第一章多层及高层建筑结构设计

多层及高层建筑结构设计一、本课程的学习对象本课程学习的是普通多层和高层建筑而不是超高层建筑，主要学习钢筋混凝土高层建筑结构的结构体系和设计方法。建造一栋高层建筑设计施工结构设计建筑设计设备设计基础设计上部结构设计二、本课程的主要内容（1）结构的体系和布置（2）结构的荷载作用及其组合（3）结构设计原则和设计方法（4）结构的实用简化分析方法（5）结构的抗震分析和抗震设计（6）抗侧力构件的性能和设计（7）结构的节点构造和设计（8）基础的设计结构布置变形验算截面设计内力计算荷载分析计算模型结构设计过程三、学习本门课程的重要性(1)主要专业主干课之一；(2)与先修课程密切联系；(3)与毕业设计和毕业后从事专业工作密切相关；(4)培养实践能力和创新精神。四、参考资料（1）高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)（2）建筑抗震设计规范(GB50011-2010)（3）高层建筑结构（吕西林主编）五、本课程的要求纪律要求（1）不许迟到，不许早退，否则按缺勤处理；（2）缺勤超过3次取消考试资格；（3）请假必须有医院证明或辅导员签字的假条，否则视为无效；（4）上课时间不许玩手机看课外书，否则予以没收，不予返还。五、本课程的要求考核方式考试课。总成绩评定办法

以最后的期末考试成绩作为最终成绩。缺席超过3次者，不允许参加考试。第1章绪论1.1高层建筑的定义（1）联合国1972年国际高层建筑会议将9层及其以上的建筑定为高层建筑，并划分为四类：第一类：9

16层，高度不超过50m;第二类：17

25层，高度不超过75m;第三类：26

40层，高度不超过100m;第四类：40层以上，高度100m以上。1.1高层建筑的定义（2）我国对高层建筑的定义我国《民用建筑设计通则》(JGJ37)和《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045)中规定：住宅建筑10层及10层以上为高层建筑；除住宅建筑之外的民用建筑高度超过24m者为高层建筑(不包括建筑高度超过24m的单层公共建筑)。我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3)中规定：10层及10层以上和总高度超过28m的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。注：建筑高度从室外地面至檐口或屋面面层的高度计算，屋顶上的水箱间、电梯机房、排烟机房和楼梯出口小间等设备用房不计入建筑高度内。1.2高层建筑的特点（1）可以获得更多的建筑面积，解决城市用地紧张和地价高涨。（2）高层建筑可以比多层建筑提供更多的空闲地面，用作绿化和休息场地，美化环境。（3）建筑物向高空延伸可以缩小城市地规模，缩短城市道路，和各种公共管线的长度，节省城市建设与管理地投资。（4）高层建筑增加了建筑物的造价和运行成本。（5）从结构受力角度看，侧向荷载（风荷载和地震作用）在高层建筑分析和设计中起着重要地作用。1.3高层建筑的发展概况

高层建筑是近代经济发展和科学技术进步的产物，至今已有100余年的历史，是城市现代化的象征。

近30年来，高层建筑发展速度很快，世界各地兴建的高层建筑，其规模之大，数量之多，技术之先进，形式之多样，外观之新颖，无一不让人惊叹称奇。1.3.1国外高层建筑发展概况1）19世纪中期至19世纪末为高层建筑的形成期。2）20世纪初至20世纪50年代初为高层建筑的发展期。3）20世纪50年代初至目前为高层建筑的繁荣期。高层结构体系的发展过程始用年代结构体系和特点18851889190320世纪初二次大战后20世纪50年代20世纪六七十年代20世纪80年代20世纪80年代中期砖墙、铸铁柱、钢梁钢框柱钢筋混凝土框架钢框架＋支撑钢筋混凝土框架＋剪力墙、钢筋混凝土剪力墙、预制钢筋混凝土结构钢框架＋钢筋混凝土核芯筒、钢骨钢筋混凝土结构框筒、筒中筒、束筒、悬挂结构、偏心支撑和带缝剪力墙板框架巨型结构、应力蒙皮结构、隔震结构被动耗能结构、主动控制结构、混合控制结构世界摩天大楼排行榜1.迪拜阿利法塔162层

828米

2010年2.纽约世贸中心自由之塔541.3米

2013年3.芝加哥西尔斯大厦108层

527.3米（主体442.3米）1974年4.台北101大楼

101层

508米（主体448米）2003年5.上海环球金融中心

101层

492米2008年6.香港国际商务中心

118层

484米

2010年7.芝加哥约翰汉考克中心

100层

457.2米（主体343.5米）

1969年8.

吉隆坡石油大厦

88层

452米

1998年9.南京紫峰大厦

89层

450米（主体381米）2010年10.纽约帝国大厦

102层448.7米（主体381米）1931年(1)我国古代高层建筑的发展公元524年在河南建造了嵩岳寺塔(15层筒结构，高50m)

公元704年在西安建造了大雁塔(7层砖木结构，总高64m)

公元1055年在河北定县建造了料敌塔(11层筒体结构，高82m)

公元1056年山西建造了应县木塔(9层，高67m)，堪称世界木结构的奇迹1.3.2我国高层建筑发展概况嵩岳寺塔大雁塔料敌塔山西应县木塔(2)我国近代高层建筑的发展（四个阶段）第一阶段从新中国成立到60年代末为初步发展阶段，大多为20层以下的RC框架结构

1959年建成的北京民族饭店(12层，高47.4m)1964年建成了北京民航大楼(15层，高60.8m)1966年建成了广州人民大厦(18层，高63m)1.3.2我国高层建筑发展概况北京民族饭店北京民航大楼第二阶段为70年代为发展阶段，建造了一些20—30层的高层建筑，主要用于住宅、旅馆、办公楼

1974年建成的北京饭店新楼(20层，高87.4m，是当时北京最高的建筑)1976年建成的广州白云宾馆(33层、高114.05m)

上海漕溪路20幢12

16层剪力墙住宅楼；北京前门40幢9

16层大模板施工的剪力墙住宅楼北京饭店新楼广州白云宾馆第三阶段为80年代为高层建筑发展的繁荣期，层数和高度不断突破，功能和造型越来越复杂，分布地区越来越广泛，结构体系趋于多样化。仅1980

1983年所建的高层建筑就相当于1949年以来30多年中所建高层建筑的总和。深圳国际贸易中心广州国际大厦第四阶段从90年代开始至今（1）高层建筑兴建速度加快1990—1994年间，每年建成10层以上建筑在1000万平方米以上，占全国已建成的高层建筑的40%（2）超高层建筑的发展高层建筑的发展及层数和高度增长更快，建成了多座200米以上的高层建筑上海明天广场：60层，238m，最高的框架—剪力