第六章高层建筑.ppt

第六章 高层建筑构造第一节 高层建筑构造体系及造型第二节 玻璃幕墙,一、开展 高层建筑美国； 密斯凡德罗现代建筑大师之一高层钢玻璃盒子； 第一座高层建筑：1886年美国芝加哥建造10层家庭保险公 司大楼 二、分类各地高层建筑的分类方法不同 一层数和高度分类 1.国际上：1972年国际高层建筑会议将高层建筑分成4类 1低高层建筑：916层，最高50m； 2中高层建筑：1725层，最高75m； 3高层建筑：2640层，最高100m； 4超高层建筑：40层以上，100m概述,2.我国对高层建筑的规定 1?高层民用建筑设计防火标准?GB50045-95 2005年版规定：10层和超过10层的居住建筑 包括首层设置商业效劳网点的住宅；超过24m高 的公共建筑不包括单层主体建筑高度超过24m的体 育馆、剧院等公共建筑为高层建筑 2?钢筋混凝土高层建筑构造设计与施工规程? JGJ3-91规定：8层及8层以上高层民用建筑 3?民用建筑设计通那么?(JGJ37-88)规定：建筑 高度超过100m时，均为超高层建筑 4?住宅建筑设计标准?规定：79层中高 层；10层 高层标准要求：7层以上要设电梯二按功能要求分类 1.商层办公楼；2.高层住宅；3.商层旅馆； 4.高层商住楼；5.高层综合楼； 6.高层科研楼；7.高层档案楼； 8.高层电力调度楼。

三按体型分类 1. 板式高层建筑 建筑平面呈长条形的高层建筑，其形状如板状； 2. 塔式高层建筑 建筑平面长宽接近的高层建筑，其体形呈塔状高层塔楼,高层板式楼,高层塔式楼,四按防火要求分类 根据建筑物使用性质、火灾危险性、疏散及扑救难度等因素分类我国?高层民用建筑设计防火标准?(GB 50045-95)2005版将高层建筑分为一类和二类，详见表1所示内容 特别说明：2005版与1995版变化在于每层建筑面积改为24m以上部分的任一楼层的建筑面积 一类高层建筑的耐火等级应为一级，二类高层建筑的耐火等级不应低于二级裙房的耐火等级不应低于二级高层建筑地下室的耐火等级应为一级高层建筑分类,课本第4页,三、高层建筑开展的可能性 1. 开展需要 18世纪末工业革命，使工业迅速开展，城市化进程加快，造成用地紧张，使建筑有向高空开展的需求 2.技术上可能-物质根底 由于建筑技术的快速开展，提供轻质高强的建筑材料、合理的建筑构造形式、先进的施工技术和机械、配套的设备技术 3. 优点 缩短各种工程管线、道路长度；缩短交流间隔 ；节约用地、改善城市微环境；造型丰富、改善城市相貌四、世界十大高楼,第1名：台北101大楼 被称为“台北新地标的101大楼于 1998年1月开工，主体工程于2003年10月完工。

有两台世界最高速的电梯，从一楼到89楼，只要39秒的时间在世界高楼协会颁发的证书里，台北101大楼拿下了“世界高楼四项指标中的三项世界之最，即“最高建筑物(508米)、“最高使用楼层(438米)和“最高屋顶高度(448米)第2名：国家石油公司双塔大楼 双塔大楼位于吉隆坡市中心美芝律，高88层，巍峨壮观，气势雄壮，是马来西亚的骄傲它曾以451.9米的高度打破了美国芝加哥希尔斯大楼保持了22年的最高记录于1993年12月开工，1997年建成使用登上双塔大楼，整个吉隆坡市秀丽风光尽收眼底，夜间城内万灯齐放，风光尤为壮美第3名：西尔斯大厦 西尔斯大厦是位于美国伊利诺州芝加哥的一幢摩天大楼，楼高442米，110层，于1973年开工 西尔斯大厦一度是世界上最高的办公楼它由9座塔楼组成，所有的塔楼宽度一样，但高度不一103层有一个供观光者俯瞰全市用的观望台，距地面412米，天气晴朗时可以看到美国的4个州第4名：上海金茂大厦 金茂大厦具有中国传统风格的超高层建筑高420.5米，88层1998年8月建成 金茂大厦主楼152层为办公用房，5387层为五星级宾馆，88层为观光层大厦充分表达了中国传统的文化与现代高新科技相交融的特点，既是中国古老塔式建筑的延伸和开展，又是海派建筑风格在浦东的再现。

第5名： 际金融中心大厦 位于香港中环的国际金融中心一期1998年开工，高39层，180米，自建成后便吸引了不少国际金融机构进驻国金二期2003年落成，高420米，共88层，为香港最高建筑物被称为“惊世之作的际金融中心二期外形设计概念是以一个向外地的朋友“招手的手势，向海外朋友表示“欢送您的意思第6名： 中信广场大厦 天河中信广场是广州继63层广东国际大厦为当年全国最高建筑之后，又一次夺得90年代的全国之冠，楼高达391米，80层，迄今为止仍是广东省之最 作为中国最高的建筑之一，中信广场有68部电梯上上下下，保利物业负责人称，整个中信是“立起来的街道第7名： 信兴广场地王大厦 深圳信兴广场地王大厦由68层的商业大楼、32层的商务公寓、5层的购物中心及2层地下停车场组成，楼高384米，占地18734平方米，总建筑面积27万平方米，总投资40亿港币第8名：帝国大厦 1981年4月30日，矗立在美国纽约市中心高1250英尺、共102层的帝国大厦度过了50个春秋 这座摩天大楼只用了410天就建成，也可算是建筑史上的奇迹在很长一段时间里，帝国大厦一直是世界最高的楼房第9名：中环广场大厦 1993年香港中环广场大厦建成，高374米，78层，是香港目前最高的摩天大楼。

也同样跻身于世界最高建筑物前10名之列 大厦顶部以金字塔形状的坡顶以及立于其上的桅杆作收束，晚间日光照耀下闪闪发光立面以三种不同颜色的隔热玻璃围护金色、银色涂层的玻璃构成垂直和程度图案，而形别涂饰的花玻璃穿插其间，形成典雅而又闪烁发光的形象第10名：中银大厦 香港中国银行大厦，由贝聿铭建筑师事务所设计，1990年完工总建筑面积12.9万平方米，地上70层，总高369米构造采用4角12层高的巨形钢柱支撑，室内无一根柱子五、摩天大楼建立的思索 摩天大厦曾经代表工业文明和科学技术的骄人成就20世纪许多国家和地区热衷于建造摩天大楼但如今许多专家都认为，从经济效益、环保平安要求、人文关心、开展趋势等方面来看，摩天大楼都已经显得不合时宜、不合潮流 争当 “世界第一高楼 对于超高建筑来说，突发事件的“杀伤力远远高于一般建筑超过300米的超高层建筑，可能包容数万人，假设发惹事故，人员疏散极其困难 1.上海环球金融中心 工程早在1997年就通过上海市外经贸委的审批由于亚洲金融危机的影响，投资方资金出现问题，该工程至1998年10月打桩完工后就停工纽约世贸中心爆炸，短短几非常钟就夺去近3000人的生命，近1万人花了9个小时才将楼内办公的10万人营救出来。

3.上海金茂大厦 建造投资2万元/平方米，每天管理维护费超过100万元，建筑界人士认为，高度超过300米的摩天大楼已经失去了节约用地的经济意义第一节 高层建筑构造体系和造型,一、 高层建筑所用材料 不同材料、不同类型的构造体系所适用的建筑类型是不同的 1.钢筋混凝土构造C 开展迅速且应用广泛，成为高层建筑的主导形式与砖石构造相比，其强度高、抗震性能好、并具有良好的可塑性，而且建筑平面布置灵敏 2.钢构造S 主要优点是强度高、自重小、抗震性能好、施工速度快，并能适应大跨度、大空间以及多用处的各种建筑采用钢构造的高层建筑在层数和高度上均大于钢筋混凝土构造 但是由于钢构造同时也存在用钢量大，造价高等缺点，所以常用于钢材产量较为丰富的地区，且用于建造超高层建筑3.钢-混凝土组合构造S+C 钢-混凝土组合构造的高层建筑汲取两者优点，把钢框架和钢筋混凝土筒体结合起来施工时先安装一定层数的钢框架，利用钢框架承受一定层数的荷载，然后，用钢筋混凝土把外围的钢框架浇灌成外框筒体来抵抗程度荷载这种构造的施工速度与钢构造相近，但用钢量比钢构造少，耐火性较好施工时，柱内钢外混 钢管混凝土构造S+C,二、高层建筑的构造体系 一概述 1.受力特点： 高层建筑竖向荷载构造竖向压力； 高层建筑风荷载、地震程度荷载-内力(弯矩和剪力) 建筑越高程度荷载越大控制设计的主要因素； 2.受力要求 竖向荷载构造足够抗压强度； 程度荷载构造有足够的抗弯、抗剪强度和刚度； 高层建筑抗侧力为主荷载大小及种类有关。

3.构造体系 抗侧力构件(框架、剪力墙、筒体)不同，形成不同构造体系 高层建筑常用构造体系：框架构造、剪力墙构造、框架-剪力墙构造、筒体构造二框架构造 框架构造骨架承重构造体系 与墙承重构造体系相比，空间布置的不同在于两根柱子和一根横梁来取代一片承重墙-承重墙释放出来建筑构造占据空间减少 框架梁、柱承重，墙体均不承重填充墙灵敏布置、建筑立面处理较为自由较适用于需要灵敏分隔空间、内部较大空间特点：墙体不用承重，故可形成开敞的空间；墙体可根据各个楼层的不同需要设置，无需上下对齐1.构造特征 1特征 指竖向承重构造全部由框架组成程度荷载下，体系强度低、刚度小、程度位移大柔性构造体系 框架由柱、与柱相连的横梁组成的承重骨架框架一般用钢筋混凝土作为主要构造材料当层数较多、跨度、荷载很大时，也可用钢材作为主要承重骨架的钢框架2承重布置方式 框架构造的主要承重构件为梁、板和柱承重体系类型： a. 横向框架承重方案 b. 纵向框架承重方案 c. 纵横向框架承重方案混合承重一层平面,框架承重体系 (a)横向框架承重(b)纵向框架承重(c)纵横向框架承重,2.适用范围 适用于内部需要较多大空间，空间平面对位较为规整，空间使用功能经常变更而可能重新分隔，上下楼层之间空间分隔难以对应的公共建筑，如商场、办公楼、教学楼、图书馆、档案馆、医院、宾馆。

主要问题构造侧向刚度差，承受程度荷载的才能不高 程度荷载构造底部各层梁、柱的弯矩显著增加增大截面及配筋量平面布置和空间使用有影响 当建筑层数大于15层或在地震区建造高层房屋时，不宜选用框架构造在高烈度地震区不宜采用三) 剪力墙构造现浇的钢筋混凝土墙承重体系 1.构造特征 剪力墙构造是利用建筑物的内、外墙作为承重骨架的一种承重构造体系它以房屋中传统的墙体代替框架中的梁、柱构件来承受建筑物的竖向和载荷程度荷载竖向承重构造全部由一系列横向和纵向的钢筋混凝土剪力墙所组成，这种体系侧向刚度大、侧移小，称为刚性构造体系 一般建筑的墙体主要承受压力，而剪力墙除承受竖向压力外，还要承受程度荷载引起的剪力和弯矩 建筑主体构造在现场整体浇注，墙体布置较预制装配式灵敏，可选用横墙承重、纵墙承重、纵横墙混合承重等体系 2.适用范围 由于钢筋混凝土具有良好的抗弯和抗剪才能，剪力墙构造体系广泛应用于高层建筑，如高层办公楼、旅馆、病房楼、住宅等建筑剪力墙构造适用于1550层的高层建筑现浇钢筋混凝土剪力墙构造的高层住宅楼,框架构造和剪力墙构造比较,(四)框架-剪力墙体系 1.特征 纯框架构造体系在建筑物空间刚度方面较为薄弱，用于高层建筑时需要增加抗程度侧向力的构件。

假设建筑平面呈条形时，一般可以通过在框架构造中适当布置剪力墙来抵抗程度侧向力，形成框架-剪力墙构造 框架和剪力墙两种构造组合在一起而形成的构造体系 建筑竖向荷载框架和剪力墙；程度载荷主要侧向刚度较大的剪力墙这种构造既具有框架构造布置灵敏、使用方便的特点，又有较大的刚度和抗震才能，因此广泛的应用于高层办公建筑和旅馆建筑，一般使用于1530层的高层建筑而1215层范围内，采用框-剪构造比框架构造更为经济2.构造布置原那么 框架剪力墙构造中，框架构造布置方法与纯框架构造一样，关键是如何合理布置剪力墙的位置，到达既满足建筑使用空间要求，又到达剪力墙能承受大部分程度推力 剪力墙一般布置构造较薄弱的楼电梯间、端部，采用纵横向布置剪力墙的组合形式,3.框支剪力墙构造 当剪力墙构造底层需要提供较大空间时，底层部分剪力墙改为框架，形成框支剪力墙构造 由于构造上部刚度与底层刚度相差悬殊，刚度突变、对地震区建。