建筑构造(下)一高层建筑构造建筑构造.ppt

1、高层建筑构造高层建筑构造1.高层建筑概况高层建筑概况1.1高层建筑发展过程高层建筑是19世纪中其产业革命后逐步发展起来的。1854年，美国人奥蒂斯发明了电梯，使高层建筑成为可能。1931年帝国大厦（高度381米）在纽约落成，进入了超高层领域。实例：帝国大厦 102102层层，高高 381m381m，2020世世纪纪前前半半叶叶世世界界最最高高的的摩摩天天大大楼楼，纽纽约约。19311931年年落落成成，是是7070年年代代以以前前世世界界上上最最高高的的建建筑筑。纽纽约约州州的的别别名名为为“帝帝 国国 州州”，故故 名名。19451945年年7 7月月，一一架架巨巨型型轰轰炸炸机机在在大大雾

2、雾中中撞撞上上大大厦厦第第7979层层，飞飞机机坠坠毁毁，大大厦厦只只有有局局部部破破损损，总体未受影响。总体未受影响。世贸中心双塔 19721972年年，412m412m，110110层层，世世贸贸中中心心双塔，纽约。在双塔，纽约。在9 9.11.11恐怖事件中倒塌。恐怖事件中倒塌。芝加哥希尔斯大厦 1974 1974年，年，443m443m，110110层，芝加哥西尔斯大厦层，芝加哥西尔斯大厦 1.2中国高层建筑发展概况 中国高层建筑在二十世纪八十年代后发展迅中国高层建筑在二十世纪八十年代后发展迅速，在建设规模和建筑高度上，其发展速度都十速，在建设规模和建筑高度上，其发展速度都十分惊人。在

3、目前全球排前分惊人。在目前全球排前1010位的高层建筑中，位的高层建筑中，中国占有三个席位。他们分别是：中国占有三个席位。他们分别是：金茂大厦，高度金茂大厦，高度420420米，上海米，上海 ，第，第3 3位位 中环广场大厦，高度中环广场大厦，高度374374米，香港，第米，香港，第6 6位位 中国银行大厦，高度中国银行大厦，高度369369米，香港，第米，香港，第7 7位位实例：上海金茂大厦 美美国国SOMSOM事事务务所所设设计计，19981998年年，8888层层，高高420m420m，世世界界第第三三，中中国国最高；最高；香港中国银行大厦贝贝聿聿铭铭设设计计，19891989年年，70

4、70层层，高高369m369m。香港汇丰银行大楼 19851985年年，香香港港汇汇丰丰银银行行大大楼楼，地地上上4848层层，地地下下4 4层层，高高178.8m178.8m，英英国国建建筑筑师师福斯特设计。福斯特设计。北京京广中心大厦 1990 1990年，高年，高208m208m，5252层。层。1.3 高层建筑的发展趋势高层建筑丰富城市空间，节约用地，综合适用，高层建筑丰富城市空间，节约用地，综合适用，促进新型材料，新型结构的发展，也促进建筑技术促进新型材料，新型结构的发展，也促进建筑技术迅猛发展，形成了规模巨大的城市综合体。迅猛发展，形成了规模巨大的城市综合体。高层建筑正向人性化、智

5、能化、生态化方向发展高层建筑正向人性化、智能化、生态化方向发展。左图：沙特左图：沙特阿拉伯国家阿拉伯国家银行，银行，SOMSOM设计事务所。设计事务所。右图：右图：槟榔槟榔屿州屿州MenaraMenaraUmnoUmno，杨经，杨经文文。实例：德国法兰克福商业银行Norman FNorman Forsterorster设计事务所设计事务所2.高层建筑的分类高层建筑的分类2.1高层建筑按层数及高度分类联合国教科文组织所属世界高层建筑委员会建议按高层建筑的高度分成四类：第一类：916层(最高到50m)第二类：1725层(最高到75m)第三类：2640层(最高到100m)第四类：40层以上(即超高层

6、建筑)高高层层民民用用建建筑筑设设计计防防火火规规范范(GB50045(GB5004595(2005)95(2005)中中规规定定，1010层层和和超超过过1010层层的的居居居居住住住住建建建建筑筑筑筑和和超超过过24m24m高高的的其其其其他他他他民民民民用用用用建建建建筑筑筑筑为为高高层层建建筑。筑。民用建筑设计通则（民用建筑设计通则（GB50352-2005GB50352-2005）规）规定，建筑高度超过定，建筑高度超过100100 米米米米时，不论住宅及公时，不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。共建筑均为超高层建筑。建建筑筑高高度度（高高规规）：指指指指建建建建筑筑筑筑物物物物室室室室

7、外外外外地地地地面面面面至至至至其其其其屋面面层的高度。屋面面层的高度。屋面面层的高度。屋面面层的高度。2.2我国对高层建筑的定义高层建筑按型分类：1 1）板式高层建筑板式高层建筑 2 2）塔式高层建筑塔式高层建筑按防火要求分类 根根据据建建筑筑物物使使用用性性质质、火火灾灾危危险险性性、疏疏散散及扑救难度等因素分类及扑救难度等因素分类名称名称一类一类二类二类居住建筑居住建筑十九层及十九层以上的普十九层及十九层以上的普通住宅通住宅 十层至十八层的普通住十层至十八层的普通住宅宅 公共建筑公共建筑高度超过高度超过50m 50m 高度超过高度超过24m24m，不超过，不超过50m 50m 2.3 其

8、他分类以建筑材料来划分高层建筑的结构形式以建筑材料来划分高层建筑的结构形式砌体结构砌体结构钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构钢结构钢结构钢钢-混凝土混合结构混凝土混合结构3.高层建筑结构体系1 1）结构特征：结构特征：承承重重结结构构全全部部由由框框架架组组成成。在在水水平平荷荷载载作作用用下下，本本体体系系强强度度低低、刚刚度度小小、水水平平位位移移大大，为为柔柔性结构体系。性结构体系。纯框架体系在高烈纯框架体系在高烈度地震区不宜采用，度地震区不宜采用，用于用于1010层左右住宅层左右住宅楼及办公楼。楼及办公楼。2 2）框架梁跨度通常在框架梁跨度通常在4 4 9m9m之间，梁高之间，梁高h=(1/

9、10h=(1/10 1/15)1/15)，梁宽梁宽b b取梁高的取梁高的(1/2(1/2 1/3)h1/3)h。3.1纯框架体系3.2纯剪力墙体系1 1）结构特征：）结构特征：由由一一系系列列横横向向和和纵纵向向钢钢筋筋混混凝凝土土剪剪力力墙墙所所组组成成，这这种种体体系系侧侧向向刚刚度度大大、侧侧移移小小，为为刚刚性性结结构构体体系系，适适用用于于小小开开间间的的高高层层住住宅宅、旅旅馆馆、办办公公楼楼等等，一一般般控控制制在在3535层层，总高总高110110米以内。米以内。2 2）剪力墙的结构布置：剪力墙的结构布置：(1)(1)横向布置剪力墙横向布置剪力墙 (2)(2)纵向布置剪力墙纵向

10、布置剪力墙 (3)(3)纵横向布置剪力墙纵横向布置剪力墙1 1）结结构构特特征征：筒筒体体结结构构由由框框架架或或剪剪力力墙墙围围合合成成竖竖向向井井筒筒，并并以以各各层层楼楼板板将将井井筒筒四四壁壁相相互互连连接接起起来来，形形成成一一个个空空间间构构架架，比比单单片片框框架架或或剪剪力力墙墙的的空空间间刚刚度度大大得得多多，不不仅仅能能承承受受竖竖向向荷荷载载，而而且且能能承承受受很很大大的的水水平平荷荷载载。筒筒体体结结构构适适用用于于超超高高层层建建筑，尤其在地震区更能显示其优越性。筑，尤其在地震区更能显示其优越性。2 2）筒体结构的类型筒体结构的类型（1 1）单筒结构：单筒很少单独使

11、用，通常和框架组合，根据）单筒结构：单筒很少单独使用，通常和框架组合，根据二者位置关系的不同，有外筒内框架和内筒外框架两种布二者位置关系的不同，有外筒内框架和内筒外框架两种布置方式。置方式。（2 2）筒中筒结构：内外套置的几层筒体，内外筒之间）筒中筒结构：内外套置的几层筒体，内外筒之间 通过楼通过楼板连成整体，筒中筒比单筒有更好的抗推能力。如世贸中板连成整体，筒中筒比单筒有更好的抗推能力。如世贸中心、香港合和中心和深圳国贸大厦等均采用该结构体系。心、香港合和中心和深圳国贸大厦等均采用该结构体系。（3 3）束筒结构：若干个筒体相并列，美国芝加哥西尔斯大厦）束筒结构：若干个筒体相并列，美国芝加哥西

12、尔斯大厦就是采用的束筒结构。就是采用的束筒结构。3.3 筒体体系筒体体系平面实例3.4 体系组合 根根据据建建筑筑功功能能的的需需要要和和结结构构受受力力的的特特点点，可可将将上上述述基基本本体体系系重重新新组组合合，形形成成框框支支剪剪力力墙墙、框框架架-剪剪力力墙墙、框架框架-筒体、筒中筒、束筒等结构体系。筒体、筒中筒、束筒等结构体系。实例实例1 1：框支剪力墙体系框支剪力墙体系实例实例2 2：框架框架-剪力墙体系剪力墙体系实例实例3 3：框架框架-筒体体系筒体体系实例实例4 4：筒中筒体系筒中筒体系实例实例5 5：束筒体系束筒体系4.高层建筑楼板构造4.1高层建筑楼板形式 常常用用形形式

13、式有有钢钢筋筋混混凝凝土土平平板板、无无梁梁楼楼板板、肋肋梁梁楼楼板板、压压型型钢钢板板组组合合楼楼板板等等。建建筑筑物物高高度度大大于于5050米米时时应应采采用用现现浇浇楼楼板板，小小于于5050米时可采用预制楼板。米时可采用预制楼板。压型钢板组合楼板的类型压型钢板组合楼板的类型 (1)(1)压型钢板只作为永久性模板使用；压型钢板只作为永久性模板使用；(2)(2)压型钢板承受全部静荷载和动荷载；压型钢板承受全部静荷载和动荷载；(3)(3)压型钢板既是模板，又是底面受拉配筋压型钢板既是模板，又是底面受拉配筋连接构造连接构造 连连接接构构造造是是由由栓栓钉钉(又又称称抗抗剪剪螺螺钉钉)将将钢钢

14、筋筋混混凝凝土土、型型钢钢板板和和钢梁组合成整体，栓钉是组合楼板的剪力连接件。钢梁组合成整体，栓钉是组合楼板的剪力连接件。4.2 压型钢板组合楼板构造5.高层建筑外墙构造 5.1 高层建筑外墙特点 5.2 高层建筑外墙类型 同多层建筑相比，高层建筑外墙的造价较高，对其保同多层建筑相比，高层建筑外墙的造价较高，对其保温隔热性能和防风雨性能的要求也较高，从施工的角度考温隔热性能和防风雨性能的要求也较高，从施工的角度考虑应尽量采用预制装配体系，加快施工进度。虑应尽量采用预制装配体系，加快施工进度。（1 1）填充墙）填充墙 （2 2）幕墙：）幕墙：幕墙是以板材型式悬挂于主体结构上的外墙，幕墙是以板材型

15、式悬挂于主体结构上的外墙，犹如悬挂的幕而得名。犹如悬挂的幕而得名。幕墙按材料区分为轻质幕墙和重质幕墙，轻质幕墙如幕墙按材料区分为轻质幕墙和重质幕墙，轻质幕墙如玻璃幕墙、金属板材幕墙、纤维水泥板幕墙、复合板材幕玻璃幕墙、金属板材幕墙、纤维水泥板幕墙、复合板材幕墙等。钢筋混凝土外墙挂板则属于重质幕墙。墙等。钢筋混凝土外墙挂板则属于重质幕墙。玻璃幕墙以其玻璃幕墙以其构造方式构造方式分为有框和无框两类。分为有框和无框两类。玻玻玻玻璃璃璃璃幕幕幕幕墙墙有有有有框框框框幕幕幕幕墙墙明框幕明框幕明框幕明框幕墙墙隐隐框幕框幕框幕框幕墙墙全全全全隐隐框幕框幕框幕框幕墙墙半半半半隐隐框幕框幕框幕框幕墙墙横明横明横

16、明横明竖隐竖隐竖竖明横明横明横明横隐隐无无无无框框框框幕幕幕幕墙墙全玻幕全玻幕全玻幕全玻幕墙墙上上上上悬悬式式式式下承式下承式下承式下承式点接式幕点接式幕点接式幕点接式幕墙墙（DPGDPG）玻璃幕墙以玻璃幕墙以施工方法施工方法分为现场组装分为现场组装(元件式幕墙元件式幕墙)和预和预 制装配制装配(单元式幕墙单元式幕墙)两种。两种。5.3 玻璃幕墙类型元件式玻璃幕墙是在施工元件式玻璃幕墙是在施工现场将金属边框、玻璃、现场将金属边框、玻璃、填充层和内衬墙，以一定填充层和内衬墙，以一定顺序进行安装组合而成。顺序进行安装组合而成。5.4 元件式玻璃幕墙构造1 1）金属框的断）金属框的断面与连接方式面与连接方式a a、金属框常用断面、金属框常用断面形式形式b b、竖梃与楼板的连接、竖梃与楼板的连接 c c、竖梃与竖梃的连接、竖梃与竖梃的连接 d d、竖梃与横档的连接、竖梃与横档的连接在选择玻璃时，应主要考虑玻璃的安全性能和热工性能。在选择玻璃时，应主要考虑玻璃的安全性能和热工性能。从热工性能方面来看，可考虑选择吸热玻璃、镜面玻璃、中空玻璃等。从热工性能方面来看，可考虑选择吸热玻璃、镜面玻璃、中空