高层建筑结构设计PPT课件

②人可达到高度世界第一：474米，大楼 100层的观光天阁是世界上人能到达的 最高观景平台。
③世界最高中餐厅：416米，设在93层的 中餐厅，将成为全球最高中餐厅。
④世界最高游泳池：366米，设在85层的 游泳池，将夺得“世界最高游泳池”称 号。
⑤世界最高酒店：设在大楼79至93层的柏 悦酒店，将成为世界最高酒店。
【投资单位】：西尔斯百货公司 【设计单位】：SOM建筑师事务所 【建设用途】：办公
【英文名称】：Sears Tower
.
18
【别称】：希尔斯大厦
西尔斯大楼结构：
①整幢大厦被当作一个悬挑的束筒
空间结构，离地面越远剪力越小，
大厦顶部由风压引起的振动也明显
减轻。
②大厦采用由钢框架构成的成束筒
结构体系，外部用黑铝和镀层玻璃
高 层 建 筑 结 构设 计
.
1
土 地 少 、 人 口 多
节 约
掌
土 地 、 保 证 吃 饭 、 基 本 建 设
发 展 高 层 建 筑 结 构
握 高 层 建 筑 的 优 、 缺 点
本 课 程 对 此 类 结 构 进 行 探 讨
.
2
目录
1 绪论
2 结构选型与结构布置 3 荷载与地震作用
4 设计计算的基本规定
【建筑面积】：260000 m2
【建筑层数】：地上89层，地下3层
【建筑高度】：381米+69米，
【施工单位】：上海建工
【建筑造价】：40亿
【投资单位】：南京国资集团、上海绿
地集团
【建筑设计】：由美国著名设计单位
SOM与华东建筑设计研究院有限公司合
作设计
.
31
§1.2发展高层建筑的意义
在现代化大都市中，过度的人口和建筑密度，城市用地日趋紧张，真可 谓寸土千金，使得人们不得不向空间发展。
程、 BESIX、 Arabtec
.
6
高度记录：
哈利法塔与其他知名的高层建筑比较：
①最高的建筑：828 米（2,717英尺） （先前为 美国北达科塔州高628.8 米 （2,063 英尺）的KVLY 电视塔）
②最高的自立建筑：828 米（3,220英尺） （先前为加拿大国家电视塔 - 553.3 米 （1,815 英尺））
属板，钢筋混凝土 【建筑造价】：20亿马币 【投资单位】：马来西亚石油公司 【设计单位】：凯撒培礼建筑事务
所·西泽配利 【建设用途】：办公 【英文名称】：The Petronas Twin
Towers. 【别称】：佩重纳斯大厦、马来西亚
国家石油大厦、国家石油
双塔、双子塔
.
15
外部构造：
①双塔的外檐为152英尺（46．36m）直径的 混凝土外筒，中心部位是74．8英尺×75．4 英尺高强钢筋混凝土内筒，18英寸高轧制钢 梁支托的金属板与混凝土复合楼板将内外筒 连系在一起。4架钢筋混凝土空腹格梁在第 38层内筒四角处与外筒结合。
.
4
.
5
最高记录
第一高楼：哈利法塔，原名迪拜塔， 又称迪拜大厦或比斯迪拜塔
【建筑现况】 已完工投入使用 【动土时间】 2004年9月21日 【封顶时间】 2009年10月 【使用时间】 2010年1月4日 【建筑高度】 总高度828米（2,684英尺） 【建筑层数】 162层 【结构形式】 钢筋混凝土结构 【抗震能力】 6.3级地震 【建筑造价】 105亿（RMB） 【占地面积】 34.4公顷 【设计单位】 SOM--阿德里安·史密斯 【建筑工人】 1.2万名 【建筑温差】 底层-顶层： -10℃ 【开发单位】 伊玛尔地产 【施工单位】 中国南通六建、韩国三星工
④抵销风力所产生的摇晃主要设计是阻尼器， 而大楼外形的锯齿状，经由风洞测试， 能减少30-40%风所产生的摇晃。
⑤基桩由382根钢筋混凝土构成。中心的巨
柱为双管结构，钢外管，钢加混凝土内
管，台北101所使用的钢至少有5种，依
不同部位所设计，特别调制的混凝土，
比一般混疑土强度强60%。
.
10
调质阻尼器：
③最多楼层数：162层（先前为已完成的 西尔斯大楼—110层、记录上最多的纽 约世贸中心—110层）
④最高混凝土结构： 601.0 米（1,972 英
尺） （先前为台北101屋顶 - 449.2 米
（1,474 英尺）
.
7
楼层用途：
.
8
第二高楼：中国台北国际金融中心 (也叫TAIPEI101大楼)
5 高层框架结构设计
6 高层剪力墙结构设计
7 高层框架-剪力墙结构设计
.
3
§1.1高层建筑的定义
高层建筑：指层数较多、高度较高的建筑。 国际：1972年国际高层建筑会议，建议把高层划分为四类：
①9～16层（H≤50M） ②17～25层（H ≤75M） ③26～40层（H ≤100M） ④40层以上超高层（H ﹥100M） 美国：30或40层以上 日本：大于20层住宅或大于30层的旅馆、办公楼 我国：高层混凝土规范（ JGJ3- 2002）规定：住宅10层及10层以上或 28米以上的高层民用建筑为高层建筑；建筑高度超过100m的建 筑均为超高层建筑。 防火规范（GB50045-95）规定：10层以上或 总高度超过24米以上 建筑为高层建筑。 注：高度指室外地面到主楼屋面不包括突出屋面的电梯机房等 民用住宅电梯要求≥8层，如南京地区≥7层
【建筑造价】：7亿美元
【投资单位】：纽约州和新泽西州的港
务局
【建筑设计】：美籍日裔建筑师M·雅马
萨基
.
25
世界贸易中心遭撞击示意图：
.
26
世界贸易中心南塔楼倒塌后：
.
27
世界贸易中心北塔楼倒塌后：
.
28
夕阳下的世贸●追思：
.
29
.
30
南京紫峰大厦
【建设地点】：位于南京鼓楼区鼓楼广 场，东至中央路，西至北京西路。 【开工日期】：2005年5月底 【竣工日期】：2008年9月28日 【占地面积】：18721m2
.
24
第七高楼：美国纽约世 贸中心姐妹楼
【建设地点】：美国的纽约州 纽约市 曼
哈顿岛西南端
【开工日期】：1962年
【竣工日期】：1976年
【占地面积】：6.5公顷
【建筑地上110层，地下6层
【建筑高度】：北楼:417米，南楼:415米
【结构形式】：钢结构
【建设地点】：台北市信义区西村里信义路五段7号 【开工时间】：1999年7月 【竣工时间】：2003年10月17日 【占地面积】：30278平方米 【建筑面积】：28.95万平方米 【建筑高度】：508米 【建筑层数】：地上101层，地下3层 【结构形式】：钢筋混凝土结构，新式的「巨型结构」 【建筑造价】：580亿元台币 【投资单位】：台北金融大楼控股有限公司 【设计单位】：李祖原建筑师事务所 【建设用途】：购物中心，办公，观景， 【施工单位】：KTRT 【英文名称】：Taipei 101（隐义Technology、 Art、
【竣工日期】 ： 2008年8月29日。
【用地面积】 ： 30,000 ㎡ 。
【占地面积】 ： 14,400 ㎡。
【建筑面积】 ： 381,600 ㎡。
【建筑层数】 ： 地上101层、地下3层 。
【建筑高度】 ： 492米 。
【结构形式】 ： 钢筋混凝土结构（SRC结构）、钢结构（S结 构）。
【建筑造价】 ： 1050亿日元（73亿人民币）
【开工日期】：1994年5月10日
【竣工日期】：1999年3月18日
【占地面积】：2.3公顷
【建筑面积】：29万平方米
【建筑层数】：地上88层，地下3层
【建筑高度】：420.5米
【结构形式】：钢筋混凝土结构
【建筑造价】：50亿
【投资单位】：中国金茂（集团）股
份有限公司
【建筑设计】：美国芝加哥SOM设计
Innovation、 People、 Environment、Identity） 【别称】：台北国际金融中心
.
9
工程结构：
①建筑:TAIPEI 101为世界首创的多节式摩 天大楼
②第27层至第90层共64层中，每8层为一节， 一共8节，每八层所组成的倒梯形方块形 状来自中国的"鼎“
③为了增加大楼的弹性来避免强震所带来的 破坏，台北101的中心是由一个外围8根 钢筋的巨柱所组成。
.
17
第五高楼：美国芝加哥西尔斯
大楼
【建设地点】：美国伊利诺伊州芝加哥
【现名】：韦莱集团大厦（2009年7月16
日改名）
【开工时间】：1972年
【竣工时间】：1974年
【建筑面积】：418000平方米
【建筑高度】：443米（527.3米含天线） 【建筑层数】：地上110层，地下3层 【结构形式】：高层建筑抗风结构 【建筑造价】：39亿
意义：（1）节约用地； （2）节省城市基础设施费用； （3）改善城市市容。
高层建筑的出现，不仅改变了城市的建筑布局，而且为当地的经济发 展起到了巨大的带动作用。
随着高性能材料的不断研制和开发，结构形式合理性的进一步研究， 可以预见，在今后的土木工程领域，高层建筑仍将是世界各国在城市建 设中的主要形式，扮演重要的角色。因此，掌握高层建筑的设计知识， 是对土木工程领域技术人员的基本要求。
.
32
§1.3 高层建筑的特点
优点：高层建筑具有占地面积少、建筑面积大、造型特殊、集中化 程度高、有较好的日照、采光和通风效果等优点。正是这些优点，使得 高层建筑在现代化大都市中得到了迅速的发展。
缺点：随着建筑高度的增加，建筑的防火、防灾、热岛效应等已成 为人们急待解决的难题。
此外，从受力角度来看，随着高层建筑高度的增加，水平荷载（风 载及地震作用）对结构起的作用将越来越大。
为了因高空强风及台风吹拂而造 成的摇晃，大楼内设置了「谐质块 阻尼器」，是在88至92楼挂置一个 重达660公吨的巨大钢球，利用摆动 来减缓建筑物的晃动幅度。据台北 101告示牌所言，这也是全世界唯一 开放游客观赏的巨型阻尼器，更是 目前全球最大之阻尼器。
.
11
第三高楼：上海环球金融中心
【开工日期】 ：1997年年初首次开工；后遭1997年亚洲金融危机 停工，于2003年2月工程复工。
事务所,、主创建筑师
Adrian Smith
【英文名称】：Jinmao Building
.
21
结构平面立面图：
.
22
.
23
最新结构技术：
①商品砼和散装水泥应用技术 ②粗直径钢筋连接技术 ③新型模板与脚手架应用技术 ④高强混凝土技术 ⑤建筑节能技术 ⑥硬聚氯乙烯塑料管的应用技术 ⑦粉煤灰综合利用技术 ⑧建筑防水工程新技术 ⑨现代管理技术与计算机应用
【投资单位】 ： 森海外株式会社（Forest Overseas Co., Ltd.） 。
【建筑设计】 ： KPF建筑师事务所 。
【结构设计】 ： 籁思理·罗伯逊联合股份有限公司(LERA) 。
【设计单位】 ： 上海现代建筑设计（集团）有限公司、华东建筑 设计研究院有限公司 。
【施工单位】 ： 中国建筑工程总公司、上海建工（集团）总公司 总承包联合体。
【所获荣誉】 ： 2008年竣工的最佳高层建筑（美国芝加哥“高
层建筑和城市住宅委员会”评选）。
.
12
上海环球金融中心建筑平面图：
Lower Floor Max. 12 Tenants
Higher Floor Max. 14 Tenants
.
13
上海环球金融中心五大之最：
①屋顶高度世界第一：492米，超过了之 前屋顶高度世界第一的台北101大楼 （480米）。
.
14
第四高楼：马来西亚吉 隆坡石油大楼
【建设地点】：吉隆坡市中市KLCC 计划区的西北角
【开工时间】：1993年12月27日 【竣工时间】：1996年2月13日 【占地面积】：40公顷 【建筑面积】：28.95万平方米 【建筑高度】：452米 【建筑层数】：88层 【结构形式】：高轧制钢梁支托的金
②塔楼由一个筏式基础和长达340英尺但达不到 基岩层之4英尺×9尺截面长方形摩擦桩，或 称作发卡桩承托。位于圆形与正方形重送交 接点位置处的16根混凝土柱子支承上部结构 荷载。
.
16
世界之最：
连接双子塔的空中走廊是 目前世界上最高的过街桥。 站在这里，可以俯瞰马来西 亚最繁华的景象。双子塔内 有全马来西亚最高档的商 店，销售的都是品牌商品， 当然价格也是最高的。塔内 有东南亚最大的古典交响音 乐厅——Dewan古典交响音 乐厅。
幕墙围护。
③其外形的特点是逐渐上收的，即
1～50层为9个宽度为23.86米的方
形筒组成的正方形平面；51～66
层截去一对对角方筒单元；67～
90层再截去另一对对角方筒单元，
形成十字形；91～110层由两个方
筒单元直升到顶。
.
19
.
20
第六高楼：上海金茂大厦
【建设地点】：中国上海浦东新区世
纪大道88号