高層建筑結(jié)構(gòu)體系課件

1、1高層建筑結(jié)構(gòu)體系 高層建筑是近代經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物，至今已有100余年的歷史。 多年來，世界上最高的高層建筑集中在美國、加拿大，直到80年代末，北美洲一直是世界高層建筑的中心。按1991年公布的排行表，在世界上最高的100座建筑中，美國占了78座，加拿大5座，墨西哥1座，即北美洲占了84%，成了當(dāng)前世界最高建筑的中心。2一、高層建筑的發(fā)展與特點發(fā)展現(xiàn)代(經(jīng)濟(jì)效益)國外：家庭保險大樓(12層，芝加哥，1885年)國內(nèi)：北京民族飯店(12層，47.4m，1959年)3家庭保險大樓建于1885年，樓高10層，42米，公認(rèn)為世界第一幢摩天建筑，由美國建筑師威廉詹尼設(shè)計。1890年這座大樓又

2、加建2層，增高至55米。下面6層使用生鐵柱是熟鐵梁框架，上面4層是鋼框架，墻僅承受自己的重量。最后拆毀于1931年。 名稱地點建成時間高度（m）樓層狀態(tài)家庭保險大樓芝加哥188554.912已毀4當(dāng)代著名高層建筑名稱地點建成時間高度（m）樓層狀態(tài)帝國大廈紐約1931381/448.7102尚存5當(dāng)代著名高層建筑名稱地點建成時間高度（m）樓層狀態(tài)世界貿(mào)易中心紐約1972402110已毀6當(dāng)代著名高層建筑名稱地點建成時間高度（m）樓層狀態(tài)西爾斯大廈芝加哥1973443110尚存7當(dāng)代著名高層建筑名稱地點建成時間高度（m）樓層狀態(tài)石油大廈吉隆坡199645088尚存8當(dāng)代著名高層建筑名稱地點建成時間

3、高度（m）樓層狀態(tài)臺北101臺北2003508101尚存9防震和防風(fēng)是臺北101兩大建筑所需克服的問題。為了增加大樓的彈性來避免強震所帶來的破壞，臺北101的中心是由一個外圍8根鋼筋的巨柱所組成。但是良好的彈性，卻也讓大樓面臨微風(fēng)沖擊，即有搖晃的問題。抵銷風(fēng)力所產(chǎn)生的搖晃主要設(shè)計是阻尼器，而大樓外形的鋸齒狀，經(jīng)由風(fēng)洞測試，能減少30-40%風(fēng)所產(chǎn)生的搖晃。10當(dāng)代著名高層建筑有160層，總高828米，比臺北101足足高出320米。迪拜塔的設(shè)計為伊斯蘭教建筑風(fēng)格，樓面為“Y”字形，并由三個建筑部份逐漸連貫成一核心體，從沙漠上升，以上螺旋的模式，減少大樓的剖面使它更加直往天際，至頂上，中央核心逐轉(zhuǎn)

4、化成尖塔。11二、高層建筑的分類1、 世界高層建筑委員會1972年建議，將高層建筑劃分為以下四類：第一類：916層，高度不超過50m；第二類：1725層，高度不超過75m；第三類：2640層，高度不超過100m；第四類：40層以上，高度100m以上。122、我國對高層建筑的分類：我國高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 (JGJ 3-2002)中規(guī)定：10層及10層以上的民用建筑和總高度超過28m的公共建筑及綜合性建筑為高層建筑。建筑高度超過100m的建筑均為超高層建筑。13三、高層建筑結(jié)構(gòu)的特點多層建筑：主要承受豎向荷載高層建筑：水平荷載和地震作用H14橫向承載能力和剛度 日常的風(fēng)荷載作用下，保證人的

5、舒適感 過大的側(cè)向變形使主體結(jié)構(gòu)破壞 過大的側(cè)向變形使非主體結(jié)構(gòu)損壞 P-效應(yīng) 地震作用的要求PPM15四、高層建筑的結(jié)構(gòu)類型及結(jié)構(gòu)體系鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)造價低、材料來源豐富節(jié)省鋼材承載能力較好，剛度大防火性能好構(gòu)件斷面大，自重大16鋼結(jié)構(gòu)強度高構(gòu)件斷面小，輕質(zhì)高強工廠加工，現(xiàn)場安裝，縮短施工工期造價高防火性能差，需要涂抹防火材料17組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組合：鋼骨混凝土、鋼管混凝土18高層建筑的結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)水平荷載作用下受力變形特點+=剪切型為主19高層建筑的結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)建筑平面布置靈活，分隔方便使用輕質(zhì)隔墻，減小房屋自重構(gòu)件少，易于定制和標(biāo)準(zhǔn)化側(cè)向變形較大，高度受限引起非主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞鋼筋

6、混凝土框架結(jié)構(gòu)最高可達(dá)30層我國宜1520層20高層建筑的結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)典型平面布置21高層建筑的結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土墻體為主體受力結(jié)構(gòu)承受豎向荷載和水平荷載維護(hù)和分隔功能2223高層建筑的結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu)受力變形特點彎曲型為主24高層建筑的結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)典型平面布置25高層建筑的結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比框架結(jié)構(gòu)更大高度比框架結(jié)構(gòu)更高，以3040層為宜適合開間規(guī)較小、規(guī)則的住宅、辦公建筑(間距38米)地震震害輕間距小，布置不靈活，不適合公共建筑結(jié)構(gòu)自重大26高層建筑的結(jié)構(gòu)體系 框剪結(jié)構(gòu)框剪結(jié)構(gòu)共同作用的條件：樓板面內(nèi)剛度大框剪結(jié)構(gòu)共同作用的特點27北京飯店新樓1974年建成的(20層，高87.4m)28剪力墻設(shè)置要求數(shù)量布置及間距：與建筑使用要求相結(jié)合縱橫墻易互相交聯(lián)對稱布置：剛度中心和質(zhì)量中心靠近外圍布置貫通全高，上下均勻高層建筑的結(jié)構(gòu)體系 框剪結(jié)構(gòu)29高層建筑的結(jié)構(gòu)體系筒體結(jié)構(gòu)實腹筒