高层建筑混凝土结构设计介绍课件

1、高层建筑混凝土结构设计第1章 概 述3一、高层建筑的定义高层民用建筑设计防火规范 (2005年版)第1.0.3条规定： 十层及十层以上的居住建筑和建筑高度超过24m的公共建筑。（由于目前国内一般消防车的有效扑救高度为24m。）高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002)第1.0.2条 规定：10层及10层以上或房屋高度超过28m的为高层建筑。（从理论上说，应当是水平力起控制作用的结构为高层建 筑结构。）高层民用建筑钢结构技术规程 (JGJ 99-98)未作规定。4建筑物名称高度（m）层数年代地点Home insurance55101866芝加哥Park row118301898纽约Wool

2、worthbuilding241571913纽约Empirestate building3811021931纽约World trade center4171101972纽约Sears tower4431101974芝加哥Petronastower452951996吉隆坡台北1015081012003台北二、高层建筑的发展1、不同时期的世界最高建筑5世界高楼协会指出，世界十大高楼有六栋出现在亚洲， 除了台北一0一之外，其它五栋分别是马来西亚吉隆坡石油公 司双塔大厦、上海金茂大厦(八十八层)、香港国际金融中心 II(八十八层)、广州中信广场(八十层)与深圳信兴广场(六十 九层)，显见亚洲建筑实力惊

3、人。2、世界高层建筑前10幢61、台北101大楼，508米。（钢-混凝土混合结构）7台北101大楼于1998年1月 动工，主体工程于2003年10月 完工。有世界最大且最重的 “风阻尼器”，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)。美国芝加哥的西 尔斯大楼则仍保持“世界最高 天线高度”的荣衔。8并列第2 石油公司双塔大厦，451.9 米。（钢-混凝土混合结构）石油公司双塔大厦位于吉隆坡市 中心，88层，气势雄壮，是马来西亚 的骄傲。它曾以451.9米

4、的高度打破 了美国芝加哥西尔斯大楼保持了22年 的最高记录。这个工程于1993年12月 27日动工，1996年2月13日正式封 顶，1997年建成使用。最初的设计方案是把塔高定为 427米，比当时的世界最高建筑443米 高的芝加哥西尔斯塔低16米。在1994 年的一次午餐会上，当时的首相马哈蒂尔无意中问到双塔大厦是否可能摘 到“世界最高塔”的桂冠，他的问话 使得原本是平的塔顶改成了尖的。双 塔大厦最终建成后的高度达到了现在 的451.9米，成为当时世界上第一高 塔。2004年，世界第一高的地位被高达508米的台北101大楼抢走。93、西尔斯大厦，443米，（钢结构）美国芝加哥 。10西尔斯大厦

5、是位于美国伊利 诺州芝加哥的一幢摩天大楼，楼 高443米，地上108层，地下3层。西尔斯大厦在1974年落成时 曾一度是世界上最高的大楼，超 越当时纽约的世界贸易中心，根 据高楼与都市住宅委员会目前所 使用的四分类建筑物高度判断法，加上楼顶天线后总高527.3米 的西尔斯大厦仍拥有四类最高头 衔中“含天线总高”的世界纪录 头衔，虽然在其他三项上都已输 给位于台湾台北市的台北101大 楼。114、金茂大厦，420.5米，（钢-混凝土混合结构）中国上海 。金茂大厦由美国SOM设 计事务所主设计。1998年8 月建成。占地2.36万平方 米，建筑面积 28.95万平方 米。高420.5米，88层。金

6、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。金茂大厦夜景5、国际金融中心大厦（二期），420米，（钢-混凝土混合结构）位于中国香港1。213国际金融中心大厦（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 香港国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“欢迎您”的意 思。146、中信广场大厦，391米，（钢筋混凝土结构）中国广州。中信广场大厦高达391 米，80层，1997 年建成， 是20世纪90年代的全国之 冠，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

7、部电梯上 上下下，其物业负责人称， 整个中信就像是“立起来的 街道”。157、信兴广场大厦（地王大厦） 384米,（钢-混凝土混合结构）中国深圳。信兴广场地王大厦由69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，于1996年建成。168、帝国大厦，381米，（钢结构）美国纽约。17矗立在美国纽约市中心高1250英 尺、共102层的帝国大厦建成于1931年。 30年代，美国经济处于大萧条时期，人 民生活困苦，而华尔街的老板们却热衷 于修建摩天大楼的竞赛。百万富翁拉斯 科布为了显示自己的

8、富有，决意修建一 座世界最高的楼房。他找来著名的建筑 师威廉拉姆，问楼房能盖多高？拉姆 沉思片刻后回答说：“1050英尺。”拉 斯科布对这个高度很不满意，因为这仅 仅比当时纽约新建成的克莱斯勒大厦高4 英尺。于是，建筑师设法增加了一节200 英尺高的圆塔，使帝国大厦的高度为 1250英尺。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（41年），帝国大厦一直 是世界最高的建筑。帝国大厦由地面至第102层观光平台 的高度为381米，1950年在顶部加建电视 塔后为448米。189、中环广场大厦，374米，（钢筋混凝土结构）中国香港。19香港中环广场大厦1993年建

9、成， 高374米，78层。2010、中银大厦, 367.4 米，中国香港。21负责纽约世贸中心遗址重 建工程的有关当局2006年9月7 日公布了即将修建的3座摩天 大楼的设计方案，使纽约市民 得以在“911”事件5周年前夕一 览2012年重建工程竣工后曼哈 顿下城的风貌。根据新公布的 设计方案，世贸中心遗址东侧 将修建3座写字楼，它们将在 世贸中心纪念馆的周围组成一 个半圆形。这3座大楼的高度 分别为78层、71层和61层。3、正在兴建的超高层22自由塔，高度541米。23上海环球金融中心，高度492米。242007年9月14日，随着大厦层顶部最后一根钢梁吊装就位，上海环球 金融中心顺利封顶，

10、达到米的设计高度。该大厦建成后将成为中国大陆第一高楼。上海环球金融中心总建筑面积.万平方米，地上层，地下 层。其中，层至层为观光层，层至层将建成宾馆，层至 层为办公楼层，层至层为会议设施；层至地下层是商业设施。2526珠江新城东塔、西塔（右侧）将交相映辉珠江新城西塔,高432米, 将成为广州最高建筑，计划 2009年建成。27迪拜塔，高度将超过700米这是07年7月21日发布的在 阿拉伯联合酋长国港口城市迪 拜建设中的“迪拜塔”照片。当 日，“迪拜塔”的建筑高度达到 512米，超过建筑高度508米的 中国台北101大楼。预计耗资约 10 亿美元的“迪拜塔”建成后的 高度将超过700米。8这是0

11、7年9月7日拍摄的 正在施工中的迪拜塔。9月13 日，阿联酋迪拜塔的开发商 艾马尔地产公司宣布，迪拜 塔已成为世界上最高的独立 式建筑，其高度已达555米， 超过了曾为世界最高独立式 建筑纪录的553米高的加拿大 多伦多电视塔。29正在修建的迪拜塔已经 是世界最高建筑, 2008年4 月高度达到629米。之前， 世界最高建筑物是美国北达 科他州的“KVLT电视发射 塔”，高度达628.8米3031X-Seed ，4000它共有800层，高达4000米，底部直径达6000米。这座由日本大成建筑公 司设计的山体形建筑物，可供500,000到1，000，000人居住。这座蕴涵着未来环境保护主义的建筑

12、物将把现代化的生活方式与自然环境有机地结合起来。 巨塔的电力将来自于太阳能，并且要能够根据外部天气情况的变化随时调整室 内的气温和气压。如果这座建筑物建成，那么它的高度将超过日本的最高峰富士山海拔3776米。 X-Seed 4000作为人类历史上第一座“人造山”，预计将会耗资数千亿美元。4、有明确设计构想的最高建筑物325、造型奇特的高层CCTV大楼33CCTV大楼1ft=0.3048m34CCTV大楼35大悬臂分别从两座塔楼的37层以上部分逐步逐段悬伸而出70多米，在高空正交合拢。建成之后的大悬臂的重量超过1.4万吨36372008年1月23日，高度达234米的中央电视台新台址主楼全面开始安

13、装玻璃幕墙。沈阳方圆大厦839由于我国人口众多、土地资源相对稀缺，为了能在有限的 土地上最大限度的提供室内活动空间，满足人们对房屋使用面 积日益增长的需求，必须发展高层建筑。特别是随着我国城镇 化进程的加快，高层建筑的绝对数量及其在全部建筑中的比 重，都将有很大的增长。我国内地自行建造高层是从50年代开始 的。从50年代到70年代末，由于受到当时经 济条件的制约，内地的高层建筑数量很少， 1976年建成的广州白云宾馆（33层，117m 高）是国内首栋百米高层。 随着改革开放， 国民经济迅速发展，近30年来，国内各大城市 相继建造了大量的高层建筑，高度在100m左 右的高层建筑已相当普遍，超过2

14、00m的也有 几十幢。广州白云宾馆6、国内高层建筑的发展40三、高层建筑结构的材料及优缺点1、高层建筑结构的材料按组成高层建筑结构的材料，可将高层建筑分为钢结构、混 凝土结构、钢-混凝土混合结构 。2、各种类型结构的优缺点 (1）混凝土结构混凝土结构具有刚度大、用钢量小、造价低、防火性能好等优点，但相对于钢结构而言，它的构件截面尺寸大，因此结构自重也 大。主要用在中、小高层建筑。41有学者曾对46栋25层62层钢筋混凝土高层结构用钢量进行过统计，以 30层划界，用钢量位于不同级别的房屋幢数百分比见下表。从上表可见：29层以下的高层，用钢量大约在70kg/m2左右；30层以上的 高层，用钢量大约

15、在90kg/m2左右。(2) 钢结构钢结构具有截面小、工期短、使用空间大等优点，但用钢量大是它的 主要缺点。主要用在早期的高层建筑或高烈度区的高层建筑。我国高层钢结构建筑用钢量，一般是每平方米120公斤到160公斤/平方米。 美国芝加哥110 层的西尔斯大厦的每平方米钢材用量为159.5公斤 。(3)钢-混凝土混合结构钢-混凝土混合结构是指在同一高楼中，钢与混凝土两类结构构件并用， 充分利用两类结构的优点，弥补两类结构的缺点，相互取长补短，从而获得更 佳的技术经济效果。目前主要是由钢框架或型钢混凝土框架与钢筋混凝土筒体 所组成的共同承受竖向和水平作用的高层建筑结构。2从上表中可以看出，钢-混凝土混合