高层建筑结构设计课件.ppt

高高 层层 建建 筑筑 结结 构构 设设 计计 1 土地少、人口多土地少、人口多 节约土地、保证吃饭、基本建设节约土地、保证吃饭、基本建设 发展高层建筑结构发展高层建筑结构 掌握高层建筑的优、缺点掌握高层建筑的优、缺点 本课程对此类结构进行探讨本课程对此类结构进行探讨 2 目录目录 绪论绪论 1 结构选型与结构布置结构选型与结构布置 2 荷载与地震作用荷载与地震作用 3 高层框架结构设计高层框架结构设计 5 设计计算的基本规定 4 高层剪力墙结构设计高层剪力墙结构设计 6 高层框架高层框架-剪力墙结构设计剪力墙结构设计 7 3 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：916层（H50M）1725层（H 75M）2640层（H 100M）40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1010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 1.1高层建筑的定义高层建筑的定义 4 序号 名称 地点 总高度（M）层数 动土竣工年月 结构材料 结构体系 用途 迪拜塔（又称迪拜大厦或比斯迪拜塔）阿拉伯联合酋长国迪拜 828 地上:160 地下:2 2004.92010.1 钢+砼 单式结构（由连为一体的管状多塔组成）多用途 台北国际金融中心(101大楼)中国台北 508(448+60)地上:101 地下:3 1999.72003.10 钢+砼 内筒+井字型巨型框架 办公 上海环球金融中心 中国上海 492 地上:101 地下:3 2003.2 2008.8 钢+砼 成组筒 办公 石油大楼(双峰塔)马来西亚.吉隆坡 451.9(377.9+74)地上:94 地下:3 1993.121996.2 钢+砼 砼内筒+砼巨型外圆柱+钢梁组合楼盖 多用途 西尔斯大楼 美国 芝加哥 520（443+77）地上:110 地下:3 19721974 钢 成组筒 办公 金茂大厦 中国上海 420.5 地上:88 地下:3 1994.5 1999.3 钢+砼 核心砼筒+复合巨型柱+外伸钢桁架 多用途 纽约世贸中心（被毁）美国纽约 北楼:417 南楼:415 地上:110 地下:6 1962 1976 钢 筒中筒 办公 5 最高记录 第一高楼：哈利法塔，原名迪拜塔，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、韩国三星工程、BESIX、Arabtec 6 高度记录：高度记录：哈利法塔与其他知名的高层建筑比较：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）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）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）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：楼层用途：8 第二高楼：中国台北国际金融中心第二高楼：中国台北国际金融中心(也叫也叫TAIPEI101TAIPEI101大楼大楼)【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、Innovation、People、Environment、Identity）【别称】：台北国际金融中心 9 工程结构：工程结构：建筑:TAIPEI 101为世界首创的多节式摩天大楼 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“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。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。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：调质阻尼器：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。【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）【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：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：上海环球金融中心五大之最：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）。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。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。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。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。14 第四高楼：马来西亚吉第四高楼：马来西亚吉 隆坡石油大楼隆坡石油大楼 【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 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：外部构造：双塔的外檐为152英尺（4636m）直径的混凝土外筒，中心部位是748英尺754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。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：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。17 第五高楼：美国芝加哥西尔斯第五高楼：美国芝加哥西尔斯大楼大楼 【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 【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 【别称】：希尔斯大厦 18 西尔斯大楼结构：西尔斯大楼结构：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。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幕墙围护。其外形的特点是逐渐上收的，即150层为9个宽度为23.86米的方形筒组成的正方形平面；5166层截去一对对角方筒单元；6790层再截去另一对对角方筒单元，形成十字形；91110层由两个方筒单元直升到顶。19 20 第六高楼：上海金茂大厦第六高楼：上海金茂大厦 【建设地点】：中国上海浦东新区世 纪大道88号【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 事务所,、主创建筑师 Adrian Smith 【英文名称】：Jinmao Building 21 结构平面立面图：结构平面立面图：22 23 最新结构技术：最新结构技术：商品砼和散装水泥应用技术 粗直径钢筋连接技术 新型模板与脚手架应用技术 高强混凝土技术 建筑节能技术 硬聚氯乙烯塑料管的应用技术 粉煤灰综合利用技术 建筑防水工程新技术 现代管理技术与计算机应用 24 第七高楼：美国纽约世第七高楼：美国纽约世贸中心姐妹楼贸中心姐妹楼 【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 【建筑面积】：每幢摩天楼面积46.6万 平方米 【建筑层数】：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：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：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：世界贸