建筑构造下复习资料

建筑构造（下） 一、高层建筑构造 1.1 高层建筑发展的历史与现状 高层建筑在整个经济比较发达的欧美地区选择了在美国产生、 发展和大量建造， 有其特定的 历史、经济和社会原因。 美国高层建筑设计，始于 19 世纪的芝加哥学派。1853 年，奥蒂斯发明了安全载客升降 机，解决了垂直方向的交通问题。 以美国为例，高层建筑的发展演变主要可以分为四个时期 ● 芝加哥时期 （1865-1893，约28 年）詹尼 芝加哥保险公司大楼 第一座钢框架结构大楼 ● 古典主义复兴时期 （1893 年至世界资本主义大萧条前后，约 36 年） 克莱斯勒大厦 319.4m 77 层 ● 现代主义时期 （二战后至 20 世纪 70 年代， 约 40 年） 密斯 芝加哥湖滨公寓 柯布西耶 马 赛公寓 雅马萨奇 纽约世界贸易中心双塔 ● 后现代主义时期（20 世纪 70 年代至今）贝聿铭 香港中银大厦 每个时期记一个经典案例 建筑高度上有里程碑意义的建筑 1973 纽约 世界贸易中心双塔 412m；1974 芝加哥 西尔 斯大厦 443m ● 一方面，结构技术的迅速发展，为建筑高度的实现提供了可能。 （2010 年建成的迪拜哈 利法塔以其 823m 的新高成为当前公认的世界第一高楼。 另一方面，由于现代建筑设备的引入和设备需求， 公共空间尺度需求的发展， 高层建筑总高 度快速刷新的同时，建筑的总层数增长却趋于和缓。 1.1.2 高层建筑的分类 ● 联合国教科文组织所属世界高层建筑委员会建议按高层建筑的高度分4 类 第一类9-16 层 （最高到 50m） 第二类17-25 层（最高到 75m） 第三类26-40 层（最高到 100m） 第四类40 层以上（即超高层建筑） 目前，我国对高层建筑有以下规定 （1）高层民用建筑设计防火规范规定10 层及 10 层以上的居住建筑（包括首层设置 商业服务网点的住宅）和建筑高度超过24m 的公共建筑为高层建筑。 1.2 高层建筑结构与造型 1.2.1 以建筑材料来划分高层建筑的结构形式 1） 砌体结构 2） 钢筋混凝土结构 3） 钢结构 4） 钢混凝土混合结构 1.2.2 高层建筑结构体系 2）高层建筑结构体系分类 其基本体系可分为三种 ● 纯框架体系纯框架体系 纯框架体系根据楼板布置的不同又可分为横向框架承重、 纵向框架承重和 纵横向框架承重。 ● 纯剪力墙体系纯剪力墙体系 从技术经济的角度来看，地震区的剪力墙体系一般控制在35 层、总高 110m 为宜 剪力墙结构布置剪力墙结构中，剪力墙宜双向布置，在抗震设计中必须沿双向布置， 应避 免仅单向有墙的结构布置形式。 剪力墙宜自下到上连续布置， 避免刚度突变。剪力墙上的门 窗洞口宜上下对齐、成列布置，尽量避免不规则洞口的出现。 ● 筒体体系筒体体系 筒体结构由框架或剪力墙合成竖向井筒， 并以各层楼板将井筒四壁相互连接 起来，形成一个空间构架。 筒体结构不仅能承受竖向荷载， 而且能承受很大的水平荷载。 另外，筒体结构所构成的内部 空间较大，建筑平面布局灵活，因而能适应多种类型的建筑。 筒体可分为实腹式筒体实腹式筒体和空腹式筒体空腹式筒体（墙筒和框筒） 筒体体系示意（记住至少3 张）绘制 在筒中筒结构中，为保证外框筒的整体工作，开窗面积不宜大于50，不得大于 60。 ● 体系组合体系组合 形成框支剪力墙、框架剪力墙、框架筒体、筒中筒、束筒等结构体 系 在框架剪力墙体系中， 框架结构的布置方法和纯框架结构相同， 剪力墙的布置应符合以 下原则 （a）剪力墙是该体系中的主要抗震构件，应沿建筑平面的两个主轴方向布置，保证可以承 担来自任何方向的水平地震作用。 （b）剪力墙的数量要适当。 过多则刚度太大， 不经济； 过少则刚度不足， 不符合设计要求。 （c）每个方向剪力墙的布置均应尽量做到分散、均匀、周边、对称四准则。 筒中筒体系结构特征及适用范围由两个及两个以上的筒体内外嵌套所组成的结构体系， 称为筒中筒体系。 1.2.3 高层建筑结构的发展趋势与建筑造型 1）竖向抗推体系支撑化、周边化、空间化 2）建筑形体的革新变化 3）轻质高强材料的运用 1.3 高层建筑楼盖构造 1.3.1 高层建筑楼盖结构形式 ● 高层建筑常用楼盖结构形式有肋梁楼盖结构、无梁楼盖结构、叠合板楼盖结构和压型 钢板组合楼盖结构等。 普通混凝土密肋楼盖跨度不大于9m，预应力混凝土密肋楼盖跨度不大于12m。 普通混凝土无梁楼盖有柱帽时，跨度不宜大于 9m，无柱帽时，跨度不宜大于 7m，预应力 混凝土无梁楼盖跨度不宜大于12m。 叠合板楼盖的最大跨度可达到7.5m。 在高层建筑中，一般楼层现浇楼板厚度不应小于80mm，当板内需要敷设管线时，板厚不宜 小于 100mm，顶层楼板厚度不宜小于120mm，转换层楼板不宜小于180mm。 1.3.2 压型钢板组合楼盖 压型钢板组合楼盖是以截面为凹凸形的压型钢板为底板， 并在其上现浇混凝土面层组合形成 的，图 1-28 P22 它的主要特点是适应主体钢结构快速施工的要求， 不需要再设置模板体系， 便于在板内敷 设管线，但造价会有一定程度的增加，且解决压型钢板的防腐、防火问题也会增加投资。 压型钢板组合楼盖与钢梁之间以及压型钢板与现浇混凝土层之间必须有可靠的连接， 以保证 在水平荷载作用下的协同工作，主要的连接方式有1）依靠压型钢板的纵向波槽 2）依靠 压型钢板上的压痕、小洞等 3）依靠压型钢板上焊接的横向钢筋 4）在任何情况下，均应设 置端部锚固件。 1.3.3 高层建筑楼盖结构布置 筒中筒结构楼盖布置常有三种方式。 1） 第一种布置方式是当梁跨在8-16m 之间时， 可将梁两端直接支承在内外筒上， 形成较大 空间，使内外筒体形成整体的联系， 在内外筒间的四个二角部可布置成双向肋梁楼板， 使整 个筒体均匀受力 2） 第二种布置方式是在内外筒之间沿对角线布置斜向大梁， 然后垂直于筒体在内外筒之间 布置次梁。由于斜向大梁需要支撑次梁，而且是传递水平力的主要构件，因此，它的断面较 大，对房屋的净高会有所影响。 3） 第三种布置方式是在内外筒之间直接设置平板，不设梁。施工简单，能充分利用层高， 但由于受版跨限制，故只能用于内外筒距离不大的平面中。否则板厚增加，自重增大。 绘图。P24 1.4 高层建筑设备层 1.4.1 设备层的布置一般从以下几个方面综合考虑 1）合理利用建筑空间 2）满足设备布置要求 3）与结构布置相结合 4）与避难层相结合 1.5 高层建筑外墙构造 1.5.1 高层建筑外墙的特点 面积占比大 费用高 高层建筑外墙多采用轻质薄壁和高档饰面材料。 高层建筑外墙施工不但工作量大， 而且又是 高空作业，多采取标准化、定型化、 预制装配等构造方式，以减少现场作业量和加快施工速 度。 1）填充墙 2）幕墙 幕墙按材料区分为轻质幕墙和重质幕墙。 轻质幕墙有玻璃幕墙、 金属板材幕墙、纤维水泥板 幕墙、复合板材幕墙等。钢筋混凝土外墙挂板则属于重质幕墙。 1.5.2 玻璃幕墙 1）玻璃幕墙分类 玻璃幕墙根据其承重方式不同分为框支承玻璃幕墙、全玻璃幕墙和点支承玻璃幕墙。 从热工性