文档介绍：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
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,
—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)。
,见图3-26(c)。
,见图3-26(d)。
,见图3-26(e)。
,见图3-26(f)。
二、筒体结构的受力性能和工作特点
,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。
,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。
,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。
,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。
,共同承受水平力,也可以看成是框筒中间加了一框架隔板。其截面应力分布大体上与整截面筒体相似,但出现多波形的剪力滞后现象,这样,它比同样平面的单个框筒受力要均匀一些。
三、筒体结构布置
、圆形平面为好。
。
。
,。
,一般截面加大2~3倍。可做成L形,八字形。
,发挥其空间整体作用,一般情况下H/B宜大于4。
,主要内力沿框架平面内分布,所以,框筒宜采用扁宽矩形柱,柱的边长位于框架平面内。也可采用一字形柱。一般不宜采用圆形柱和方形柱,因为加大框筒柱壁厚对受力和刚度的增大效果远不如加大柱宽有效。
,宜采用窄而高的梁。~,宽度取同墙厚。一般不小于250mm。梁高hb可取hb≥(1/3~1/4)lx。
一般应争取内筒边长为外筒边长