《高层建筑混凝土结构技术规程》第9.1.1条条文说明指出:
9.1.1 筒体结构具有造型美观、使用灵活、受力合理,以及整体性强等优点,适用于较高的高层建筑。目前全世界最高的100幢高层建筑约有2/3采用筒体结构;国内100m以上的高层建筑约有一半采用钢筋混凝土筒体结构,所用形式大多为框架-核心筒结构和筒中筒结构。
(一)筒体结构的最大适用高度
《高层建筑混凝土结构技术规程》规定:
表3.3.1-1 A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度(m)
表3.3.1-2 B级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度(m)
【例5.1.1】 某钢筋混凝土高层筒中筒结构,矩形平面的宽度26m,长度30m,抗震设防烈度为7度,要求在高宽比不超过《高层建筑混凝土结构技术规程》规定B级高度的限值的前提下,下列何项高度H(m)符合要求?
(A)156 (B)230 (C)150 (D)208
正答:(D)
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》表3.3.1-2,B级高度的筒中筒结构,H=230m。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》表3.3.2,高宽比限值为H/B=8。
则H=8B=8×26m=208m,故取H=208m。
(二)筒体结构的最大高宽比
《高层建筑混凝土结构技术规程》规定:
表3.3.2 钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比
【例5.1.2】 钢筋混凝土筒中筒结构的高宽比宜大于下列哪项数值?
(A)3 (B)4 (C)5 (D)6
正答:(A)
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第9.1.2条,筒中筒结构的高度不宜低于80m,高宽比不应小于3。
(三)筒体结构的最小适用高度、最小高宽比
《高层建筑混凝土结构技术规程》第9.1.2条的规定和条文说明指出:
9.1.2 筒中筒结构的高度不宜低于80m,高宽比不宜小于3。对高度不超过60m的框架-核心筒结构,可按框架-剪力墙结构设计。
9.1.2(条文说明) 研究表明,筒中筒结构的空间受力性能与其高度和高宽比有关,当高宽比小于3时,就不能较好地发挥结构的整体空间作用;框架-核心筒结构的高度和高宽比可不受此限制。对于高度较低的框架-核心筒结构,可按框架-抗震墙结构设计,适当降低核心筒和框架的构造要求。(www.xing528.com)
【例5.1.3】 混凝土筒中筒结构的高度(m)不宜低于下列哪一个数值?
(A)60 (B)80
(C)100 (D)120
正答:(B)
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第9.1.2条规定:筒中筒结构的高度不宜低于80m,高宽比不应小于3。
图 5.1.16
(四)核心筒和内筒的高宽比控制
图5.1.16列出了筒体结构中核心筒和内筒的布置示意图。《高层建筑混凝土结构技术规程》第9.2.1条和第9.3.3条给出了核心筒和内筒的高宽比控制值。并在条文说明中讲述了控制的原因。
《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定和条文说明指出:
9.2.1 核心筒宜贯通建筑物全高。核心筒的宽度不宜小于筒体总高的1/12,当筒体结构设置角筒、剪力墙或增强结构整体刚度的构件时,核心筒的宽度可适当减小。
9.2.1(条文说明) 核心筒是框架-核心筒结构的主要抗侧力结构,应尽量贯通建筑物全高。一般来讲,当核心筒的宽度不小于筒体总高度的1/12时,筒体结构的层间位移就能满足规定。
9.3.3 内筒的宽度可为高度的1/12~1/15,如有另外的角筒或剪力墙时,内筒平面尺寸可适当减小。内筒宜贯通建筑物全高,竖向刚度宜均匀变化。
【例5.1.4】 钢筋混凝土筒中筒结构内筒的边长与高度的比值,在下列何种数值范围内是合适的?
(A)1/6~1/8 (B)1/8~1/10 (C)1/10~1/12 (D)1/12~1/15
正答:(D)
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第9.3.3条规定,内筒的边长可为高度的1/12~1/15。
(五)内筒和外墙的中距
《高层建筑混凝土结构技术规程》规定:
9.1.5 核心筒或内筒的外墙与外框柱间的中距,非抗震设计大于15m、抗震设计大于12m时,宜采取增设内柱等措施。
【例5.1.5】 有一位于7度抗震设防区的钢筋混凝土筒中筒结构,高160m,平面尺寸为42m×36m,楼面采用压型钢板混凝土组合楼面,下列各项中最有可能采用何项作为内筒平面尺寸?
(A)15m×13m (B)17m×14m (C)18m×15m (D)21m×16m
正答:(C)
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第9.1.5条“核心筒或内筒的外墙与外框柱间的中距,非抗震设计大于15m,抗震设计大于12m时,宜采取增设内柱等措施”,根据此条及条文说明即筒体到外墙不宜大于12m,这样,内筒的长边尺寸为42m-2×12m=18m,短边尺寸为36m-2×12m=12m,即从结构角度上考虑,内筒理想平面尺寸为18m×12m,(A)、(B)的尺寸过小,如按此尺寸,要采取增设内柱的措施,如选(D)虽然满足第9.1.5条规定,但内筒占的面积过大不经济,因此比较合理的为(C)。
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