1.框筒的出现
20世纪70年代初，随着城市建设的发展，一批80～100层的楼房应运而生，前面所述的框架、框-撑、框架-支撑芯筒和支撑芯筒＋刚臂等结构体系已不满足要求。工程经验表明，解决问题的途径只能是：
1）为提高抗侧力构件的效能，采用立体构件取代平面构件和线形构件。
2）为减小结构的高宽比，将抗侧力体系的主要构件从建筑平面内部移向周边，使抗侧力体系的抗倾覆有效宽度达到最大值。
3）将承重构件与抗侧力构件合而为一，以加大抗侧力构件所承担的重力荷载，从而避免抗侧力体系中的竖构件出现过大拉应力。
遵循上述思路，结合壁式框架或开洞墙的受力特性和变形状态，对楼房的外圈框架加以改性，减小柱距并加大窗裙梁，演化出一种新型的抗侧力立体构件——由“密柱深梁型”框架形成的框架筒体，简称框筒（Framed Tube）。
2.框筒的构成
（1）框筒是由三片以上“密柱深梁型”框架所围成的抗侧力立体构件（图4-30）。平行于侧力方向的框架称为腹板框架，与之垂直的称为翼缘框架。
（2）密柱是指框筒采取密排钢柱、柱的中心距一般为3～4.5m。柱的强轴方向应位于所在框架平面内，以增强框筒的抗剪刚度和受剪承载力。
（3）深梁是指较高截面的实腹式窗裙梁，截面高度一般取0.9～1.5m，使钢梁具有很大的抗弯刚度，以减小框筒的剪力滞后效应。
（4）框筒的平面尺寸应满足长宽比不大于1.5，最多不大于2的要求。
（5）钢框筒的立面开洞率一般取30%左右。过大，则不能充分发挥立体构件的性能；太小，虽然有利于减小框筒的剪力滞后效应，但是，除了影响建筑使用功能外，还有可能因为钢墙面较大，增加不必要的用钢量。
图4-30 框筒构成示意图(www.xing528.com)
（6）框筒沿各个方向的高宽比值均不应小于4；否则，框筒就不能充分发挥其抗侧力立体构件的性能。
3.框筒体系的组成
（1）框筒结构体系简称框筒体系（Framed Tube Structural System），是由建筑平面外缘的周边框筒和内部承重框架所组成。图4-31为采用框筒体系的多伦多市第一银行塔楼的结构平面。
图4-31 典型的框筒体系结构平面 （多伦多市第一银行塔楼）
（2）作用于楼房的水平荷载，全部由框筒承担；各楼层的重力荷载，则是按荷载从属面积比例分配给内部承重框架和周边框筒。
（3）因为周边框筒承担了全部侧力，楼层内部毋须设置支撑等抗侧力构件，柱网也不必正交，可随意布置，柱距可以加大，从而提供较大的灵活使用空间。
4.异形框筒
（1）对于不规则建筑平面的高楼，同样可以采用框筒体系，图4-32给出几种不规则建筑平面采用框筒的结构布置示例。
（2）因为框筒的柱距较小，要比其他结构体系更能适应复杂多变的不规则建筑平面形状。
（3）异形框筒，只要在柱距、梁高、开洞率、长宽比、高宽比等主要方面符合框筒的基本要求，同样能发挥抗侧力立体构件的作用。不过，框筒平面形状的突变会加重剪力滞后效应，降低其抵抗侧力的效能。
图4-32 几种不规则建筑平面的框筒体系结构布置
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