高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)介紹課件

1、高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第1章 概 述3一、高層建筑的定義高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 (2005年版)第1.0.3條規(guī)定： 十層及十層以上的居住建筑和建筑高度超過(guò)24m的公共建筑。（由于目前國(guó)內(nèi)一般消防車(chē)的有效撲救高度為24m。）高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2002)第1.0.2條 規(guī)定：10層及10層以上或房屋高度超過(guò)28m的為高層建筑。（從理論上說(shuō)，應(yīng)當(dāng)是水平力起控制作用的結(jié)構(gòu)為高層建 筑結(jié)構(gòu)。）高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 (JGJ 99-98)未作規(guī)定。4建筑物名稱(chēng)高度（m）層數(shù)年代地點(diǎn)Home insurance55101866芝加哥Park row118301898紐約Wool

2、worthbuilding241571913紐約Empirestate building3811021931紐約World trade center4171101972紐約Sears tower4431101974芝加哥Petronastower452951996吉隆坡臺(tái)北1015081012003臺(tái)北二、高層建筑的發(fā)展1、不同時(shí)期的世界最高建筑5世界高樓協(xié)會(huì)指出，世界十大高樓有六棟出現(xiàn)在亞洲， 除了臺(tái)北一0一之外，其它五棟分別是馬來(lái)西亞吉隆坡石油公 司雙塔大廈、上海金茂大廈(八十八層)、香港國(guó)際金融中心 II(八十八層)、廣州中信廣場(chǎng)(八十層)與深圳信興廣場(chǎng)(六十 九層)，顯見(jiàn)亞洲建筑實(shí)力驚

3、人。2、世界高層建筑前10幢61、臺(tái)北101大樓，508米。（鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)）7臺(tái)北101大樓于1998年1月 動(dòng)工，主體工程于2003年10月 完工。有世界最大且最重的 “風(fēng)阻尼器”，在世界高樓協(xié) 會(huì)頒發(fā)的證書(shū)里，臺(tái)北101大樓 拿下了“世界高樓”四項(xiàng)指標(biāo) 中的三項(xiàng)世界之最，即“最高 建筑物”(508米)、“最高使用 樓層”(438米)和“最高屋頂高 度”(448米)。美國(guó)芝加哥的西 爾斯大樓則仍保持“世界最高 天線高度”的榮銜。8并列第2 石油公司雙塔大廈，451.9 米。（鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)）石油公司雙塔大廈位于吉隆坡市 中心，88層，氣勢(shì)雄壯，是馬來(lái)西亞 的驕傲。它曾以451.9米

4、的高度打破 了美國(guó)芝加哥西爾斯大樓保持了22年 的最高記錄。這個(gè)工程于1993年12月 27日動(dòng)工，1996年2月13日正式封 頂，1997年建成使用。最初的設(shè)計(jì)方案是把塔高定為 427米，比當(dāng)時(shí)的世界最高建筑443米 高的芝加哥西爾斯塔低16米。在1994 年的一次午餐會(huì)上，當(dāng)時(shí)的首相馬哈蒂爾無(wú)意中問(wèn)到雙塔大廈是否可能摘 到“世界最高塔”的桂冠，他的問(wèn)話 使得原本是平的塔頂改成了尖的。雙 塔大廈最終建成后的高度達(dá)到了現(xiàn)在 的451.9米，成為當(dāng)時(shí)世界上第一高 塔。2004年，世界第一高的地位被高達(dá)508米的臺(tái)北101大樓搶走。93、西爾斯大廈，443米，（鋼結(jié)構(gòu)）美國(guó)芝加哥 。10西爾斯大廈

5、是位于美國(guó)伊利 諾州芝加哥的一幢摩天大樓，樓 高443米，地上108層，地下3層。西爾斯大廈在1974年落成時(shí) 曾一度是世界上最高的大樓，超 越當(dāng)時(shí)紐約的世界貿(mào)易中心，根 據(jù)高樓與都市住宅委員會(huì)目前所 使用的四分類(lèi)建筑物高度判斷法，加上樓頂天線后總高527.3米 的西爾斯大廈仍擁有四類(lèi)最高頭 銜中“含天線總高”的世界紀(jì)錄 頭銜，雖然在其他三項(xiàng)上都已輸 給位于臺(tái)灣臺(tái)北市的臺(tái)北101大 樓。114、金茂大廈，420.5米，（鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)）中國(guó)上海 。金茂大廈由美國(guó)SOM設(shè) 計(jì)事務(wù)所主設(shè)計(jì)。1998年8 月建成。占地2.36萬(wàn)平方 米，建筑面積 28.95萬(wàn)平方 米。高420.5米，88層。金

6、茂大廈主樓152層 為辦公用房，5387層為五 星級(jí)賓館，88層為觀光層。金茂大廈夜景5、國(guó)際金融中心大廈（二期），420米，（鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)）位于中國(guó)香港1。213國(guó)際金融中心大廈（二 期）2003年落成，高420米， 共88層，為香港最高建筑 物。被稱(chēng)為“驚世之作”的 香港國(guó)際金融中心二期外形 設(shè)計(jì)概念是以一個(gè)向外地的 朋友“招手”的手勢(shì)，向海 外朋友表示“歡迎您”的意 思。146、中信廣場(chǎng)大廈，391米，（鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)）中國(guó)廣州。中信廣場(chǎng)大廈高達(dá)391 米，80層，1997 年建成， 是20世紀(jì)90年代的全國(guó)之 冠，迄今為止仍是廣東省之 最。作為中國(guó)最高的建筑之 一，中信廣場(chǎng)有68

7、部電梯上 上下下，其物業(yè)負(fù)責(zé)人稱(chēng)， 整個(gè)中信就像是“立起來(lái)的 街道”。157、信興廣場(chǎng)大廈（地王大廈） 384米,（鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)）中國(guó)深圳。信興廣場(chǎng)地王大廈由69層的商 業(yè)大樓、32層的商務(wù)公寓、5層的 購(gòu)物中心及2層地下停車(chē)場(chǎng)組成， 樓高384米，占地18734平方米，總 建筑面積27萬(wàn)平方米，總投資40億 港幣，于1996年建成。168、帝國(guó)大廈，381米，（鋼結(jié)構(gòu)）美國(guó)紐約。17矗立在美國(guó)紐約市中心高1250英 尺、共102層的帝國(guó)大廈建成于1931年。 30年代，美國(guó)經(jīng)濟(jì)處于大蕭條時(shí)期，人 民生活困苦，而華爾街的老板們卻熱衷 于修建摩天大樓的競(jìng)賽。百萬(wàn)富翁拉斯 科布為了顯示自己的

8、富有，決意修建一 座世界最高的樓房。他找來(lái)著名的建筑 師威廉拉姆，問(wèn)樓房能蓋多高？拉姆 沉思片刻后回答說(shuō)：“1050英尺?！崩?斯科布對(duì)這個(gè)高度很不滿(mǎn)意，因?yàn)檫@僅 僅比當(dāng)時(shí)紐約新建成的克萊斯勒大廈高4 英尺。于是，建筑師設(shè)法增加了一節(jié)200 英尺高的圓塔，使帝國(guó)大廈的高度為 1250英尺。這座摩天大樓只用了410天就 建成，也可算是建筑史上的奇跡。在很 長(zhǎng)一段時(shí)間里（41年），帝國(guó)大廈一直 是世界最高的建筑。帝國(guó)大廈由地面至第102層觀光平臺(tái) 的高度為381米，1950年在頂部加建電視 塔后為448米。189、中環(huán)廣場(chǎng)大廈，374米，（鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)）中國(guó)香港。19香港中環(huán)廣場(chǎng)大廈1993年建

9、成， 高374米，78層。2010、中銀大廈, 367.4 米，中國(guó)香港。21負(fù)責(zé)紐約世貿(mào)中心遺址重 建工程的有關(guān)當(dāng)局2006年9月7 日公布了即將修建的3座摩天 大樓的設(shè)計(jì)方案，使紐約市民 得以在“911”事件5周年前夕一 覽2012年重建工程竣工后曼哈 頓下城的風(fēng)貌。根據(jù)新公布的 設(shè)計(jì)方案，世貿(mào)中心遺址東側(cè) 將修建3座寫(xiě)字樓，它們將在 世貿(mào)中心紀(jì)念館的周?chē)M成一 個(gè)半圓形。這3座大樓的高度 分別為78層、71層和61層。3、正在興建的超高層22自由塔，高度541米。23上海環(huán)球金融中心，高度492米。242007年9月14日，隨著大廈層頂部最后一根鋼梁吊裝就位，上海環(huán)球 金融中心順利封頂，

10、達(dá)到米的設(shè)計(jì)高度。該大廈建成后將成為中國(guó)大陸第一高樓。上海環(huán)球金融中心總建筑面積.萬(wàn)平方米，地上層，地下 層。其中，層至層為觀光層，層至層將建成賓館，層至 層為辦公樓層，層至層為會(huì)議設(shè)施；層至地下層是商業(yè)設(shè)施。2526珠江新城東塔、西塔（右側(cè)）將交相映輝珠江新城西塔,高432米, 將成為廣州最高建筑，計(jì)劃 2009年建成。27迪拜塔，高度將超過(guò)700米這是07年7月21日發(fā)布的在 阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)港口城市迪 拜建設(shè)中的“迪拜塔”照片。當(dāng) 日，“迪拜塔”的建筑高度達(dá)到 512米，超過(guò)建筑高度508米的 中國(guó)臺(tái)北101大樓。預(yù)計(jì)耗資約 10 億美元的“迪拜塔”建成后的 高度將超過(guò)700米。8這是0

11、7年9月7日拍攝的 正在施工中的迪拜塔。9月13 日，阿聯(lián)酋迪拜塔的開(kāi)發(fā)商 艾馬爾地產(chǎn)公司宣布，迪拜 塔已成為世界上最高的獨(dú)立 式建筑，其高度已達(dá)555米， 超過(guò)了曾為世界最高獨(dú)立式 建筑紀(jì)錄的553米高的加拿大 多倫多電視塔。29正在修建的迪拜塔已經(jīng) 是世界最高建筑, 2008年4 月高度達(dá)到629米。之前， 世界最高建筑物是美國(guó)北達(dá) 科他州的“KVLT電視發(fā)射 塔”，高度達(dá)628.8米3031X-Seed ，4000它共有800層，高達(dá)4000米，底部直徑達(dá)6000米。這座由日本大成建筑公 司設(shè)計(jì)的山體形建筑物，可供500,000到1，000，000人居住。這座蘊(yùn)涵著未來(lái)環(huán)境保護(hù)主義的建筑

12、物將把現(xiàn)代化的生活方式與自然環(huán)境有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。 巨塔的電力將來(lái)自于太陽(yáng)能，并且要能夠根據(jù)外部天氣情況的變化隨時(shí)調(diào)整室 內(nèi)的氣溫和氣壓。如果這座建筑物建成，那么它的高度將超過(guò)日本的最高峰富士山海拔3776米。 X-Seed 4000作為人類(lèi)歷史上第一座“人造山”，預(yù)計(jì)將會(huì)耗資數(shù)千億美元。4、有明確設(shè)計(jì)構(gòu)想的最高建筑物325、造型奇特的高層CCTV大樓33CCTV大樓1ft=0.3048m34CCTV大樓35大懸臂分別從兩座塔樓的37層以上部分逐步逐段懸伸而出70多米，在高空正交合攏。建成之后的大懸臂的重量超過(guò)1.4萬(wàn)噸36372008年1月23日，高度達(dá)234米的中央電視臺(tái)新臺(tái)址主樓全面開(kāi)始安

13、裝玻璃幕墻。沈陽(yáng)方圓大廈839由于我國(guó)人口眾多、土地資源相對(duì)稀缺，為了能在有限的 土地上最大限度的提供室內(nèi)活動(dòng)空間，滿(mǎn)足人們對(duì)房屋使用面 積日益增長(zhǎng)的需求，必須發(fā)展高層建筑。特別是隨著我國(guó)城鎮(zhèn) 化進(jìn)程的加快，高層建筑的絕對(duì)數(shù)量及其在全部建筑中的比 重，都將有很大的增長(zhǎng)。我國(guó)內(nèi)地自行建造高層是從50年代開(kāi)始 的。從50年代到70年代末，由于受到當(dāng)時(shí)經(jīng) 濟(jì)條件的制約，內(nèi)地的高層建筑數(shù)量很少， 1976年建成的廣州白云賓館（33層，117m 高）是國(guó)內(nèi)首棟百米高層。 隨著改革開(kāi)放， 國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，近30年來(lái)，國(guó)內(nèi)各大城市 相繼建造了大量的高層建筑，高度在100m左 右的高層建筑已相當(dāng)普遍，超過(guò)2

14、00m的也有 幾十幢。廣州白云賓館6、國(guó)內(nèi)高層建筑的發(fā)展40三、高層建筑結(jié)構(gòu)的材料及優(yōu)缺點(diǎn)1、高層建筑結(jié)構(gòu)的材料按組成高層建筑結(jié)構(gòu)的材料，可將高層建筑分為鋼結(jié)構(gòu)、混 凝土結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu) 。2、各種類(lèi)型結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn) (1）混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)具有剛度大、用鋼量小、造價(jià)低、防火性能好等優(yōu)點(diǎn)，但相對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)而言，它的構(gòu)件截面尺寸大，因此結(jié)構(gòu)自重也 大。主要用在中、小高層建筑。41有學(xué)者曾對(duì)46棟25層62層鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)用鋼量進(jìn)行過(guò)統(tǒng)計(jì)，以 30層劃界，用鋼量位于不同級(jí)別的房屋幢數(shù)百分比見(jiàn)下表。從上表可見(jiàn)：29層以下的高層，用鋼量大約在70kg/m2左右；30層以上的 高層，用鋼量大約

15、在90kg/m2左右。(2) 鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)具有截面小、工期短、使用空間大等優(yōu)點(diǎn)，但用鋼量大是它的 主要缺點(diǎn)。主要用在早期的高層建筑或高烈度區(qū)的高層建筑。我國(guó)高層鋼結(jié)構(gòu)建筑用鋼量，一般是每平方米120公斤到160公斤/平方米。 美國(guó)芝加哥110 層的西爾斯大廈的每平方米鋼材用量為159.5公斤 。(3)鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)是指在同一高樓中，鋼與混凝土兩類(lèi)結(jié)構(gòu)構(gòu)件并用， 充分利用兩類(lèi)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)兩類(lèi)結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而獲得更 佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。目前主要是由鋼框架或型鋼混凝土框架與鋼筋混凝土筒體 所組成的共同承受豎向和水平作用的高層建筑結(jié)構(gòu)。2從上表中可以看出，鋼-混凝土混合