1
1
1.72
荷载相 柱子最不
同时
利轴力
0.67
0.96
1
1.54
1.47
当基本
位移
0.48
0.83
1
1.63
2.46
风压相 同时
柱子最不 利轴力
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。
第二节 筒中筒结构的布置
• 平面形状 • 高宽比 • 框筒的开孔大小 • 洞口的形状 • 柱距 • 柱的截面 • 裙梁的截面
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
圆形 正六边形 正方形 正三角形 1：2矩形
当水平
位移
0.9
0.96
1
1
1.72
荷载相 柱子最不
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
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
+
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
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。
2、框筒结构 与框架类似，但梁高度大（即窗 裙梁），柱间距小，形成密柱深 梁组成的空腹筒结构。 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 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。
第七章 筒体结构设计
筒体结构： 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。
第一节 筒体结构的布置
第一节 筒体结构的布置
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。
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。
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
同时
利轴力
0.67
0.96
1
1.54
1.47
当基本
位移
0.48
0.83
1
1.63
2.46
风压相 同时ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
柱子最不 利轴力
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
规则平面形状框筒工作性能
形状
圆形 正六边形 正方形 正三角形 1：2矩形
当水平
位移
0.9
0.96
深圳国贸中心一层弯矩分配比例
由柱及墙肢轴力形成的整 由柱及墙肢的弯曲所承担
体弯矩
的弯矩
外框筒
内筒
外框筒
内筒
50.4%
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%
成束筒
由若干个筒体并联在一起，共同承受水平力， 也可看成框筒中间加了一些框架隔板，截面应 力分布大体上与整截面筒体相似，但成多波形 的剪力滞后，比同样平面的单个框筒受力要均 匀一些。
(二)、控制结构高宽比 控制结构刚度和侧移 说明：结构合理，满足侧移和自振周期，经验算可以适当放宽
表 3.3.2 钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比
结构体系
框架 板柱-剪力墙 框架-剪力墙、剪力墙 框架-核心筒
筒中筒
非抗震设计
抗震设防烈度
6 度、7 度
8度
9度
5
4
3
—
6
5
4
—
7
6
5
4
8
7
6
4
8
五、柱 距
柱距为2～3米 柱距不宜大于4米，当柱距大于4米，工作状态接近普 通框架 一般情况下柱距不大于层高，常用柱距为2.5～3米
六、柱的截面
框筒宜采用扁宽矩形柱，柱的长边位于框架平面内 为提高扁宽柱的抵抗屈曲的能力，常用T形柱 一般不宜采用正方形和圆形截面的柱
框筒受力性能与梁、柱截面形状的关系
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。
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
8
7
5
三、框筒的开孔大小
墙面上洞口的大小决定了墙的工作性质
角柱轴力 中柱轴力
框筒要发挥 筒体的效能， 开孔率不宜 大于50%， 不得大于 60%。
开孔率与剪力滞后的关系 相同刚度条件下，开孔率 与材料用量的关系
四、洞口的形状
框 孔筒 洞网 的格 高高 宽 c宽 hb比 l比
梁、柱刚度相差过于悬殊，均不利于框筒的整体工作 洞口形状与框筒梁柱轴线网络的形状应相似
不同平面时翼缘应力分布
翼缘框架角柱轴力
中柱轴力
表明翼缘框架角柱与中柱轴力相差越大， 剪力滞后现象越显著，整体空间作用越 弱。
与轴力比的关系
不同平面时翼缘应力分布
不同平面时翼缘应力分布
相同顶点位移条件下，与材料用量的关系
二、高宽比
宜大于4，不宜小于3 当小于2时，空间整体作用已基本上消失 采用筒中筒结构时层数不宜太少，一般宜在20层 以上，H不宜低于80m