高层建筑结构类型.ppt
高层建筑的结构类型,承重体系分类：框架结构剪力墙结构框架剪力墙结构筒体结构,材料分类：钢结构钢筋混凝土结构组合结构,框架结构体系,房屋结构均由梁、柱构件通过节点连接而构成。,框架结构体系,在非地震区可做到15层，最高可做到20层。不宜超过60米。常用于综合办公楼、旅馆、医院、学校、商店等建筑,框架结构体系,注：由形、形、形或十字形截面柱构成的异形柱框架结构，截面各肢的肢高肢后比不大于4。,2、分类：按施工方法不同，框架结构可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。在地震区，多采用梁、柱、板全现浇或梁柱现浇、板预制的方案；在非地震区，有时可采用梁、柱、板均预制的方案。,框架结构体系,4、优缺点：1）优点：建筑平面布置灵活，能获得大空间（特别适用于商场、餐厅等）也可按需要隔成小房间；建筑立面容易处理；结构自重较轻；计算理论比较成熟；在一定高度范围内造价较低。2）缺点：侧向刚度较小，水平荷载作用下侧移较大，有时会影响正常使用；如果框架结构房屋的高宽比较大，则水平荷载作用下的侧移也较大，而且引起的倾覆作用也较大。因此，设计时应控制房屋的高度和高宽比。（以1520层以下为宜）,剪力墙结构体系,利用房屋墙体作为竖向承重和抗侧力结构的体系称为剪力墙结构剪力墙上可开洞口，洞口越大，越接近于框架,3、优缺点：1）优点：剪力墙结构水平承载力和侧向刚度均很大，侧向变形较小；房间墙面及天花板平整，层高较小，特别适用于住宅、宾馆等建筑。（结构高度：几十米 100多米）2）缺点：结构自重较大；建筑平面布置局限性大，较难获得大的建筑空间（一般剪力墙间距38m）。,框支剪力墙结构：,框支剪力墙,框支剪力墙结构：,框支剪力墙结构：1）框支剪力墙结构将剪力墙结构房屋的底层或底部几层做成框架，这种结构亦称为带转换层高层建筑结构。2）破坏特点：带转换层高层建筑结构在其转换层上、下层间侧向刚度发生突变，形成柔性底层或底部，在地震作用下易遭破坏甚至倒塌。3）布置原则：在底部大空间剪力墙结构中，一般应把落地剪力墙布置在两端或中部，并将纵、横向墙围成筒体；另外，还应采取增大墙体厚度、提高混凝土强度等措施加大落地墙体的侧向刚度，使上、下部侧向刚度差别尽量小。（上部可采用短肢剪力墙）,框支剪力墙结构,框架-剪力墙结构,*由框架和剪力墙共同承受竖向和水平荷载的结构体系称为框架-剪力墙结构体系。在整个结构体系中，剪力墙负担决大部分的水平荷载，框架以负担竖向荷载为主，分工合理，物尽其用,框架-剪力墙结构,框架-剪力墙结构,框架-剪力墙结构,框架-剪力墙结构体系一般用于25层以下为宜，最高不超过35层。但若布置合理，也可更高3、优点：兼有框架和剪力墙的优点，比框架结构的水平承载力和侧向刚度都有很大提高，比剪力墙结构布置灵活，可应用于 1020 层的办公楼、教学楼、医院和宾馆等建筑中。4、框架-剪力墙结构中剪力墙的数量和布置：1）剪力墙的数量：不宜过多，以满足位移限值为宜。2）剪力墙的布置：不宜过长；不宜少于3道，最好作成筒体；对称布置；在纵横向数量接近；应贯通全高，上下刚度连贯而均匀。,筒体结构体系,是指由一个或几个筒体作为竖向承重结构的高层建筑结构体系,分类：实腹筒、框筒和桁架筒。,1）实腹筒：钢筋混凝土剪力墙围成的筒体。2）框筒：布置在房屋四周、由密排柱和高跨比很大的窗裙梁形成的密柱深梁框架围成的筒体。3）桁架筒：将 筒体的 四壁 做成桁 架，就形成 桁架筒。,实腹筒一般位于框架之内-框架-核心筒结构将空腹筒布置在房屋的外围，框架布置在房屋的中部形成的框架-筒体结构空腹筒体,两个都为框架实腹筒体结构,筒体结构,框架-空腹筒体结构,筒中筒结构,将实腹筒体置于建筑物的内部，空腹筒体作为建筑物的外框，利用楼板将二者连为一体，共同承受竖向荷载和水平荷载的结构承重体系-筒中筒结构,筒中筒结构,筒中筒结构,组合筒体结构,将几个筒体组合成一个整体，共同承担竖向和水平荷载的结构承重体系-组合筒体结构常用于75层左右的高层建筑中,组合筒体结构,巨型框架,利用筒体作为柱子，在各筒体之间每隔数层用巨型梁相连，筒体和巨型梁即构成巨型框架。巨型框架具有很大的承载能力和侧向刚度。由于它可以看作是由两级框架组成，第一级为巨型框架，是承载的主体；第二级是位于巨型框架单元内的辅助框架（只承受竖向荷载），也起承载作用。因此，这种结构是具有两道抗震防线的抗震结构，具有良好的抗震性能。,上海证券交易所,钢结构,优点：强度高、韧性大、抗震性能好、易于加工，能缩短现场施工工期，施工方便。缺点：用钢量大，造价很高，而且耐火性能差深圳地王大厦，(81层，383.95m)北京的京广中心(56层，208m)、,深圳地王大厦,北京的京广中心,一.世界贸易中心简介（1）,1.世界贸易中心的建筑形式,1.撞机1,2.撞机2,1.倒塌瞬间1,二、世界贸易中心倒塌过程（7）,2001年9月11日，美国纽约世贸中心遇袭，原高约415米的两座双子大楼轰然倒塌，超过2600人丧生，911事件后，原意为导弹目标或核装置爆炸点的“归零地(Ground Zero)”一词，成为了世贸中心一片废墟的代称。据华盛顿邮报称，10年6月又在“归零地”发现了72具尸体。,优点：造价较低，材料来源丰富，可浇注成各种复杂断面形状，可以组成多种结构体系；可节省钢材，承载能力较高，经过合理设计，可获得较好的抗震性能。缺点：构件断面大，占据面间大，自重大广州广东国际大厦(63层，200.18m)底层柱尺寸已达1.8*2.2m,2 钢筋混凝土结构,（1）优点：在钢筋混凝土结构基础上，充分发挥钢结构优良的抗拉性能以及混凝土结构的抗压性能进一步减轻结构重量，提高结构延性（2）类型1)用钢材加强钢筋混凝土构件钢骨钢筋混凝土构件钢管钢筋混凝土构件2)部分抗侧力结构用钢结构，另一部分采用钢筋混凝土结构（或部分采用钢骨钢筋混凝土结构）,3组合结构,钢骨钢筋混凝土构件,组合结构,钢管屈曲破坏,钢管钢筋混凝土构件,钢管混凝土结构 工程实例（1）,美国西雅图双联广场大厦58层四根大钢管混凝土柱混凝土抗压强度133Mpa直径3.05m管壁厚30mm承受60%竖向荷载,2)部分抗侧力结构用钢结构，另一部分采用钢筋混凝土结构（或部分采用钢骨钢筋混凝土结构）上海静安希尔顿饭店（钢筋混凝土筒体，钢框架）香港中国银行(钢骨钢筋混凝土角柱，横梁及斜撑为钢结构),
