一级建筑师考试建筑结构辅导讲义13
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五、简体结构
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。简体可以由剪力墙组成，也可以由密柱框筒构成。
(一)简体结构的类型有
1．筒中筒结构――由中央剪力墙内筒和周边外框筒组成；框筒由密柱(柱距
2．简体―框架结构[图10-26(b)]，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；
3．框筒结构[图10-26(c)]；
4．多重筒结构[图10-26(d)]；
5．成束筒结构[图10-26(e)]；
6．多筒体结构[图10-26(f)]。
(二)筒体结构的受力性能和工作特点
1．简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。
2．框筒虽然整体受力，却与理想筒体的受力有明显的差别。理想简体在水平力作用下，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，腹框架柱的轴力是曲线分布的，翼缘框架柱的轴力也是而均匀分布；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，所以简体结构不能简单按平面假定进行内力计算。
3．在简体结构中，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。
5．成束筒由若干个筒体并联在一起，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简体相似，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
1．以方形圆形平面为好。
2．可用对称形的三角形或人字形。
3．外框筒柱的柱距以不大于3．
4，矩形平面时，长宽比不宜大于1．5。
5．四角的柱子宜适当加大，一般截面加大2-3倍。可做成L形，八字形。
6，筒体结构只有在细高的情况下才能近似于竖向悬臂箱形断面梁，发挥其空间整体作用，一般情况下H／B宜大于4。
7．由于框筒是空间整体受力，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。
8．裙梁的截面，宜采用窄而高的梁。梁高一般为0．6―1．
注：三角形平面的L、B均取实际切角后的边长。
9．内筒的尺寸
一般应争取内筒边长为外筒边长的1／3为好。
10．可以在框筒顶部设置1-2层高的刚性环梁来提高整个框筒的空间整体性。
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