北航建筑结构选型第三次课讲解.ppt

建筑结构选型 高政国 副教授 第一篇 多层与高层建筑结构 多层和高层房屋宜采用的结构型式 砖混结构 第四章 高层建筑结构的其他设计方法 第一节 高层建筑的发展概况 材料: 国内主要采用钢筋混凝土，国外钢筋混凝土、钢结构。 结构体系有框架、框-剪、全剪、框筒、筒中筒等 (利用房屋形式控制侧移) 第二节 利用房屋形式控制侧移 高层建筑设计中，水平荷载成为决定性因素。控制房屋侧移成为主要目标。 解决方案： 剪力墙结构体系 选择房屋形式 一、外柱倾斜的房屋形式 第四节 多层与高层房屋地下室的设置和基础类型 地下室的设置 建筑功能上的要求 结构的考虑和需要 选择基础形式通常要考虑的因素 上部结构荷载的大小 上部结构形式要求 地基条件 施工和经济因素 第五节 转换层在多高层建筑的应用 底层大空间的要求 小结 高层建筑体形 高层建筑基础形式 转换层的应用 高层建筑火灾问题 超高层建筑的思考 刚性墙条形基础 筏式基础 箱形基础 箱形基础 筏式基础 桩基础 支承桩 摩擦桩 预制桩 灌注桩 (桩的检测) 承力方式上分为: 承托式 吊挂式 承托式 吊挂式 长春光大银行。28层，113m高，是一幢从设计、钢材生产、制作、施工全部国产化的全钢结构建筑。 转换层构造形式 传力梁 传力桁架 传力墙梁 有叉形端的柱 传力拱 任意层大空间的要求或柱列布置变化要求 上海证卷大厦 由东西两座塔楼及中央横跨63m的天桥组成，为巨门式对称体形。27层，长120m，高120.9m，宽37m。 双塔是钢筋混凝土内筒和钢外框架组成，中间采用钢梁连接成巨型刚架结构，气势非凡，是上海金融业的标志性建筑。 第六节 高层建筑塔楼旋转餐厅的结构设计 塔楼结构设计在很大程度上收建筑方案影响 收进式 钢筋混凝土结构(结构简化、施工方便、造价经济) 悬挑式 钢结构（设计施工复杂、造价高） 塔楼旋转餐厅结构设计与主体结构密切相关 结构侧向刚度变化均匀 提高结构强度和延性 抗震设计要求 第七节 高层建筑的防火 高层建筑火灾的特点 火势蔓延途径多，危害大 疏散困难，伤亡大 如果消防设计不完善，扑救困难 功能复杂，起火因素多 《建筑结构选型》课件 * 北京航空航天大学土木工程系 TelEmail:gaozg@tsinghua.edu.cn 11111gaozhengguo@tsinghua.org.cn 框架结构 框-剪结构 剪力墙结构 框筒结构 筒中筒结构 5层以下 15层以下(最经济为10层) 30层以下(最适宜11~25层) 40层以下(最适宜16~40层) 30层以下 30层以上超高层 外型优化概念 多目标优化的概念 归一化的概念 二、上窄下宽的房屋形式 三、圆形或椭圆形的房屋形式 四、三角形房屋形式 五、新月形房屋形式 第三节 结构选型与建筑体型的相互配合 建筑师与结构师携手合作 建筑和结构的关系 有一个共同的目标是追求完美; 有一个共同的特点是个性张扬; 最大的渴望是相互结合. 最不幸的遭遇是经济危机时的选择:是要美丽,还是要健康. 建筑师对结构师的尊重 以结构的构成表达建筑的完美形式 结构师对建筑师的理解 以创造性的结构的去适应建筑功能的要求 都能做到吗 ???? 有的能! 中银大厦,无论是面阔54米的入口，十一层的空中接待大厅，还是锥形逐渐向上收分的银行营业大厅，都是借助结构的非凡表现来达到撼人的艺术效果。 建筑师对待结构也一样，他们常常把应该在结构图中表达的东西画到建筑图中，以寻求更好的解决方案，并确保它们的一致。建筑师对结构工程师的积极配合，换来的是结构对建筑更好的配合。正是这一系列的努力，才能够确保建筑师意图的完美实现。 贝氏在设计时，常常是在方案构思阶段，就把与他合作的结构工程师找来，与他们讨论构思的可能性。结构工程师从它的方案中寻求灵感，新型的结构体系往往在这一阶段产生；同时，他也为建筑师提供结构上的可能性，挖掘结构上的潜力。所以，贝氏的设计总是能如此充分的利用结构、表现结构。 可是: 在中银大厦的设计中，贝氏采用了严格的模数制，所有的模数都基于装修，所以在设计中采用了以建筑面作为设计面，结构后退这样一个方式：主要空间的轴线都与装修线对齐，而与结构没有任何直接的关系。 这样一来，建筑的图纸可以画得十分漂亮，但结构的图纸看起来却十分别扭：轴线与装修线相齐，与结构总是差着一个很小的距离。为此，结构工程师不知要付出多几倍的工作量。而以往我们的做法都是以结构的中线作为轴线定位的。 相互的配合? 让步? 配合的例子还有 美国休斯敦第一城市大厦 大楼平面为平行四边形,考虑到城市景观,建筑师在立面上设置了凹口. 在结构上只能利用内部组合混凝土管筒结构和外柱提供侧向刚度 建筑与结构配合艰难下的成