多高层建筑结构体系概述

《多高层建筑结构体系概述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多高层建筑结构体系概述（102页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、高层建筑结构体系概述高层建筑结构体系概述1. 1. 高层建筑结构发展概况高层建筑结构发展概况2. 2. 高层建筑结构体系介绍高层建筑结构体系介绍3. 3. 高层建筑结构布置要求高层建筑结构布置要求高层建筑是近代经济发展和科学技术进步的产物，至今已有 100余年的历史。多年来，世界上最高的高层建筑集中在美国、 加拿大，直到80年代末，北美洲一直是世高层建筑的中心。 按1991年公布的排行表，在世界上最100座最高建筑中，美国 占了78座，加拿大5座，墨西哥1座，即北美洲占了84%，成了 当前世界最高建筑的中心。1-11-1 国内外高层建筑的发展概况高层建筑（tall building）： 10层

2、及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。 l(1)我国古代高层建筑的发展l公元524年在河南建造了嵩岳寺塔(15层筒体结构，高50m) l公元704年在西安建造了大雁塔(7层砖木结构，总高64m)1.1.我国高层建筑的发展我国高层建筑的发展l公元1055年在河北定县建造了料敌塔(11层筒体结构，高82m)l公元1056年山西建造了应县木塔(9层，高67m)，堪称世界木 结构的奇迹初步发展，20层以下的框架结构 1959年建成的北京民族饭店(12层，高47.4m) 1964年建成了北京民航大楼，(15层，高60.8m) 1966年建成了广州人民大厦(18层，高63m)(2)(2)我国近代高层建

3、筑的发展我国近代高层建筑的发展第二阶段为第二阶段为7070年代年代2030层，主要用于住宅、旅馆、办公楼1974年建成的北京饭店新楼(20层，高87.4m，是当时北京最高的建筑)1976年建成的广州白云宾馆(33层、高114.05m)上海漕溪路20幢1216层剪力墙住宅楼；北京前三门40幢916层大模板施工的剪力墙住宅楼)第一阶段第一阶段从从新中国成立到新中国成立到6060年代末年代末l（1）高层建筑兴建速度加快l19901994年间，每年建成10层以上建筑在1000万平方 米以上，占全国已建成的高层建筑的40%l（2）超高层建筑的发展l高层建筑的发展及层数和高度增长更快，建成了多座200 米

4、以上的高层建筑第三阶段为第三阶段为8080年代年代l仅19801983年所建的高层建筑就相当于1949年以来30多 年中所建高层建筑的总和。第四阶段从第四阶段从9090年代开始年代开始北京饭店新楼北京饭店新楼广州白云宾馆： 36004000800080006600030003600030006600080008000400036007000078507850230033层层，112.45米，剪力墙结墙结 构，1976年建成，国内首栋栋百米高层层 。深圳发展中心大厦，(43层，高165.3m， 加上天线的高度共185.3m)，是我国第一座 大型高层钢结构建筑。广州国际大厦，(63层，高200m)

5、北京京广中心大厦，(57层，高208m)上海明 天广场场 ：60层 ，238m ，最高 的框架 剪力 墙结构 ，98年 建成。l上海金茂大厦，(钢结构，88层，高420m)金茂大厦是由中国上海对外贸易中心股份有限公司独家投资5.6亿美元建设 的一座88层的超高层大厦，建筑高度420.5米，建筑面积28.9万平方米，于 1998年8月28日竣工。 总用钢量14000t，钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混 凝土及钢柱。设计者为美国S.O.M事务所。 上海环球金融中心 由日本森大厦株式会社的全额子公司 森海外株式会社及日本具有代表性的 银行、保险公司、商社等36家企业， 偕同政府系统机构日本海外经济协力

6、基金(OECF)联合投资的上海环球金融 中心，总投资逾750亿日元。位于陆家 嘴金融贸易区，建筑总面积335,420平 方米，地下3层，地上94层。建成后的 高度达460米 。总用钢量26000t，钢 筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及 钢柱，目前正在施工基础。央视新台址央视新台址建设工 程位于北京朝阳区 东三环中路、北京 商务中心区的核心 地段，占地面积 18.7万平方米，总 建筑面积55万平方 米, 230m。央视新 台址建设工程总投 资约50亿元人民币 ，2003年10月开工 建设，2008年正式 运行 。大连远洋大厦 大连远洋大厦由大连远洋运输公 司、中远房地产开发公司与美国 ESPIR

7、IT公司联合投资14.8亿人 民币开发的集五星级酒店和甲级 写字楼为一体的智能大厦。 总建 筑面积14.8万平方米。其中：A 座为五星级酒店，地上51层，总 高200.8m。钢筋混凝土核心筒 ，外框钢框架。设计、加工、安 装全部国产化。高耸建筑：电视塔、微波塔、通讯塔等东方明珠电视塔东方明珠广播电视塔座落在 上海浦东新区黄浦江畔，以 其468米的高度成为亚洲第 一高 塔。她于1991年3月开 始建造，1994年11 月完工， 总重量达12万吨，总投资8.3 亿元人民币。 东方明珠塔由三根直径为九 米的擎天立柱、太空舱、上 球体、下球体、五个小球、 塔座和广场组成。 台北101 长宽各150m，

8、总面积30277m2，塔 高508m，世界第一高，26层以上以8 层为一单元。主要由巨柱、核心系统 及外伸桁架梁。巨柱自地下5层至地上 90层，最大尺寸为2.4mx3m。直径5.5m，中670t的阻尼器 l第一阶段是19世纪中期以前，由于主要建筑材料是砖石和木材，以及设计 手段和施工技术的限制，欧美国家一般只能建造6层及以下的建筑。2.2.国外现代高层建筑的发展国外现代高层建筑的发展第二阶段第二阶段是是1919世纪中期开始的世纪中期开始的2020世纪世纪5050年代初年代初1855年发明了电梯系统，使人们建造更高的建筑成为可能 家庭保险公司大楼(Home Insurance Building)

9、，11层，高55m，建于 18841886年，采用铸铁框架承重结构，标志着一种区别于传统砌筑结构 的新结构体系的诞生 从1884年到19世纪，高层建筑已经发展到了采用钢结构，建筑物的高度越过 了100m大关。 1898年建成的纽约Park Row大厦（30层，118m）是19世纪世界上最高的建筑 。第三阶段从第三阶段从2020世界世界5050年代开始年代开始l由于在轻质高强材料、抗风抗震结构体系、施工技术及施工机械等方面都 取得了很大进步以及计算机在设计中的应用，使得高层建筑飞速发展l美国是世界上高层建筑最多的国家l世界上最早的钢筋混凝 土框架结构高层建筑， 是1903年在美国辛辛那 提建造的

10、因格尔斯大楼 ，16层，高64m。l1931年美国纽约曼哈顿 建造了102层、高381m 的著名的帝国大厦 (Empire State Building) ，它保持世界最高建筑 达41年之久l这一时期,虽然高层建筑 有了比较大的发展,但受 到设计理论和建筑材料 的限制,结构材料用量较 多、自重较大，且仅限 于框架结构，建于非抗 震区l1972年在纽约建造 了世界贸易中心大 楼(World Trade Center Towers)， 110层，高402m， 钢结构l1974年美国在芝加哥又 建成了当时世界最高的 西尔斯大厦(Sears Tower)，110层，高 443m，钢结构。l进入90年代

11、，亚洲成为经济发展最快的地区，西太平洋沿岸 的日本、朝鲜、韩国、中国大陆、台湾、新加坡和马来西亚 等国家和地区，陆续建成了超过200m、300m的高层建筑。 1990年至今，世界上新建的最高建筑，几乎全部集中在这一 地区。l一般高度的高层建筑（80150米）更是大量兴建l朝鲜平壤市的柳京饭店，地面以上101层，高3054m，钢 筋混凝土结构l位于马来西亚吉隆坡的双塔高层建筑，85层，高450m，钢 筋混凝土结构l21世纪，亚洲成为新的高层建筑中心马来西亚双塔楼： 88层，450米，框筒结构，1996年建成。上部为四个三角形巨型空间桁架平面52m52m第二层为转换层，设置跨度为52m的周 边空腹

12、桁架和中部四角锥桁架作为巨型 框架梁，最后传递给四根巨型角柱香港中国银行香港中国银行(1)世界高层建筑委员会1972年建议，将高层建筑划分为以下四类：H第一类：916层，高度不超过50m;H第二类：1725层，高度不超过75m;H第三类：2640层，高度不超过100m;H第四类：40层以上，高度100m以上。1-2 高层建筑的特点1、高层建筑的分类：(2)我国对高层建筑的分类：l我国民用建筑设计通则(JGJ37-87)中规定：l10层及10层以上的民用建筑和总高度超过24m的公共建筑及综合性建 筑为高层建筑。l建筑高度超过100m的建筑均为超高层建筑。2 高层建筑的特点A.高层建筑中，水平荷载

13、和地震作用对结构设计起着决定性的作用。B.动力反应不可低估； C.结构轴向变形、剪切变形以及温度、沉降的影响加剧； D.材料用量、工程造价呈抛物线关系增长。荷载效应的最大值(轴力 N、弯矩M和位移)可用 下列式子表达： N=WH=f(H) M=qH2/2 = f(H2) =qH4/8EI =f(H4)l内力或位移l =f(H4)l M=f(H2)l N=f(H)l Hl结构内力、位移与高度H的关系2.2.多层与高层建筑物的结构体系介绍多层与高层建筑物的结构体系介绍l结构体系 结构抵抗外部作用的构件单元组成方式框架剪力墙墙筒体高层建筑的基本的抗侧力单元l框架结构是由梁和柱刚性连接的骨架结构。2.

14、1 框架结构框架结构是多层房屋的主要结构形式，也是高层建筑的基本结构单元 。 框架结构体系优点：布置灵活； 缺点：侧向刚度较小。北京长富宫中心 26层，90.85m， 89年建成。400080008000800080008000400040005800400058006200框架结构体系 (a)横向框架体系；(b)纵向框架体系 Backl（1）框架结构的承重结构和围护、分隔构件完全分开，墙 只起围护和分隔作用。l（2）框架结构平面布置灵活，能够满足生产工艺和使用功 能的要求。l（3）框架结构采用的材料是型钢和钢筋混凝土，有很好的 抗压和抗弯能力，由于梁、柱刚接，抗侧移和抗振动能力 强，因此，其

15、抗震性、整体性和延通性较好，适用于多层 和高度不超过60m的高层建筑。 框架结构的特点框架结构的类型（1 1）按构件组成划分）按构件组成划分有梁板式结构（由梁、板、柱三种基本构件组成的骨架有梁板式结构（由梁、板、柱三种基本构件组成的骨架 结构）和无梁式结构（由板和柱子组成的骨架结构）两种类结构）和无梁式结构（由板和柱子组成的骨架结构）两种类 型。型。l（2）按框架的施工方法划分现浇整体式框架 框架全部构件均在现场浇注成整体，具有 整体性和抗震性能好、构件尺寸不受标准构件限制的特点。装配式框架 框架全部构件采用预制装配，具有可加快施工 进度、提供建筑工业化程度的特点，但节点构造刚性差，抗 震性差

16、。 半现浇框架 梁、柱现浇，楼板预制或现浇，预制梁板，具 有梁柱整体性好、可节约模板的特点。 装配整体或框架 预制梁、柱，装配时通过局部现浇混凝土 使构件连接成整体，结构的整体性和抗震性介于现浇和装配 式构件之间，保证了节点的刚度，比全现浇节省模板，加快 了施工进度，但增加了后浇混凝土的工序。（1）布置原则 建筑平面形状和立面体型宜简单、规则，使各部分刚度均匀对称。 控制结构的高宽比（一般高宽比设为57），减少结构在水平荷载下产生 的侧移。 房屋的总长度宜控制在最大伸缩缝间距内，减少温度裂缝。框架结构的平面布置方式框架梁宜拉通、对直，框架柱宜上下对中，梁柱轴线宜在同一竖向平面内。 尽量统一柱网及层高，以减少构件种类规格，简化设计及施工。 （2）柱网及层高 框架结构的柱网由柱