同济大学超高层建筑关键构件与节点设计二

超高层建筑关键构件与节点设计赵昕高工

同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司目录1.结构高宽比2.伸臂桁架结构3.巨型框架柱设计1.结构高宽比

超高层建筑关键构件与节点设计1.结构高宽比1.1概念关于结构整体高宽比的讨论：高度和高宽比是超高层结构设计的主要控制因素，也是决定结构刚度的重要指标。基底倾覆力矩与建筑高度的平方成正比建筑顶部侧移与建筑高度的四次方成正比，并按结构宽度的三次方递减超高层结构由于占地和功能的限制，基底尺寸通常不会过大，一般为60~80m左右，因此，对于超过400m以上超高层，高宽比一般为7~9。高宽比直接与超高层结构的受力性态相关：高宽比<4，剪切变形为主，类似框架结构受力性态高宽比=4~6，弯剪变形高宽比>6，弯曲变形为主，剪切变形引起的有害位移通常不足10%1园.结构异高宽借比1.禁1概念关请于帝结栏构撞整鉴体狡高默宽舒比忙的围讨赠论建：当健高肥宽讨比菜超情过8时毕，胆通俯常摇外仇筒振设缝计接为键巨蓬型窄框请架镇或盟巨着型迫支妨撑轮框错架患（亩框突筒者）拆，独有厚效例提得高抓结衡构员的逢抗扯侧毙刚油度对。当步高志宽戴比爷超罩过8时脑，读横照风臭向寄效剥应纵显焰著洗增洽强际，仁在抬八召度蝴设德防钟以竟下馆地泻区煎，誓风悄荷桶载光通传常徒成袋为权控房诚制拜因未素杠。1.结晋构案高营宽夜比1.蜓1概念关于塔核心刃筒高贫宽比煎的讨纹论：核先心推筒用高味宽磨比订的辛影扩响轨：对帆于锁常烂规哄的孟框陶架-核心南筒结喘构体现系，绞核心通筒承病担着南大部李分剪倚力和葡倾覆朽力矩迅，故瘦核心正筒高赖宽比盼也是高一个挡重要成参考的因素辩。但娘对于宁超高框层而低言，迟巨型旦框架绩、支撑撑框免筒等扮高度忍更大桨的外轿框结具构常脚常取优代了蒸一般籍框架不，因蔬此，造核心怪筒的脉承担协剪力课和倾州覆力都矩比煤例会炎降低敢。核穴心辛筒蛇面佣积心比普例粘：港指止核兄心朴筒顶的轨围奶合像面坝积街占羞楼合面介面异积烟的曲比罚例卵，站是汇另柄一洒个快重序要浪参筋考巴指蝇标团。围合胡面积秀比例<2久0%，朵核届心独筒叉刚拳度厚偏栋弱泪，僵宜耽加雹强雀外岩框袋筒抢，停采歼用侮支言撑屯框宫筒暗或构巨限型絮结垄构围售合谊面罪积画比阔例=薪2甚0吧~韵3薯0膝%，核懂心筒困刚度叶适中围什合纪面抱积症比温例>3错0%，鬼核撞心塑筒滩刚钥度箩较牧大零，浮承武担显剪虾力絮和挂倾撞覆搅力灭矩怀比效例背大局幅属提仗高醋，夺应寇尤味其做注斑重易核掘心么筒头的毁性常能货化着设鲜计惑及炊二怕道缝防汗线射设耳计康。1.结迁构爸高哀宽砖比1.掠2典根型握超点高舟层仁建主筑框高降宽馆比项目上海中心环球金融金茂大厦台北101香港国金二期层数1241018810188高度m632/580492421508420高宽比7.08.588.28.71.结构薄高宽芹比1.队2典型忙超高忆层建忽筑高润宽比项目深圳京基深圳平安广州西塔广州东塔武汉中心层数9810410311290高度m439648/540432530/518428高宽比9.57.36.98.47.41.结牵构研高雁宽奖比1楼.金2典乡丰型冈超浪高最层梁建港筑猫高秩宽翅比项目天津津塔天津117天津周大福天津广东大厦香港环贸广场层数751179495118高度m333597530/470430/395484高宽比8.09.78.08.28.22益.伸度臂家桁嫌架泪结敌构超叫高屋层妥建棒筑液关隙键赤构庭件全与唱节师点迁设殿计2昌.伸街臂问桁枯架夜结燥构2.寨1概念超覆高删层纪建极筑着框虫架-核扛心织筒牵结便构减体往系兰，存在历侧向迟刚度类不足呢、核翁心筒孟倾覆话力矩远偏大藏的缺毒陷夹。通过钥设置宫抗弯觉刚度扰较大滚的伸逐臂桁厉架，渡连接石核心表筒和朵外框纠架，册可将膨周边奥柱的劝轴向燃刚度较用来对增加形结构叛的抗久倾覆胀力矩秃，显捐著提朱高结童构的辈抗侧升刚度毯，减释小核醉心筒木倾覆拳力矩烛。2豆.伸策臂肝桁舍架旨结庭构2.斤2形式形式1：赚两推点袄连蹈接俗方偏式拾；形式2：单技点上笼部连关接方荐式；形式3：单看点下盼部连田接方魄式；形式4：单况点中逗间连倘接方封式。形式1形运式2形害式3形裙式42.伸蹦臂讨桁仁架忘结具构2.轮2形畅式伸暗臂困桁桌架遥结艇构漏形亩式识比痛较采用SA个P2疗00赵0对逼各伪种锋伸率臂雷桁渠架钱形麻式姥进概行惹了奏极筹限丛承华载管力平分限析形式1形式2形杀式3形围式42.伸臂烟桁架氏结构2哈.稼2形式伸仆臂炕桁间架较结跟构份形煮式选比发较形培式1形式2形式3形岩式42.伸调臂阁桁导架塞结轰构2援.疼2形式伸绕臂姐桁众架躁结僚构值形雨式领比音较形式1形居式2形式3形式42涛.伸侄臂轮桁晒架佛结独构2.弹3连接匪节点伸省臂台桁隆架且与疯核剂心芝筒渡连躬接关节垦点伸臂傍桁架百与框块架柱育连接烛节点与核齿心筒营连接与框霉架柱待连接2.伸蕉臂险桁值架抽结霜构2.遥3连接划节点伸准臂度桁灰架纷与槽核的心即筒浅连剪接念节括点方诊式1：伸弟臂桁梅架正泪方（弱工型皮），专采用袄单板竿与墙挽体内疫钢骨窃连接畜。应力怠云图评窗价优装点：搬墙廉肢春内语连阅接饶简似单榴，愚适休用叼于货墙时肢槽较训薄季情签况析；缺始点：节咏点板论较厚体；应印用伤工涛程区案速例：钞重切庆误国课金息中华心微，锤上蠢海愿中樱心7、8区酒节礼点高。2厕.伸美臂佩桁娇架匙结隶构2.竭3连晶接烤节烘点伸兔臂脚桁鲁架像与刮核嚼心普筒搅连嚼接云节古点方式2：睬伸浙臂萝桁斑架展侧夕方清（H型摄）指，椒采叛用猫双散板司在修墙纯体视内喜与浑钢口骨嫩连俱接滑。评俊价优但点：严节脉点艰板主加校厚筝较图少予；缺点：墙腿体内遵钢筋誓连接糕复杂岸，适税用于煤墙肢炎较厚看情况萍。应用弃工程奏案例：深妇圳京业基中仰心，居上海龟中心1~稿6区闸。应嚷力威云补图2.伸臂斑桁架国结构2.我3连接辜节点伸纹臂促桁亚架笋与旁框睡架倚柱挽连悠接貌节置点方争式1：伸圈臂桁滥架正申方（察工型辞），降采用毁单板颈与柱治体内闪钢骨企连接鹅。评有价优累点：葛内辫力理传悔递取直异接洁，卡节颠点岭板仅最慈少秃，介适央用秘于筝十咽字独形交钢炉骨励；缺汉点：骆伸勒臂齿桁部架刑与朱框拣架覆柱琴内霞纵冬筋奋、润箍轮筋炸相阔碰曾（透型央钢盛混侍凝啊土抄柱阳的耕缺辟点挤）思；应谊用码工缠程渔案振例：重芽庆国斩金中粱心，辽上海尤白玉楼兰广录场。应力巾云图2霜.伸奴臂鉴桁汇架四结洲构2滋.师3连接完节点伸臂吵桁架碌与框红架柱从连接泳节点方盆式2：混伸邀臂济桁当架潜侧熔方骡（H型党）转，怪采呀用年双浩板启与解柱惠体壁内俱钢予骨姿连临接竞。评价优点：装适兰用筐于管钢费管赔混郊凝宗土阳柱喘或突者饮内公包贷钢烦管蝇的开型益钢贵混炉凝笼土嘱柱自；缺点：伸扇臂桁般架与柜框架盒柱内寨纵筋颜、箍惊筋相北碰（婶型钢遣混凝迅土柱披的缺陵点）荷；应用汗工程父案例：枣上侦海鲜中冲心营等苹。应御力缠云贿图3.巨型倚框架隔柱设翻计超高社层建储筑关胜键构弯件与制节点速设计3回.巨型卡框架蛇柱设楚计3.筝1概念巨型昂框架-核盯心味筒液结猛构榨中茄重掠要缩慧的朱受砍力甚构谈件浑；主要语承担外筒坡重力酱荷载曲和倾尊覆弯矩长；巨驻型柱的望地位扯非常理重要照，对济构件四选型肚需要顾重点品考虑牺。3弓.巨型秆框架伪柱设狐计3.喂1概珍念上走海详中坟心苏巨撑型拿柱财受暗力茅情陕况悲：竖冒向浊荷敏载晓分秋配比：5胁4盛%底部答剪力秤分配煌：57甘%底耗部居倾槐覆征力醉矩搁分屠配糟：7膛9宅%3.巨型叮框架村柱设诸计3规.紧2形式目前奋常用怒的两未种构术件形揭式：1、SR肌C型摄钢邮混蛮凝令土揭柱匠。包慎括挣：纺上慨海宗中葱心啦、承深歼圳诸平极安劳、喜上枣海肝环垒球窑金伍融形中躬心年等爆；2、C疯F渐T钢管悠混凝粘土柱侵。包条括抗：雁天求津11厚7、锡台斩北1毁0偿1、深鸦圳京确基中枯心等斤。SR赚CC并F严T3.巨型胶框架亏柱设钟计3用.筋2形式巨型补钢管违混凝伙土柱3.巨返型编框功架软柱级设亚计3救.酒3受良力危性裕态啄（序上拾海光中策心恼为拒例诊）单工况聪作用咏下的仙轴力3蜡.巨型渐框架圈柱设呀计3悬.敲3受装力滋性胳态泰（踏上仰海厅中非心跌为下例笔）小震组陆合——通高守小偏聪心受迹压3.巨型比框架鉴柱设荷计3碍.伯3受力腹性态做（上觉海中亦心为不例）中失震慨震扮组杰合—专—论1～2区为碑小偏蹄压，3区为成大偏评压，4区岛为伞大衰偏探拉傅，5～8区为鞋小偏寻拉。3恼.巨系型肆框洗架拖柱到设裳计3.哪3受验力抓性锋态耐（旅上杀海丸中鸟心宽为赖例辰）大皂震贼组平合——通高-小任偏公心讽受贷拉3.巨型商框架只柱设已计3.恩4设计它指标材扮料：C亏7驰0～C5鹅0；Q钉3魄4跟5卧G稿J～Q3竿90香GJ抗震等级困：通高晴特一葱级抗谱震澡性能续目鱼标而：中震漫弹性疫、大情震不屈服轴压拒比渔限恨值崇：0碎.今6岩0（1.雅2重喂力+1票.3小震）钢骨含钢抛率：标准寻段不嚼小于4％，散节点伏区及气上下古各一每层范彻围内做不小狼于5％，菜并根努据节缩慧点计王算的括需要国调整。纵筋配词筋率竿：标雕准然段1.上2％姥，规节唯点宅区誉由划于旷纵笛筋煌将衔被胳伸劲臂偿、勉环歇带移桁断架再的俯杆疤件膝截胁断监，坝取0艳.游8％。配箍帐率散：不小海于1骄.积0％；剪压比委：V＜=除1填/γR舟E(0精.3茅6*βc伪*待f爱c导*罚b返*仗h小o福)3.巨孔型曲框下架少柱屿设饿计3消.孝5实例—健—金茂漠大厦环略球恐金泄融箩中岩心汁巨赢柱伸平省面记布恐置巨简柱巨字柱金茂屈大厦坡巨柱散平面遭布置巨胁柱巨柱3咽.巨型画框架枕柱设谅计3.响5实例——金茂冤大厦构件楼层底部－17层17－31层31－53层53－64层64－87层巨柱1500mm×5000mm1500mm×4500mm1000mm×3000mm材料C60C50C40金茂洞大厦虾型钢尚混凝燃土巨己柱构锡造3.巨糟型泊框箭架诸柱僻设甘计3砍.奖5实例—蜘—台贱北1秒0浸1台北10俭1巨柱遥平面仪布置巨萄柱3些.巨摩型退框际架境柱弦设惨计3.誓5实例—六—台记北1众0幅1台北1劣0刑1钢唐管五混拐凝搁土颜巨纹柱跨构朗造巨哗柱锯截这面；含该钢谦率1番0％虑左蹲右3绢.巨质型销框夺架即柱梦设锯计3.葵5实希例——环怎球狭金丛融羡中物心3.巨晨型足框艳架泊柱筐设心计3.裕5实例—念—上痰海宵环诉球柴金絮融型中谨心3僵.巨型柜框架田柱设仔计3件.壶5实针例——环各球挺金危融却中玩心3佳.巨油型档框吹架蔬柱文设平计3愿.碧5实氧例——环球煮金融祖中心3.巨型住框架证柱设帜计3肉.回5实粒例——环球裕金融您中心连累接构节驱点3.巨司型驱框艰架轰柱牧设责计3.宏5实例——环球佣金融翅中心3载.巨型齿框架侄柱设单计3.标5实例——环球盖金融像中心3糊.巨型畜框架江柱设闭计3.茫5实例—渡—上孤海娇中跃心8层杜巨渠型南框瘦架+6道伸模臂+核亲心汇筒林体龙系巨型犬框架脸：8根巨饮柱+鄙8道环掏带桁叛架伸臂桁架核心筒巨型蕉柱环带专桁架外伸招臂+环垂带蹦桁骨架环纱带品桁见架3.巨型价框架毫柱设玩计3横.画5实例—非—上兆海刷中球心上统海到中惧心随巨盘型不柱援选巩型帅：1、壤从泛受坐力士角普度缝，钢两屋种夜巨改型恩柱丑形带式场都寇满锈足吴要溜求神；2、从翼吊装添和安扒装角宾度，尘型钢膨混凝敞土柱薪较有剪优势抖。O袭r型钢俩混凝望土柱SR筛C钢管悄混凝交土柱C京F昆T3.巨猾型灯框刊架践柱棍设权计3借.擦5实趁例—轿—上海束中心ZO坛NE好6～8典型询平面8根主丙巨柱ZO她NE处1～5典型康平面8层访主晕巨显柱+4根角康柱区段截面（m）砼等级含钢率8主1.9x2.4C504%7主2.3x3.3C504%6主2.5x4.0C604%5主：2.6x4.4C604%次：1.2x4.5C604%4主：2.8x4.6C604%角：1.5x4.8C604%3主：3.0x4.8C704%角：1.8x4.8C704%2主：3.4x5.0C704%角：2.2x5.0C704%1主：3.7x5.3C705%角：2.4x5.5C704%3.巨型完框架己柱设姻计3.滋5实例——上海失中心O减r格构始式钢编骨布馅置实腹办式钢甘骨布较置S终R耻C柱晌内法钢才骨范布下置蹈方模案3谈.巨型外框架陶柱设插计3丝式.救5实补例—姨—上斜海预中竭心方案隶一：路九肢厨格构览式钢匠骨九肢禽型钢摔分散轮布置懒，需伐通过索缀板跟连接质以协曾调抗猛力。杠但型饼钢肢京数越妈多，葵传力足越不愿直接杯，各怜肢协免同工恳作的涂难度良越大究。伸尺臂鞭只巾和铲中耐间促三较肢虾型稀钢路直申接浅连蝇接旨，太需晨要浊通已过案大宜量疲的跨缀公板祝连苗接编后生才警能坚把同力迅传厕递途给丽其飞他粱六徐肢伞，雅传独力旁途庄径哭不去直前接此。型钢鞋间联鸦系很册弱，杜依靠往缀板巡寿传力伟在节澡点区姿应力群集中膛处，赴易产设生纵单向劈趟裂破鲁坏和驳剪切皂破坏酷。抗震联性能年不好孝。3帐.巨撤型同框牺架励柱鸣设艇计3登.渗5实例——上持海锋中续心方案饥二：废‘王劫’字丸形实踪蝶腹式仍钢骨可有付效解辫决协坐同抗沾力和狱剪切桃破坏源两个站关键厚问题胁。钢剥骨弄内字部欠形荒成广约注束蝴混峰凝某土柳，蚁提幸高络巨仰型辰柱俊的朋抗监压塔能四力黑和矮延浮性跟。在节具点区窄域与脏伸臂在和环肠带桁阵架的和连接愚较方滥便，堤伸臂雕和环雕带的阻力可套直传逃递给泉整个吼钢骨擦。钢报骨返可弃在变工车厂锡焊罩接达完瓶成鄙，援现怎场滔可逃整俊体答吊交装跑，氧减裕少丝式了秀现系场网焊占接榆量祝。3传.巨笛型金框密架妈柱喊设狗计3懂.骂5实例—愉—上海兼中心1、从芝受力羽角度幼，实乱腹式呜钢骨健的延需性和病整体针性优析于格木构式驶钢骨逆；2、从低施工盲角度章，实够腹式经钢骨南现场归施工票方便用；3、从无节点译域整长体性某，实非腹式赔方案贫钢骨校传力讲更加环直接较。Or格构蔑式钢胳骨布掌置实腹肤式钢错骨布么置3.巨菊型遍框动架周柱埋设星计3乞.珍5实拉例——上海稀中心钢骨无与伸巧臂的掏连接3心.巨方型孙框璃架逆柱优设舰计3赔.径5实例——上海碑中心计算限长度椅确定巨墓型欧框揉架暴模来型第1阶屈殊曲模絮态3锦.巨型庭框架穗柱设哲计3净.犯5实例——上海盾中心承载俗力验们算采岁用隔纤单维班单弟元卧法嘱得奋到SR基C巨窃型耗柱摊的链空所间刷屈神服将曲驰面垃。赤将悼巨售型唇柱刃的棒内送力循状硬态谱和玩空添间盗屈鬼服场曲鞋面瞒绘要制畜在初同恶一物内折力黄坐蛛标骄下侵，勺进盘行就比失较油，台当酒荷血载鲁对葡应砖的展空届间桂点伪落过在妄空影间跑屈馋服昂曲捷面线内战时生，输则静可剪以隔判染定互该确构柱件冶满亮足包承稻载搞力福要翁求叨。巨情型匪柱瓣纤依维游单舌元斜模顽型承慰载旗力叹验归算3.巨锹型窑框蹲架胸柱矩设国计3.蛾5实例—存—上海鲜中心延性渐分析采趣用AB筹AQ租US实湾体苹单灶元严对子巨惊型谨柱德的愈延毅性论进据行援研赏究超。巨型阵柱实痛体有时限元衫模型承塞载串力渗验越算混凝含土巨团型米柱钢市骨钢睛筋耽笼3潮.巨型蹄框架降柱设爸计3培.纸5实管例—乏—上用海弓中迹心延革性说分姥析采硬用AB存AQ户US实体舅单元广对巨近型柱议的延另性进范行研陵究。巨型病柱实五体有栋限元啄模型3.巨砌型换框戚架蚂柱笼设苗计3揪.山5实障例——上托海羞中绞心延性讯分析巨型瓶柱延蔑性系趣数达氏到了2微.旦8荡1，螺说壤明料巨崭型庄柱陆延散性刘较坟好陵。巨型甜柱延丧性曲姿线D庭u偷c凡t刮i羡l它i艇t价y湖C喷u哄r冤v陆e混凝斗土开泥裂钢所筋雄与怨钢枪骨递强逝化3辞.巨型会框架开柱设欠计3.缝5实正例—哗—上荡海阶中怕心延魄性掘分辜析混凝堂土应帐力分降布钢驰骨痒应巾力等分汁布钢刊筋柴应晒力神分糖布箍健筋悬应阀力接分括布巨型厅柱极现限状死态下快应力娃分布3.巨六型返框喇架屑柱瞒设释计3.签5实例——上伏海列中城心