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建筑结构。筒体结构的筒体分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。
筒体结构还包括框架核心筒结构和筒中筒结构等。框架核心筒结构为由核心筒与外围稀柱框架组成的筒体结构。筒中筒结构是由核心筒与外围框筒组成的筒体结构。筒体结构平面示意如图6.3-3所示。
筒体结构相当于固定于基础的封闭箱形悬臂构件,具有良好的抗弯抗扭性,比框架结构、框架-剪力墙结构和剪力墙结构具有更高的强度和刚度,可以应用于更高的建筑。
《高规》关于现浇筒体结构的适用高度规定,框架核心筒结构比框架-剪力墙结构和剪力墙结构高10m,筒中筒结构,高出20~50m,无抗震要求达到200m,有抗震设防要求从100~180m。
《装规》对装配式筒体结构没有规定。
辽宁省地方标准《装配式混凝土结构设计规程》(DB21/T 2572—2016)中给出了装配整体式“框架-现浇核心筒结构”和“密柱框架筒结构”的最大适用高度:6度抗震设防是150m;7度抗震设防是130m;8度(0.2g)抗震设防是100m。
图6.3-3 简体结构平面示意图
装配整体式筒体结构在日本应用较多,超高层建筑都是筒体结构,最高达208m,技术成熟,也经历了大地震的考验。
几栋日本超高层装配整体式筒体结构建筑的有关数据见表6.3-1。
尽管行业规范暂时没有给出筒体结构的规定,笔者认为筒体结构是装配式建筑的方向。(www.xing528.com)
表6.3-1 几栋日本超高层装配整体式筒体结构建筑有关数据
(续)
注:此表根据日本鹿岛建设提供的资料整理,表中建筑都是由鹿岛建设施工。
(1)从节约用地的角度看,超高层建筑具有巨大的优势。日本最高的PC建筑高208m,筒体结构,容积率高达12.58%。
(2)从装配式效率看,超高层建筑层数多,模具摊销次数多,成本低。
(3)从使用功能看,筒体结构可以获得更大的无障碍空间。
筒体结构的主要问题是,其平面形状多是方形或接近方形,即“点式”建筑,用于住宅有朝向问题和自然通风问题。这两个问题日本的解决方案是:朝向问题,在背阴面布置小户型公寓;通风问题,设置微型强制通风系统等。装配整体式筒体结构与框架结构一样,构件类型、连接方式和外围护做法等没有区别,如果有剪力墙核心筒,则采用现浇方式。
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