下载文档原格式
结构施工图审查要点框筒、筒中筒篇《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-20109.1.7筒体结构核心筒或内筒设计应符合下列规定：2筒体角部附近不宜开洞，当不可避免时，筒角内壁至洞口的距离不应小于500mm和开洞墙体截面厚度的较大值。
3筒体墙应按本规程附录D验算墙体稳定，且外墙厚度不应小于200mm,内墙厚度不应小于160mm。
必要时可设置扶壁柱或扶壁墙。
4筒体墙的水平、竖向配筋不应少于两排，其最小配筋率应符合本规程第7.2.17条的规定;6筒体墙的加强部位高度、轴压比限值、边缘构件设置以及截面设计，应符合本规程第7章的有关规定。
9.1.11抗震设计时，筒体结构的框架部分按侧向刚度分配的楼层地震剪力标准值应符合下列规定：1框架部分分配的楼层地震剪力标准值的最大值不宜小于结构底部总地震剪力标准值的10%o2当框架部分分配的地震剪力标准值的最大值小于结构底部总地震剪力标准值的10%时，各层框架部分承担的地震剪力标准值应增大到结构底部总地震剪力标准值的15%;此时，各层核心筒墙体的地震剪力标准值宜乘以增大系数Ll,但可不大于结构底部总地震剪力标准值,墙体的抗震构造措施应按抗震等级提高一级后采用，已为特一级的不再提高。
3当框架部分分配的地震剪力标准值小于结构底部总地震剪力标准值的20%,但其最大值不小于结构底部总地震剪力标准值的10%时，应按结构底部总地震剪力标准值的20%和框架部分楼层地震剪力标准值中最大值的L5倍二者的较小值进行调整。
按本条第2款或第3款调整框架柱的地震剪力后，框架柱端弯矩及与之相连的框架梁端弯矩、剪力应进行相应调整。
有加强层时，本条框架部分分配的楼层地震剪力标准值的最大值不应包括加强层及其上、下层的框架剪力。
9.2.2抗震设计时，（框架-核心筒结构的）核心筒墙体设计尚应符合下列规定：1底部加强部位主要墙体的水平和竖向分布钢筋的配筋率均不宜小于0.30%;2底部加强部位角部墙体约束边缘构件沿墙肢的长度宜取墙肢截面高度的1/4,约束边缘构件范围内应主要采用箍筋；3底部加强部位以上角部墙体宜按本规程7.2.15条规定设置约束边缘构件。
高层建筑框架—核心筒结构设计分析导言简体结构是由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的高层建筑结构。
筒体结构主要包含以下两种：（1）筒结构：由核心筒与外围框筒组成的高层建筑结构；（2）框架—核心筒结构：由核心筒与外围的稀柱框架组成的高层建筑结构。
框架—核心筒结构周边柱子的柱距比较大，一般为8m～12m，它和沿周边的梁构成了外框架，中间为电梯井、楼梯间、管道井等构成的核心筒，受力特点类似框架—剪力墙。
某工程建筑面积12726.35㎡。
地下2层为车库，地上3层为商业，地上4层~22层为写字楼或公寓。
檐口高度71.800m，装饰构件高度为78.800m。
该工程的抗震设防烈度为8度，抗震设防类别为丙类，结构抗震等级为剪力墙一级，框架一级。
计算程序选取框架核心筒的结构分析应符合《高层建筑混凝土结构技术规程》（以下简称为《高规》）和《建筑抗震设计规范》的有关规定，采用三维空问分析方法进行内力分析，对B类高度或体型复杂的筒体结构应采用两个或两个以上不同力学模型的空间分析程序进行内力分析和比较，考虑双向水平地震下的扭转地震作用效应，并应采用时程分析进行多遇地震下的补充计算。
本工程为A类建筑高度，结构整体分析采用SATWE和TAT两种软件分析计算结构，并优化了结构方案。
结构计算参数的选取（1）设计基准期50年，使用年限50年，安全等级为二级，地基设计等级为乙级；（2）本工程抗震设防烈度为8度，地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.20g，建筑抗震设防类别为丙类；（3）基本风压为0.40kN/㎡，对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑（一般高度大于60m的高层建筑），其基本风压应按100年重现期的风压值。
因此基本风压取0.45kN／㎡，地面粗糙为C类，风压体形系数、风压高度变化系数及风振系数均按GB50009—2001建筑结构荷载规范的规定采用，楼面活荷载标准值按荷载规范取值。
主要结构构件截面核心筒框架柱和边框架梁截面尺寸与混凝土等级见表1。
高层建造结构--筒体结构高层建造结构--筒体结构1. 筒体结构概述1.1 定义筒体结构是指高层建造中主要采用筒体形式进行承载和支撑的结构形式。
1.2 特点筒体结构具有以下特点：- 采用筒体形式，具有较大的承载能力和稳定性；- 结构整体性强，可以有效反抗风荷载和地震力；- 建造空间布局自由度高，可以满足多种功能需求。
2. 筒体结构的设计原则2.1 强度设计原则筒体结构的强度设计原则包括荷载计算、材料选择和结构构造的合理设计。
2.2 稳定性设计原则筒体结构的稳定性设计原则包括考虑结构的整体稳定性和局部稳定性。
2.3 刚度设计原则筒体结构的刚度设计原则包括考虑结构对外荷载的响应以及结构的变形控制。
2.4 功能需求设计原则筒体结构的功能需求设计原则包括满足高层建造的使用功能和舒适性需求。
3. 筒体结构的主要构件3.1 核心筒核心筒是高层建造中最主要的承载构件，通常包括墙体、结构柱和楼梯间等。
3.2 外骨架外骨架是筒体结构中起支撑和承载作用的构件，通常采用钢结构或者混凝土剪力墙等形式。
3.3 地基地基是筒体结构的基础，起支撑和传递荷载的作用，通常包括桩基和承台等。
4. 筒体结构的施工工艺4.1 筒体结构的施工准备施工前需要进行土地勘测、地基处理和材料准备等工作。
4.2 核心筒的施工核心筒的施工包括模板搭设、钢筋绑扎和混凝土浇筑等过程。
4.3 外骨架的施工外骨架的施工包括钢结构制作、安装和焊接等工艺操作。
4.4 地基的施工地基的施工包括桩基的打桩和承台的浇筑等步骤。
5. 筒体结构的质量控制5.1 施工工艺的质量控制施工工艺的质量控制包括材料的验收、施工工序的检查和质量记录的保存等。
5.2 结构安全性的质量控制结构安全性的质量控制包括进行荷载试验、材料试验和结构监测等。
5.3 结构变形的质量控制结构变形的质量控制包括进行变形监测和控制结构的变形范围等。
6. 筒体结构的维护与修复6.1 筒体结构的日常维护筒体结构的日常维护包括表面清洁、涂层保养和设备检修等。
筒中筒结构由心腹筒、框筒及桁架筒组合，一般心腹筒在内，框筒或桁架筒在外，由内外筒共同抵抗水平力作用。
由剪力墙围成的筒体称为实腹筒，在实腹筒墙体上开有规则排列的窗洞形成的开孔筒体称为框筒；筒体四壁由竖杆和斜杆形成的桁架组成则称为桁架筒。
结构体系是指结构抵抗外部作用的构件组成方式。
在高层建筑中，抵抗水平力是设计的主要矛盾，因此抗侧力结构体系的确定和设计成为结构设计的关键问题。
高层建筑中基本的抗侧力单元是框架、剪力墙、实腹筒（又称井筒）、框筒及支撑由这几种单元可以组成多种结构体系。
1．框架结构体系。
由梁、柱构件组成的结构称为框架。
整幢结构都由梁、柱组成就称为框架结构体系（或称纯框架结构）。
2．剪力墙结构体系。
利用建筑物墙体作为承受竖向荷载和抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构体系。
3．框架－剪力墙结构（框架－筒体结构）体系。
在框架结构中，设置部分剪力墙，使框架和剪力墙两者结合起来，取长补短，共同抵抗水平荷载，这就是框架－剪力墙结构体系。
如果把剪力墙布置成筒体，可称为框架－筒体结构体系。
4．多筒体系——成束筒及巨型框架结构。
由两个以上框筒或其他筒体排列成束状，称为成束筒。
巨形框架是利用筒体作为柱子，在各筒体之间每隔数层用巨型梁相连，这样的筒体和巨型梁即形成巨型框架。
这种多筒结构可更充分发挥结构空向作用，其刚度和强度都有很大提高，可建造层数更多、高度更高的高层建筑。
定义地震烈度是指地面及房屋等建筑物受地震破坏的程度。
抗震设防烈度[1]，seismic fortification intensity。
一般情况下取基本烈度。
但还须根据建筑物所在城市的大小，建筑物的类别、高度以及当地的抗震设防小区规划进行确定。
抗震设防烈度规定根据《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001第2.1.1条，抗震设防烈度为按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。
根据《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010[1]第2.1.1条，抗震设防烈度为按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。
浅谈高层建筑中有关核心筒结构设计摘要：本文从钢管混凝土柱梁节点设计入手，具体分析了核心筒外墙的连梁设计等设计要点，并针对工程实例对其结构设计进行了详细探讨。
关键词：高层建筑、核心筒；结构设计引言框架——核心筒结构实际上要求核心筒必须作为一个独立的悬臂筒体结构体系，可以分担绝大部分的剪力和大部分的倾覆弯矩。
同时外框架必须是稀柱框架，即只能承担很小一部分的剪力和相当部分的倾覆弯矩。
而框架-核心筒结构的核心筒之所以抗震要求更严格，也正是由这个内力分担的特性决定的，核心筒可能过于关键，一旦发生破坏，后果比较严重。
一、核心筒结构概述筒体结构是由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的高层建筑结构。
筒体结构主要包含两种：筒结构和框架——核心筒结构。
筒结构由核心筒与外围框筒组成的高层建筑结构。
框架——核心筒结构由核心筒与外围的稀柱框架组成的高层建筑结构。
框架——核心筒结构周边柱子的柱距比较大，它和沿周边的梁构成了外框架，中间为电梯井、楼梯问、管道井等构成的核心筒，受力特点类似框架——剪力墙。
二、实例分析1、工程概况某高层由一栋30层写字楼、2层商业附楼和3层地下室。
2、构造要求（1）抗震设计时，框架一核心筒结构的核心筒和筒中筒结构的内筒，应按《高规》规定设置约束边缘构件或构造边缘构件，其底部加强部位在重力荷载作用下的墙体轴压比不宜超过《高规》规定。
（2）简体结构的楼盖外角宜设置双层双向钢筋，单层单向配筋率不宜小于0.3%，钢筋的直径不应小于8mm，间距不应大于150mm，配筋范围不宜小于外框架(或外筒)至内筒外墙中距的1/3和3m。
（3）跨高比不大于2的框筒梁和内筒连梁宜采用交叉暗撑；跨高比不大于1的框筒梁和内筒连梁应采用交叉暗撑，且应符合下列规定：梁的截面宽度不宜小于300mm；全部剪力应由暗撑承担。
每根暗撑应由4根纵向钢筋组成，纵筋直径不应小于14mm，做法见图1。
3、结构设计分析（1）结构类型分析工程中，为了避免了结构坚向抗侧力构件的转换，满足了建筑立面效果和使用要求，采用钢筋混凝土框架-核心筒结构。
试析高层建筑筒中筒结构设计
1.引言
进入21世纪，越来越多的超高层建筑拔地而起，超高层建筑的不断增多一方面是反映近代城市经济繁荣发展以及社会科学进步的重要标志，另一个方面是一个国家或者地区经济发展与科技水平的综合体现于反映。
随着近年来我国国民经济的高速发展，使得我国在超高层建筑的建设速度、质量、规模等方面均取得举世瞩目的傲人成绩。
目前超高层建筑采用筒中筒结构较为普遍，我国超高层建筑分布主要集中在长三角、珠三角、京津冀以及广东、深圳等发达地区，建筑高度的记录也不断被刷新。
我国超高层建筑的飞速发展，使结构设计技术面临多方面的严峻考验，本文从超高层建筑的筒中筒结构体系设计出发，剖析了筒中筒结构的优缺点及其在设计时需要注意的细节问题。
2.超高层建筑筒中筒结构体系
我国超高层建筑结构在上世纪80年代之前，基本是由钢筋混凝土三大常规结构体系构成，即剪力墙结构、框架结构以及框架×剪力墙结构组成。
伴随着建筑高度的不断向上攀升，“超高层建筑对于地震作用、风荷载等水平力的结构安全控制能力更加严苛和显著，超高层建筑所需要采用的结构体系与建筑本体的高宽比例、高度、结构所用材料、最大承载能力、最优抗震性能、工程造价、场地以及现实施工条件等都有着极为密切的联系”[ ]。
目前在我国以及世界范围内，以空间整体受力为基本特征的筒体建筑结构形式得到了青睐与广泛应用，超高层建筑所采用的主要结构体系有以下四种形式：框架×简体结构、筒中筒结构、矩形框架结构以及束简结构体系。
2.1筒中筒结构的特点
筒中筒结构体系主要是由内外两层简体结构组合构成。
“其中外筒普遍是由密柱深梁所组成的钢（型钢）框筒，也可以是由交叉柱或者桁架筒组成的网络筒；而内筒既可以是桁架筒类的网格筒，也可以是由钢筋混凝土组成的墙筒体”[ ]。
在房屋达到一定的高度时，需要在超高层建筑的内筒与外筒中间设立可伸臂桁架用以减少由于楼层较高作用力下的建筑侧移。
在水平荷载的作用力下，内筒主要以弯曲为主，外筒主要以剪切形为主，二者之间相互作用与制约，如外筒的刚度足够大（例如外筒采用框架结构的交叉网格筒），这时由于外筒和内筒需要通过
外部伸臂桁架以及楼板进行协同工作，此时内筒的刚度以及大小就可做适当的放松。
在超高层建筑筒中筒体系中对外部延伸臂桁架的要求也相对比较低，有的甚至可以在特定环境下不设置外部延伸臂桁架，用以完成整个筒中筒结构体系的设计。
通常筒中筒的简体结构基本形式有三种：实腹筒、桁架筒以及框筒。
“筒中筒结构体系是由一个或者多个的简体结构体为主要抵抗水平力，它最主要的特点就是其空间受力性能”[ ]，不管是哪一种简体结构，都可以在水平力的作用下看做固定在基础之上的箱形悬臂构件形式，由于它在抗侧刚度以及承载力方面比单片平民啊结构具有更大的作用力，并且拥有优良的抗扭刚度，因此筒中筒结构是一种抵抗较大水平作用力的有效且优质的结构体系，在超高层建筑的设计时，由于其对建筑结构本身的特殊要求，使得筒中筒这种结构体系能够满足超高层建筑相对复杂与高标准的技术要求。
2.2 筒中筒结构的优缺点
第一，筒中筒结构的优点：由于筒中筒结构是由内筒与外筒共同组成，内筒主要由剪力墙薄墙体壁筒，外筒主要由密柱（一般情况下密柱距离不大于3米）组成的主要框筒，由于外部外柱的密度相对来说较为密集，因而具有很好的整体性能，并且其结构特点类似一个多孔的竖向的箱型梁壁组成，具有相对较好的抗风与抗震性能，例如目前国内最高的钢筋混凝土结构的超高层结构的建筑如上海的金茂大厦（上海金茂大厦共88层，420.5米）、（广州中天广场大厦，80层，320米）全部都是采用目前国际国内较为流行的筒中筒结构体系。
第二，筒中筒结构的缺点：“由于其是由内筒与外筒构造组成，内筒与外筒之间形成较为距离大的空间，因此通风效果较为明显，这样会导致防火能力较差”[ ]，在遇到较为大的火情的时候，由于风力作用力大，导致火势较为难控制，因此其最大的缺点为防火能力较差。
3.超高层建筑筒中筒结构设计的细节问题
根据上述特点及要求，超高层建筑筒中筒结构体系的布置需注意以下一些问题：
第一，由于密柱深梁能够使窗裙梁的跨度高度比较小，因此框筒必须要做成密柱深梁以减小缘框架中的弯曲程度以及其剪切面变形程度，以减小柱中剪力滞后的严重现象。
第二，根据经验而言，框筒的平面较为适宜接近正方形以及圆形。
如为矩形平面结构，则矩形平面长短边的比值不宜超过2，如果超过2则会导致在较长的一边，剪力滞后的问题会相对来说较为严重，导致利用程度不高。
第三，超高层建筑体系设计时，相对来说矮而胖的结构不适宜采用筒中筒体系，这是因为此时建筑结构总高度与总宽度之比值（H/B）大于3。
第四，在超高层建筑体系中，内筒面积不宜过小，一般情况下内筒边长为外筒边长的一半或者三分之一较为适宜，并且，内外筒距离之间不再进行设柱，内筒的高宽比（H/B）在12-15之间较为适宜，且不宜超过此数值。
第五，超高层建筑筒中筒结构的整体楼盖不仅仅承受着整个楼的竖向实际荷载，并且它在水平荷载的作用下还起到了刚性的隔板作用，在其中一方面内筒与外筒之间通过楼盖相互联系并且二者之间协同工作。
在另一方面它基本维持整体建筑筒体的平面二维形状，在保证整个建筑体系沿竖向筒体不变形的基础上进行超高层建筑体系的设计与施工建造。
在整个超高层建筑中，楼盖是筒中筒结构的重要组成部分，这就要求楼盖的高度不宜太高，需要尽可能的缩短楼盖与柱子之间的弯曲度传递，因此内外筒之间间距通常在10-12m，不宜过大。
4.筒中筒结构设计案例及探讨
筒中筒结构体系在不同的高度下量化指标不一样，本文通过收集已建成的筒中筒结构体系工程实例，例如兰州国芳大酒店（平面布置规则，接近正方形，经技术经济分析后采用浇筑钢筋混凝土筒中筒结构）、香港中环广场、温州世贸中心大厦等资料分析，建立600M、700M高度的简化计算模型。
“筒中筒结构设计内外筒，内筒核心部位采用和剪力墙交接部位型的钢柱结构，外筒采用支撑的框筒，是方形的钢管混凝土以及大型支撑以及型钢混凝土梁”[ ]。
4.1 计算模型
5.结束语
本文中通过对超高层筒中筒结构体系两例计算模型进行分析，结果表明该体系能够满足600m及700m的超高层结构各项主要控制指标的要求。
在各项标准指标中，结构整体侧向刚度的主要控制参数为刚重比。
其相关的计算结果可对类似工程结构设计提供参考。
参考文献
[1]王鹏.简述超高层钢结构建筑筒中筒结构体系[J]. 中国建筑金属结构，2013，14：5.
[2]区嘉舜，唐增洪.超高层建筑结构中框筒结构与筒中筒结构方案的分析[J]. 深圳土木与建筑，2008，02：33-34.
[3]郝安民.超高层建筑筒中筒结构体系的探讨[J]. 结构工程师，2013，06：49-53.。
