高层建筑结构类型

筒体结构体系

是指由一个或几 个筒体作为竖向 承重结构的高层 建筑结构体系
筒体结构平面图
分类：实腹筒、框筒和桁架筒。
1）实腹筒：钢筋混凝土剪力墙围成的筒体。
2）框筒：布置在房屋四周、由密排柱和高 跨比很大的窗裙梁形成的密柱深梁框架围成 的筒体。 3）桁架筒：将 筒体的 四壁 做成桁 架，就 形成 桁架筒。
剪力墙 框架 17×4650＝79050
7500
4950
7500
4950

框架-剪力墙结构体系一般用于25层以下为宜，最高不超过35层。 但若布置合理，也可更高
3、优点： 兼有框架和剪力墙的优点，比框架结构的水平承载力和侧 向刚度都有很大提高，比剪力墙结构布置灵活，可应用于 10～ 20 层的办公楼、教学楼、医院和宾馆等建筑中。 4、框架-剪力墙结构中剪力墙的数量和布置： 1）剪力墙的数量：不宜过多，以满足位移限值为宜。 2）剪力墙的布置：不宜过长；不宜少于3道，最好作成筒体； 对称布置；在纵横向数量接近；应贯通全高，上下刚度连贯而均 匀。
框支剪力墙
楼电梯间
框支剪力墙 落地剪力墙
9×5400=48600
3×4800=14400
框支剪力墙结构：
框支剪力墙结构： 1）框支剪力墙结构将剪力墙结构房屋的底层或底部几层做 成框架，这种结构亦称为带转换层高层建筑结构。 2）破坏特点：带转换层高层建筑结构在其转换层上、下层 间侧向刚度发生突变，形成柔性底层或底部，在地震作用下易遭 破坏甚至倒塌。 3）布置原则：在底部大空间剪力墙结构中，一般应把落地剪 力墙布置在两端或中部，并将纵、横向墙围成筒体；另外，还应 采取增大墙体厚度、提高混凝土强度等措施加大落地墙体的侧向 刚度，使上、下部侧向刚度差别尽量小。（上部可采用短肢剪力 墙）
2 钢筋混凝土结构

优点：造价较低，材料来源丰富，可浇注成各种复杂断面形状， 可以组成多种结构体系；可节省钢材，承载能力较高，经过合 理设计，可获得较好的抗震性能。 缺点：构件断面大，占据面间大，自重大


广州广东国际大厦(63层，200.18m) 底层柱尺寸已达1.8*2.2m
3组合结构
钢骨钢筋混凝土构件
组合结构
钢管钢筋混凝土构件
钢管屈曲破坏
钢管混凝土结构 工程实例（1）
美国西雅图 双联广场大厦
58层 四根大钢管混凝土柱 混凝土抗压强度133Mpa 直径3.05m 管壁厚30mm 承受60%竖向荷载

2)部分抗侧力结构用钢结构，另一部分采用钢筋混凝 土结构（或部分采用钢骨钢筋混凝土结构） 上海静安希尔顿饭店（钢筋混凝土筒体，钢框架） 香港中国银行(钢骨钢筋混凝土角柱，横梁及斜撑为 钢结构)
3、优缺点：
1）优点：剪力墙结构水平承载力和侧向 刚度均很大，侧向变形较小；房间墙面及天 花板平整，层高较小，特别适用于住宅、宾 馆等建筑。（结构高度：几十米~ 100多米） 2）缺点：结构自重较大；建筑平面布置 局限性大，较难获得大的建筑空间（一般剪 力墙间距3~8m）。

框支剪力墙结构：
框架立柱
框架横梁
连系梁
楼板
框架结构体系
注：由Ｌ形、Ｔ形、Ｚ形或十字形截面柱构成的异形柱框 架结构，截面各肢的肢高肢后比不大于4。
2、分类： 按施工方法不同，框架结构可分为现浇式、装 配式和装配整体式三种。在地震区，多采用梁、柱、 板全现浇或梁柱现浇、板预制的方案；在非地震区， 有时可采用梁、柱、板均预制的方案。



实腹筒一般位于框架 之内----框架-核心筒 结构 将空腹筒布置在房屋 的外围，框架布置在 房屋的中部形成的框 架-筒体结构——空 腹筒体

两个都为框架——实 腹筒体结构
34200
筒体结构
框架-空腹筒体结构
框架
空腹 筒体
筒中筒结构
372.000
372.000

将实腹筒体置于建筑 物的内部，空腹筒体 作为建筑物的外框， 利用楼板将二者连为 一体，共同承受竖向 荷载和水平荷载的结 构承重体系----筒中 筒结构
框架
5200
6800
4350 550 5200
5200
框架-剪力墙结构
剪力墙
剪力墙
剪力墙
框架梁
框架梁
剪力墙
框架梁
框架
5200 5200
6800
5200 550 4350
框架-剪力墙结构
剪力墙
6×7500＝45000
4350 550 5200
7500 7500
6800
5200
框架-剪力墙结构
7500

剪力墙结构体系
利用房屋墙体作为 竖向承重和抗侧力 结构的体系称为剪 力墙结构
剪力墙上可开洞口， 洞口越大，越接近 于框架
1500
7100
1500
360 0
0
360 0
420
0
420
157 0
上
下
上 下
3600
3600
3600
2900
3600
3600
3600
1200
4200
2900
wenku.baidu.com
2800
1500
18×3000＝54000
13400
3000 45700
34000
组合筒体结构


将几个筒体组合成一 个整体，共同承担竖 向和水平荷载的结构 承重体系----组合筒 体结构 常用于75层左右的 高层建筑中
组合筒体结构
巨型框架
利用筒体作为柱子，在各筒体 之间每隔数层用巨型梁相连，筒 体和巨型梁即构成巨型框架。巨 型框架具有很大的承载能力和侧 向刚度。 由于它可以看作是由两级框 架组成，第一级为巨型框架，是 承载的主体；第二级是位于巨型 框架单元内的辅助框架（只承受 竖向荷载），也起承载作用。因 此，这种结构是具有两道抗震防 线的抗震结构，具有良好的抗震 性能。

上海证券交易所
主框架
次框架 3
次框架 2
次框架 1
钢结构
优点：强度高、韧性大、抗震性能好、易于加工，能缩 短现场施工工期，施工方便。 缺点：用钢量大，造价很高，而且耐火性能差 深圳地王大厦，(81层，383.95m) 北京的京广中心(56层，208m)、
深圳地王大厦
北京的京广中心
1.世界贸易中心的建筑形式 一.世界贸易中心简介（1）
301.100 270.000 176.400 34.600 4.100
301.100
270.000
176.400
34.600
4.100
筒中筒结构
3550 4200
48 0 80
4200 3500
19100
34600
48800
4200
4450
17300 34600
4450
4200
30
20
筒中筒结构
1.
撞机1
2.
撞机2
1.
倒塌瞬间1
二、世界贸易中心倒塌过程（7）
2001年9月11日，美国纽约世贸中心遇袭，原高约415米的两座双 子大楼轰然倒塌，超过2600人丧生，911事件后，原意为导弹目 标或核装置爆炸点的“归零地(Ground Zero)”一词，成为了世贸 中心一片废墟的代称。据《华盛顿邮报》称，10年6月又在“归 零地”发现了72具尸体。
高层建筑的结构类型
承重体系分类： 框架结构 剪力墙结构 框架——剪力墙结构 筒体结构
材料分类： 钢结构 钢筋混凝土结构 组合结构
框架结构体系

房屋结构均由梁、柱 构件通过节点连接而 构成。
纵向连系梁
横向主梁
柱
楼板
连系梁
框架横梁
框架结构体系

框架立柱
框架横梁

在非地震区可做到 15层，最高可做到 20层。 不宜超过60米。 常用于综合办公楼、 旅馆、医院、学校、 商店等建筑

框架结构体系
4、优缺点：
1）优点：建筑平面布置灵活，能获得大空间 （特别适用于商场、餐厅等）也可按需要隔成小房间； 建筑立面容易处理；结构自重较轻；计算理论比较成 熟；在一定高度范围内造价较低。 2）缺点：侧向刚度较小，水平荷载作用下侧移 较大，有时会影响正常使用；如果框架结构房屋的高 宽比较大，则水平荷载作用下的侧移也较大，而且引 起的倾覆作用也较大。因此，设计时应控制房屋的高 度和高宽比。（以15~20层以下为宜）
（1）优点： 在钢筋混凝土结构基础上，充分发挥钢结构优 良的抗拉性能以及混凝土结构的抗压性能 进一步减轻结构重量，提高结构延性 （2）类型 1)用钢材加强钢筋混凝土构件 钢骨钢筋混凝土构件 钢管钢筋混凝土构件 2)部分抗侧力结构用钢结构，另一部分采用钢 筋混凝土结构（或部分采用钢骨钢筋混凝土 结构）

框支剪力墙结构
框架-剪力墙结构
5200 5200 550 4350 6800
7500 7500 6×7500＝45000 剪力墙
剪力墙
框架
17×4650＝79050
7500
4950
7500
4950
7500
*由框架和剪力墙共同承受竖向和 水平荷载的结构体系称为框架-剪力 墙结构体系。在整个结构体系中， 剪力墙负担决大部分的水平荷载， 框架以负担竖向荷载为主，分工合 理，物尽其用