第4章_高层建筑结构

1、第四章高层建筑结构第四章高层建筑结构高层建筑结构概述高层建筑结构概述高层建筑结构体系的结构类型高层建筑结构体系的结构类型高层建筑结构体系的设计原则高层建筑结构体系的设计原则剪力墙结构剪力墙结构框架剪力墙结构框架剪力墙结构筒体结构筒体结构第一节高层建筑结构概述第一节高层建筑结构概述一一.高层建筑定义高层建筑定义(1)世界高层建筑委员会世界高层建筑委员会1972年建议，将高层建筑年建议，将高层建筑划分为以下四类：划分为以下四类：H第一类：第一类：9 16层，高度不超过层，高度不超过50m;H第二类：第二类：17 25层，高度不超过层，高度不超过75m;H第三类：第三类：26 40层，高度不超过层，

2、高度不超过100m;H第四类：第四类：40层以上，高度层以上，高度100m以上。以上。二二.高层建筑的发展概况高层建筑的发展概况1.国外高层建筑的发展国外高层建筑的发展 1972年在年在纽约纽约建造建造了了世界贸易中心大世界贸易中心大楼楼(World Trade Center Towers)，110层，钢结构；层，钢结构； 北楼高北楼高417m，南，南楼高楼高415m； 总建筑师为日本的总建筑师为日本的山崎实。山崎实。2.我国高层建筑的发展我国高层建筑的发展深圳深圳发展中心大厦发展中心大厦，(43层，层，高高165.3m，加上天线的高度，加上天线的高度共共185.3m)，是我国第一座，是我国第

3、一座大型高层大型高层钢结构钢结构建筑建筑。三三.国内外高层结构实例国内外高层结构实例上海环球金融中心上海环球金融中心RC核心筒核心筒+外伸桁架和巨型型钢）柱外伸桁架和巨型型钢）柱(三三重结构体系重结构体系)， 101层，高层，高492m，7度抗度抗震设防震设防沈阳房地产交易中心沈阳房地产交易中心西尔斯大厦西尔斯大厦 四四.高层结构受力高层结构受力风建筑物的惯性力从地面矗立的建筑物细高型高层细高型高层建筑建筑竖立在地面竖立在地面上的悬臂梁上的悬臂梁剪切破坏剪切破坏弯曲破坏弯曲破坏过大振动过大振动外力作用下外力作用下（风、地震等）（风、地震等）第二节高层建筑结构体系的选择和布置第二节高层建筑结构体

4、系的选择和布置 框架结构体系框架结构体系 剪力墙结构体系剪力墙结构体系 框架剪力墙（框架筒体）结构体系框架剪力墙（框架筒体）结构体系 筒中筒结构体系筒中筒结构体系钢砼结构各种体系的最大适用高度钢砼结构各种体系的最大适用高度一一.结构体系的选择结构体系的选择表表4.3.2-1 A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度（级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度（2011年高规）年高规） 非抗震设计非抗震设计 6度度 7度度 8度度 9度度 框架框架 70 60 50 40 24 框架框架-剪力墙剪力墙 150 130 120 100 50 全部落地剪力墙全部落地剪力墙 150 140 120 100

5、 60 部分框支剪力墙部分框支剪力墙 130 120 100 80 不应采用不应采用 框架框架-核心筒核心筒 160 150 130 100 70 筒中筒筒中筒 200 180 150 120 80 板柱板柱-剪力墙剪力墙 110 80 70 55 不应采用不应采用 适宜采用的结构体系适宜采用的结构体系框架结构框架结构框架是由梁和柱刚结而成的平面结构体系。如果整幢结框架是由梁和柱刚结而成的平面结构体系。如果整幢结构都由框架作为抗侧向力单元，就称为框架结构体系构都由框架作为抗侧向力单元，就称为框架结构体系。一一.传力途径传力途径竖向荷载：板次梁主梁柱基础竖向荷载：板次梁主梁柱基础水平荷载：柱（楼

6、盖整体作用）基础水平荷载：柱（楼盖整体作用）基础二二.适用范围适用范围多高层建筑多高层建筑 高度：非抗震高度：非抗震70m 6度度60m 度度55m 8度度45m高宽比：非抗震高宽比：非抗震6度度7度度度度3三三.优缺点：优缺点：优点：优点：平面布置灵活，分隔方便；平面布置灵活，分隔方便； 整体性、抗震性能好，设计合理时结构具有较好整体性、抗震性能好，设计合理时结构具有较好的塑性变形能力；的塑性变形能力；采用轻质填充材料时，结构自重小。采用轻质填充材料时，结构自重小。 缺点：缺点：侧向刚度小，抵抗侧向变形能力差。正是这一点，侧向刚度小，抵抗侧向变形能力差。正是这一点，限制了框架结构的建造高度限

7、制了框架结构的建造高度四四.结构布置结构布置两个主轴方向都应设置框架，两个主轴方向都应设置框架，设计成双向梁柱抗侧力体系设计成双向梁柱抗侧力体系主体结构不应采用铰接，不宜采用单跨框架主体结构不应采用铰接，不宜采用单跨框架设计成延性框架，设计成延性框架，强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强柱弱梁、强剪弱弯、强节点框架柱网一般不宜超过框架柱网一般不宜超过6 68m8m，过大的柱网将给实现强柱过大的柱网将给实现强柱弱梁及延性框架增加一定困难弱梁及延性框架增加一定困难。剪力墙结构剪力墙结构钢筋混凝土结构中，用实心的钢筋混凝土墙片作为抗侧力钢筋混凝土结构中，用实心的钢筋混凝土墙片作为抗侧力单元，同时由墙片承担竖

8、向荷载。单元，同时由墙片承担竖向荷载。一一.传力途径传力途径竖向荷载：板次梁主梁墙基础竖向荷载：板次梁主梁墙基础水平荷载：墙（楼盖整体作用）基础水平荷载：墙（楼盖整体作用）基础二二.适用范围适用范围高层建筑高层建筑 高度：非抗震高度：非抗震150m 6度度140m 度度120m 8度度100m高宽比：非抗震高宽比：非抗震66度度7度度6度度5三三.优缺点：优缺点：优点：优点：整体性好、刚度大，抵抗侧向变形能力强；整体性好、刚度大，抵抗侧向变形能力强；抗震性能好，设计合理具有较好的塑性变形能力。抗震性能好，设计合理具有较好的塑性变形能力。缺点：缺点：受楼板跨度的限制（一般为受楼板跨度的限制（一般

9、为38m），剪力墙间距），剪力墙间距不能太大，平面布置不灵活。不能太大，平面布置不灵活。四四.结构布置结构布置平面布置平面布置墙应正交布置墙应正交布置,双向布置双向布置立面布置立面布置门窗洞口宜上下对齐，成列布置门窗洞口宜上下对齐，成列布置刚度避免突变，上下连续刚度避免突变，上下连续将框架、剪力墙两种抗侧力结构结合在一起使用，就形成将框架、剪力墙两种抗侧力结构结合在一起使用，就形成了框架剪力墙结构体系。了框架剪力墙结构体系。框架剪力墙框架剪力墙一一.传力途径传力途径竖向荷载：板次梁主梁墙、柱基础竖向荷载：板次梁主梁墙、柱基础水平荷载：墙、柱（楼盖整体作用）基础水平荷载：墙、柱（楼盖整体作用）基

10、础二二.适用范围适用范围高层建筑高层建筑 高度：非抗震高度：非抗震140m 6度度130m 度度120m 8度度100m高宽比：非抗震高宽比：非抗震56度度7度度5度度4结论：结论：1.按纯框架设计后再按纯框架设计后再加了剪力墙，应按加了剪力墙，应按框架剪力墙重新设计框架剪力墙重新设计2.有楼电梯间等布置有楼电梯间等布置了少量剪力墙，应了少量剪力墙，应按框架剪力墙设计，按框架剪力墙设计，否则，中部或上部否则，中部或上部框架偏不安全框架偏不安全三三.剪力墙布置剪力墙布置1.布置原则：均匀、分散、对称、周边布置原则：均匀、分散、对称、周边2.应沿各主轴方向布置应沿各主轴方向布置3.布置位置：布置位

11、置：竖向荷载较大处竖向荷载较大处平面变化较大处，平面变化较大处，楼电梯间楼电梯间端部附近端部附近宜贯通建筑物的全高，开洞时，洞口宜上下对齐宜贯通建筑物的全高，开洞时，洞口宜上下对齐第六节筒体结构第六节筒体结构框架筒体结构、框筒结构、筒中筒结构、多筒结构框架筒体结构、框筒结构、筒中筒结构、多筒结构一一.传力途径传力途径竖向荷载：板次梁主梁墙、柱基础竖向荷载：板次梁主梁墙、柱基础水平荷载：内筒受剪为主、外筒抵抗倾覆力矩为主水平荷载：内筒受剪为主、外筒抵抗倾覆力矩为主二二.适用范围适用范围高层建筑高层建筑 高度：非抗震高度：非抗震200m 6度度180m 度度150m 8度度120m高宽比：非抗震高

12、宽比：非抗震66度度7度度6度度5筒体结构高宽比应大于筒体结构高宽比应大于3, 高度应大于高度应大于60m1. 平面布置要求平面布置要求结构平面布置应结构平面布置应简单、规则、对称、减少偏心简单、规则、对称、减少偏心平面长度不宜过长，突出部分长度不应过长平面长度不宜过长，突出部分长度不应过长凹角和端角不宜设楼电梯间凹角和端角不宜设楼电梯间楼面开洞应满足要求楼面开洞应满足要求2. 竖向布置要求竖向布置要求竖向体型应竖向体型应规则、均匀、规则、均匀、避免过大的内收和外挑避免过大的内收和外挑结构刚度应下大上小、逐渐结构刚度应下大上小、逐渐均匀变化均匀变化高层建筑结构布置原则：高层建筑结构布置原则：二

13、二.结构平面布置要求结构平面布置要求结构平面布置应结构平面布置应简单、规则、对称、减少偏心简单、规则、对称、减少偏心平面长度不宜过长，突出部分长度不应过长平面长度不宜过长，突出部分长度不应过长凹角和端角不宜设楼电梯间凹角和端角不宜设楼电梯间楼面开洞应满足要求楼面开洞应满足要求 1/2B、30、5m、2m三三.结构竖向布置要求结构竖向布置要求竖向体型应竖向体型应规则、均匀、规则、均匀、避免过大的内收和外挑避免过大的内收和外挑结构刚度应下大上小、逐渐结构刚度应下大上小、逐渐均匀变化均匀变化70%、80%应设地下室应设地下室1. H1/H0.2时，时，B1/B0.75。2.上部外挑上部外挑B/B10.9、a4m钢砼高层结构最大高宽比钢砼高层结构最大高宽比第八节多高层建筑结构基础类型第八节多高层建筑结构基础类