高層建筑第一章緒論課件

本課程的目的和任務是使學生獲得高層建筑結構的基本知識和計算方法，掌握常用高層結構的特征及其結構設計方法，并達到綜合利用多門前置課程知識來分析解決高層結構設計中問題的能力，為今后學生從事房屋設計工作打下較堅實的基礎?！颈菊n程介紹】“高層建筑結構”是土木類專業(yè)一門十分本課程參考文獻1、中華人民共和國行業(yè)標準“高層建筑混凝土結構技術規(guī)程(JGJ3-2010)”中國建筑工業(yè)出版社2010北京。

2、錢稼如等“高層建筑結構設計”中國

建筑工業(yè)出版社2013北京。

3.包世華、方鄂華“高層建筑結構設計”

清華大學出版社1998年北京

4、龍馭球、包世華“結構力學教程”高

等教育出版社1993北京。

5、施嵐青等“一級注冊結構工程師專業(yè)考試復習教程”中國建筑工業(yè)出版社2013北京。本課程參考文獻1、中華人民共和國行業(yè)標準“高層建筑混本課程特點

1、實際結構的力學分析，可看作為結構力學

在實際中的應用。

2、從實際出發(fā)，具有很強的實踐性。

3、綜合課程，涵蓋了幾乎所有課程。本課程特點1、實際結構的力學分析，可看作為結構力學第一章緒論【本章教學目標】

通過本章學習，明確高層建筑的定義；了解高層建筑的產生、發(fā)展、現(xiàn)狀與未來的發(fā)展趨勢。第一章緒論【本章教學目標】一、定義原則定義：水平荷載和地震作用為結構設計控制因素的結構。理論上30層(100米)以上時水平力影響大于垂直力。具體定義：高度或層數(shù)超過規(guī)定值的房屋建筑稱為高層建筑。我國“高規(guī)”：10層及10層以上或房屋高度大于28m

的住宅建筑以及房屋高度大于24m的其其它高層民用建筑。一、定義美國：25m以上或7層以上；法國：50m以上的居住建筑、28m以上的其他建筑；英國：24.3m以上的建筑；日本：8層以上或超過31m的建筑，并把30層以上的旅館、辦公樓和20層以上的住宅規(guī)定為超高層建筑。世界高層建筑委員會1972年建議將高層建筑劃分為以下四類：第Ⅰ類：高度不超過50m(9~16層)；第Ⅱ類：高度不超過75m(17~25層)；第Ⅲ類：高度不超過100m(26~40層)；第Ⅳ類：高度超過100m(40層以上)。美國：25m以上或7層以上；現(xiàn)代城市人口高度集中，土地不足而地價昂貴的產物?？茖W技術的進步提供了可能。建筑材料、電梯、計算機分析等。高層建筑的高度在一定程度上反映了一個國家的綜合國力和科技水平。城市發(fā)展的新景點，城市或業(yè)主實力雄厚的象征。100多年前首先在芝加哥大批出現(xiàn)。二、產生現(xiàn)代城市人口高度集中，土地不足而地價昂貴二、產生三、發(fā)展和現(xiàn)狀中國：古代至今保存最古最大的木塔——山西省應縣佛宮寺的釋迦塔（圖1.1），建于公元1056年，正八邊形，共九層，高67m。在元、明時代歷經(jīng)幾次地震而未倒塌，充分顯示了我們祖先的智慧與才能。圖1.1三、發(fā)展和現(xiàn)狀中國：圖1.1解放前：外國人設計，我國高層建筑50余年歷史，近三十年快速發(fā)展。南京金陵飯店：37層，110.75米，框筒結構，1980年動工，1983年10月正式開業(yè)，神州第一高樓，第一個高層旋轉餐廳，南京的標志。香港巴馬丹拿國際公司設計，新加坡陶欣伯先生投資。60年代最高：廣州賓館，27層，88米。70年代最高：廣州白云賓館,33層，100米。80年代，中國高層建筑發(fā)展進入全盛時期，1980年—1984年間所建的高層建筑相當于以前30多年中興建的總和。80年代以來：蓬勃發(fā)展。商茂大廈、紫峰大廈、深圳地王大廈、上海金茂大廈等解放前：外國人設計，我國高層建筑50余年歷史，近三十年快速發(fā)南京紫峰大廈：89層，450米，屋面高度381.25米，呈三角形平面，框架-核心筒結構，主樓內部由鋼筋混凝土的“巨型核心筒”剪力墻系統(tǒng)構建，外圍為成型寬翼緣鋼、鋼筋混凝土構成的復合柱，此二結構之間為鋼結構伸臂桁架及帶狀桁架。2008年9月主體封頂，江蘇第一，中國第二，世界第七摩天高樓。美國SOM建筑事務所設計。目前世界摩天高樓的排名是迪拜塔（800多米）、紐約自由塔（541米）、上海環(huán)球金融中心（540米）、臺北101（508米）、香港環(huán)球貿易廣場（484米）、吉隆坡雙子星塔（452米）、紫峰大廈（450米）。南京紫峰大廈：89層，450米，屋面高度381.25米，呈三上海金茂大廈：88層，421米，高寬比7。正方形筒體-框架結構，平面53.4×53.4m，內筒27m×27m，墻厚850，C60混凝土。鋼筋混凝土核心筒與鋼結構外框架結合的組合結構體系。在24—26層、55～57層、85～87層有三道外伸桁架將核心筒與八根巨型柱連接成一個整體。1999年建成，當時世界第四。美國SOM建筑事務所設計。角布8個小鋼柱主要承受豎向荷載，并參與抗扭。抵抗側向力，三個互相作用的結構部件被引入：1）巨型結構:包括巨柱,斜撐和環(huán)桁架2）核心筒3）伸臂桁架上海金茂大廈：88層，421米，高寬比7。正方形筒體-框架結高層建筑第一章緒論課件上海環(huán)球金融中心：94層,460m，1998年動工，由于亞洲金融風暴而停工5年，2003年復工，改為101層492m，加上天線的高度為540米，2008年8月竣工。比目前已建成的中國臺北國際金融大廈主樓主體高度高出12米（臺北101大廈實體高度加60米天線高度為508米）。中國第一、世界第三高樓。90樓設置兩臺風阻尼器。美國KPF建筑師事務所，ARUP公司結構設計。上海環(huán)球金融中心：臺北101大樓（臺北國際金融中心）2003年10月封頂，448m（＋60=508m)，101層，破馬來西亞石油大廈保七年的紀錄。1997年7月由國內十四家企業(yè)聯(lián)合組成的臺北金融大樓股份有限公司取得地上開發(fā)權，總造價五百八十億元臺幣。底部裙樓購物商場，余為金融商業(yè)重鎮(zhèn)、股市證交所。造型意為芝麻開花節(jié)節(jié)高。有世界最大且最重的調和質塊阻尼器（tunedmassdamper）：懸掛在大樓88-92樓層的重達660噸、直徑5.5米的鐵球，臺風中保持平衡。兩臺世界最高速、最長行程的室內電梯每小時60.4公里，從1到89樓，只要39秒。世界高樓協(xié)會證書，臺北101大樓“世界高樓”四項指標中的三項世界之最，即“最高建筑物”(508米)、“最高使用樓層”(438米)和“最高屋頂高度”(448米)。臺北101-將臺北帶向全世界。臺北101（Taipei101），前名臺北國際金融中心（TaipeiFinancialCenter），設計師李祖原。其英文名稱Taipei101除代表臺北，還有“Technology、Art、Innovation、People、Environment、Identity”之意義。臺北101大樓（臺北國際金融中心）2003年10月封頂，

巨型結構（megastructure）四個外側各有二支巨柱，每支截面約3米長、2.4米寬，自地下5樓貫通至地上90樓，柱內灌入高密度混凝土，外以鋼板包覆。巨型結構（megastructure）國外：19世紀中期前，一般不超6層，電梯使高層建筑成為可能。1854年，在紐約水晶宮世界博覽會上，美國人伊萊沙·格雷夫斯·奧的斯第一次向世人展示了他發(fā)明的升降梯。他站在高處裝滿貨物的升降梯平臺上，令助手用利斧砍斷了纜繩。令人驚訝的是，升降梯并沒有墜毀，而是牢牢地固定在半空中——安全裝置發(fā)揮了作用。1857年，奧的斯公司第1臺客運升降機安裝在紐約E.V.Haughout公司一座專營法國瓷器和玻璃器皿的商店里。1891年，紐約企業(yè)家杰西·雷諾（JesseWilfredReno）在美國科尼島碼頭設計制造出世界上第一部自動扶梯，它當時被稱為“傾斜升降機”。拉丁文中“scala（樓梯）”一詞與“elevator（電梯）”一詞的字母結合起來創(chuàng)造的“escalator（如今稱為自動扶梯）”一詞注冊為產品商標。escalate---逐步增長國外：19世紀中期前，一般不超6層，電梯使高層建筑成為可能。1883年，芝加哥人壽保險公司大樓，高55米，是世界上最早的高層建筑。由生鐵柱和熟鐵梁所構成的框架承擔全部荷載。1883年，芝加哥人壽保險公司大樓，高55米，是世界上最早的紐約帝國大廈：1931年，102層，381米，保持40年世界之最，1年零45天建成！20世紀50年代裝天線后443.5米。材料33萬噸。面積204385平方米。鉛筆型方案。鉚接鋼結構，磚石帷幕墻，煤渣混凝土。高層建筑上面加些仿古典的裝飾成了時尚，其尖頂就是在模仿哥特式。紐約帝國大廈：1931年，102層，381米，保持40年世界芝加哥漢考克大廈：計算機、新型材料使建筑高度大幅度上升。1968年，。SOM建筑設計事務所設計。1936年畢業(yè)于麻省理工學院建筑系的斯基德莫爾（LouisSkidmore）與奧因斯（NathanielOwings）在發(fā)展迅速的美國中西部新興城市芝加哥建立了第一個辦公室。1939年，隨著梅里爾（JohnMerrill）加入，合三個人姓氏的第一個字母為名字的SOM事務所誕生了。斯基德莫爾是一位思想敏銳的設計師,梅里爾是工程師，而奧因斯則是一位組織者。芝加哥漢考克大廈：計算機、新型材料使建筑高度大幅度上升。191996年馬來西亞吉隆坡石油雙塔，405m（452m），88層1996年馬來西亞吉隆坡石油雙塔，405m（452m），美國芝加哥西爾斯大廈：主體結構高度世界第一，442米，含天線527.3米。九個22.9米見方豎筒組成，外形逐漸上收，51到66層截去對角兩個筒，67到90層截去另兩個對角筒，91到110層截去三個邊筒，剩兩個。不僅突破了建筑頂部的平頭規(guī)則，而且減少了風力影響。造成帝國大廈頂搖擺10厘米的巨風，只使西爾斯大廈搖擺2—3厘米！只需55秒鐘，從地面一層直達第103層，從那里的觀光大廳鳥瞰整個芝加哥市，天氣晴朗的時候，可看到美國四個州。SOM建筑設計事務所設計。美國芝加哥西爾斯大廈：主體結構高度世界第一，442米，含天線高層建筑第一章緒論課件阿聯(lián)酋迪拜布吉大樓：世界上升速度最快的電梯—時速64公里。在最后一根鉚釘釘入之前，不愿透露大樓的最終高度。國際知名的建筑設計公司美國SOM設計所設計出的可愛“翡翠城”。2009年1月23日最終高度是818米，162層，像準備發(fā)射升空的一架巨型航天飛機。2008年

9月1日，迪拜塔高度達到688米，超過了高度為628.9米的美國北達科他州ＫＶＬＹ－ＴＶ電視發(fā)射塔。開發(fā)商伊瑪房地產公司說，迪拜塔造個可拆卸頂，如果有別的高，就把屋頂拆掉，繼續(xù)建造，永保世界第一。阿聯(lián)酋迪拜布吉大樓：世界上升速度最快的電梯—時速64公里。在中國各地陸續(xù)傳出新的摩天大樓計劃中國117大廈：地下3層地上117層，總設計高度將達到570米以上。高檔商場、寫字樓、商務公寓和六星級酒店。

中國各地陸續(xù)傳出新的摩天大樓計劃中國117大廈：地下3層地上上海中心：美國Gensler設計事務所結構580米，總高632米148億元，127層2010年地下封頂2012年結構封頂部分投入運營2014年竣工頂部順時針旋轉90度。

上海中心：美國Gensler設計事務所芝加哥螺旋塔：610米，150層，2012年峻工建筑師圣地亞哥·卡拉特拉瓦(SantiagoCalatrava)可使大樓外立面旋轉360度國際綠色建筑認證“領先能源與環(huán)境設計”(LEED)金獎芝加哥螺旋塔：610米，150層，2012年峻工韓國仁川雙子大樓：韓國第三大城市仁川摩天大樓——兩棟高614米的雙子大樓韓國仁川雙子大樓：韓國第三大城市仁川摩天大樓——兩棟高614美國自由大廈-原紐約世貿中心

2009年主體完工，2013年交付5座大廈建筑群。主體結構高度1776英尺（541.3米），象征美國建國年份——1776年?！白杂纱髲B”的頂部逐漸變成尖頂，反映出自由女神像的形狀。美國自由大廈-原紐約世貿中心2009年主體完工，2013年世界最高10棟高層建筑序號名稱地點建成日期高度層數(shù)結構用途1臺北101大樓臺北2003448101M綜合2西爾斯大廈芝加哥1974442110S辦公3香港國際金融中心香港200342088S綜合4石油大廈吉隆坡199640588M綜合5金茂大廈上海199840288M綜合6帝國大廈紐約1931381102S辦公7東帝士金融中心大樓高雄199734885S綜合8Aon中心標準石油公司大廈芝加哥197334680S辦公9約翰漢考克中心芝加哥1968344100S綜合10地王大廈深圳199632869M辦公世界最高10棟高層建筑名稱地點建成日期高度層數(shù)結構用途1臺北世界建筑史上最具爭議且險被扼殺的三大建筑埃菲爾鐵塔：被藝術界反對埃菲爾鐵塔是現(xiàn)代巴黎的標志,是一座于1889年建成位于法國巴黎戰(zhàn)神廣場上的鋼架露空結構鐵塔，高300米，天線高24米，總高324米。直到1930年，埃菲爾鐵塔都是世界最高的建筑物。埃菲爾鐵塔得名于它的設計師橋梁工程師居斯塔夫·埃菲爾。1887年1月26日動工，1889年3月31日完工（要知道，有埃菲爾鐵塔一半高的華盛頓紀念碑，花費了36年才建設完成），1889年5月15日開放。塔分三層，第一層高57米，第二層115米，第三層274米。莫泊桑等社會各界人士強烈反對。世界建筑史上最具爭議且險被扼殺的三大建筑埃菲爾鐵塔：被藝術盧浮宮擴建：經(jīng)典與現(xiàn)代巴黎盧浮宮擴建工程建于1984-1988年，總建筑面積七萬多平方米。它的設計者就是著名的美籍華人建筑師貝聿銘。盧浮宮擴建：經(jīng)典與現(xiàn)代巴黎盧浮宮擴建工程建于1984-19悉尼歌劇院：造價悉尼歌劇院位於澳洲悉尼，是20世紀最具特色的建筑之一，也是世界著名的表演藝術中心，已成為悉尼市的標志性建筑。該歌劇院從1957年到1973年正式落成。由丹麥建筑師伍重設計。實際工程造價超過原先預算的14倍。悉尼歌劇院：造價悉尼歌劇院位於澳洲悉尼，是20世紀最具特色四、趨勢（1）新型結構形式增多，從常規(guī)結構向復雜結構發(fā)展，特別是組合結構（2）新型材料，混凝土強度和性能不斷得到改善，高強輕質混凝土減輕自重，提高結構抗震能力。（3）消能減震。傳統(tǒng)的抗震設計利用建筑物自身耗能，結構受損傷，消能減震技術安全、經(jīng)濟、使用范圍廣等有點，對高層建筑有更加重要的意義四、趨勢1.高層建筑的定義？房屋結構高度的含義？第一章:習題2.如何結合課程特點學好本門課程?1.高層建筑的定義？房屋結構高度的含義？第一章:習題2.如高層建筑結構設計主講：章叢俊博士