第7章 筒体结构设计

《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002学习提示

第 1 页 13-8-3

九 筒体结构设计

9.1 一般规定

9.1.1 引言

筒体结构具有造型美观、使用灵活、受力合理，以及整体性强等优点，适用于百米或更高的高层和超高层建筑。目前全世界最高的一百幢高层建筑约三分这二采用筒体结构，国内百米以上的高层建筑有一半采用筒体结构，上海150m以上的三十余幢超高层建筑也有三分之二左右采用以钢筋混凝土为主的筒体结构。

常用的筒体结构有四种类型：一是钢筋混凝土框架-核心筒结构，由钢筋混凝土核心筒和框架组成，柱距为6~12m；二是钢筋混凝土筒中筒结构，一般含内、外两个筒，内筒为钢筋混凝土剪力墙和连组梁组成的薄壁筒，外筒为密柱和框筒梁组成的钢筋混凝土框筒，柱距为3~4m；三是钢筋混凝土底部大空间筒体结构，其中底部一层或几层的竖向构件与上部标准层的竖向构件不尽相同，上下构件的轴线也不完全对齐，仅上部的核心筒贯穿转换层，一通到底，成为整个结构中抗侧力的主要子结构；四是由钢框架或型钢混凝土框架和钢筋混凝土核心筒组成的混合结构。本章主要介绍框架-核心筒结构和筒中筒结构的设计要点，底层大空间筒体结构和混合结构的设计要点分别见10章和11章；其他类型的钢筋混凝土结构可参照本章和10、11章有关规定设计。 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002学习提示

第 2 页 13-8-3 9.1.2 筒中筒结构的空间受力性能

图9.1. 1 框筒的剪力滞后现象

研究表明，筒中筒结构的空间受力性能与其高度或高宽比等诸多因素有关。首先，分析与高宽比的关系，与其他因素的关系详见9.3节。筒中筒结构在侧向荷载作用下，外框筒同一横截面各竖向构件的轴向力分布与平截面假定有较大出入，其中角柱的轴向力明显比平截面假定的轴向力大，而其他边柱的轴向力则小于平截面假定的轴向力，且离角柱越远，轴向力减小得越明显，其主要原因是由框筒梁的广义剪切变形（含局部弯曲）所致，如图9.1.1所示，一般称之为“剪力滞后”现象，其程度直接影响外框筒的空间受力性能及其整体抗倾覆力矩的大小；一般来讲，当筒中筒结构的高宽比分别为5、3或2时，外框筒的抗倾覆力矩约占总倾覆力矩的50%、25%或10%，为了充分发挥外框筒的空间作用，筒中筒结构的高宽比不宜小于3，结构高度不宜低于60m。 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002学习提示

建筑结构设计规范指南

第1章 绪论 ..................................................................................................................................... 4

1.1 设计基础 ........................................................................................................................... 4

1.1.1 建筑结构设计概述 ....................................................................................................... 4

1.1.2 建筑结构设计基本要求 ............................................................................................... 4

1.1.3 建筑结构设计依据 ....................................................................................................... 5

1.2 设计原则与要求 ............................................................................................................... 5

1.2.1 设计原则 ....................................................................................................................... 5

核心筒结构设计要点[优质文档首发]

1、核心筒宜贯通建筑物全高。

核心筒的宽度不宜小于筒体总高的1/12，当筒体结构设置角筒、剪力墙或增强结构整体刚度的构件时，核心筒的宽度可适当减小。

2、核心筒应具有良好的整体性，并满足下列要求：

（1）墙肢宜均匀、对称布置；

（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和开洞墙的截面厚度；

（3）核心筒外墙的截面厚度不应小于层高的1/20及200mm，对一、二级抗震设计的底部加强部位不宜小于层高的1/16及200mm，不满足时，应按本规程附录D计算墙体稳定，必要时可增设扶壁柱或扶壁墙；在满足承载力要求以及轴压比限值（仅对抗震设计）时，核心筒内墙可适当减薄，但不应小于160mm；

（4）筒体墙的水平、竖向配筋不应少于两排；

（5）抗震设计时，核心筒的连梁，宜通过配置交叉暗撑、设水平缝或减小梁截面的高宽比等措施来提高连梁的延性。

3、抗震设计时，各层框架柱的地震剪力应参照本规程第8.1.4条的规定予以调整。

4、框架/核心筒结构的周边柱间必须设置框架梁。

5、核心筒连梁的受剪截面应符合本规程第9.3.6条的要求，其构造设计应符合本规程第9.3.7～9.3.8条的规定。

结语：任何一个人，都要必须养成自学的习惯，即使是今天在学校的学生，也要养成自学的习惯，因为迟早总要离开学校的！自学，就是一种独立学习，

独立思考的能力。行路，还是要靠行路人自己。事实表明，习惯左右了成败，习惯改变人的一生。在现实生活中，大多数的人，对学习很难做到学而不厌，学习不是一朝一夕的事，需要坚持。希望大家坚持到底，现在需要沉淀下来，相信将来会有更多更大的发展前景。 本文由王敏老师编辑整理，感谢大家的支持！

筒体结构体系的类型及应用

一、教学内容

知识目标：熟悉筒体结构体系的类型；

了解筒体结构的应用。

能力目标：具备判别不同类型的筒体结构的能力；

具备鉴赏筒体结构优越性的能力。

二、教学重难点

重点：筒体结构体系的类型。

难点：筒体结构体系的类型。

三、教学方法

采用线上线下混合式教学法、小组讨论法、案例分析等方法。

四、教学实施

课前：教师利用云课堂APP部署任务，学生在课前观看筒体结构体系的图片资料，并答复教师在云课堂APP中提出的相关问题。

课中：教师首先讲解筒体结构体系类型的全然知识；结合工程案例内容分析筒体结构在超高层建筑中的广泛应用。教师提供工程案例，请学生以小组为单位，观看并讨论案例筒体结构类型及其优越性，之后请各个小组将讨论的结果派代表进行论述，小组进行互评打分，最后老师点评。

课后：教师通过云课堂APP部署相关知识点的作业，要求学生按时完成，教师对作业进行批改，总结学生学习的缺乏。

五、教学小结

学生通过云课堂APP进行本次课程学习效果的评价；教师总结课程内容，并进行下次课程任务部署。