8.3 筒中筒结构
8.3.1 框筒结构是指建筑物周边由间距较密的框架柱(间距一般在4m左右)及有一定刚度的裙梁组成的筒体结构。此类结构可以有内筒，称为筒中筒结构。框筒结构是空间整截面工作的，在水平力作用下，不仅平行于水平力作用方向上的框架(腹板框架)起作用，而且垂直于水平力方向上的框架(翼缘框架)也共同受力。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，翼缘应力均布。但框筒结构虽然整体受力，却与理想筒体的受力有明显的差别，不再保持平截面变形，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”。
图8.3.1 框筒结构的剪力滞后
8.3.2 筒中筒结构的空间受力性能与其平面形状和构件尺寸等因素有关，平面形状宜选圆形、正多边形、椭圆形或矩形等，以圆形和正方形为最有利的平面形状，可减小外框筒的“剪力滞后”现象，使结构更好地发挥空间作用。
8.3.3 矩形和三角形平面的“剪力滞后”现象相对较严重，矩形平面的长宽比大于2时，外框筒的“剪力滞后”更突出，应尽量避免；三角形平面切角后，空间受力性质会相应改善。外筒的切角长度不宜小于相应边长的1/8，其角部可设置刚度较大的角柱或角筒；内筒的切角长度不宜小于相应边长的1/10，切角处的筒壁宜适当加厚。
8.3.4 除平面形状外，外框筒的空间作用的大小还与柱距、墙面开洞率，以及洞口高宽比与层高与柱距之比等有关，矩形平面框筒的柱距越接近层高、墙面开洞率越小，洞口高宽比与层高和柱距之比越接近，外框筒的空间作用越强。矩形平面的柱距，以及墙面开洞率的最大限值应符合下列规定：
1 柱距可取4m左右；
2 洞口面积不宜大于墙面面积的60％，洞口高宽比宜与层高与柱距之比值相近；
3 外框筒梁的截面高度可取柱净距的1/4左右；
说明：某些资料称，框筒结构的柱间距不宜大于4m，这种限制过严。事实上，如果柱间距大于4m，只要窗裙梁有足够刚度，也能够形成框筒的立体作用。例如香港的中环大厦(78层)，平面为切角三角形，柱距4.6m，柱截面(底部)为1m×1m。香港虽不考虑抗震，但风荷载很大，高层建筑的基底剪力比按抗震8度设防时还要大。
8.3.5 由于外框筒在侧向荷载作用下的“剪力滞后”现象，角柱的轴向力约为邻柱的1～2倍，为了减小各层楼盖的翘曲，角柱的截面可适当放大，可取中柱的1～1.5倍，必要时可采用L形角墙或角筒。
8.3.6 筒体结构当设置内筒时：
1 墙肢宜均匀、对称布置；
2 内筒的宽度可取高度的1/12～1/15，如有另外的角筒或剪力墙时，内筒的边长可适当减小。内筒宜贯通建筑物全高，竖向刚度宜均匀变化。
3 筒体角部附近不宜开洞，当不可避免时，筒角内壁至洞口的距离不应小于500mm和开洞墙的截面厚度；
4 筒体墙应按《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010附录D验算墙体稳定，且外墙厚度不应小于200mm，内墙厚度不应小于160mm。必要时可设置扶壁柱或扶壁墙；
5 筒体墙的水平、竖向配筋不应少于两排，其最小配筋率应符合《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010有关规定；
6 内筒的外墙不宜在水平方向连续开洞，洞间墙肢的截面高度不宜小于1.2m；当洞间墙肢的截面高度与厚度之比小于4时，宜按框架柱进行截面设计。
7 抗震设计时，内筒的连梁宜按本技术措施8.6.1条要求配置对角斜向钢筋或交叉暗撑；
8 筒体墙的加强部位高度、轴压比限值、边缘构件设置以及截面设计，应符合《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010第7章和本措施第5章的有关规定。
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