緒論建工課件

緒論建工PPT講座香港1紐約（房屋）建筑工程是興建房屋的規(guī)劃、勘察、設(shè)計（建筑、結(jié)構(gòu)和設(shè)備）、施工的總稱，目的是為人類生產(chǎn)與生活提供場所。建筑物構(gòu)筑物建筑的分類按使用性質(zhì)分為民用建筑、工業(yè)建筑、農(nóng)業(yè)建筑。按主要承重結(jié)構(gòu)材料分為木結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼—鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)。按層數(shù)多層：10層（含）以下高層：10層以上或高度超過28m超高層：100m以上有160層，高828米101層，高508米中國：

10層及10層以上或高度超過28m的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。超過100m時，稱為超高層建筑?！陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3－2002）

≥10層的居住建筑（包括首層設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點的住宅）或≥24m的公共建筑——《高層民用建筑設(shè)計規(guī)范》GB50045-95和《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GBJ50045-2002高層建筑的定義通常以建筑的高度和層數(shù)兩個指標來判定，但世界范圍內(nèi)目前還沒有一個統(tǒng)一的劃分標準。國外美國：22~25m或7層以上日本：31m或8層及以上英國：高度為24.3m及以上高層建筑的定義國際上1972年國際高層建筑會議將高層建筑分為4類：第一類為9～16層（最高50米）第二類為17～25層（最高75米)第三類為26～40層（最高100米）第四類為40層以上(高于100米）注：高層建筑的高度般是指從室外地面至檐口或主要屋面的距離，不包括局部突出屋面的樓電梯間、水箱間、構(gòu)架等高度。高層建筑的定義超高層建筑最初來源于日本，1995年出現(xiàn)英文詞條Super-tallbuilding；沒有明確的分界線和規(guī)定，一般泛指某個國家和地區(qū)內(nèi)較高的高層建筑；通常將高度超過100m或?qū)訑?shù)在30層以上的高層建筑稱為超高層建筑。高層建筑的定義高層建筑的功能1酒店——一般有客房、健身、會議廳、餐飲、服務(wù)及管理用房；2高檔公寓及高層住宅——要求實用、個性化，配套設(shè)施使用靈活、簡便、耐用，且運行費用低等；3辦公類建筑——租、售的寫字樓往往會有二次裝修分隔的問題，以及會有一些特殊辦公設(shè)備的使用等，這些都需要設(shè)計師去考慮如何滿足可能的各種需求；4商業(yè)類建筑——空間大，人員流動性大、密度高。5醫(yī)療、電信、廣電類等建筑——有工藝、流程方面的特殊要求。6綜合樓——一般功能多樣，可能有娛樂、餐飲、購物、辦公等。高層建筑的特點1在相同的建設(shè)場地中，可以獲得更多的建筑面積，部分緩解用地緊張和低價高漲的問題。高層建筑的一般特點2在建筑面積與建設(shè)場地面積比值相同的情況下，可以獲得更多的空閑地面，以供綠化等。3縮小城市規(guī)模，縮短城市道路和公共管線的長度，節(jié)省城市建設(shè)和管理的投資。4豎向交通需由電梯完成，增加了工程造價和運行成本。高層建筑的一般特點5建筑防火要求高，增加工程造價1、水平荷載成為設(shè)計的決定性因素

1）豎向荷載產(chǎn)生軸向壓力與結(jié)構(gòu)高度的一次方成正比；

2）水平荷載產(chǎn)生的傾覆力矩以及軸力與高度的二次方成正比。高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點2、側(cè)移成為設(shè)計的控制指標

1）結(jié)構(gòu)頂點的側(cè)移

ut與結(jié)構(gòu)高度

H的四次方成正比；

2）結(jié)構(gòu)的側(cè)移與結(jié)構(gòu)的使用功能和安全有著密切的關(guān)系；過大側(cè)移會使人產(chǎn)生不安全感；使填充墻和主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫或損壞，影響正常使用；因P-△效應(yīng)而使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的附加內(nèi)力，甚至破壞。

3）必須選擇可靠的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，使結(jié)構(gòu)不僅具有較大的承載力，而且還應(yīng)具有較大的側(cè)向剛度。高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點

3、軸向變形的影響在設(shè)計中不容忽視

1）豎向荷載產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)軸向變形對其內(nèi)力及變形的影響;2)對預(yù)制構(gòu)件的下料長度和樓面標高會產(chǎn)生較大的影響；Houston75層的某商業(yè)大廈，采用剪力墻和鋼柱混合體系，由于鋼柱負荷面積大，其底層鋼柱壓縮變形比墻多260mm。高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點豎向荷載逐層傳遞，使高層建筑結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件產(chǎn)生較大軸向的變形。

3）水平荷載產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)軸向變形對其內(nèi)力及側(cè)移的影響

水平荷載作用下，豎向結(jié)構(gòu)一側(cè)構(gòu)件軸向壓縮，另一側(cè)構(gòu)件軸向拉伸，產(chǎn)生整體水平側(cè)移。表中為某剪力墻的計算結(jié)果。

由表可知，結(jié)構(gòu)層數(shù)越高，軸向變形所產(chǎn)生的影響越大。高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點4、延性成為結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要指標

1）延性表示構(gòu)件和結(jié)構(gòu)屈服后，具有承載能力不降低、具有足夠塑性變形能力的一種性能。

2）延性系數(shù)μ：用來衡量延性的大小。

3）結(jié)構(gòu)的抗震性能決于其“能量吸收與耗散”能力的大小，即決于結(jié)構(gòu)延性的大小。

4）為了保證結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性能，除承載力、剛度外，還需要有較好的延性。可通過加強結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計，采取恰當?shù)目拐饦?gòu)造措施來保證。高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點5、結(jié)構(gòu)材料用量顯著增加1）隨高度增大，材料用量增大較多。

2）特別是水平荷載對材料用量影響較大。3）結(jié)構(gòu)方案對材料用量影響很大，水平力作用下對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計至關(guān)重要。

如高381m的帝國大廈，采用平面框架結(jié)構(gòu)體系，用鋼量為206kg/m2，采用筒體結(jié)構(gòu),高344m的約翰.漢考克大廈用鋼量僅為146kg/m2，高443m的西爾斯大廈用鋼量僅為161kg/m2。高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點高層建筑的發(fā)展概況亞歷山大燈塔公元前280年，100多米，石結(jié)構(gòu)起源嵩岳寺塔523年，40m，磚結(jié)構(gòu)應(yīng)縣木塔1056年，67m，木結(jié)構(gòu)1883－1885年，11層，42m；1890年加建兩層，55m；1931年拆除芝加哥保險公司大樓現(xiàn)代高層建筑發(fā)展1）19世紀中期至19世紀末為高層建筑的形成期。艾菲爾鐵塔艾菲爾鐵塔的精美、壯觀和氣勢磅礴是無與倫比的。它高達320米，使用鋼鐵7000噸，由1.2萬個金屬部件組成，用250萬個大小不同、形狀各異的鉚釘將所有的部件連成一體。鐵塔從1887年1月26日動工到1889年4月5日完工。盡管經(jīng)過一個多世紀的風(fēng)雨剝蝕，鐵塔依然高高矗立、穩(wěn)固如初，這與設(shè)計和主持施工全過程的建筑工程師居斯塔夫·艾菲爾的精心設(shè)計有著直接關(guān)系。

2）20世紀末至20世紀50年代初為高層建筑的發(fā)展期。

在結(jié)構(gòu)理論方面突破了純框架抗側(cè)力體系，提出在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置豎向支撐或剪力墻，來增加高層建筑的側(cè)向剛度。

這一時期，混凝土作為建筑材料開始進入高層建筑領(lǐng)域。費城大會堂，1901年建成，167m高，美國費城。勝家大樓，1908年建成，194m高，紐約。1968年拆除。大都會人壽保險大廈，1909年建成，225m高，紐約。1913年建成，52層，高241m，紐約伍爾沃斯大樓克萊斯勒大樓

1930年落成，319米高，77層。第一個發(fā)展高潮帝國大廈

1931年落成，380米高，102層，地面離天線449m，是上世紀70年代以前世界上最高的建筑。底部面積7800平方米，有效使用面積6萬平方米。大樓主要是辦公用房，共裝67部電梯。據(jù)觀測大廈在大風(fēng)中最大擺幅為7.6厘米，對人的感覺和安全沒有影響。

3）20世紀50年代初至目前為高層建筑的繁榮期。

60年代首次提出了筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計概念等。

20世紀60年代末至70年代，美國高層建筑發(fā)展到頂峰，成為世界高層建筑的中心。

20世紀80年代至目前，我國及東南亞地區(qū)的高層建筑得到空前發(fā)展，成為高層建筑的中心。

約翰·漢考克中心

1969年竣工，地上100層、343.5米，天線457.2米。世界貿(mào)易中心1973年竣工，110層、417米，天線541.3米

。它是由5幢建筑物組成的綜合體。其主樓呈雙塔形，塔柱邊寬63.5米。大樓采用鋼架結(jié)構(gòu)，用鋼7萬8千噸，樓的外圍有密置的鋼柱，墻面由鋁板和玻璃窗組成，有“世界之窗”之稱。已于2001年“9.11”被毀。美國第一高樓西爾斯塔

1973年竣工。443米，地上108層，地下3層，總建筑面積418000平方米，底部平面68.7×68.7米,由9個22.9米見方的正方形組成。

吉隆坡石油雙塔

1996年竣工。452米，88層，總建筑面積28.95萬平方米。

上海國際飯店1934年，22層中國現(xiàn)代高層建筑發(fā)展北京民族飯店1959年，12層，高47.4米廣州賓館60年代，27層70年代快速發(fā)展廣州白云賓館1976年，33層，114米1985年在深圳建成的國際貿(mào)易中心大廈，50層，高158.65m1987年廣州國際大廈，63層，200m深圳發(fā)展中心大廈1990年，33層，114米深圳地王大廈（信興廣場）1995年，69層，324.8米，天線高383.95米中信廣場1996年，80層，391米上海中心大廈開工時間：2008年11月29日?？⒐r間：2014年。建筑高度：632米。建筑層數(shù)：地下結(jié)構(gòu)5層，地上部分包括124層塔樓和7層?xùn)|西裙房。結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土核心筒-外框架結(jié)構(gòu)。已建成世界最高摩天大樓排名

名次名稱高度所在地1

迪拜塔828m阿聯(lián)酋迪拜2臺北101大樓508m臺北上海環(huán)球金融中心492m上海環(huán)球貿(mào)易廣場490m香港雙峰塔452m吉隆坡

紫峰大廈450m南京西爾斯大樓442m芝加哥金茂大廈421m上海國際金融中心二期420m香港中信廣場391m廣州迪拜塔101環(huán)球金融中心環(huán)球貿(mào)易廣場雙峰塔西爾斯大樓金茂大廈國際金融中心中信廣場紫峰大廈伊卡洛斯塔俄羅斯大廈612m美國世貿(mào)自由之塔541.3m已制定工程計劃的高度大于1000米的高樓：①美國休斯頓高1500米、500層的“超級”摩天大樓，能容納一個中等城市的人口。②美國芝加哥高1609米、528層的“超級”摩天大樓，能容納13萬人。③日本東京“航空城邦2001”，高2001米，500層；居住人口為14萬人，就業(yè)人口為30萬人，有效面積為1100萬平方米。④日本“TRY--2004”，高2004米；外形像金字塔，每條底邊長350米；可容納100萬人。⑤英國“摩天城市”，850層，可居住50萬人。