高层建筑结构PPT

• ①对抗震有利的建筑平面形状是简单、规 则、对称、长宽比不大的平面。 • ②对抗震有利的建筑立面应规则、均匀， 从上到下外形不变或变化不大，没有过大 的外挑或内收。 • ③合理设置防震缝。
• ④应具有明确的计算简图和合理的传力 途径。
• ⑤布置成具有多道抗震防线的结构形式。 • ⑥结构应有足够的承载力和刚度。 • ⑦突出屋面的塔楼必须具有足够的承载力 和延性，以承受鞭梢效应影响。
1 绪论
• • • • • • 本章学习要点 了解高层建筑的划分标准； 熟悉高层建筑的特点； 熟悉高层建筑的结构材料； 了解高层建筑的发展简况。 1.1 高层建筑的特点
• 随着社会经济的不断发展，工业化、城市 化进程的不断加快，以及土木工程和相关 领域科学技术水平的提高，高层、超高层 建筑的发展速度越来越快。同时，城市中 的高层建筑逐渐成为反映这个城市经济繁 荣和社会进步的重要标志之一。 • 1.1.1 高层建筑的界定 • ①多层建筑：≤8层。 • ②高层建筑： • 第一类：9～16层、高度≤50 m；
的基本要求。
图2.1 框架结构
• 2.1 高层建筑的结构体系
图2.2 框架结构水平变形
图2.3 框架结构典型平面
图2.4 长富宫饭店
图2.5 长城饭店
• 结构体系是指结构抵抗外 部作用构件的组成方式。 在高层建筑结构体系中， 抵抗水平力成为设计的主 要矛盾，因而抗侧力结构 体系的确定和设计成为结 构设计的关键问题。 • 2.1.1 框架结构体系 • 2.1.2 剪力墙结构体系 • 2.1.3 框架 - 剪力墙结构
图2.12 筒体结构
图2.13 深圳国贸大厦
图2.14 广州国际大厦
图2.15 西尔斯大楼结构布置示意图 (a)筒体沿高度变化；(b)平面及柱轴力分布
图2.16 巨型结构体系 (a)巨型桁架；(b)巨型框架
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1)巨型框架结构 2)巨型空间桁架结构 2.2 结构总体布置原则 2.2.1 控制房屋的高度和高宽比
• (1)竖向收进和外挑 • ①建筑顶部内收形成塔楼。 • ②楼层外挑内收。
图2.18 结构竖向收进和外挑示意
• (2) 竖 向 抗 侧 力 结 构 布置改变 • ①底层或底部若干层 取消一部分剪力墙或 柱子形成大空间，这 样产生结构刚度的 突变。 • ②中部楼层剪力墙不 连续。 • ③顶层设置空旷的大
图1.1 上海环球金融中心
图1.2 中信广场大厦
• 1.2.2 钢筋混凝土结构
• 钢筋混凝土结构造价低，材料来源丰富， 可以浇注成各种复杂的断面形式，节省钢 材，承载能力也较高。 • 1.2.3 钢-混凝土组合结构
• 将型钢布置在构件内部，外部由钢筋混凝 土做成，或者是在钢管内部填充混凝土， 做成钢-混凝土组合结构。
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第二类：17～25层、高度≤75 m； 第三类：25～40层、高度≤100 m。 ③超高层建筑：＞40层、高度＞100 m。 1.1.2 高层建筑的特点 一般而言，高层建筑具有占地面积少、建 筑面积大、造型特殊、集中化程度高的特 点。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，使得人们不 得不向空间发展。高层建筑占地面积少， 不仅可以大量的节省土地的投资，而且有结构常见平面布置
图2.8
• 2.1.4 筒体结构体系 • 1)框架-筒体结构体系 • 2)筒中筒结构体系
图2.9 框架-剪力墙协同工作
图2.10 上海联谊大厦
图2.11
• 该结构由内外两层筒体组合而成，通常核 心筒为剪力墙薄壁筒，外围是框筒[图 2.12(b)]。 • 3)束筒结构体系 • 2.1.5 巨型结构体系
• 2.2.5 变形缝的设置
• 1)伸缩缝 • ①顶层、底层、山墙和纵墙端开间等温度 变化影响较大的部位提高配筋率； • ②顶层加强保温隔热措施，外墙设置外保 温层； • ③每30～40 m间距留出施工后浇带，带宽 800～1 000 mm，钢筋采用搭接接头，后 浇带混凝土宜在2个月后浇灌；
• ④顶部楼层改用刚度较小的结构形式或顶 部设局部温度缝，将结构划分为长度较短 的区段； • ⑤采用收缩小的水泥，减少水泥用量，在 混凝土中加入适宜的外加剂； • ⑥提高每层楼板的构造配筋率或采用部分 预应力结构。 • 2)沉降缝 • 高层建筑在下述平面位置处应考虑设置沉 降缝：
• 1.3 高层建筑的发展简介
图1.3 帝国大厦
图1.4 中国银行大厦
图1.5 台北101大厦
图1.6 石油双塔
• 1.4 本课程的教学内 容与要求 • “高层建筑结构”课 程是专业课，是“混 凝土及砌体结构设计” 的后继课程。
图1.7 金茂大厦
2 高层建筑结构 体系及结构布置
• 本章学习要点 • 了解各种高层建筑的结构体系特点及适用 范围； • 掌握结构总体布置原则的相关要求，并理 解“概念设计”的重要性； • 了解高层建筑基础的类型及基础结构布置
图2.19 结构转换层
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空间，取消部分剪力墙或内柱。 高层建筑结构中宜设置地下室，这是因为 地下室的设置会有以下几个作用： ①利用土体的侧压力防止水平力作用下结 构的滑移、倾覆； ②减小土的重力，降低地基的附加压 应力； ③提高地基土的承载力； ④减少地震作用对上部结构的影响。
• 2.2.4 对抗震有利的结构布置形式
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较好的日照、采光和通风效果。 1.2 高层建筑的结构材料 现代高层建筑所采用的材料，主要是钢材 和混凝土。根据结构材料的不同，高层建 筑结构可分为钢结构、钢筋混凝土结构和 钢-混凝土组合结构三种形式： 1.2.1 钢结构 钢材强度高、韧性大、易于加工。钢结构 构件可以在工厂加工，缩短了现场施工工 期，便于施工。
• 2.2.2 结构的平面布置 • 高层建筑的外形可以分为板式和塔式两 大类。
• 楼板开大洞削弱后，宜采取以下构造措施 予于加强： • ①加厚洞口附近楼板，提高楼板的配筋
图2.17 结构平面布置
率；采用双层双向配筋，或加配斜向 钢筋； • ②洞口边缘设置边梁、暗梁； • ③在楼板洞口角部集中配置斜向钢筋。