建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則.ppt

1、,0 緒論1 建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則2 建筑結(jié)構(gòu)材料3 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件4 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件5 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件6 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件7 鋼筋混凝土樓屋蓋8 多高層鋼筋混凝土房屋,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)Reinforced Concrete Structure,第八章 多高層鋼筋混凝土房屋,8.0 概述,全美目前的最高建筑是芝加哥西爾斯大廈，這座110層大廈，高443米；而世界最高建筑是中國(guó)臺(tái)北的101層摩天大樓，高達(dá)503.7米。,高層與多層的界限：1、高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3-2002（以下簡(jiǎn)稱高規(guī)）10層及10層以上或大于28m的房屋為高層建筑； （High-rise build

2、ing） 2、2-9層且高度不大于28米的建筑則為多層建筑。（Multistory building）,第八章 多高層鋼筋混凝土房屋,世界十大高層：第一（臺(tái)北101大樓 ）,被稱為“臺(tái)北新地標(biāo)”的101大樓于 1998年1月動(dòng)工，主體工程于2003年10月完工。有世界最大且最重的“風(fēng)阻尼器”，還有兩臺(tái)世界最高速的電梯，從一樓到89樓，只要39秒的時(shí)間。在世界高樓協(xié)會(huì)頒發(fā)的證書(shū)里，臺(tái)北101大樓拿下了“世界高樓”四項(xiàng)指標(biāo)中的三項(xiàng)世界之最，即“最高建筑物”（508）“最高使用樓層”(438米)和“最高屋頂高度”(448米)。,國(guó)家石油公司雙塔大樓位于吉隆坡市中心美芝律，高88層，是當(dāng)今世界名冠的超

3、級(jí)建筑。巍峨壯觀，氣勢(shì)雄壯，是馬來(lái)西亞的驕傲。它曾以451.9米的高度打破了美國(guó)芝加哥希爾斯大樓保持了22年的最高記錄。這個(gè)工程于1993年12月27日動(dòng)工，1996年2月13日正式封頂，1997年建成使用。登上雙塔大樓，整個(gè)吉隆坡市秀麗風(fēng)光盡收眼底，夜間城內(nèi)萬(wàn)燈齊放，景色尤為壯美。,第八章 多高層鋼筋混凝土房屋,世界十大高層：第二（國(guó)家石油公司雙塔大樓）,西爾斯大廈是位于美國(guó)伊利諾州芝加哥的一幢摩天大樓，樓高442米，共地上108層，由建筑師密斯凡德勒所設(shè)計(jì)。美國(guó)伊利諾伊州的芝加哥市堪稱摩天大樓的發(fā)源地。它是為西爾斯-婁巴克公司建造的，于1973年竣工。西爾斯大廈由9座塔樓組成。它們的鋼結(jié)構(gòu)

4、框架焊接在一起，這樣也助于減少因其高度所造成的在風(fēng)中搖動(dòng)。所有的塔樓寬度相同，但高度不一。大廈外面的黑色環(huán)帶巧妙地遮蓋了服務(wù)性設(shè)施區(qū)。西爾斯大廈有110層，一度是世界上最高的辦公樓。每天約的1.65萬(wàn)人到這里上班。在第103層有一個(gè)供觀光者俯瞰全市用的觀望臺(tái)。它距地面412米，天氣晴朗時(shí)可以看到美國(guó)的4個(gè)州。,第八章 多高層鋼筋混凝土房屋,世界十大高層：第三（西爾斯大廈 ）,金茂大廈具有中國(guó)傳統(tǒng)風(fēng)格的超高層建筑，是上海邁向21世紀(jì)的標(biāo)志性建筑之一，由美國(guó)SOM設(shè)計(jì)事務(wù)所主設(shè)計(jì)。1998年8月建成。占地236萬(wàn)平方米，建筑面積 28.95萬(wàn)平方米。高420.5米，88層。金茂大廈主樓152層為辦

5、公用房，5387層為五星級(jí)賓館，88層為觀光層。大廈充分體現(xiàn)了中國(guó)傳統(tǒng)的文化與現(xiàn)代高新科技相融合的特點(diǎn)，既是中國(guó)古老塔式建筑的延伸和發(fā)展，又是海派建筑風(fēng)格在浦東的再現(xiàn)。,第八章 多高層鋼筋混凝土房屋,世界十大高層：第四（上海金茂大廈 ）,第五（香港國(guó)際金融中心大廈） 第六（中信廣場(chǎng)大廈） 第七（信興廣場(chǎng)大廈） 第八（帝國(guó)大廈） 第九（中環(huán)廣場(chǎng)大廈） 第十（中銀大廈）,第八章 多高層鋼筋混凝土房屋,世界十大高層：,位于香港中環(huán)的國(guó)際金融中心一期1998年竣工，高39層，180米，自建成后便吸引了不少國(guó)際金融機(jī)構(gòu)進(jìn)駐。國(guó)金二期2003年落成，高420米，共88層，為香港最高建筑物。被稱為“驚世之作

6、”的香港國(guó)際金融中心二期外形設(shè)計(jì)概念是以一個(gè)向外地的朋友“招手”的手勢(shì)，向海外朋友表示“歡迎您”的意思。,天河中信廣場(chǎng)是廣州繼63層廣東國(guó)際大廈（查看地圖）為當(dāng)年全國(guó)最高建筑之后，又一次奪得90年代的全國(guó)之冠，樓高達(dá)391米，80層，迄今為止仍是廣東省之最。 作為中國(guó)最高的建筑之一，中信廣場(chǎng)有68部電梯上上下下，保利物業(yè)負(fù)責(zé)人稱，整個(gè)中信是“立起來(lái)的街道”。,信興廣場(chǎng)地王大廈由68層的商業(yè)大樓、32層的商務(wù)公寓、5層的購(gòu)物中心及2層地下停車場(chǎng)組成，樓高384米，占地18734平方米，總建筑面積27萬(wàn)平方米，總投資40億港幣。,1981年4月30日，矗立在美國(guó)紐約市中心高1250英尺、共102層

7、的帝國(guó)大廈度過(guò)了50個(gè)春秋。30年代，美國(guó)經(jīng)濟(jì)處于大蕭條時(shí)期，人民生活更加困苦，而華爾街的老板們卻熱衷于修建摩天大樓的競(jìng)賽。百萬(wàn)富翁拉斯科布為了顯示自己的富有，決意修建一座世界最高的樓房。他找來(lái)著名的建筑師威廉拉姆，問(wèn)樓房能蓋多高？拉姆沉思片刻后回答說(shuō)：“1050英尺?！崩箍撇紝?duì)這個(gè)高度很不滿意，因?yàn)檫@僅僅比當(dāng)時(shí)紐約新建成的克萊斯勒大廈高4英尺。于是，建筑師設(shè)法增加了一節(jié)200英尺高的圓塔，使帝國(guó)大廈的高度為1250英尺。這座摩天大樓只用了410天就建成，也可算是建筑史上的奇跡。在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，帝國(guó)大廈一直是世界最高的樓房。,1993年香港中環(huán)廣場(chǎng)大廈建成，高374米，78層，是香港目前最

8、高的摩天大樓。也同樣躋身于世界最高建筑物前10名之列。大廈看起來(lái)是三角形造型，其實(shí)并不是真三角形因?yàn)樗募饨蔷磺腥?。原因有二：首先是為了能有更多便于使用的室?nèi)面積；而更重要的是避免以其稅利尖角沖向鄰居而得罪他們。這樣做不僅是不禮貌的更重要的是有礙風(fēng)水。 大廈頂部以金字塔形狀的坡頂以及立于其上的桅桿作收束，晚間日光照耀下閃閃發(fā)光。立面以三種不同顏色的隔熱玻璃圍護(hù)。金色、銀色涂層的玻璃構(gòu)成垂直和水平圖案而形別涂飾的花玻璃穿插其間，形成典雅而又閃爍發(fā)光的形象。,香港中國(guó)銀行大廈，由貝聿銘建筑師事務(wù)所設(shè)計(jì)，1990年完工?？偨ㄖ娣e12.9萬(wàn)平方米，地上70層，總高369米。結(jié)構(gòu)采用4角12層高的巨

9、形鋼柱支撐，室內(nèi)無(wú)一根柱子。 仔細(xì)觀察中銀大廈，會(huì)發(fā)現(xiàn)許多貝氏作品慣用的設(shè)計(jì)，以平面為例，中銀大廈是一個(gè)正方平面，對(duì)角劃成4組三角形，每組三角形的高度不同，節(jié)節(jié)高升，使得各個(gè)立面在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膸缀我?guī)范內(nèi)變化多端，至于平面的概念，可以溯至1973年的馬德里大廈，馬德里大廈亦是以方正的正面做多邊的分割，分析其組合，乃系兩個(gè)平等四邊形的變化。,第八章 多高層鋼筋混凝土房屋,8.1 常用結(jié)構(gòu)體系,豎向荷載：構(gòu)件自重、人員及家具活載等 水平荷載：風(fēng)荷載、地震作用等,隨高度的增加，水平荷載產(chǎn)生的效應(yīng)快速增加。常用的結(jié)構(gòu)體系有：1、框架結(jié)構(gòu)2、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)3、剪力墻結(jié)構(gòu)4、筒體結(jié)構(gòu),第八章 多高層鋼筋混凝土房

10、屋,8.1.1 框架結(jié)構(gòu),組成：橫梁和立柱組成,特點(diǎn)：平面布局靈活，易于設(shè)置大房間的需要，承受豎向荷載很合理。但框架的抗側(cè)剛度小，抵抗水平荷載能力較差。,應(yīng)用：非地震區(qū)，建1520層，地震區(qū)，建10層以下。,第八章 多高層鋼筋混凝土房屋,8.1.2 剪力墻結(jié)構(gòu)（抗震墻）,組成：由鋼筋混凝土的墻體，組成房屋的結(jié)構(gòu)體系。,特點(diǎn)：鋼筋混凝土墻體承受豎向荷載和水平荷載，有很大的抗側(cè)剛度。但房屋被剪力墻分割成較小空間，不適用于需大空間的建筑物。,應(yīng)用：15-50層，用于高層住宅、旅館、寫(xiě)字樓等。,第八章 多高層鋼筋混凝土房屋,8.1.3框架-剪力墻結(jié)構(gòu)（框剪結(jié)構(gòu)）,組成：由若干框架和局部剪力墻組成。,特

11、點(diǎn)：豎向荷載主要由框架承擔(dān)，水平荷載主要由剪力墻承擔(dān)。兼有框架體系和剪力墻體系的優(yōu)點(diǎn)。,應(yīng)用：1530層的辦公樓、公寓、旅館等。,小貼士： 北京東華金座項(xiàng)目，位于北京市宣武區(qū)牛街，由華爾森集團(tuán)開(kāi)發(fā)建設(shè)，總建筑面積約10萬(wàn)平方米，建筑高度73.84米，地上20層、地下3層。東華金座集商業(yè)、娛樂(lè)、居住功能為一體，地下室為人防工程及車庫(kù)，裙房12層為商場(chǎng)、餐廳，裙房3層為會(huì)所。4層以上主體建筑分為三部分：18層的北樓為住宅，20層的東西塔樓為酒店式公寓。結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。,第八章 多高層鋼筋混凝土房屋,8.1.4 筒體結(jié)構(gòu),組成：由鋼筋混凝土墻或框架柱（框筒）組成。,特點(diǎn)：將剪力墻集中到房屋

12、內(nèi)部或外圍，形成空間封閉筒體，使結(jié)構(gòu)既有極大的抗側(cè)剛度，同時(shí)又能獲得較大的空間。,應(yīng)用：一般用于45層左右甚至更高的建筑。,小貼士： 美國(guó)西爾斯大廈為成束筒結(jié)構(gòu)。位于芝加哥市。由9個(gè)22.9米見(jiàn)方的正方形組成。大廈平面隨層數(shù)增加而分段收縮，在51層以上切去兩個(gè)對(duì)角正方形，67層以上切去另外兩個(gè)對(duì)角正方形，91層以上又切去三個(gè)正方形，只剩下兩個(gè)正方形到頂。,第八章 多高層鋼筋混凝土房屋,8.1 常用結(jié)構(gòu)體系,（a）框架核心筒結(jié)構(gòu)（ b）筒中筒結(jié)構(gòu)（c）成束筒結(jié)構(gòu),幾種筒體結(jié)構(gòu)：,第八章 多高層鋼筋混凝土房屋,8.2 框架結(jié)構(gòu),按施工方法分為：全現(xiàn)澆式框架、全裝配式框架、裝配整體式框架、半現(xiàn)澆框架

13、。,8.2.1框架結(jié)構(gòu)的類型,全部構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)澆注優(yōu)點(diǎn)：整體性抗震性好，預(yù)埋鐵件少，節(jié)省鋼材，平面布置靈活缺點(diǎn)：模板消耗量大，濕作業(yè)多，施工周期長(zhǎng)，施工困難,梁、板、柱全部預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)裝配、焊接成框架。,將預(yù)制梁、柱和板在現(xiàn)場(chǎng)安裝就位后，在連接處現(xiàn)澆混凝土形成整體。,將結(jié)構(gòu)中的梁、板、柱部份現(xiàn)澆，部份預(yù)制裝配形成。,第八章 多高層鋼筋混凝土房屋,8.2 框架結(jié)構(gòu),承重框架有以下三種布置方案 ：（1）橫向布置方案 （2）縱向布置方案 （3）縱橫向布置方案,8.2.2框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置,第八章 多高層鋼筋混凝土房屋,8.1常用結(jié)構(gòu)體系,柱網(wǎng)布置形式有內(nèi)廊式、等跨式、對(duì)稱不等跨式等,變形縫包括伸縮縫、沉降

14、縫、防震縫,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距（m）,設(shè)置變形縫對(duì)構(gòu)造、施工、造價(jià)及結(jié)構(gòu)整體性和空間剛度都不利，基礎(chǔ)防水也不易處理。因此，實(shí)際工程中常通過(guò)采用合理的結(jié)構(gòu)方案、可靠的構(gòu)造措施和施工措施（如設(shè)置后澆帶）減少或避免設(shè)縫。,第八章 多高層鋼筋混凝土房屋,8.2 框架結(jié)構(gòu),變形縫包括伸縮縫、沉降縫、防震縫,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距（m）,設(shè)置變形縫對(duì)構(gòu)造、施工、造價(jià)及結(jié)構(gòu)整體性和空間剛度都不利，基礎(chǔ)防水也不易處理。因此，實(shí)際工程中常通過(guò)采用合理的結(jié)構(gòu)方案、可靠的構(gòu)造措施和施工措施（如設(shè)置后澆帶）減少或避免設(shè)縫。,第八章 多高層鋼筋混凝土房屋,8.2 框架結(jié)構(gòu),1. 梁、柱截面形狀及尺寸(略)2. 現(xiàn)澆框架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造 現(xiàn)澆框架梁、柱節(jié)點(diǎn)應(yīng)做成剛性,8.2.4 框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造,（1）框架梁的縱向鋼筋錨固,第八章 多高層鋼筋混凝土房屋,8.2 框架結(jié)構(gòu),8.2.4 框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造,（1）框架梁的縱向鋼筋錨固,第八章 多高層鋼筋混凝土房屋,8.2 框架結(jié)構(gòu),8.2.4