体 系----组合筒体结构 常用于75层左右的高层建筑 中
17
2、筒体结构体系类型
18
2、筒体结构体系类型
各种筒体结构 （a）筒体－框架结构（内筒式）；（b）筒体－框架结构（外移式 19
2、筒体结构体系类型
7500
2、筒体结构体系类型
7500 22500
7500
6×3900＝23400
18×3000＝54000
34000
6100 4400
22000 43000
4400 6100
13×3900＝50700 15
2、筒体结构体系类型
48800
3020
48800
13400
3000
45700
16
2、筒体结构体系类型
9
2、筒体结构体系类型
适用范围 框架-筒体结构常用于50层左右的高层建筑中，最高可建到100层
34200
10
2、筒体结构体系类型
框架-实腹筒体结构 吉隆坡双子大厦 11
6502.4
609.70
2、筒体结构体系类型
483.00 453.00
6502.4
框架-实腹筒体结构
12
2、筒体结构体系类型
第二组
PPT模板下载：/moban/ 节日PPT模板：/jieri/ PPT背景图片：/beijing/ 优秀PPT下载：/xiazai/ Word教程： /word/ 资料下载：/ziliao/ 范文下载：/fanwen/ 教案下载：/jiaoan/
1、2、概筒体念结构体系类型
类型 框架-筒体结构有框架-实腹筒体结构和框架-空腹筒体结构两种形 式。 框架-实腹筒体结构 由中央剪力墙核心筒和周边外框架组成的结 构称为框架-实腹筒体结构 框架-空腹筒体结构 中央为内框架，周边由间距较密的柱子与每 层楼层处的深肩梁刚性连接在一起组成矩形网络的外筒体称为框 架-空腹筒体结构
TUBE STRUCTURE 筒体结构
1
目录
1、概念 2、筒体结构体系类型 3、案例分析
2
1、概念
1.1、定义： 由若干纵横交接的剪力墙集中到房屋内部
或外部形成封闭筒体，以此来承受房屋大部分或全部竖向 荷载和水平荷载所组成的结构体系称为筒体结构体系。
3
1、概念
1.2、分类：筒
体可分为实腹式筒 体和空腹式筒体 ，
各种筒体结构
（c）框筒结构；（d）筒中筒结构；（e）多筒体结构
20
2、筒体结构体系类型
2.4、平面布置
框架－筒体结构：类似于框架－剪力墙结构 筒中筒结构：筒体结构平面形式选用方形、圆形为好，也可用对称的三角 形或人字形平面。当采用矩形平面时，长宽比不宜大于2。
外框筒密柱间距一般为1.2～3m。平面四角处的柱子截面做成L形或八字 形，截面尺寸加大2～3倍。
内筒边长尺寸一般是外筒边长的1/3为好。 在框筒顶部设置1～2层高的刚性环梁，以提高整体框筒的空间整体性。 筒中筒结构的高宽比宜大于3，高度不宜低于60m
21
2、筒体结构体系类型
内筒宜贯穿建筑物全高，竖向刚度宜均匀变化 外筒柱距不宜大于层高，宜小于3m。外墙面洞口面积不宜大于墙面面积 的50％ 外柱宜采用矩形或T型截面，外筒密柱到底层部分可通过转换梁、转换 桁架、转换拱等扩大柱距，但柱总截面面积不宜减少，需要抗震设防时应 采取措施保证底层柱的延性要求 内筒和外筒之间的距离，非抗震设计时，不宜大于12m；案例
B 西尔斯大厦 C 上海环球金融中心
23
上海环球金融中心
工程概况 上海环球金融中心位于浦东陆家嘴金融贸易区， 其建筑设计采用在超高层建筑方面享誉世界的 纽约KPF设计事务所的方案。 总投资超过8亿美元的上海环球金融中心为多功 能的摩天大楼，大楼地上101层，地下3层，主 楼建筑面积为252935mz，裙房为33370m2，地下 室为63751 m2，地面以上高度为492米。
行业PPT模板：/hangye/ PPT素材下载：/sucai/ PPT图表下载：/tubiao/ PPT教程： /powerpoint/ Excel教程：/excel/ PPT课件下载：/kejian/ 试卷下载：/shiti/ PPT论坛：
由剪力墙围合成的 筒体称为实腹式筒 体（墙式筒体、墙 筒），由密集立柱 围合成的筒体称为 空腹式筒体（框架 式筒体、框筒）
电梯间
实腹式筒体
窗孔 窗裙梁 立柱
空腹式筒体 4
1、概念
1.3变形特征
对于实腹筒体： 当筒体高宽比小于1时，侧移以剪切变形为主，位移曲线呈剪切
型； 当高宽比大于4时，侧移以弯曲变形为主，位移曲线呈弯曲型； 当高宽比介于1～4之间时，侧向位移曲线介于剪切型与弯曲型之
7
2、筒体结构体系类型
2.1、框架—筒体结构
定义 将框架-剪力墙结构中的剪力墙相对集中组成封闭的筒体，竖向
荷载主要由框架和筒体共同承担，水平荷载主要由筒体承担，就 形成了框架-筒体结构
变形特点 框架-筒体结构的受力性能类似于框架-剪力墙结构，水平荷载下 的侧移曲线呈弯剪型，但前者的刚度远大于后者
8
空腹 筒体
框架-空腹筒体结构
13
2、筒体结构体系类型
3550 4200
2.2、筒中筒结构
由中央剪力墙内筒和周 边外框筒组成的结构称 为筒中筒结构。内筒可 布置服务设施，外筒则 可安装立面玻璃幕墙。
4200 4450
17300
4450 4200
34600
14
4200 3500
19100 34600
间。
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、概念
1.4、适用范围
筒体结构的空间结构有很大的抗侧力刚度和抗扭能力，同 时剪力墙集中布置使建筑平面设计具有很大的灵活性，因 此主要用于各种高层和超高层公共建筑。如美国的汉考克 大楼、西尔斯大楼、芝加哥标准石油公司大楼和纽约世界 贸易中心大楼等结构都是筒体结构体系。
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2、筒体结构体系类型
2.1、框架—筒体结构 2.2、筒中筒结构 2.3、组合筒体结构
2.3、组合筒结构
组合筒结构 将几个筒体组 合成一个整体，共同承担竖 向和水平荷载的结构承重体 系----组合筒体结构 常用于75层左右的高层建筑 中
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2、筒体结构体系类型
18
2、筒体结构体系类型
各种筒体结构 （a）筒体－框架结构（内筒式）；（b）筒体－框架结构（外移式 19
2、筒体结构体系类型
7500
2、筒体结构体系类型
7500 22500
7500
6×3900＝23400
18×3000＝54000
34000
6100 4400
22000 43000
4400 6100
13×3900＝50700 15
2、筒体结构体系类型
48800
3020
48800
13400
3000
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2、筒体结构体系类型
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2、筒体结构体系类型
适用范围 框架-筒体结构常用于50层左右的高层建筑中，最高可建到100层
34200
10
2、筒体结构体系类型
框架-实腹筒体结构 吉隆坡双子大厦 11
6502.4
609.70
2、筒体结构体系类型
483.00 453.00
6502.4
框架-实腹筒体结构
12
2、筒体结构体系类型
第二组
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1、2、概筒体念结构体系类型
类型 框架-筒体结构有框架-实腹筒体结构和框架-空腹筒体结构两种形 式。 框架-实腹筒体结构 由中央剪力墙核心筒和周边外框架组成的结 构称为框架-实腹筒体结构 框架-空腹筒体结构 中央为内框架，周边由间距较密的柱子与每 层楼层处的深肩梁刚性连接在一起组成矩形网络的外筒体称为框 架-空腹筒体结构
TUBE STRUCTURE 筒体结构
1
目录
1、概念 2、筒体结构体系类型 3、案例分析
2
1、概念
1.1、定义： 由若干纵横交接的剪力墙集中到房屋内部
或外部形成封闭筒体，以此来承受房屋大部分或全部竖向 荷载和水平荷载所组成的结构体系称为筒体结构体系。
3
1、概念
1.2、分类：筒
体可分为实腹式筒 体和空腹式筒体 ，
各种筒体结构
（c）框筒结构；（d）筒中筒结构；（e）多筒体结构
20
2、筒体结构体系类型
2.4、平面布置
框架－筒体结构：类似于框架－剪力墙结构 筒中筒结构：筒体结构平面形式选用方形、圆形为好，也可用对称的三角 形或人字形平面。当采用矩形平面时，长宽比不宜大于2。
外框筒密柱间距一般为1.2～3m。平面四角处的柱子截面做成L形或八字 形，截面尺寸加大2～3倍。
内筒边长尺寸一般是外筒边长的1/3为好。 在框筒顶部设置1～2层高的刚性环梁，以提高整体框筒的空间整体性。 筒中筒结构的高宽比宜大于3，高度不宜低于60m
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2、筒体结构体系类型
内筒宜贯穿建筑物全高，竖向刚度宜均匀变化 外筒柱距不宜大于层高，宜小于3m。外墙面洞口面积不宜大于墙面面积 的50％ 外柱宜采用矩形或T型截面，外筒密柱到底层部分可通过转换梁、转换 桁架、转换拱等扩大柱距，但柱总截面面积不宜减少，需要抗震设防时应 采取措施保证底层柱的延性要求 内筒和外筒之间的距离，非抗震设计时，不宜大于12m；案例
B 西尔斯大厦 C 上海环球金融中心
23
上海环球金融中心
工程概况 上海环球金融中心位于浦东陆家嘴金融贸易区， 其建筑设计采用在超高层建筑方面享誉世界的 纽约KPF设计事务所的方案。 总投资超过8亿美元的上海环球金融中心为多功 能的摩天大楼，大楼地上101层，地下3层，主 楼建筑面积为252935mz，裙房为33370m2，地下 室为63751 m2，地面以上高度为492米。
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由剪力墙围合成的 筒体称为实腹式筒 体（墙式筒体、墙 筒），由密集立柱 围合成的筒体称为 空腹式筒体（框架 式筒体、框筒）
电梯间
实腹式筒体
窗孔 窗裙梁 立柱
空腹式筒体 4
1、概念
1.3变形特征
对于实腹筒体： 当筒体高宽比小于1时，侧移以剪切变形为主，位移曲线呈剪切
型； 当高宽比大于4时，侧移以弯曲变形为主，位移曲线呈弯曲型； 当高宽比介于1～4之间时，侧向位移曲线介于剪切型与弯曲型之
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2、筒体结构体系类型
2.1、框架—筒体结构
定义 将框架-剪力墙结构中的剪力墙相对集中组成封闭的筒体，竖向
荷载主要由框架和筒体共同承担，水平荷载主要由筒体承担，就 形成了框架-筒体结构
变形特点 框架-筒体结构的受力性能类似于框架-剪力墙结构，水平荷载下 的侧移曲线呈弯剪型，但前者的刚度远大于后者
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